生物農藥

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目錄

什麼是生物農藥[1]

  生物農藥(又稱生物源農藥)廣義來說,是指直接利用生物產生的生物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。狹義的講,是指利用生物活體或其代謝產物對害蟲、病菌、雜草、線蟲、鼠類等有害生物進行防治的一類農藥製劑。或者是通過仿生合成具有特異作用的農藥製劑。

生物農藥的類型[2]

  1.細菌類生物農藥

  這類生物農藥主要對鱗翅目的幼蟲防治效果明顯.施藥後害蟲會中毒而死,或推遲發育,生育力降低.對人、畜、天敵和作物、蔬菜、果樹很安全。目前應用較廣泛的細菌類生物農藥有蘇雲金桿菌、青蟲菌、殺螟桿菌等,劑型有可濕性粉劑、乳油和水劑

  2.真菌類生物農藥

  目前應用較多的真菌類生物農藥有幾種:

  (1)白僵菌用來防治鱗翅目幼蟲和地下害蟲

  (2)綠僵菌主要防治薊馬和葉蟬類害蟲

  (3)蟲黴菌主要防治菜蚜、蟎類和鱗翅目幼蟲。

  (4)蠟蚧輪枝菌主要防治菜蚜、薊馬。

  3.病毒類生物農藥

  用於防治害蟲的病毒類生物農藥主要有顆粒體病毒、核型多角體病毒和質型多角體病毒等3種 常用的有斜紋夜蛾多角體病毒、棉鈴蟲核多角體病毒等。主要用於防治棉鈴蟲、菜青蟲、斜紋夜蛾等害蟲

  4.農用抗生素生物農藥

  常用的農用抗生素生物農藥有井岡黴素、農抗120、公主嶺黴素、滅瘟素、春雷黴素等,主要用於防治多種真菌性病害和柑橘、林業、棉花、蔬菜、煙草、水稻等作物上的多種害蟲,對於抗藥性的棉鈴蟲、小菜蛾、葉蟎、蚜蟲等重大農業害蟲防治效果非常顯著。

生物農藥的特點[1]

  1.選擇性強,對人畜安全

  目前市場開發並大範圍應用成功的生物農藥產品,它們只對病蟲害有作用,一般對人、畜及各種有益生物(包括動物天敵、昆蟲天敵、蜜蜂、傳粉昆蟲及魚、蝦等水生生物)比較安全,對非靶標生物的影響也比較小。

  2.對生態環境影響小

  生物農藥控制有害生物的作用,主要是利用某些特殊微生物或微生物的代謝產物所具有的殺蟲、防病、促生功能。其有效活性成分完全存在和來源於自然生態系統,它的最大特點是極易被日光、植物或各種土壤微生物分解,是一種來於自然,歸於自然正常的物質迴圈方式。因此。可以認為它們對自然生態環境安全、無污染。

  3.可以誘發害蟲流行病

  一些生物農藥品種(昆蟲病原真菌、昆蟲病毒、昆蟲微孢子蟲、昆蟲病原線蟲等),具有在害蟲群體中的水平或經卵垂直傳播能力.在野外一定的條件之下,具有定殖、擴散和發展流行能力。不但可以對當年當代的有害生物發揮控製作用,而且對後代或者翌年的有害生物種群起到一定的抑制。具有明顯的後效作用。

  4.可利用農副產品生產加工

  目前國內生產加工生物農藥,一般主要利用天然可再生資源(如農副產品的玉米、豆餅、魚粉、麥麩或某些植物體等).原材料的來源十分廣泛、生產成本比較低廉。因此,生產生物農藥一般不會產生與利用不可再生資源(如石油、煤、天然氣等)生產化工合成產品爭奪原材料。

生物農藥的應用現狀[3]

  1.微生物源農藥是應用主體

  (1)細菌殺蟲劑。目前,研究歷史最長、應用最廣泛的細菌殺蟲劑是蘇雲金芽孢桿菌,它能產生一種具有殺蟲作用的晶體蛋白(Bt)以及其他殺蟲毒素,並能寄生於昆蟲體內引起蟲體發病。蘇雲金桿菌商品製劑目前已達100多種,是世界上產量最大、應用最廣的微生物殺蟲劑。國內Bt製劑的生產廠家達68家,年產量達2萬一3萬t,在20多個省市用於防治糧、棉、果、蔬、林等作物上的20多種害蟲,使用面積達300萬hm2以上。目前,隨著基因工程技術在新型Bt製劑上的應用,新的Bt製劑藥效更加穩定,殺蟲晶體蛋白產量越來越高,防治譜更加寬廣。

