生物農(nóng)藥使用的現(xiàn)狀和近來的發(fā)展

　　農(nóng)藥的使用增加了農(nóng)作物的產(chǎn)量，提高了農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有一定的貢獻，從而增加農(nóng)業(yè)收入，特別是在發(fā)達國家。然而，農(nóng)藥使用不嚴謹，如不遵守安全規(guī)則和聽從建議，由于農(nóng)場工人的暴露和化學農(nóng)藥釋放到空氣和水中，以及農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留給人類、其他活體生物和環(huán)境帶來嚴重的健康風險。因此，近幾十年來，對食品安全和質(zhì)量的要求不斷增長，這反映在對進口產(chǎn)品安全和對商品中農(nóng)藥殘留量的嚴格管理上。

　　此外，對產(chǎn)品的質(zhì)量不斷制定高標準。近年，大眾對農(nóng)藥對食品安全的負面影響的意識增加了，尋求替代廣泛使用的化學農(nóng)藥的方案，如生物農(nóng)藥，已成為當務(wù)之急。在這方面，近幾十年來，傳統(tǒng)農(nóng)藥行業(yè)和市場發(fā)生了重大變化，在綜合害物管理(IPM)計劃框架下通過改進害物管理技術(shù)和實踐，更有效地使用農(nóng)藥。這些發(fā)展已大大改進了害物管理現(xiàn)狀，在某些情況下降低了農(nóng)藥的使用，也阻礙了對化學農(nóng)藥需求的增長。

　　農(nóng)藥方向論文投稿刊物：《農(nóng)藥學學報》(雙月刊)1999年創(chuàng)刊，是由中國農(nóng)業(yè)大學主辦的、國內(nèi)外公開發(fā)行的農(nóng)藥學綜合性學術(shù)刊物，主要面向農(nóng)藥研究工作者、植保工作者及大專院校師生。旨在及時、全面報道農(nóng)藥學各分支學科有創(chuàng)造性的最新研究成果與綜合評述，是了解我國農(nóng)藥研究動態(tài)的園地。

　　1生物農(nóng)藥市場

　　生物農(nóng)藥是從動物、植物和細菌以及一些礦物衍生而來的天然物質(zhì)，用于防治害物。目前，市場上約90%微生物農(nóng)藥來自1個昆蟲病原菌，即蘇云金桿菌。當前，生物農(nóng)藥僅占全球作物保護市場很小份額，即5%，約30億美元。在美國市場上有200多個產(chǎn)品，在歐洲市場為60個類似產(chǎn)品。雖然全球生物農(nóng)藥的使用每年以約10%的速度增長，看來，如果生物農(nóng)藥在替代化學農(nóng)藥和減少當前對化學農(nóng)藥的過度依賴方面發(fā)揮明顯作用，則其全球市場將來必會進一步增長。然而，應(yīng)該一提的是，在歐盟應(yīng)用相同的法規(guī)來評估生物農(nóng)藥和合成的活性物質(zhì)，在這種情況下需要在當前立法中增加幾項新規(guī)定，以及制定新的指南促進潛在生物農(nóng)藥產(chǎn)品的登記。目前，在歐盟登記的生物農(nóng)藥活性物質(zhì)要少于美國、印度、巴西和中國。在歐盟，對生物農(nóng)藥研究的水平相對低是與歐盟生物農(nóng)藥登記法規(guī)的難度較大有關(guān)。預(yù)計生物農(nóng)藥的增長將超過化學農(nóng)藥，復(fù)合年增長率超過15%。

　　預(yù)計在市場規(guī)模方面，從2040年到2050年，生物農(nóng)藥將與合成農(nóng)藥持平，但對其接受度的不確定性，特別是非洲和東南亞，是影響其市場主要原因。近年生物農(nóng)藥越來越受歡迎，被認為比傳統(tǒng)農(nóng)藥安全。與傳統(tǒng)農(nóng)藥相比，生物農(nóng)藥在本質(zhì)上危害較小，并且對目標害蟲的特異性更高。此外，生物農(nóng)藥少量就有效，并且迅速分解，不存在殘留問題，因此，它們可減少IPM項目中傳統(tǒng)農(nóng)藥的使用。然而，應(yīng)該注意的是，生物農(nóng)藥也存在一些不同于上面特性的特例。未來，生物農(nóng)藥市場的發(fā)展與對生物防治劑的研究有很大的關(guān)系。不同研究機構(gòu)的數(shù)個科學家已對此領(lǐng)域進行了一些初步的研究，但完整而系統(tǒng)的報道很少。因此，在此方面，必須加強企業(yè)和研究機構(gòu)的合作。

