王曉庭
(山西省國有林場和種苗工作總站,山西 太原 030012)
農(nóng)藥的使用可以減輕植物病蟲害,提高果蔬與作物的產(chǎn)量和品質(zhì),保證農(nóng)作物安全,但其負面影響也較大。農(nóng)藥混亂、過度使用會導致生態(tài)失衡、環(huán)境污染,對人們的健康也存在潛在危害。近年來,農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護、食品安全等問題成為人們關注的熱點,而生物農(nóng)藥作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境友好型工具,是替代化學農(nóng)藥的首要選擇。生物農(nóng)藥在環(huán)境中容易分解,毒性小,無殘留影響;抗藥性低,其中的活體生物能夠與宿主一起進化,更好地適應害蟲的防衛(wèi)體系;我國生物資源豐富,生物農(nóng)藥開發(fā)成本低。
生物農(nóng)藥(Biological pesticide),迄今為止其定義還未達成共識。早期生物農(nóng)藥的范疇較窄,僅為“微生物農(nóng)藥”。在《中國農(nóng)業(yè)百科全書》中,生物農(nóng)藥被命名為“應用生物類資源開發(fā)的農(nóng)藥”。聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)則認為生物害蟲控制劑(biological pestcontrol agents),包括生物化學類農(nóng)藥和微生物類農(nóng)藥。美國環(huán)境保護署(EPA)認為“生物農(nóng)藥包括天然存在的拮抗微生物和控制有害生物的物質(zhì)成分,以及轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)生的農(nóng)藥物質(zhì)”。在歐盟,生物農(nóng)藥是指一種基于微生物或天然產(chǎn)品的農(nóng)藥。
生物農(nóng)藥應是活體生物本身或來自于生物的生物活性物質(zhì),這些物質(zhì)既要本身具備生物活性,更要在研發(fā)、生產(chǎn)、加工等過程中符合農(nóng)藥的相關法規(guī)。生物農(nóng)藥與傳統(tǒng)化學農(nóng)藥區(qū)別的關鍵在于有無化學類結構,是否來源于生物體。
1853年,第一次報道了真菌侵染害蟲的實例,家蠶由于感染白僵菌而罹患“白僵病”,證實了微生物作為生防資源的潛能;1879年,發(fā)現(xiàn)了綠僵菌可通過寄生小麥金龜子幼蟲而導致其死亡;1901年,發(fā)現(xiàn)家蠶體內(nèi)寄生有1種芽孢桿菌,它對多種害蟲有著極強的致病性,后來被命名為蘇云金芽孢桿菌(Bacillusthuringiensis,BT);1926年,利用拮抗體防治馬鈴薯瘡痂病。在我國,早在2000多年前就有“焚牡菊,以灰灑之”、“莽草熏之”等防治有害生物的記載。這些早期的研究只局限于文字記載,而并未有實際的產(chǎn)品。
20世紀前期,微生物學迅速發(fā)展,尤其是蘇云金芽孢桿菌的發(fā)現(xiàn),極大地促進了微生物類農(nóng)藥的開發(fā)和應用。20世紀30年代后,幾種內(nèi)源性植物激素相繼被發(fā)現(xiàn),40年代有機合成和化學農(nóng)藥出現(xiàn),在一定程度上阻礙了生物農(nóng)藥的發(fā)展。在21世紀初期,轉(zhuǎn)基因植物陸續(xù)出現(xiàn),再次將生物農(nóng)藥的研發(fā)推向新的階段。近幾年,我國生物農(nóng)藥發(fā)展速度較快,其對植物病、蟲、草害的防治效果也較好。
我國政府十分重視生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2005年,中國制定了有機產(chǎn)品認證實施條例。近幾年,國務院陸續(xù)頒布了《促進生物產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的若干政策》《關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》《生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》等一系列措施,為我國生物產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展提供了優(yōu)良的政策背景。
