生物农药的发展趋势分析研究 环境工程专业

生物农药的发展趋势分析研究环境工程专业摘要：本文论述了生物农药的优缺点，从生物农药的发展、内涵以及研究和利用进行探讨，并对生物农药的发展趋势做出了较深刻的分析。关键词：生物农药发展半个多世纪以来，用化学农药防治病虫害对农作物增产增收做出了很大的贡献。但长期依赖和大量使用化学农药所带来的环境及农产品污染，生态失衡以及食品安全等问题也日益显现。针对化学农药高毒，高残留等种种弊端，大力推广安全，低毒，环保型的生物农药。近年来，随着我国实施新世纪无公害食品计划和人们对环境质量要求的逐步提高，生物农药更是备受关注，其在农业生产上的应用也越来越广泛。生物农药是一个完全相对于传统化学合成农药的概念，也就是从某些生物中提取原料，制造出的能够广谱杀菌、杀虫的新型农药。生态农药活性成分是自然存在的物质，自然界有其顺畅的降解途径，不会污染环境，是实现无公害农业生产技术变革的突破口，因此受到广泛关注。生物农药是直接利用生物产生的活性物质或生物活体作为农药，以及人工合成的与天然化合物结构相同的农药，它包括微生物农药、植物源农药、转基因生物农药和天敌生物农药等。生物农药具有以下优点：对病虫害防治效果好，而对人畜安全无毒，不污染环境，无残留对病虫害特异性强，不杀伤害虫的天敌和有益生物，能保护生态平衡生产原料和有效成分属天然产物，它的回归自然能保证可持续发展可用现代生物技术手段对产生菌及其发酵工艺进行改造，不断改进性能和提高品质多种因素和成分发挥作用，害虫和病菌难以产生抗药性生物农药一般可分为生物体农药，生物化学农药，生物合成农药以及仿生合成农药几大类，其中生物体农药又可分为植物体农药和动物体农药和微生物农药3类[1]。生产中常见的生物农药有以下几种：Bt乳剂：是常用的细菌生物农药，它的制成品为米黄色乳剂，乳化性能好，杀虫谱广，对20多种蔬菜、茶、果、烟等植物的鳞翅目害虫防治效果为80-90％，主要防治对象有松毛虫、玉米螟、棉铃虫、粘虫、稻纵卷叶螟、茶毛虫等。Bt乳剂是一种胃毒剂，害虫食后能产生一种特殊的酶。这种酶可以分解昆虫肠道当中的一种蛋白质，从而使害虫肠道穿孔，肠道里的东西流入体腔，最后得败血症死亡。使用时应掌握气温在15℃以上，一般以20℃为适宜，施用时间应比施用化学农药提前2-3天为宜。青虫菌和杀螟杆菌：菜青虫吃了粘有青虫茵的菜叶，肠壁会很快穿孔，变成团团泥浆死去。杀螟杆菌用于防治稻纵卷叶螟、三化螟，还能防治苍蝇、蚊子、粘虫、松毛虫、白蚂蚁、稻苞虫等害虫。白僵菌：是真菌生物农药，对防治松毛虫和水稻害虫黑尾叶蝉有特效。白僵茵液接触害虫后，通过体壁进入害虫体内，很快会萌发菌丝，吸收害虫的体液，使害虫变僵发硬而死。井冈霉素：防治水稻纹枯病有特效。抑制水稻纹枯病病菌菌丝，有效期长达15-20天，耐雨水冲刷，对人畜安全无毒。农用抗菌素和植物抗菌素。这两类农药是真菌生物农药。在生产上应用的抗菌素有春雷霉素、庆丰霉素、多抗霉素、土霉素、灰黄霉素、放线菌酮链霉素等。如农抗120是一种新型的农用抗生素，对瓜、果、蔬菜、花卉、麦类、烟草的白粉病及水稻、麦类的纹枯病，具有很好的防治效果[2]。自路易斯巴斯德明确提出利用微生物防治害虫的思想到现在，微生物农药已取得极大进展。但是与化学农药相比，微生物农药生物农药的种类所占比例还较低。目前世界上化学农药已有1300多个品种，年国际贸易额达160亿美元，而商品微生物农药仅30个品种，年贸易额7亿美元，仅占农药市场的4%左右，且主要用于蔬菜、水果、茶叶等绿色食品及抗药性强的棉铃虫等[3]。但是微生物农药是生物源农药，具有环境效益和社会效益。随着人类对环境保护要求和对“无公害产品”需求的增加，微生物农药将有极大的市场[4]。绿色食品生产的要求。当今社会绿色食品消费是人们追求的目标，无论是粮食作物，还是水果蔬菜、植物饮料，都掀起一股“绿色”消费的新潮。出口创汇农业尤其如此。近年来，越来越多的残留限量标准，正成为国际间食品、农产品贸易的绿色壁垒。我国农产品出口因农药残留受到严重影响。从出口创汇产品看，茶叶、蔬菜、水果、烟草等许多拳头产品由于农药残留超标而出现减少出口或退货的情况。