生物農藥應用現狀及發展建議
摘要介紹了我國取得農藥登記的生物農藥分類及應用情況,分析當前我國生物農藥在應用和推廣過程中存在的主要問題,針對性地提出了開展生物農藥普及應用及推廣工作的建議。
關鍵詞生物農藥;型別;應用;存在問題;建議
生物農藥是利用生物資源開發的農藥。按其來源可分為植物源農藥、微生物農藥、抗生素和生物化學農藥。我國每年需使用化學農藥約25萬t***以有效成分計***,過度使用化學農藥導致環境汙染、農作物及製成品農藥殘留、作物病蟲害抗性等諸多問題,而生物農藥因其具有毒性低、選擇性強、高效低殘留、不易使害蟲產生抗藥性等特點,起到了保護農業生態環境的作用,被稱之為綠色農藥、生態農藥。目前,我國實現商品化並取得農藥登記的主要生物農藥有效成分品種為97個,佔總有效成分品種的13.8%;產品近3 100個,佔註冊登記農藥產品的10.2%[1-3]。
1我國生物農藥型別及應用情況
1.1植物源農藥
從植物中可分離出多種具有殺蟲作用的有效成分。萜烯類、生物鹼類等物質起抑制昆蟲取食和生長髮育作用。萜烯類存在於楝樹,從川楝、印楝種核中分離出印楝素對多種昆蟲有較強的拒食作用,應用於防治小菜蛾、菜青蟲、斜紋夜蛾等,被列為無公害農業生產的指定農藥品種。生物鹼是通常存在於植物體或者動物體中的一類具有鹼性的含氮有機化合物,我國目前已有苦蔘鹼、氧化苦蔘鹼、藜蘆鹼、百部鹼、菸鹼等取得農藥登記用於防治蚜蟲、菜青蟲、斑潛蠅、矢尖蚧等。除蟲菊素提取自菊科菊屬除蟲菊亞屬植物的花中,在20世紀50年代得到開發應用,現已發現6種有效成分能起到觸殺作用,主要加工成噴射劑、氣霧劑、蚊香用於防治蚊、蠅、蜚蠊等衛生害蟲。19世紀中葉我國已用魚藤根製作殺蟲劑,從中提取的魚藤酮是一種強接觸殺蟲劑兼具有胃毒作用,殘效期短,基本無殘留,對作物安全,登記用於防治蚜蟲、小菜蛾等。苦皮藤素存在於衛矛南蛇藤屬苦皮藤的根部,具有胃毒作用,可用於防治倉儲原糧的儲糧害蟲。
1.2微生物農藥
微生物農藥指自然界存在的用於防治病、蟲、草、鼠害的真菌、細菌、病毒和原生動物或被遺傳修飾的微生物製劑。
蘇雲金桿菌***Bt***是當今研究最多、用量最大的殺蟲細菌。目前Bt製劑廣泛用於防治水稻二化螟和稻縱卷葉螟,棉鈴蟲、森林松毛蟲、十字花科蔬菜小菜蛾等。真菌殺蟲劑的研發已有近200年曆史,目前在病蟲防治中顯示出良好的應用前景,國際生防組織使用黃綠綠僵菌防治沙漠蝗蟲,我國利用白僵菌、綠僵菌等真菌製劑防治松毛蟲和玉米螟等的面積達到66.67萬hm2以上。病毒殺蟲劑主要有核型多角體病毒、顆粒體病毒和質型多角體病毒,昆蟲桿狀病毒殺蟲劑是我國第1個商品化生產的病毒殺蟲劑,斜紋夜蛾等蔬菜害蟲的多個病毒產品已實現商品化,已取得登記的品種有菜青蟲顆粒體病毒、茶尺蠖核型多角體病毒、棉鈴蟲核型多角體病毒、松毛蟲質型多角體病毒、甜菜夜蛾核型多角體病毒、苜蓿銀紋夜蛾核型多角體病毒、小菜蛾顆粒體病毒等。
微生物製劑在防治作物病害方面也得到應用,利用枯草芽孢桿菌製成的可溼性粉劑、母藥、水劑在生產中用於防治棉花黃萎病、黃瓜白粉病和番茄青枯病等。木黴菌是一種重要的植物病害生防因子,尤其在防治植物病原真菌病害中一直受到極大的關注,主要登記用於植物病害紋枯病、灰黴病的防治和改善作物生長。
