譚海軍

(蘇州艾科爾化工科技有限公司，江蘇 昆山 215300)

作為一種重要的生產(chǎn)資料，農(nóng)藥在控制有害生物及其為害、控制蟲媒傳染疾病和保護工業(yè)產(chǎn)品、保障農(nóng)業(yè)豐收和糧食安全等方面具有重要作用。作為東盟農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)和出口大國，越南耕地面積有限、種植結構不斷調(diào)整和氣候環(huán)境復雜等使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對農(nóng)藥的依賴較為突出。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、貿(mào)易及農(nóng)藥工業(yè)的快速發(fā)展，使越南成為東盟最大最活躍的農(nóng)藥市場之一。隨著全球農(nóng)藥減量增效和保護生物多樣性等行動的開展，越南化學或合成農(nóng)藥的禁限用種類和數(shù)量不斷增多，綠色、有機農(nóng)產(chǎn)品的需求隨本土消費升級而增加、進口國對越南出口農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)殘限量的標準也在提高，越南生物農(nóng)藥的研究開發(fā)和引入推廣受到了更多關注，登記和應用的品類和數(shù)量逐漸增加。近年來，越南在對部分生物農(nóng)藥的殘留試驗、水或乙醇提取草藥的登記資料等進行減免的同時，啟動了化學農(nóng)藥30%的登記品牌削減與生物農(nóng)藥替代、在2030年前躋身全球有機農(nóng)業(yè)前15強等發(fā)展計劃。通過廣泛地政策法規(guī)引導和宣傳推廣，越南生物農(nóng)藥得到了更加快速多元化地發(fā)展，目前已成為東盟生物農(nóng)藥登記品種最多的國家[1]。

1 越南生物農(nóng)藥的定義與范疇

作為農(nóng)藥(植保產(chǎn)品)管理的一部分，越南農(nóng)業(yè)和農(nóng)村發(fā)展部(MARD)在2015年發(fā)布的第21號通告[2]中指出，生物農(nóng)藥是指活的微生物或源自微生物、植物和動物的物質，即越南的生物農(nóng)藥包括活體微生物、微生物分泌物、植物源物質和動物源物質4大類。在有關越南生物農(nóng)藥現(xiàn)狀與發(fā)展的2021年報告[1]中，越南農(nóng)藥協(xié)會(VIPA)對越南生物農(nóng)藥的內(nèi)涵進行了擴充，歸納起來分為5大類：(1)微生物農(nóng)藥，包括細菌、真菌、病毒和原生動物等微生物及其基因修飾體;(2)大生物體農(nóng)藥，包括有益線蟲和昆蟲等比微生物大的活體天敵生物；(3)天然源農(nóng)藥，可以是合成或發(fā)酵所得，或從自然界、植物或動物體內(nèi)提取或分離得到，包括生物化學農(nóng)藥、農(nóng)用抗生素、礦物源農(nóng)藥、植物源農(nóng)藥和動物源農(nóng)藥；(4)化學信息物質，即可干擾有害生物生長交配，或對其進行驅除和引誘的物質；(5)轉基因作物或植物嵌入式保護劑。這與中國生物農(nóng)藥的范疇[3]大致相似。其中，對植物具有生長調(diào)節(jié)或刺激作用的單體脯氨酸類衍生物半葉素，由微生物分泌物合成的物質甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽、富表甲氨基阿維菌素、乙基多殺菌素、米爾貝霉素和雙丙環(huán)蟲酯等，以及植物源物質的鹽或酯類物質松脂酸鈉、植物油酯和鹽等物質都在結構、功能、毒性和環(huán)境歸宿等方面與天然源物質存在較高相似性，本文將其歸入生物農(nóng)藥。然而，與氯霉素結構相似的氟苯尼考等全化學合成類物質則不在此列。