而以Bt[5]为代表的生物农药则可从根本上解决这一难题，维护和满足人们“绿色消费”的需求，提高我国优势农产品的市场竞争力，减少因绿色贸易壁垒而造成的出口损失，保护我国农民的利益和生产积极性。继去年国家质检总局开始实施米、面、油、酱油、醋等“老五类”产品市场准入制度后[6]，年底前将对包括肉制品、奶制品、方便食品、速冻食品、饮料等的“新五类”食品实行市场准入制度，在这种政策引导下，能有效在生产环节保障农产品安全的生物农药将迎来新的发展机遇[7]。我国加入WTO后，在国际农产品和食品贸易中，将面对苛刻的农药残留标准，但也为生物农药的发展提供了巨大的机遇。当前，国际上生物农药(未包括农用抗生素类)仅占全部农药市场份额的2.5%左右。我国Bt杀虫剂只占市场份额的2%，棉铃虫病毒杀虫剂占0.2%，农用抗生素占9%，植物源农药占0.5%。专家一致的预测结果是，今后10年内，生物农药将取代20%以上的化学农药，因此，未来生物农药发展潜力巨大。随着人们对化学农药弊端和环保重要性的进一步认识、生物农药内涵的扩展和新技术的不断出现，生物农药将是21世纪农药研究重点[8]，以下几个方面将会受到重视。作用机制独特的生物农药。生物农药的作用机理与化学合成农药有很大的不同。作用机制独特的农药品种将是研究开发的热点之一。如生长调节物质、行为调控化学物质等。新的作用机制发现将为农药发展提供新的思路，如Harpin等蛋白类物质[9]。生物与化学方法相结合，开发生物化学农药。生物农药为化学农药的创制提供了先导化合物，通过对生物农药(包括微生物农药)进行化学结构改造，创制新农药。拟除虫菊酯和沙蚕毒素农药的合成是经典事例；最近的有杀虫剂AC303630(以吡咯霉素有效基团作为先导化合物)[10]，杀菌剂ICI5504A、BAS-490F和SSF-126(以抗生素Stuobilurin为先导化合物)，依维菌素和埃玛菌素(由avermectin结构改造而来)[11]。生物技术向生物农药研究渗透。随着细胞工程、基因工程技术的日趋成熟，转基因植物(植物农药)是其中一重要方向，包括具有农药作用的转基因植物(目前以转Ｂｔ抗虫棉最成功)和抗农药(除草剂)转基因植物。此外，利用细胞工程改造、生产生物农药也会成为热点。在经过了一个学期的微生物工程的学习之后，我对微生物方面的知识有了更具体和清晰的了解。在经历了化学农药之后，生物农药的产生为我们解决了许多问题。特别是在讲究环保的今天，生物农药解决了化学农药的污染问题，让我们能更放心的使用农药。此外，生物农药资源的开发、生物农药商品化技术，以及生物农药与化学合成农药的联合使用技术研究等，都会在21世纪生物农药研究中受到重视[12]。在今后的研究中，要进一步加强微生物农药的基础研究，创造出更有利于生产和生态的新产品。提高人们对微生物农药的认识，加大投入，大力在实际生产中推广，实现由小规模生产实验到大规模投资生产的转变，缩短研究生产应用时间，以保护人类健康和维护生态平衡为前提，使微生物农药逐步取代或部分取代毒性较强的化学农药，实现科研和生产一条线，防害、生态一起抓的新的生态防治路线，逐步形成稳定的生态环境，给人类留住美好家园。参考文献：[1]刘赞扬,丁骞,生物农药研究进展,安徽科技,2004,11:11-12.[2]Sayyes,生物农药有哪几种,农村信息报,2000,7,11.3版[3]胡庆堂,微生物农药生产技术进展[J],生物工程进展,1995,15(4):29-31.[4]杜华,王玲,孙炳剑等,防治植物病害的生物农药研究开发进展[J],河南农业科学,2004,9:39-42.[5]刘萍萍,闫艳春,微生物农药研究进展,山东农业科学,2005,2:1001-1002.[6]邓洪渊,孙雪文,谭红,生物农药的研究和应用进展,2002,11(1):2-3.[7]高菊芬,生物农药的作用、应用与功效(一)——微生物农药[J],世界农药,2001.23(1):1-6.[8]姜健,付秀林,张强等,生物技术在农业发展中的应用[J],农业与技术,1999,19(3):8-11.[9]上田富雄,张思华译,生物农药的现状