有專家斷言:21世紀(jì),生物農(nóng)藥技術(shù)將火爆全球。
據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織調(diào)查資料介紹,全球每年被病蟲害奪去的谷物占收成的20%-30%,由此造成的經(jīng)濟損失達1200億美元。
世界各國為了對付日益復(fù)雜的病蟲害,每年要生產(chǎn)各種化學(xué)農(nóng)藥200多萬噸,這些化學(xué)農(nóng)藥相當(dāng)一部分是高毒高殘留,毫無疑問生物農(nóng)藥的崛起成為發(fā)展趨勢和潮流?!?63計劃”新型多功能生物農(nóng)藥創(chuàng)制關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)品開發(fā)”項目負(fù)責(zé)人邱德文博士介紹說。
“化學(xué)農(nóng)藥容易殘留在植物表面以及土壤中,不容易降解,會隨著雨水等流入江河毒死魚類,還可以在魚等動物體內(nèi)積蓄,人吃了之后就容易產(chǎn)生慢性中毒,甚至可以致癌等?!?/p>
生物農(nóng)藥主要指自然界存在的、對農(nóng)作物病蟲害具有抑制作用的各種具有生物活性的天然物質(zhì)。人們經(jīng)過篩選、測試、分析、發(fā)酵(繁殖)和制劑獲得對環(huán)境安全友好的生物制品,利用病原微生物如各種真菌、細菌、病毒等抑制植物病蟲害的發(fā)生,這些病原微生物在自然界中普遍存在,不會對人和環(huán)境產(chǎn)生危害。
與化學(xué)農(nóng)藥相比,生物農(nóng)藥見效慢,一般需要7到10天時間才能見效,因為它是通過生物寄生、增殖、代謝等生物途徑而起作用的。
“化學(xué)藥物雖然見效快,但它容易使昆蟲產(chǎn)生抗藥性,這樣施用農(nóng)藥的濃度越來越高,劑量越來越大,對環(huán)境的污染也越來越嚴(yán)重。而生物農(nóng)藥對環(huán)境友好安全,不易使害蟲產(chǎn)生抗藥性,對生態(tài)有保護作用。”邱德文說。
雖然生物農(nóng)藥本身的生產(chǎn)成本稍高于化學(xué)農(nóng)藥,但其帶來的效益卻是不可估量,可以廣泛用于綠色食品、有機食品的生產(chǎn),提高農(nóng)作物的品質(zhì),增加商品價值,產(chǎn)生更大的經(jīng)濟效益。
邱德文打了個比方,現(xiàn)在綠色蔬菜或有機蔬菜等的市場價格要比使用化學(xué)農(nóng)藥的高十倍之多,如有機草莓出口歐盟價格是6元/公斤,而使用常規(guī)化學(xué)農(nóng)藥的草莓是0.6元/公斤。
生物農(nóng)藥的研究與開發(fā)一直是國際農(nóng)業(yè)高技術(shù)領(lǐng)域競爭焦點之一,許多發(fā)達國家積極支持生物農(nóng)藥的研發(fā),國際大企業(yè)集團紛紛投巨資進行技術(shù)開發(fā)和商品化生產(chǎn),以期在國際競爭中占據(jù)制高點,把握發(fā)展的主動權(quán)。
現(xiàn)在,生物農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用越來越廣泛,并且取得良好的效果。我國是一個農(nóng)業(yè)大國,每年由農(nóng)作物病蟲害造成的經(jīng)濟損失巨大。而且,由于化學(xué)農(nóng)藥的濫用,人畜中毒事件頻頻發(fā)生,生態(tài)環(huán)境遭到了嚴(yán)重破壞,環(huán)境污染日趨嚴(yán)重。另外,我國與一些發(fā)達國家相比還有一個很大不同,我國目前農(nóng)業(yè)上所使用的許多農(nóng)藥品種是劇毒或毒性較高的,而一些發(fā)達國家在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上使用的品種分劇毒、低毒和無毒及生物農(nóng)藥等多個層次,所以發(fā)展生物農(nóng)藥對我國更有意義。
“現(xiàn)在,一些國家的生物農(nóng)藥已占到農(nóng)藥產(chǎn)量的5%到10%,而我國僅為1%左右?!鼻癫┦拷榻B道。
“我國加入WTO后,人民生活水平不斷提高,對綠色農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)提出了更高的要求,生物農(nóng)藥也成為農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn),環(huán)境友好的關(guān)鍵技術(shù)之一,對實現(xiàn)農(nóng)業(yè)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展具有重要意義?!?/p>
