摘要:本文論述了生物農藥的優(yōu)缺點,從生物農藥的發(fā)展、內涵以及研究和利用進行探討,并對生物農藥的發(fā)展趨勢做出了較深刻的分析。
關鍵詞:生物農藥? 發(fā)展
半個多世紀以來,用化學農藥防治病蟲害對農作物增產增收做出了很大的貢獻。但長期依賴和大量使用化學農藥所帶來的環(huán)境及農產品污染,生態(tài)失衡以及食品安全等問題也日益顯現(xiàn)。針對化學農藥高毒,高殘留等種種弊端,大力推廣安全,低毒,環(huán)保型的生物農藥。近年來,隨著我國實施新世紀無公害食品計劃和人們對環(huán)境質量要求的逐步提高,生物農藥更是備受關注,其在農業(yè)生產上的應用也越來越廣泛。
生物農藥是一個完全相對于傳統(tǒng)化學合成農藥的概念,也就是從某些生物中提取原料,制造出的能夠廣譜殺菌、殺蟲的新型農藥。生態(tài)農藥活性成分是自然存在的物質,自然界有其順暢的降解途徑,不會污染環(huán)境,是實現(xiàn)無公害農業(yè)生產技術變革的突破口,因此受到廣泛關注。
生物農藥是直接利用生物產生的活性物質或生物活體作為農藥,以及人工合成的與天然化合物結構相同的農藥,它包括微生物農藥、植物源農藥、轉基因生物農藥和天敵生物農藥等。生物農藥具有以下優(yōu)點:
1.?????? 對病蟲害防治效果好,而對人畜安全無毒,不污染環(huán)境,無殘留
2.?????? 對病蟲害特異性強,不殺傷害蟲的天敵和有益生物,能保護生態(tài)平衡
3.?????? 生產原料和有效成分屬天然產物,它的回歸自然能保證可持續(xù)發(fā)展
4.?????? 可用現(xiàn)代生物技術手段對產生菌及其發(fā)酵工藝進行改造,不斷改進性能和提高品質
5.?????? 多種因素和成分發(fā)揮作用,害蟲和病菌難以產生抗藥性
生物農藥一般可分為生物體農藥,生物化學農藥,生物合成農藥以及仿生合成農藥幾大類,其中生物體農藥又可分為植物體農藥和動物體農藥和微生物農藥3類[1]。
生產中常見的生物農藥有以下幾種:
Bt乳劑:是常用的細菌生物農藥,它的制成品為米黃色乳劑,乳化性能好,殺蟲譜廣,對20多種蔬菜、茶、果、煙等植物的鱗翅目害蟲防治效果為80-90%,主要防治對象有松毛蟲、玉米螟、棉鈴蟲、粘蟲、稻縱卷葉螟、茶毛蟲等。Bt乳劑是一種胃毒劑,害蟲食后能產生一種特殊的酶。這種酶可以分解昆蟲腸道當中的一種蛋白質,從而使害蟲腸道穿孔,腸道里的東西流入體腔,最后得敗血癥死亡。使用時應掌握氣溫在15℃以上,一般以20℃為適宜,施用時間應比施用化學農藥提前2-3天為宜。
青蟲菌和殺螟桿菌:菜青蟲吃了粘有青蟲茵的菜葉,腸壁會很快穿孔,變成團團泥漿死去。殺螟桿菌用于防治稻縱卷葉螟、三化螟,還能防治蒼蠅、蚊子、粘蟲、松毛蟲、白螞蟻、稻苞蟲等害蟲。
白僵菌:是真菌生物農藥,對防治松毛蟲和水稻害蟲黑尾葉蟬有特效。白僵茵液接觸害蟲后,通過體壁進入害蟲體內,很快會萌發(fā)菌絲,吸收害蟲的體液,使害蟲變僵發(fā)硬而死。
井岡霉素:防治水稻紋枯病有特效。抑制水稻紋枯病病菌菌絲,有效期長達15-20天,耐雨水沖刷,對人畜安全無毒。
農用抗菌素和植物抗菌素。這兩類農藥是真菌生物農藥。在生產上應用的抗菌素有春雷霉素、慶豐霉素、多抗霉素、土霉素、灰黃霉素、放線菌酮鏈霉素等。如農抗120是一種新型的農用抗生素,對瓜、果、蔬菜、花卉、麥類、煙草的白粉病及水稻、麥類的紋枯病,具有很好的防治效果[2]。
自路易斯巴斯德明確提出利用微生物防治害蟲的思想到現(xiàn)在,微生物農藥已取得極大進展。但是與化學農藥相比,微生物農藥生物農藥的種類所占比例還較低。目前世界上化學農藥已有1300多個品種,年國際貿易額達160億美元,而商品微生物農藥僅30個品種,年貿易額7億美元,僅占農藥市場的4%左右,且主要用于蔬菜、水果、茶葉等綠色食品及抗藥性強的棉鈴蟲等[3]。但是微生物農藥是生物源農藥,具有環(huán)境效益和社會效益。隨著人類對環(huán)境保護要求和對“無公害產品”需求的增加,微生物農藥將有極大的市場[4]。