1.3農用抗生素
農用抗生素是指由微生物發酵產生、具有農藥功能、用於農業上防治病蟲草鼠等有害生物的次生代謝產物,一般由其代謝產物中分離得到,有的也可人工合成,易被土壤微生物分解而不汙染環境,其對人畜安全,選擇性高,發展前景看好。具有殺蟲效能的農用抗生素以阿維菌素及其衍生產品甲氨基阿維菌苯甲酸鹽、伊維菌素等為代表,能廣泛使應用到蔬菜、果樹、小麥、棉花等作物蟲害的防治,並能與大多數殺蟲劑混配使用擴大殺蟲譜並提高防治效果和殺蟲速度,成為高毒農藥的主要替代產品。殺菌劑方面,最早的農用抗生素為鏈黴素,主要用於防治柑橘潰瘍病、黃瓜角斑病等。20世紀70年代開發的井岡黴素至今仍大量用於防治水稻紋枯病、稻曲病。此外,春雷黴素、寧南黴素、四黴素、長川黴素等在防治植物病害方面也得到廣泛應用。
1.4生物化學農藥
生物化學農藥是一類由天然產物提取的物質,是動植物體內所具有的或合成的物質。此類農藥主要以昆蟲生長調節劑***IGR***為主,通過抑制昆蟲生理髮育導致害蟲死亡的一類藥劑,具有毒性低、汙染少、對天敵和有益生物影響小的優點。我國最早開發的品種為滅幼脲和除蟲脲,防治物件主要為甜菜夜蛾、潛葉蛾、小菜蛾、紅蜘蛛等。目前已經商品化並取得農藥登記的還有氟蟲脲、氟啶脲、抑食肼、殺鈴脲等。
植物源生長調節劑是一類重要的生物化學農藥,是人工合成的具有天然植物激素活性的微量有機物質,由模擬激素的分子結構合成或合成後經活性篩選得到。我國於20世紀30年代開始應用研究,現在商品化成功的主要有萘乙酸、乙烯利、赤黴素、矮壯素等,在調節作物生產和增產增收方面應用廣泛。
2生物農藥推廣存在的問題
2.1農民使用生物農藥、保護環境的意識有待加強
目前,我國農民的整體素質還有待提高,大部分不具備保護環境和農業可持續發展的意識。農民長期以來已經習慣使用化學農藥,對生物農藥還不夠了解,要推廣生物農藥必須要先提高農民的科學意識和環保意識。
2.2生物農藥藥效較慢、價格較高
生物農藥開發、生產成本較高,與化學農藥相比,不具備價格競爭優勢。生物農藥不具備化學農藥用量少、見效快的特點,使用後多數要3～4d才能看到效果,農民一時難以接受。同時,使用生物農藥增加了種植成本,而產出的農產品在市場上並沒有體現出價格優勢,也是農民往往不願意使用生物農藥的主要原因。
2.3農民對生物農藥缺乏認識,生物農藥使用技術要求較高
操作技術性強、宣傳力度不夠是生物農藥市場受到冷落的主要原因。生物農藥的藥理效能與化學農藥差異較大,使用技術要求比較嚴格,一些生物農藥對施用條件要求較高,如溫度、環境溼度、光照等都能影響使用效果,農民在使用過程中需要得到相應的技術指導。
2.4產品質量良莠不齊,缺乏市場監管手段
一些生物農藥生產廠家沒有嚴格把好質量關,使得質量低劣的產品流入市場,更有不法分子故意製造假冒偽劣產品,農民一旦上當後不願意再使用,導致生物農藥的聲譽受到影響。我國目前對生物農藥的質量檢測手段還很落後,大部分農藥質量檢測機構沒有開展對生物農藥的質量檢測,更沒有形成全國聯動的質量檢測網路[4,5]。監管手段的缺失,大大影響了生物農藥行業的健康有序發展。
3建議