2003年,“新型多功能生物農(nóng)藥創(chuàng)制關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)品開發(fā)”項目被列入國家863計劃之中,蛋白農(nóng)藥作為主攻方向。
“我們這個項目主要集中在生物農(nóng)藥中關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)上,包括對蛋白質(zhì)農(nóng)藥、鏈霉菌抗生素農(nóng)藥、細菌和真菌活體農(nóng)藥等?!鼻竦挛慕榻B,“項目主攻的方向之一是開發(fā)真菌源植物激活蛋白農(nóng)藥”。
真菌植物激活蛋白,是一種從真菌中提出的熱穩(wěn)定蛋白,它由分子量為35-68KD大小不同的蛋白質(zhì)組成,能誘導(dǎo)和激活植物對病蟲害抗性和代謝生長系統(tǒng),促進植物生長,改善作物品質(zhì),提高作物產(chǎn)量。
真菌激活蛋白處理植物后,植物體內(nèi)脯氨酸、過氧化物酶、根系脫氫酶等含量均有所提高。這些酶與植物抗逆直接相關(guān),激活和誘導(dǎo)這些酶活性增強,就意味著增強了植物的抗病和抗逆的能力。
項目組在研究真菌激活蛋白理化性質(zhì)和特性的基礎(chǔ)上,經(jīng)大量試驗研究篩選出適合于生物農(nóng)藥制劑生產(chǎn)的蛋白穩(wěn)定劑和蛋白保護劑,研制出3%激活蛋白可濕性粉劑。
“我們研制的植物激活蛋白制劑,經(jīng)真空包裝后室溫下可穩(wěn)定保存二年以上,生產(chǎn)工藝簡單,成本較低,持效期長,可廣泛用于多種農(nóng)作物的高效、優(yōu)質(zhì)和無公害生產(chǎn)?!?/p>
植物激活蛋白3%可濕性粉劑溶于500倍或1000倍水中,可用于植物的浸種、澆根和葉面噴施。三年來,對柑橘、白菜、草莓、辣椒和西瓜等多種植物的室內(nèi)盆栽和田間實驗表明,對植物病蟲害的防效為40%-80%,提高作物產(chǎn)量10%-20%。
■鏈接
認(rèn)識新型生物農(nóng)藥---植物激活蛋白
植物激活蛋白:作為新型生物農(nóng)藥,具有高效、低毒、低殘留的特點,激活蛋白廣泛使用后,可顯著減少化學(xué)農(nóng)藥使用次數(shù)和使用量,不僅能增產(chǎn)增收,增加農(nóng)產(chǎn)品的附加值,同時將對保護生態(tài)環(huán)境,食品安全具有良好的推動作用。
植物激活蛋白的作用機制:激活植物本身的防御系統(tǒng),提高植物的抗病能力,激活蛋白廣泛使用后,可顯著減少化學(xué)農(nóng)藥使用次數(shù)和使用量,不僅能增產(chǎn)增收,增加農(nóng)產(chǎn)品的附加值,同時將對保護生態(tài)環(huán)境,食品安全具有良好的推動作用。
植物激活蛋白農(nóng)藥防治的主要對象:植物病毒病,該病發(fā)生面積大,其損失可達5-20%。目前生產(chǎn)上缺乏有效的藥物進行防治,激活蛋白農(nóng)藥可有效控制黃瓜花葉病毒和煙草花葉病毒病,并能顯著增加產(chǎn)量。
“新型多功能生物農(nóng)藥創(chuàng)制關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)品開發(fā)”課題成果的其他經(jīng)濟、社會效益分析與評述:激活蛋白產(chǎn)生菌以前都是利用玉米或馬鈴薯淀粉等發(fā)酵生產(chǎn)微生物,現(xiàn)在課題組改用了更為廉價的紅薯粉,通過發(fā)酵工藝的改進等,使發(fā)酵成本較原來降低1倍,大大降低了植物激活蛋白的生產(chǎn)成本。
淡紫擬青霉生防菌的研制由福建農(nóng)林大學(xué)研究承擔(dān),成功地研制了以蝦蟹殼為主要配方的廉價功能性培養(yǎng)基,該培養(yǎng)基為動物源營養(yǎng),具有營養(yǎng)豐富、無毒環(huán)保的特點;在作物上施用具有防病、營養(yǎng)、促生多重功效。
由河北農(nóng)業(yè)大學(xué)研制開發(fā)的鏈霉菌抗生素制劑,對瓜類和小麥白粉病的防效達70-90%,是瓜類蔬菜和小麥無公害生產(chǎn)的新型生物農(nóng)藥。三年示范總面積累計達到了63萬畝,取得社會效益5419.4萬元。
由山西省農(nóng)科院研制開發(fā)的微生物殺菌劑BC98-I,不僅可防蔬菜、瓜類土傳病害,而且對花卉、草坪的土傳病害也有防治效果。
■數(shù)字863
“新型多功能生物農(nóng)藥創(chuàng)制關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)品開發(fā)”項目組已申報專利5項
1.“促進植物生長和提高植物抗病性的蛋白及其人工合成基因”
2.“植物防病蟲保鮮生物蛋白可濕性粉劑配制及制備工藝”
3.“真菌激活蛋白在生物殺蟲劑中的應(yīng)用”
4.“一種蠟狀芽孢桿菌的菌株以及以該菌株制備微生物殺菌劑的生產(chǎn)方法”
5.“一種淡紫擬青霉新菌株及其利用蝦殼制備殺線蟲劑的方法”