　　看來生物農(nóng)藥尚不能完全替代化學農(nóng)藥，因此農(nóng)業(yè)部門可以而且應(yīng)該從生物農(nóng)藥與化學農(nóng)藥的共存中受益。在這方面，加速研究成果的實際應(yīng)用有望促進生物農(nóng)藥的大規(guī)模工業(yè)化發(fā)展。近幾十年來，隨著管理法規(guī)越來越嚴格，上市的新化學產(chǎn)品數(shù)量大大減少，一些老產(chǎn)品由于不能滿足嚴格法規(guī)要求而退出市場。用于防治一些主要作物的許多害物的化學農(nóng)藥解決方法非常有限。這些情況在農(nóng)藥市場上一直存在，而現(xiàn)在比以往任何時候都更加嚴峻。

　　2新物質(zhì)

　　最近，文獻已經(jīng)報道了幾種新的物質(zhì)，有望用作生物農(nóng)藥(表1)，但是有必要進行更深入的田間研究，以評估它們在多種耕作制度下對特定害物的有效性。從草莓樹(Fragariaspp)主干(crown)獲得黃藍狀菌菌株，然后研究了它們對炭疽病菌(Glomerellacingulata和Colletotrichumacutatum)引起的炭疽病的抑制活性。用所有13個菌株懸浮液處理植株后，對炭疽病有很強的壓制作用，而SAY-Y-94-01的抑制活性最強，與殺菌劑丙森鋅的活性相當。此外，評估了蝶豆(Clitoriaternatea)提取物對實夜蛾屬昆蟲的生物活性，結(jié)果為對一些實夜蛾屬昆蟲有阻止產(chǎn)卵和取食的活性和直接毒性。已開發(fā)了商業(yè)化產(chǎn)品(Sero-X)，對一些實夜蛾屬昆蟲和刺吸式害蟲有活性，此產(chǎn)品正在商業(yè)化開發(fā)中。已研究了新生物物質(zhì)對唐菖蒲(Gladiolushybrids)鐮刀菌根腐病的防治活性，真菌哈茨木霉對鐮刀菌根腐病最有效。

　　此外，測試了21個芽孢桿菌對葉甲(Agelasticaaln)幼蟲和成蟲的殺蟲活性，其中蘇云金粉甲變種Xd3(Btt-Xd3)菌株活性最高，測試了產(chǎn)生毒素蛋白和Xd3孢子量高的適宜條件(例如培養(yǎng)基、溫度和pH)。生物堿復(fù)方氧化苦參堿能有效防治斜紋夜蛾(Spodopteralitura)、棉鈴蟲(Helicoverpaarmigera)、棉蚜(Aphisgossypii)，對瓢蟲(捕食者)和赤眼蜂(寄生蜂)安全，表明生物堿對非靶標生物安全。此外，細菌干乳酪桿菌(Lactobacilluscasei)LPT-111菌株的發(fā)酵產(chǎn)物，名為Tivano，是新的有機酸生物農(nóng)藥，試驗發(fā)現(xiàn)其對草莓角斑病菌引起的角斑病有壓制作用。從葡萄藤分離得到的二苯乙烯沒有顯著的拒食作用或急性毒性，但可引起重要害蟲�；页嵋苟暧紫x種群慢性毒性死亡。橄欖磨坊廢料含有的化合物能被用于防治地中海地區(qū)的害物，但需要進行更多的田間研究來評估在不同種植體系中對特異性害物的作用和在有機系統(tǒng)的潛在應(yīng)用。

　　3納米技術(shù)

　　幾項研究發(fā)現(xiàn)把一些生物物質(zhì)包裹在納米粒子系統(tǒng)中，其對害物的防效增加，對人類和環(huán)境的毒性降低，減少了物理降解水平和損失(例如揮發(fā)和滲漏)。因此，納米技術(shù)可有助于開發(fā)安全性高、低毒生物農(nóng)藥，增加生物農(nóng)藥活性物質(zhì)的穩(wěn)定性和對靶標害物的活性，更易被終端使用者接受。研究表明納米粒子的使用能有效保護印楝油不會被快速降解，對靶標害物的作用時間增加。因為用于此種制劑中的聚合物易于生物降解，此類制劑能夠持續(xù)地傳遞活性物質(zhì)，而且對環(huán)境的危害小。

