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生物技术在种植业中的应用与实践-4

来源：花匠小妙招时间：2024-10-27 00:47

第二章生物农药概况

第一节生物农药发展简介

随着化学农药大面积、全方位地使用，整个农业生态系统P经日趋恶化，靶标生物的抗药性逐渐增强，迫使人类研究毒性更强、浓度更高的化学农药来控制其发生，如此恶性循环导致对这些靶标生物的控制越来越难，而相应的化学农药的开发难度和开发成本却越来越高。同时化学农药对非靶标生物的杀灭和毒害作用严重影响了自然生态平衡和生态系统的自我调节能力。化学农药的残留和对环境的释放也越来越威胁着人类的生命和健康。这些都使得研究人员和生产企业开始把注意力转向低毒、低残留不易产生抗药性的生物农药的开发与使用。由于生物技术的高速发展为生物农药提供了坚强的技术后盾，生物农药必将迎来新的发展机遇。

现在是科学家们开发生物农药最好的时机。由于合成的活性物质数量有限，欧洲虫抗性不断增加，台湾毛朦的暴发以及美国臭虫的危害，消费者正面临作物保护用药的挑战，以及化学农药对人类健康和环境影响等问题。同时消费者正在寻找数量非常有限的传统方法来解决这些害物问题。一般来说生物农药比相应的合成物质要安全和环境友好。10年前”轮研究天然农药的热潮，最近对其研究发展很快。人们正在寻，人们掀起了新找有效的、环境友好的天然“生物”解决方案。最近15年生物农药在一定程度上被成功开发应用。典型的例子是生物，数个生物杀虫剂多杀菌素，它是土壤放线菌刺糖多胞菌(Saccharopolysporaspinosa)发酵产生的次级代谢产物。1995年，美国环保局引入了一种新类别的生物农药叫转基因植物农药(PIP)。转基因植物农药是植物产生的杀虫物质，基因是植物产生此种物质的必要条件。例如，科学家把特定的BT杀虫蛋白基因克隆到植物的基因中，当害虫取食植物时，植物产生的杀虫蛋白能控制害虫的危害。美国EPA对杀虫蛋白和基因进行管理，而对植物本身不进行管理。自1995年3月以来，EPA已登记了32个转基因植物农药，这些植物都能杀灭危害作物的害虫。多年来，已有多篇文章论述了天然产物的生物活性，然而这些文章主要集中于天然产物的医药用途，即抗生素的研究(Berdy，2005;Nemain和Sanehez，2009)。本文主要介绍作为生物农药的一些天然产物的基本信息，这些生物农药涉及的范围很广，包括数个研究领域。在每个研究领域都获得了大量的有趣的信息。但本文不对生物农药的各个方面进行评述，只对一些主要的产品、未来的研究领域和市场化进行介绍。有人把生物控制剂绒茧蜂属(Lady bugbeetles)也作为生物农药，但在本书中对其不进行讨论。

生物农药在抗性管理、使用间隔期(Restricted entryintervals)和残留方面具有独一无二的优势。因为大多数生物农药具有新颖的作用方式，害虫发展抗性的可能性小。生物农药是有害物综合管理的工具，其具有低的使用间隔期限制 (0~4小时)，一般在作物收获前都可以使用，大多没有间隔期的限制。一般也认为生物农药不存在残留限制问题，也就是说其在植物叶子和水果上的残留可被接受。由于这些独有的特性，生物农药适用于利润较高的利基市场，如家用和花园用药，宠物、医院、有

机水果和蔬菜以及有机农业。进入21世纪以来，全球保护环境的呼声日渐增高，公众对食品安全的关注愈加密切，使得生物农药在国际、国内获下又一次发展的机遇。《国家中长期科学与技术发展规划纲要(2006-2020)》和《国家“十二五”科学和技术发展规划)将生物产业作为新兴产业的一部分，把农业生物药物与生态农业作为优先发展主题，有害生物控制作为需求导向的重大科学问题研究领域和方向之一。我国生物农药领域从业人员抓住机遇，努力创新，在基础理论研究、生物农药研制、应用技术推广等方面都有新的建树。

世界各国在大力推广使用生物农药，据统计，2000年生物农药占全球农药市场份额的0.2%，2009年增长到3.7%。2010年4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Markerts&Markets发布的《2012-2017全球生物农药市场趋与预测》报告显示，2011年全球生物农药市场价值达13亿美元2017年有望达到32亿美元，从2012年到2017年期间将以16%的合年增长率增长。预计北美占据全球生物农药市场的主导地位其2011年占比达到40%。欧洲市场由于农药管理制度严格且对天然产品的需求日益增大，有望在将来成为生物农药发展最快的市场。从我国生物农药的发展历程来看，基本与国际生物农药发展同轨。经过50多年的发展，目前我国已经掌握了许多生物农药的关键技术与产品研制的技术路线，在研发水平上与世界水平相当。人工扩繁赤眼蜂技术、虫生真菌的工业化生产与应用技术、捕食蜻商品化、植物线虫的生防制剂、植物免疫生物诱抗药物研制等某些领域国际领先。据统计，我国具备一定科研条件和发展规模的生物农药研发机构有30余家，主要包括科研院所、高校、国家及省部级重点实验室、工程中心等。拥有260多家生物农药生产企业，约占全国农药生产企业的10%，生物农药制剂年产近13万吨，年产值约30亿元人民币，分别占整个农药总产量和总产值的9%左右，应用面积2600万~3300万公顷·次。我国生物农药产品剂型从不稳定向稳定发展，由剂型单一向剂型多样化方向发展，由短效向缓释高效性发展。研究和发现新型先导化合物和明确新型药物作用靶标已经成为新型生物农药创制与开发的重要基础性工作。随着植物免疫理论的快速发展，植物抗病免疫诱抗剂近年来取得了引人瞩目的发展，随着生物农药及健康植物保护相关研究的开展，绿色植保已经成为国家发展的重要需求与必然趋势。

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