2018全球硬科技创新大会生物技术论坛
做实验,得iPhone!
安诺转录组文章6连发,666~

生物农药发展前景探析

2014/06/10 来源:年年丰
分享: 
导读
农业生产中,化学农药使用量超标和农药残留污染严重依然是重大问题。尝试采用生物农药,或可成为突破解决“化学农药残留”一条有效途径。


沸沸扬扬的山东“毒姜”案,再一次刺激了公众对食品安全的敏感神经,其实,这背后凸显了国内化学农药违规使用的困局。而事实上,尝试采用生物农药,或可成为突破“毒姜”围城的一条有效途径。

毒豇豆、毒韭菜、毒姜……一波波化学农药超标甚至违禁使用的消息反复折磨着公众对农产品安全的信心。

事实上,受伤的不仅是有毒农产品的食用者,农民同样在这“用药成瘾”的围城里苦苦挣扎。就像曾经化学农药作为新技术手段使得农业产量极大提高一样,面对新问题,我们同样可以诉诸科技的进步。

困局何解?生物技术正成为“毒姜”们的解药。

农药研发新主流

“农业生产中,化学农药使用量超标和农药残留污染严重依然是重大问题。”中国农业科学院植物保护研究所副所长邱德文表示。

据邱德文提供的资料显示,我国已成为世界第一的农药生产和使用大国,化学农药的单位面积平均用量高出世界平均用量的2.5~5.0倍,我国每年遭受农药残留污染的作物面积约12亿亩,其中40%污染严重。每年因蔬菜农药残留超标造成的外贸损失达10亿美元。

对于上述问题的解决,生物农药近些年获得关注。“生物农药主要来源于自然界中存在的、对农作物病虫害具有抑制作用的各种具有生物活性的天然物质或其代谢产物,”邱德文说,“借助自然界生物相生相克的原理,生物农药对人畜相对安全,与环境相容性较好,已经逐渐成为农药领域研究与开发的主流与方向。”

中科院《2013高技术发展报告》显示,全球生物农药占农药市场的总份额已从2000年的0.2%增长到2009年的3.7%。2010年,全球生物农药的产值超过20亿美元,市场占有率达到4%左右。

据邱德文介绍,美国是全球最大的生物农药市场,美国联邦环保署(EPA)新批准的生物农药数量远远超过常规农药;欧洲则是增长最快的市场,保持着15%的高增长率。

发达国家的重视源自生物农药特有的优势。例如生物农药当中的植物源农药,是利用植物体内的次生代谢物质加工而成。

这些物质是植物在长期繁衍生长过程中,自身防御功能与有害生物适应演变、协同进化的结果。其中多种次生代谢物质对昆虫具有拒食、毒杀、麻醉、抑制生长发育及干扰正常行为的活性,对多种病原菌及杂草也有抑制作用,是一类天然源的生物农药。

“不仅对人畜相对安全,对害虫天敌伤害较小,植物源农药还具有选择性高、低残留和害虫不易产生抗性等优点。”邱德文说。

调节“亚健康”

其实,生物农药的作用不仅于此,其中有些品种的作用不仅在于防虫治病,更在于提高作物自身抵抗力。

邱德文发现,防治农作物病虫害时,农民往往关注的是“害虫死没死”,而他认为,“作物健不健康”也许更重要。

湖北长阳植保站站长赵毓潮已是和土地相伴多年的“老植保”了。他对《中国科学报》表示,由于长期大量使用化学农药和化肥,土地已经中毒很深,“就像人体的亚健康”。如果说,化学农药是通过杀虫来治标,那么生物农药则是通过对土地和作物的调节来“治本”。

邱德文等科学家正在寻求治本之道,并将其称之为“植物疫苗”。

上世纪50年代,科学家通过一系列实验,成功证明了在外界因子作用下,植物能产生诱导抗性,从而抵抗病原菌入侵,抑制病原微生物生长,使植物免生病害或减轻病害,并提出了植物免疫这一概念。

进入到本世纪以来,《自然》、《科学》等杂志的多篇科研论文证实,植物确实具有免疫力。

据邱德文介绍,不同于传统农药,植物疫苗不直接作用于病原菌,而是通过激发植物自身的免疫反应,使其获得系统抗性,对病害产生广谱抗性,从而起到抗病增产的作用。

他进一步解释道:“一方面可以起到激活植物免疫抗性、减少或减轻植物病害的作用,减少化学农药的使用量,另一方面还可以增加叶绿素含量、促进植物根系生长,起到肥料的作用,提高农业产量。”

据不完全统计,目前国内已获正式登记的植物疫苗主要有康壮素、益微菌、壳寡糖等20余个品种。

市场推广有难度

尽管生物农药拥有上述优势,而且已有植物免疫诱抗剂、植物源农药、杀微生物剂等多个品种可供选择,但也面临着共同的推广难题。

赵毓潮认为,成本较高是生物农药面临的主要难题之一。

“和化学农药相比,生物农药成本较高。使用其生产的农产品售价远高于普通农产品。”北京依科曼生物技术有限公司董事长杜进平表示,“但在市场机制不健全的环境下,真正高质量的产品又难以得到市场回报。”

而另一方面,他分析道,曾有机构做过测算,每用掉1元的化学农药,就需要5元的后续环境治理开支。如果这些成本也被计入化学农药销售价格构成,生物农药的价格并不高。生物农药面临着这种不公平的外部市场制度环境,也是制约产业发展的重要因素。

他认为,如果政府下决心解决农产品安全问题,就应该对使用生物农药的农户给予补贴。农户、企业、政府三方合作,将农户集中起来推广生物农药,形成规模化效应。韩国政府便通过大幅度补贴农户,间接促进生物农药企业实现盈利,并逐步走向正轨。

赵毓潮建议,可采取生物农药逐步代替化学农药的方式,逐渐培养起农民使用生物农药的习惯。此外,邱德文认为,我国生物农药产业也存在研发与生产脱节的问题,应注重开展有实力的研究单位与龙头企业间的产业联合,整合科研资源,强化产品开发核心共性技术研究,在提高生物农药质量的同时降低成本。

本网站所有注明“来源:生物探索”的文字、图片和音视频资料,版权均属于生物探索所有,其他平台转载需得到授权。本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源和作者,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(editor@biodiscover.com),我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点,不代表本站立场。