我國目前共有102種有效成分作為不同農(nóng)藥類別進行農(nóng)藥登記,包括400多家生產(chǎn)企業(yè)的1 400余個產(chǎn)品。登記植物包括大田作物、果樹、蔬菜等。另有13種農(nóng)用抗生素類農(nóng)藥進行登記,超過3 000個產(chǎn)品,涵蓋700多家生產(chǎn)企業(yè)。
目前,我國已經(jīng)掌握了多種生物農(nóng)藥研發(fā)和轉(zhuǎn)化技術,人造赤眼蜂、蟲生真菌、捕食螨、植物線蟲等生防制劑的生產(chǎn)與應用技術在國際上處于領先地位。我國昆蟲性誘劑技術也相當成熟,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護中發(fā)揮了較大的作用。
國內(nèi)部分生物科技公司開始推出生物農(nóng)藥網(wǎng)絡商城,如,“農(nóng)惠網(wǎng)”免費推廣綠色防控產(chǎn)品,包括生物農(nóng)藥。同時,生物農(nóng)藥也逐漸出現(xiàn)在了淘寶、天貓等電商平臺和微信平臺上。由此可見,我國生物農(nóng)藥正在借助現(xiàn)代電子商務平臺實現(xiàn)快速推廣和應用。
我國從事生物農(nóng)藥研究的科研人員非常多,但是力量分散,造成設備投資不足,部分研究經(jīng)費浪費。相對于微生物制劑工藝技術的研發(fā),更偏重于生物資源篩選及生物基因改造等基礎領域的研究,造成了基礎研究與生產(chǎn)實踐、科研與市場脫節(jié)。
國內(nèi)幾百家生產(chǎn)企業(yè)多數(shù)屬于小型企業(yè),受人員、技術、經(jīng)費的限制,使得技術創(chuàng)新能力、加工技術等均無明顯競爭力。
我國生物農(nóng)藥的應用率、產(chǎn)業(yè)化水平和科技成果轉(zhuǎn)化率較低。這主要是因為與化學農(nóng)藥相比,生物農(nóng)藥見效較慢、品種少、質(zhì)量缺乏穩(wěn)定性、有效期短,還容易受環(huán)境因素的干擾,從而導致生物農(nóng)藥的應用和推廣比較難。
我國對生物農(nóng)藥的需求量大,但除了蘇云金桿菌、井岡霉素等幾個品種外,生物農(nóng)藥無論是在市場份額上還是在種類數(shù)量上仍然較少,不能滿足市場求。此外,很多嚴重的植物病蟲害還沒有針對性強的生物農(nóng)藥可以防治。
我國生物農(nóng)藥發(fā)展低于國際水平,面臨嚴峻的競爭和挑戰(zhàn)。發(fā)達國家對其國內(nèi)生物農(nóng)藥發(fā)展出臺了標準規(guī)范、使用限制、補貼等政策;同時,又布局、參與和控制我國生物農(nóng)藥企業(yè)。不平等競爭侵占了我國農(nóng)藥工業(yè)的發(fā)展空間,嚴重影響我國農(nóng)林業(yè)的發(fā)展。
21世紀以來,我國生物農(nóng)藥企業(yè)的體量有了顯著提高,資金渠道不斷拓展,生物農(nóng)藥新產(chǎn)品不斷被開發(fā),業(yè)務收入和利潤總額持續(xù)增加。雖然農(nóng)藥市場中仍然是化學農(nóng)藥占主流,但生物農(nóng)藥的利潤增長率已超過化學農(nóng)藥,后續(xù)發(fā)展前景較好。
隨著我國科學技術的發(fā)展,生物農(nóng)藥產(chǎn)品的品種逐漸豐富,品質(zhì)也有了很大提高。蛋白質(zhì)植物免疫誘抗劑——“阿泰靈”能增強植物抗性,減輕病害發(fā)生,降低農(nóng)藥使用量,填補了我國蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥制劑的空白。
我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)正向著集約化、綠色化和產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展,農(nóng)業(yè)的經(jīng)營方式從小農(nóng)經(jīng)濟逐漸向協(xié)會、合作社、企業(yè)的方向轉(zhuǎn)變。經(jīng)營主體成員的綜合素質(zhì)不斷提高,從而增加了對生物農(nóng)藥的接受程度。同時,隨著農(nóng)業(yè)的規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,生物農(nóng)藥價格必然降低,防治成本也會有所下降。