我國農業的快速發展與食品安全的嚴格要求決定了生物農藥產業具有巨大的發展前景,生物農藥的應用與推廣將會在我國農業可持續發展中起到越來越重要的作用。建議在以下方面開展生物農藥的推廣工作:一是政策方面。國家應繼續加大政策引導和扶持力度,大力宣傳和發展綠色食品,在有條件的地方廣泛建立綠色無公害生產基地,加大對農產品農藥殘留的監管,實現無公害農產品的優質優價,充分發揮市場價格的槓桿作用,調動農民使用生物農藥的積極性。二是宣傳教育方面。應加強對生物農藥的宣傳,提高農民對生物農藥的認識,發揮種植大戶和農村專業合作組織的示範和帶動作用,在有條件的地方對基層農技人員及農藥經銷商開展生物農藥使用知識培訓或者舉辦農民學校宣傳生物農藥的正確施用方法,引導農民正確使用生物農藥[6,7]。三是市場監管方面。有關部門應大力整頓農藥市場,使假冒偽劣產品失去生存空間,維護生物農藥的聲譽。農藥質量檢測部門應完善對生物農藥的質量檢驗手段,擴充檢驗專案,加強對產品質量監督和管理,促進生物農藥行業健康有序地發展。
4參考文獻
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[2] 李廣領,陳錫嶺,王菊鳳.當前我國生物農藥發展中存在的問題[J].河南科技學院學報***自然科學版***,2008,36***2***:50-52.
[3] 農藥檢定所.農藥管理資訊彙編2008[M].北京:中國農業出版社,2008.
[4] 葉紀明,姜輝.我國生物***源***農藥開發現狀及問題[C].∥2009年農藥管理資訊工作暨生物農藥技術研討會論文集.北京:農業部農藥檢定所,2009.
[5] 範玲.微生物農藥研究進展及產業對策[J].中國生物工程雜誌,2002,22***5***:83-86.
[6] 劉拄成,周林強.生物農藥在我國農業可持續發展中的應用[J].資源與人居環境,2008,11***上***:29-32.
[7] 張錫貞,張紅雨.生物農藥的應用與研發現狀[J].山東理工大學學報***自然科學版***,2004,18***1***:96-100.
關鍵詞生物農藥;型別;應用;存在問題;建議
生物農藥是利用生物資源開發的農藥。按其來源可分為植物源農藥、微生物農藥、抗生素和生物化學農藥。我國每年需使用化學農藥約25萬t***以有效成分計***,過度使用化學農藥導致環境汙染、農作物及製成品農藥殘留、作物病蟲害抗性等諸多問題,而生物農藥因其具有毒性低、選擇性強、高效低殘留、不易使害蟲產生抗藥性等特點,起到了保護農業生態環境的作用,被稱之為綠色農藥、生態農藥。目前,我國實現商品化並取得農藥登記的主要生物農藥有效成分品種為97個,佔總有效成分品種的13.8%;產品近3 100個,佔註冊登記農藥產品的10.2%[1-3]。
1我國生物農藥型別及應用情況
1.1植物源農藥