綠色食品生產的要求。當今社會綠色食品消費是人們追求的目標,無論是糧食作物,還是水果蔬菜、植物飲料,都掀起一股“綠色”消費的新潮。出口創(chuàng)匯農業(yè)尤其如此。近年來,越來越多的殘留限量標準,正成為國際間食品、農產品貿易的綠色壁壘。我國農產品出口因農藥殘留受到嚴重影響。從出口創(chuàng)匯產品看,茶葉、蔬菜、水果、煙草等許多拳頭產品由于農藥殘留超標而出現(xiàn)減少出口或退貨的情況。而以Bt[5]為代表的生物農藥則可從根本上解決這一難題,維護和滿足人們“綠色消費”的需求,提高我國優(yōu)勢農產品的市場競爭力,減少因綠色貿易壁壘而造成的出口損失,保護我國農民的利益和生產積極性。繼去年國家質檢總局開始實施米、面、油、醬油、醋等“老五類”產品市場準入制度后[6],年底前將對包括肉制品、奶制品、方便食品、速凍食品、飲料等的“新五類”食品實行市場準入制度,在這種政策引導下,能有效在生產環(huán)節(jié)保障農產品安全的生物農藥將迎來新的發(fā)展機遇[7]。
我國加入WTO后,在國際農產品和食品貿易中,將面對苛刻的農藥殘留標準,但也為生物農藥的發(fā)展提供了巨大的機遇。當前,國際上生物農藥(未包括農用抗生素類)僅占全部農藥市場份額的2.5%左右。我國Bt殺蟲劑只占市場份額的2%,棉鈴蟲病毒殺蟲劑占0.2%,農用抗生素占9%,植物源農藥占0.5%。專家一致的預測結果是,今后10年內,生物農藥將取代20%以上的化學農藥,因此,未來生物農藥發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
隨著人們對化學農藥弊端和環(huán)保重要性的進一步認識、生物農藥內涵的擴展和新技術的不斷出現(xiàn),生物農藥將是21世紀農藥研究重點[8],以下幾個方面將會受到重視。
作用機制獨特的生物農藥。生物農藥的作用機理與化學合成農藥有很大的不同。作用機制獨特的農藥品種將是研究開發(fā)的熱點之一。如生長調節(jié)物質、行為調控化學物質等。新的作用機制發(fā)現(xiàn)將為農藥發(fā)展提供新的思路,如Harpin等蛋白類物質[9]。
生物與化學方法相結合,開發(fā)生物化學農藥。生物農藥為化學農藥的創(chuàng)制提供了先導化合物,通過對生物農藥(包括微生物農藥)進行化學結構改造,創(chuàng)制新農藥。擬除蟲菊酯和沙蠶毒素農藥的合成是經典事例;最近的有殺蟲劑AC303630(以吡咯霉素有效基團作為先導化合物)[10],殺菌劑ICI5504A、BAS-490F和SSF-126(以抗生素Stuobilurin為先導化合物),依維菌素和埃瑪菌素(由avermectin結構改造而來)[11]。
生物技術向生物農藥研究滲透。隨著細胞工程、基因工程技術的日趨成熟,轉基因植物(植物農藥)是其中一重要方向,包括具有農藥作用的轉基因植物(目前以轉Bt抗蟲棉最成功)和抗農藥(除草劑)轉基因植物。此外,利用細胞工程改造、生產生物農藥也會成為熱點。
在經過了一個學期的微生物工程的學習之后,我對微生物方面的知識有了更具體和清晰的了解。在經歷了化學農藥之后,生物農藥的產生為我們解決了許多問題。特別是在講究環(huán)保的今天,生物農藥解決了化學農藥的污染問題,讓我們能更放心的使用農藥。此外,生物農藥資源的開發(fā)、生物農藥商品化技術,以及生物農藥與化學合成農藥的聯(lián)合使用技術研究等,都會在21世紀生物農藥研究中受到重視[12]。在今后的研究中,要進一步加強微生物農藥的基礎研究,創(chuàng)造出更有利于生產和生態(tài)的新產品。提高人們對微生物農藥的認識,加大投入,大力在實際生產中推廣,實現(xiàn)由小規(guī)模生產實驗到大規(guī)模投資生產的轉變,縮短研究生產應用時間, 以保護人類健康和維護生態(tài)平衡為前提,使微生物農藥逐步取代或部分取代毒性較強的化學農藥,實現(xiàn)科研和生產一條線,防害、生態(tài)一起抓的新的生態(tài)防治路線,逐步形成穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境,給人類留住美好家園。
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