  (2)病毒殺蟲劑。病毒殺蟲劑中應用較廣的是核型多角體病毒、顆粒體病毒和非閉合桿狀病毒。國內外已從250多種農林害蟲中分離出320多種病毒,至少有60多種病毒進入大田防治農林害蟲的試驗,約有20多種製成病毒殺蟲劑,其中斜紋夜蛾核型多角體病毒、舞毒蛾核型多角體病毒、棉鈴蟲核型多角體病毒應用效果良好。其中棉鈴蟲核型多角體病毒已登記註冊,形成年產百噸製劑的生產線。“九五”期間我國又註冊登記了斜紋葉蛾核型多角體病毒、小菜蛾顆粒體病毒、苜蓿銀紋夜蛾核型多角體病毒和黏蟲病毒等9種殺蟲病毒,每年使用面積達數十萬公頃。

  (3)真菌殺蟲劑。真菌殺蟲劑中研究最多的是白僵菌,其次是綠僵菌、赤僵菌、蟲生藻等,還有真菌除草劑棕櫚疫黴菌等。具有利用和開發價值的殺蟲真菌主要包括2大類:一是屬於半知菌亞門的絲孢菌類(Hyphomyctes),如白僵菌、綠僵菌、擬青黴和輪枝菌;二是屬於接合菌亞門的蟲霉目(Ento-mophthorales)真菌,包含許多用以防治經常引發高強度害蟲流行病的種類,如蟲癘霉、蟲瘟霉、蟲疫霉等。我國開展真菌製劑研究開發已有30多年的歷史,其中主要以研究白僵菌和綠僵菌製劑為主。目前,重慶大學基因工程中心已經成功研製了殺蝗綠僵菌生物農藥 ,生產的產品已在國內多個省份進行示範試驗。與傳統的化學藥物不同,綠僵菌複合劑利用蟲生真菌來專一性地殺滅白蟻、蝗蟲等害蟲,而且本身對環境無害,不會留下殘留問題。目前,綠僵菌殺蟲劑已經在無公害蔬菜方面獲得大規模應用,同時由於其在防治桉樹白蟻方面具有顯著的效果,已經被國家列為林業方面重要推廣應用開發產品

  (4)微生物除草劑。目前微生物除草劑主要有2類,一類是以病原微生物活的繁殖體直接作為除草劑;另一類是利用微生物產生的對植物具有毒性的次生代謝產物,直接作用或將其作為新型除草劑的先導化合物而開發的微生物源除草劑。這2種除草劑在國外得到一些推廣和應用,應用範圍比較廣的主要有Devine[美國伊利諾伊Abort實驗室在1981年註冊的真菌除草劑,用於柑橘園進行土壤處理以防治莫倫藤(Morreniaodorata)]、Collego[美國阿肯色州大學和Upjohn公司聯合開發的一種膠孢炭疽菌合萌專化型製劑,對水稻及大豆田中的弗吉尼亞合萌(Aeschynomene virglnica)幼苗的防效達100%]、Biomal(加拿大Philombios公司開發的一種膠孢炭疽菌錦葵專化型的於粉狀製劑或孢子懸浮劑,用於防除圓葉錦葵)等,目前在國內幾乎沒有這方面的研究。

  (5)其他類型的微生物農藥。除了上述微生物農藥外,還有放線菌殺蟲劑、線蟲殺蟲劑、某些拮抗微生物及農用抗生素,遺憾的是這些微生物農藥大都處於試驗研究階段,很少大規模地應用於農業生產。

  2.植物源農藥是應用“新寵”

  植物源農藥一度發展比較緩慢,最近15年,隨著植物源農藥研究領域的不斷拓寬和深度的不斷擴展,特別是現代色譜分離、核磁共振等化學結構鑒定技術以及生物活性測定方法的不斷發展,為植物源農藥的研究提供了強有力的技術方法,導致新型高效的植物源農藥大量出現 。目前,在農業生產上應用較多的植物源農藥主要有以下幾類,第一類:植物源殺蟲劑。目前已獲得農藥三證的品種有茴蒿素殺蟲水劑、苦參鹼水劑、苦參鹼粉劑、煙鹼乳油、羊角田水劑、魚藤酮乳油、黎蘆鹼醇溶液、楝素殺蟲乳油、乙蒜素乳油等,這些農藥品種的登記防治對象主要集中在蔬菜、棉花上的害蟲,如蚜蟲、菜青蟲、小菜蛾及棉鈴蟲等。第二類:植物源殺菌劑。研究發現,銀杏、韭菜等很多種植物中含有有機酸、酚類化合物及抗菌蛋白等具有明顯抗菌及殺菌作用的活性成分;孟昭禮等從銀杏中提取到對植物病原菌具有很高活性的化合物,經結構鑒定、人工模擬合成,成功開發出“綠帝”農用殺菌劑系列產品,通過推廣使用發現,該殺菌劑對蘋果腐爛病、玉米大斑病及小麥紋枯病等具有良好的防治效果,優於常用的殺菌劑“ 。第三類:植物源除草劑。經過研究表明,有上百種植物中含有除草活性物質,比如醌酚類、生物鹼類、苯嗪酮類、酮類、肉桂酸類、香豆素類、噻吩類、腈類、類黃酮類、噻嗯聚乙炔類及萜烯類等,其中開發最為成功的是從萬壽菊中提取的生物活性物質 一三聯噻吩,它除具有除草活性外,還具有殺線蟲活性,已經廣泛應用於農業病蟲害的防治中。