2 越南登記的生物農(nóng)藥

截至2022年12月，越南共有以商標為單位的農(nóng)藥登記[4]4 383種(每種商標可能存在相同成分的不同含量和劑型)，含生物農(nóng)藥成分的登記1 055種，約占總登記數(shù)的24.1%。其中，純生物農(nóng)藥登記824種，占生物農(nóng)藥登記數(shù)的78%。從應用作物來看，越南登記的生物農(nóng)藥主要用于水稻、蔬菜、水果、茶葉和咖啡等作物，且在前3類作物上的占比均>50%。從用途來看，越南登記的生物農(nóng)藥主要在農(nóng)業(yè)上用作殺蟲劑、殺菌劑、植物生長調(diào)節(jié)劑(植調(diào)劑)和殺螺劑，4者總占比約98.3%(圖1)。從類別來看，越南登記的生物農(nóng)藥以農(nóng)用抗生素為主，植物源農(nóng)藥、生物化學農(nóng)藥(含化學信息物質)、微生物農(nóng)藥和礦物源農(nóng)藥占比依次遞減，暫無天敵農(nóng)藥和動物源農(nóng)藥(圖2)。轉基因作物由越南轉基因食品和飼料安全委員會管理，自抗蘇云金桿菌和耐草甘膦的玉米品種在2014年首次被批準以來，至今僅有轉基因玉米在當?shù)貙崿F(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化種植。

2.1 生物化學農(nóng)藥 生物化學農(nóng)藥是通過物理、化學或生物的技術或方法得到的天然源物質或與之高度相似的物質。該類生物農(nóng)藥一般對靶標有害生物無直接致死作用，通過干擾或調(diào)節(jié)其行為來控制其為害。在越南登記的生物化學農(nóng)藥涉及139種商標、32種活性成分，按結構和功能可分為化學信息物質、植調(diào)劑和植物誘抗劑等類別(表1)?；瘜W信息物質甲基丁香酚和水解蛋白通過性誘或食誘來捕殺水果和蔬菜上的果實蠅；植調(diào)劑有機羧酸和蕓苔素等通過發(fā)揮植物內(nèi)源性激素或與之相似的生理和生物學效應來調(diào)控作物生長代謝、增強抗病抗逆能力并提升作物產(chǎn)量和品質；糖類植物誘抗劑則通過調(diào)控植物體內(nèi)的多級信號分子和內(nèi)源性激素，并通過防衛(wèi)基因表達、蛋白酶激活和次生代謝物積累來刺激作物生長、抵抗病菌及其他脅迫等[3]。特別是由越南生物化學研發(fā)中心自木蝴蝶(Oroxylumindicum)、垂柳葉皮、泥煤、荔枝葉、槐樹花和芒果葉皮提取的多酚可通過激活作物體內(nèi)的過氧化氫酶和過氧化物酶等增加對病害及其他環(huán)境脅迫的耐受力，調(diào)節(jié)作物生長，促進生根發(fā)芽與開花結果，提高肥料利用率而縮短生長周期，從而提升作物產(chǎn)量、品質與經(jīng)濟性[5]；由越南科學技術培訓與咨詢研究所自小果皂莢(Gleditschiaaustralis)、豨薟(Siegesbeckiaorientalis)、鬼針草(Bidenspilosa)和銀膠菊(Partheniumhystherophorus)提取的多酚的作用方式與效果也與之相似，但其抗病、驅蟲和殺蟲作用則與其含有的皂苷、豨薟甙、硬脂、生物堿、糖苷和銀膠菊苦味劑等物質有關[6]。

圖1 越南登記的生物農(nóng)藥用途與占比 圖2 越南登記的生物農(nóng)藥類別與占比

表1 越南登記的生物化學農(nóng)藥品種及其類別

2.2 植物源農(nóng)藥 植物源農(nóng)藥為天然植物及其產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物，是植物自身防御功能與有害生物和環(huán)境脅迫相適應演變、協(xié)同進化的結果。與生物化學農(nóng)藥不同，植物源農(nóng)藥一般含有多種活性成分，通過復雜的作用方式直接作用于靶標生物。原料直接來自天然植物的又稱為中草藥農(nóng)藥。為了便于分離提取或生產(chǎn)應用，有些成分還被開發(fā)成鹽或者酯的形式，如硫酸煙堿、松脂酸鈉和植物油鹽或酯。在越南登記的植物源農(nóng)藥(含增效劑)涉及172種商標、44種活性成分(表2)。其中，用作殺蟲殺螺劑的黃酮、吡啶并萘啶酮、酯、糖苷和植物精油等類別物質，主要作用于害蟲的神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和生長發(fā)育等生理靶標[3]，作用方式以胃毒和觸殺為主，涉及拒食、驅避和殺卵等；用作殺菌的酚、醚、酚酮和苯并菲啶等類別物質的殺菌機制主要涉及改變病原菌細胞膜平衡、破壞蛋白質和類酯合成、干擾代謝、抑制呼吸作用和能量供給、影響生長繁殖，以及增強植物細胞活性和抗病抗逆能力等，丁子香酚、大黃素甲醚、小檗堿和植物精油等還具有內(nèi)吸和/或滲透作用[3，8]；用作殺菌除草劑的桉油精在植物異生中起重要作用，可有效抑制天門冬氨酸合成酶，從而抑制病原菌和雜草的呼吸作用和分生組織有絲分裂[10]，但應注意其易揮發(fā)性。特別是氨基酸的殺蟲作用據(jù)報道[7]