　　未來必須研究降低納米粒子使用相關(guān)的風險因素，因為目前尚缺乏關(guān)于納米粒子釋放到環(huán)境中后對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的進一步毒性和風險評估的知識�？偟膩碚f，納米生物技術(shù)在用于制備改善天然產(chǎn)物穩(wěn)定性和有效性的制劑方面似乎很有發(fā)展前景。此類制劑能夠控制活性物質(zhì)在作用位點的釋放，使產(chǎn)品對非靶標生物的潛在毒性影響最小，能阻止微生物對活性物質(zhì)的降解。農(nóng)藥工業(yè)肯定會朝此方向發(fā)展，但此技術(shù)仍還需要驗證，釋放率、儲存穩(wěn)定性和成本效應(yīng)等主要問題需要研究。

　　4生物農(nóng)藥的管理

　　科學家、監(jiān)管者、市場化人員和終端用戶都參與害物防治產(chǎn)品的開發(fā)和商業(yè)化。其中一些人員在產(chǎn)品的開發(fā)早期就參與進來，但仍有許多問題需要解決。市場化人員可能常常與管理者和科學家的觀點和決策不同，因此終端使用者常受到最終產(chǎn)品的弱點的困擾。對生物產(chǎn)品的數(shù)據(jù)要求常常是根據(jù)合成化學產(chǎn)品制定的。然而，對生物農(nóng)藥的風險評估應(yīng)該基于適合此類物質(zhì)的科學證據(jù)上，而不應(yīng)遵循有關(guān)合成化學農(nóng)藥的規(guī)則。

　　因此，制定的要求要適宜于生物農(nóng)藥活性物質(zhì)的不同類別的特性。目前，正在不斷制定適宜于生物農(nóng)藥的數(shù)據(jù)要求和指導(dǎo)文件。歐盟和其成員國層面的登記過程都很長，這好像是生物防治工業(yè)發(fā)展急需解決的問題。如果新產(chǎn)品要進入市場，那么就需更快的登記程序和更短執(zhí)行時限。此外，新制劑登記費用高是限制新產(chǎn)品商業(yè)化的另一方面�？磥砩�物農(nóng)藥產(chǎn)品的登記過程阻礙了它們的商業(yè)化。因此，管理機構(gòu)應(yīng)努力在合法化管理基礎(chǔ)上確�？焖俚怯浬�物農(nóng)藥產(chǎn)品，促進商業(yè)化產(chǎn)品開發(fā)中采納安全技術(shù)。此外，監(jiān)管制度應(yīng)有利于從事生物農(nóng)藥的中小型企業(yè)的發(fā)展，以便它們?yōu)榉N植者提供可靠的、滿足消費者期望的產(chǎn)品，經(jīng)濟有效防治有害生物。

　　5未來

　　生物農(nóng)藥對人類和安全的潛在風險低，作為比化學農(nóng)藥更安全的策略已受到全球關(guān)注很長時間。為此，需要公共部門和私營機構(gòu)合作，促進這種環(huán)保替代品的開發(fā)、生產(chǎn)和銷售。在這種情況下，新物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)以及制劑研究將促進生物農(nóng)藥的商業(yè)化和使用。有必要對將生物制劑應(yīng)用到常見生產(chǎn)系統(tǒng)中進行進一步的研究。對于一定品質(zhì)的可獲得產(chǎn)品，低使用成本對農(nóng)民也很重要，特別是在發(fā)展中國家。此外，以激勵措施促進低風險化合物的登記管理也能促使生物農(nóng)藥的商業(yè)化和進入市場。盡管新物質(zhì)可以用作控制有害生物的一種有前途的選擇，但仍需要進行更多的田間研究來評估對各種作物系統(tǒng)中特定有害生物的防效。基于納米技術(shù)的微囊化可以提高生物農(nóng)藥的作用，這可以增加其在田間的應(yīng)用。

轉(zhuǎn)載請注明來自發(fā)表學術(shù)論文網(wǎng)：http:///nylw/22304.html