  3.動物源農藥應用處於起步階段

  受到成本等因素的限制,動物源農藥的發展一直比較緩慢。近5年來有所發展,其中主要集中在3個方面:即動物毒素、昆蟲內激素、昆蟲外激素及天敵動物。動物毒素研究主要集中在天然的沙蠶毒素、蛇毒、蜂毒、蝎毒、蜘蛛毒、芋螺毒、水母毒等方面,其中沙蠶毒素殺蟲劑具有顯著殺蟲效果 ,在農業生產上獲得了一定的應用;昆蟲內激素類農藥主要分為保幼激素類、蛻皮激素類和羽化激素類;昆蟲外激素類農藥主要是昆蟲性激素類農藥。總的來說,受到成本等問題的困擾,目前動物源農藥發展尚比較緩慢。

  4.轉基因植物蓬勃發展

  自1983年美國科學家利用基因工程方法獲得了第1例轉基因植物以來,植物轉基因技術發展十分迅速,迄今轉基因成功的植物已達120種左右,轉基因作物種植面積占到世界總耕地面積的2%。雖然大多數轉基因植物進入商品化階段的時間並不長,但發展勢頭迅猛,預計全球轉基因作物2010年獲利將達到200億美元。我國自2001年出現抗蟲棉以來,大量抗蟲、抗病類轉基因作物包括抗病小麥、抗病毒病的煙草、抗蟲大豆、抗蟲水稻及抗蟲番茄廣泛涌現,轉基因作物從抗病和抗蟲類逐漸向抗旱抗逆等範圍擴展。

生物農藥產業的發展前景[3]

  1.新產品將會越來越多

  相對於傳統的化學農藥而言,生物農藥的發展剛剛開始,而且生物農藥還有個獨特的優勢,就是生物資源極其豐富,世界上已發現可用於防治病、蟲、草害等具有農藥作用的細菌100餘種、真菌500餘種、病毒700餘種、植物4 000餘種,再加上線蟲、其他種類微生物,其數量不計其數,這將為生物農藥瓶產品的開發提供無窮的生物資源。我國是一個生物資源大國,擁有全球10%的生物遺傳資源。據不完全統計,我國擁有動植物、微生物等生物資源約26萬種,還有著其他國家少有的豐富的人類遺傳資源。目前我國保存的農作物種質資料種類達30餘萬份,位居世界第一,這些都為生物農藥新產品的開發提供了良好的基礎。

  2.作用譜越來越寬,防治速度越來越快

  隨著生物技術的發展,各種各樣的先進技術層出不窮,尤其是分子生物學及遺傳工程技術的發展,生物農藥的病蟲害防治譜會越來越寬,防治速度會越來越接近化學農藥,其獨特的不污染環境的優勢將會更加明顯。

  3.市場份額越來越大

  目前生物農藥的市場份額大概為5%~10%,隨著經濟的發展和社會的進步,尤其是在黨的“十七大報告”中多處提到要建設生態文明、環境友好型社會,加強生態環境保護等,這一切都對化學農藥的使用作了限制,給生物農藥的發展提供了機遇,相信在未來5~10年中生物農藥的市場份額將進一步擴大。

參考文獻

  1. 1.0 1.1 楊丹,劉華軍,張念平.生物農藥的應用現狀及發晨前景[J].農村經濟與科技,2011(8)
  2. 王寧堂.生物農藥的類型及使用方法[J].農藥天地,2012(4)
  3. 3.0 3.1 馬俊義,李盡哲,葉兆偉.生物農藥的應用現狀及前景展望[J].江蘇農業科學,2011(4)
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