表2 越南登記的植物源農(nóng)藥品種及其類別

與其對靶標害蟲消化酶活性的抑制有關，同時它還可抑制病毒的復制；木瓜酶的殺菌作用則可能與其對病原菌體蛋白、多肽、酯和酰胺等的特異性水解作用有關；植物油酯或鹽、松脂酸鈉和天然橡膠的殺蟲作用可能與其黏性、成膜性和腐蝕性等物理作用方式有關，靶標害蟲接觸后因不能活動、蠟質層受損和呼吸受阻而最終死亡。

2.3 微生物農(nóng)藥 微生物農(nóng)藥是將工業(yè)化大量繁殖的有害生物的病原微生物活體加以利用的農(nóng)藥，包括各微生物活體原型及其基因修飾體。在越南登記的微生物農(nóng)藥涉及83種商標、25種活性成分(不區(qū)分亞種)，可分為細菌、真菌和病毒3大類(表3)。現(xiàn)有登記以芽孢桿菌和木霉菌為主，主要用作殺蟲劑、殺菌劑和殺線蟲劑。其中，蘇云金桿菌、球孢白僵菌和顆粒體病毒等微生物殺蟲劑通過寄生或進入靶標害蟲后繁殖或代謝分泌毒素殺死害蟲，而微生物殺菌劑則通過競爭、寄生和誘導抗性等來殺死病原菌[3]。特別是由越南植保所開發(fā)的SH-Lifu (SH-BV1)產(chǎn)品含有草藥以及枯草芽孢桿菌、人參土芽孢桿菌、尾鷲鏈霉菌、拜氏固氮菌、哈茨木霉菌和金龜子綠僵菌6種微生物，每年在雨季前后各施用1次即可有效控制胡椒和咖啡田間根結線蟲、疫霉菌和鐮孢菌等多種土傳病害，使作物增產(chǎn)>18%[11]。

表3 越南登記的微生物源農(nóng)藥品種及其類別

2.4 農(nóng)用抗生素 農(nóng)用抗生素是由鏈霉菌等微生物產(chǎn)生的、用于農(nóng)業(yè)有害生物防治的次生代謝產(chǎn)物，以及由其半合成的與之相似的物質(包括其鹽和酯)。在越南登記的農(nóng)用抗生素涉及666種商標、24種活性成分，多含有糖苷或核苷結構(表4)。其中，硫酸慶大霉素、紅霉素、硫酸卡那霉素、硫酸鏈霉素和鹽酸土霉素為醫(yī)用抗生素。殺蟲用農(nóng)用抗生素的作用靶標主要涉及氨基丁酸門控氯離子通道、煙堿乙酰膽堿門控氯離子通道、弦振器官香草素受體亞家族通道和細胞壁幾丁質等，殺菌用農(nóng)用抗生素的作用機制涉及蛋白質或外殼蛋白合成、細胞生長發(fā)育、細胞壁幾丁質合成、病毒顆粒破壞、核酸復制和抗病性誘導等。