從植物中可分離出多種具有殺蟲作用的有效成分。萜烯類、生物鹼類等物質起抑制昆蟲取食和生長髮育作用。萜烯類存在於楝樹,從川楝、印楝種核中分離出印楝素對多種昆蟲有較強的拒食作用,應用於防治小菜蛾、菜青蟲、斜紋夜蛾等,被列為無公害農業生產的指定農藥品種。生物鹼是通常存在於植物體或者動物體中的一類具有鹼性的含氮有機化合物,我國目前已有苦蔘鹼、氧化苦蔘鹼、藜蘆鹼、百部鹼、菸鹼等取得農藥登記用於防治蚜蟲、菜青蟲、斑潛蠅、矢尖蚧等。除蟲菊素提取自菊科菊屬除蟲菊亞屬植物的花中,在20世紀50年代得到開發應用,現已發現6種有效成分能起到觸殺作用,主要加工成噴射劑、氣霧劑、蚊香用於防治蚊、蠅、蜚蠊等衛生害蟲。19世紀中葉我國已用魚藤根製作殺蟲劑,從中提取的魚藤酮是一種強接觸殺蟲劑兼具有胃毒作用,殘效期短,基本無殘留,對作物安全,登記用於防治蚜蟲、小菜蛾等。苦皮藤素存在於衛矛南蛇藤屬苦皮藤的根部,具有胃毒作用,可用於防治倉儲原糧的儲糧害蟲。
1.2微生物農藥
微生物農藥指自然界存在的用於防治病、蟲、草、鼠害的真菌、細菌、病毒和原生動物或被遺傳修飾的微生物製劑。
蘇雲金桿菌***Bt***是當今研究最多、用量最大的殺蟲細菌。目前Bt製劑廣泛用於防治水稻二化螟和稻縱卷葉螟,棉鈴蟲、森林松毛蟲、十字花科蔬菜小菜蛾等。真菌殺蟲劑的研發已有近200年曆史,目前在病蟲防治中顯示出良好的應用前景,國際生防組織使用黃綠綠僵菌防治沙漠蝗蟲,我國利用白僵菌、綠僵菌等真菌製劑防治松毛蟲和玉米螟等的面積達到66.67萬hm2以上。病毒殺蟲劑主要有核型多角體病毒、顆粒體病毒和質型多角體病毒,昆蟲桿狀病毒殺蟲劑是我國第1個商品化生產的病毒殺蟲劑,斜紋夜蛾等蔬菜害蟲的多個病毒產品已實現商品化,已取得登記的品種有菜青蟲顆粒體病毒、茶尺蠖核型多角體病毒、棉鈴蟲核型多角體病毒、松毛蟲質型多角體病毒、甜菜夜蛾核型多角體病毒、苜蓿銀紋夜蛾核型多角體病毒、小菜蛾顆粒體病毒等。
微生物製劑在防治作物病害方面也得到應用,利用枯草芽孢桿菌製成的可溼性粉劑、母藥、水劑在生產中用於防治棉花黃萎病、黃瓜白粉病和番茄青枯病等。木黴菌是一種重要的植物病害生防因子,尤其在防治植物病原真菌病害中一直受到極大的關注,主要登記用於植物病害紋枯病、灰黴病的防治和改善作物生長。
1.3農用抗生素
農用抗生素是指由微生物發酵產生、具有農藥功能、用於農業上防治病蟲草鼠等有害生物的次生代謝產物,一般由其代謝產物中分離得到,有的也可人工合成,易被土壤微生物分解而不汙染環境,其對人畜安全,選擇性高,發展前景看好。具有殺蟲效能的農用抗生素以阿維菌素及其衍生產品甲氨基阿維菌苯甲酸鹽、伊維菌素等為代表,能廣泛使應用到蔬菜、果樹、小麥、棉花等作物蟲害的防治,並能與大多數殺蟲劑混配使用擴大殺蟲譜並提高防治效果和殺蟲速度,成為高毒農藥的主要替代產品。殺菌劑方面,最早的農用抗生素為鏈黴素,主要用於防治柑橘潰瘍病、黃瓜角斑病等。20世紀70年代開發的井岡黴素至今仍大量用於防治水稻紋枯病、稻曲病。此外,春雷黴素、寧南黴素、四黴素、長川黴素等在防治植物病害方面也得到廣泛應用。
1.4生物化學農藥
生物化學農藥是一類由天然產物提取的物質,是動植物體內所具有的或合成的物質。此類農藥主要以昆蟲生長調節劑***IGR***為主,通過抑制昆蟲生理髮育導致害蟲死亡的一類藥劑,具有毒性低、汙染少、對天敵和有益生物影響小的優點。我國最早開發的品種為滅幼脲和除蟲脲,防治物件主要為甜菜夜蛾、潛葉蛾、小菜蛾、紅蜘蛛等。目前已經商品化並取得農藥登記的還有氟蟲脲、氟啶脲、抑食肼、殺鈴脲等。