表4 越南登記的農(nóng)用抗生素品種及其類別

2.5 礦物源農(nóng)藥 礦物源農(nóng)藥是指直接來源于天然礦物原料的農(nóng)藥，石硫合劑和波爾多液等由礦物質發(fā)生化學反應得到的農(nóng)藥則不在此列。在越南登記的礦物源農(nóng)藥涉及63種商標、5種活性成分，多為礦物單質、礦物油和沸石(表5)。其中，碳和硫掛片通過燃燒產(chǎn)生的有毒氣體殺死被封閉洞中的老鼠，硫磺還具有殺菌殺蟲(螨)作用，納米銀因銀的納米效應而具有長效可控的殺菌作用，礦物油主要通過成膜堵塞氣孔而使害蟲窒息而死，斜發(fā)沸石通過抑制線蟲的新陳代謝和發(fā)育而發(fā)揮作用。

表5 越南登記的礦物源農(nóng)藥品種及其類別

3 總結與展望

生物農(nóng)藥具有選擇專一性強、環(huán)境安全性高、作用方式復雜多樣、來源豐富和開發(fā)潛力巨大等諸多優(yōu)點[3]，在填補禁限用化學農(nóng)藥空缺、維持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、減少生態(tài)環(huán)境壓力、滿足綠色有機農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易和消費需求等方面具有重要意義。與化學或合成農(nóng)藥相比，生物農(nóng)藥在產(chǎn)品研究開發(fā)和登記上市的時間和成本等方面[1，8]具有一定的優(yōu)勢。作為東盟生物農(nóng)藥登記應用最多的國家，越南在最新的農(nóng)藥管理條例和農(nóng)藥協(xié)會報告中都將生物活體及其衍生的物質作為生物農(nóng)藥，這與中國及其他國家和地區(qū)對生物農(nóng)藥的定義和范疇大致相似。廣義上，生物農(nóng)藥還包含了直接來源于天然的礦物源物質、化學和生物方法或技術得到的天然物質的重組物或仿生物，以及基因修飾或改造過的活體生物。

從越南農(nóng)業(yè)和農(nóng)村發(fā)展部MARD發(fā)布的最新農(nóng)藥登記來看，越南生物農(nóng)藥涉及130種生物農(nóng)藥品種、1 055種含生物農(nóng)藥的商標。這些生物農(nóng)藥多具有多種作用機制和作用方式，可用于農(nóng)業(yè)有害生物控制和作物生長調(diào)節(jié)，以及工業(yè)白蟻防控和木材保護。其中，登記應用最多的生物農(nóng)藥類別為農(nóng)用抗生素，其商標占生物農(nóng)藥總登記數(shù)的63.1%；用商標與品種的數(shù)量比來衡量生物農(nóng)藥品種開發(fā)應用的深度，農(nóng)用抗生素、礦物源農(nóng)藥、植物源農(nóng)藥、生物化學農(nóng)藥和微生物農(nóng)藥依次遞減。就登記來源來看，越南的生物農(nóng)藥多由中國、美國、德國、日本、馬來西亞和印度等國引入，越南自主創(chuàng)制開發(fā)的植物多酚、油菜甾醇類洋剪秋羅提取物、以及中草藥與多種微生物的混合物等產(chǎn)品也得到了登記應用。

然而，應當看到越南還沒有形成明確的生物農(nóng)藥品種名錄，登記的生物農(nóng)藥產(chǎn)品多以混合物或復配為主，其成分、含量和劑型多樣給生物農(nóng)藥的監(jiān)管帶來了一定的難度。同時，相關生物農(nóng)藥登記品種的名稱和分類需要進一步統(tǒng)一規(guī)范(如低聚糖素和桉油精的名稱、殺線蟲劑的分類等)，部分產(chǎn)品中的活性成分、作用機制與田間功效等還有待于研究與確認。特別是越南登記的生物農(nóng)藥品種多以農(nóng)用抗生素為主，安全風險較大的醫(yī)用抗生素也占有一定比例，但包括中國在內(nèi)的多國實際上已將抗生素排除在生物農(nóng)藥名錄之外，加大抗生素以外生物農(nóng)藥的研發(fā)引進和應用推廣對其生物農(nóng)藥的發(fā)展意義重大。中國新研發(fā)和登記上市的幾丁寡糖素、酰氨寡糖素、冠菌素、谷維菌素、白藜蘆醇、藜蘆胺、血根堿、貝萊斯芽孢桿菌、殺線蟲芽孢桿菌和爪哇蟲草菌等生物農(nóng)藥品種將有望在越南生物農(nóng)藥的發(fā)展中占有一席之地。