植物源生長調節劑是一類重要的生物化學農藥,是人工合成的具有天然植物激素活性的微量有機物質,由模擬激素的分子結構合成或合成後經活性篩選得到。我國於20世紀30年代開始應用研究,現在商品化成功的主要有萘乙酸、乙烯利、赤黴素、矮壯素等,在調節作物生產和增產增收方面應用廣泛。
2生物農藥推廣存在的問題
2.1農民使用生物農藥、保護環境的意識有待加強
目前,我國農民的整體素質還有待提高,大部分不具備保護環境和農業可持續發展的意識。農民長期以來已經習慣使用化學農藥,對生物農藥還不夠了解,要推廣生物農藥必須要先提高農民的科學意識和環保意識。
2.2生物農藥藥效較慢、價格較高
生物農藥開發、生產成本較高,與化學農藥相比,不具備價格競爭優勢。生物農藥不具備化學農藥用量少、見效快的特點,使用後多數要3～4d才能看到效果,農民一時難以接受。同時,使用生物農藥增加了種植成本,而產出的農產品在市場上並沒有體現出價格優勢,也是農民往往不願意使用生物農藥的主要原因。
2.3農民對生物農藥缺乏認識,生物農藥使用技術要求較高
操作技術性強、宣傳力度不夠是生物農藥市場受到冷落的主要原因。生物農藥的藥理效能與化學農藥差異較大,使用技術要求比較嚴格,一些生物農藥對施用條件要求較高,如溫度、環境溼度、光照等都能影響使用效果,農民在使用過程中需要得到相應的技術指導。
2.4產品質量良莠不齊,缺乏市場監管手段
一些生物農藥生產廠家沒有嚴格把好質量關,使得質量低劣的產品流入市場,更有不法分子故意製造假冒偽劣產品,農民一旦上當後不願意再使用,導致生物農藥的聲譽受到影響。我國目前對生物農藥的質量檢測手段還很落後,大部分農藥質量檢測機構沒有開展對生物農藥的質量檢測,更沒有形成全國聯動的質量檢測網路[4,5]。監管手段的缺失,大大影響了生物農藥行業的健康有序發展。
3建議
我國農業的快速發展與食品安全的嚴格要求決定了生物農藥產業具有巨大的發展前景,生物農藥的應用與推廣將會在我國農業可持續發展中起到越來越重要的作用。建議在以下方面開展生物農藥的推廣工作:一是政策方面。國家應繼續加大政策引導和扶持力度,大力宣傳和發展綠色食品,在有條件的地方廣泛建立綠色無公害生產基地,加大對農產品農藥殘留的監管,實現無公害農產品的優質優價,充分發揮市場價格的槓桿作用,調動農民使用生物農藥的積極性。二是宣傳教育方面。應加強對生物農藥的宣傳,提高農民對生物農藥的認識,發揮種植大戶和農村專業合作組織的示範和帶動作用,在有條件的地方對基層農技人員及農藥經銷商開展生物農藥使用知識培訓或者舉辦農民學校宣傳生物農藥的正確施用方法,引導農民正確使用生物農藥[6,7]。三是市場監管方面。有關部門應大力整頓農藥市場,使假冒偽劣產品失去生存空間,維護生物農藥的聲譽。農藥質量檢測部門應完善對生物農藥的質量檢驗手段,擴充檢驗專案,加強對產品質量監督和管理,促進生物農藥行業健康有序地發展。
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[6] 劉拄成,周林強.生物農藥在我國農業可持續發展中的應用[J].資源與人居環境,2008,11***上***:29-32.
[7] 張錫貞,張紅雨.生物農藥的應用與研發現狀[J].山東理工大學學報***自然科學版***,2004,18***1***:96-100.