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绿色生态农业发展新时期的生物农药的机遇与挑战

生物农药的研发应用,可有效缓解大量、单一、长期使用化学农药造成农药高残留、环境被污染的不利局面,成为加快推进农业供给侧结构性改革、发展现代农业的必然要求。本文客观分析了生物农药的研发、应用现状,阐述了生物农药未来的发展趋势……

生物农药指用来防治病、虫、草等有害生物的生物活体及其代谢产物和转基因产物,并制成商品的生物源制剂,包括细菌、病毒、真菌、线虫、植物、昆虫天敌、农用抗生素、植物生长调节剂和抗病虫草害的转基因植物等。生物农药应用于农业生产已有半个世纪的历史,但发展一直较为缓慢。近年来,由于化学农药的毒副作用及筛选新农药的艰难,研究人员和生产企业开始把注意力转向了生物农药的开发与使用。发展生物农药被认为是保障人类健康和农业可持续发展的重要举措。

1.生物农药发展现状及问题

1) 生物农药发展的现状

众所周知,高毒农药已成为威胁农产品质量安全的重要隐患,甚至会威胁生态安全。随着绿色农产品需求量增加,生物农药因其独特的优势得到了前所未有的发展,在保障群众健康、保护生态环境的同时,也使我国农产品国际竞争力得到明显提升,并推动了我国农产品出口。

一直以来,我国都很重视生物农药的发展,生物科技基础设施建设工作也日渐完善,按照完备的体系,生物农药资源的筛选、发酵、遗传等技术也更加成熟。现阶段,我国已经掌握了大量生物农药制造的关键技术及产品研发方法。诸如,人造赤眼蜂、植物线虫控制剂等。据统计,我国已注册生物农药多达140余种,年产量可达30万吨(包括原药和制剂),约占农药总产量的8%,应用范围广,防治覆盖率可达10%。例如,微生物农药苏云金杆菌使用普遍,毒素达130多种;而中生菌素等农用抗生素的防治效果也很显著。

现阶段,贵州地区采用一种复合微生物菌肥进行土壤改良,有效降解了土壤中的重金属和农药残留。该地区很早便开始使用苏云金杆菌、赤霉素等农药,病虫防控效果非常好。自从采用蚜茧蜂(蚜虫天)之后,农药使用量明显降低,蚜虫问题也得到了有效控制,农产品产量、质量明显提升,从而保证了食品安全。

2)生物农药的发展问题

1950年左右我国开始对生物农药展开了研究,国家的相关部门对此大力支持,慢慢建立起生物农药实验室、科研基地、研究单位等,逐步完善了生物农药研究体系,使生物农药研究工作进展更加顺利,并建设了400多家生物农药生产企业。

随着社会经济和科技的快速发展,我国生物农药研究方面在近期取得了许多成绩,经过不断的努力研发出很多新技术、新产品,在国内和国外都占据了有利市场,并且还在不断扩增发展范围。在生物农药研发领域过快发展的过程中,也不可避免地出现了一些问题,如果不及时解决这些问题,将会给生物农药发展带来严重的阻碍。当前,我国的生物农药在发展过程中有一些产品都是通过模仿于国外制成的,自行研发出来的创制型产品不是很多。在科研技术上也存在一些问题,由于产品研发方面和技术方面不够重视创新性,导致研发人员过多重视研发理论方面,而使我国的生物农药生产与研发产生脱离现象。比如,很多研制出来的新产品在工艺方面不够完美,技术性不够创新,新产品的稳定性和质量方面都达不到标准,在市场推广方面也存在很大困难,对生物农药研发和市场开发投资缺乏足够的风险意识……

2.生物农药研发、应用面临的挑战

由于化学农药的长期大量使用,尤其是近年来随着产业结构调整步伐的加快,蔬菜、水果等优势特色产业的发展壮大,新的流行性病虫害日益增多,农药尤其是化学农药的使用量随之不断增加,导致农产品存在用药次数过多、病虫害抗药性增加、农药残留高等问题,水源、空气、土壤等均受到不同程度的污染,这对食品安全、环境安全来说是一种严重威胁,故而使用生物农药和生物防治技术的呼声也越来越高。但综合分析当前生物农药的使用情况,利用率还是较低,主要原因是生物农药没有化学农药见效快、成效明显,而且品种相对较少、价格高,产品有效期短、质量稳定性较差,控制有害生物的范围较窄,易受到环境因素的制约和干扰,另外在使用时也有着较高的技术要求,这些因素都阻碍了生物农药在农业生产中的发展应用。在生物农药发展过程中,目前需要解决的问题有:第一,如何决定微生物产品的合理货架期;第二,如何解决生物农药与化学农药的混用技术;第三,开发生物农药产品以及解决其配套技术的使用。

在研发方面,虽然生物农药行业研发队伍的素质较高,研究体系也十分完善,但最终科技成果转化及产业化水平较低,所以当前生物农药行业不管在数量还是种类方面都不能够满足市场的需求。目前生物农药在全国农药市场中只占据了4%~8%,很多严重的虫害都没有相应的生物农药来防治。而且生物农药的发展也面临着来自国际市场的挑战,由于发达国家不断将污染高、耗能高的企业向我国进行转移,而在其本土却加大生物农药的研发力度,在壮大其自身的同时却对我国的生物农药产业进行打压,对我国生物产业及其相关产业的发展均造成明显影响。

3.生物农药发展前景

随着我国生态农业的快速发展,有机食品、绿色食品、无公害食品成为了行业发展的必然趋势,想要满足行业发展需求,需要在农作物所有生产环节中实现标准化和生态化生产,在病虫害防治中,要坚持绿色、环保和无害原则,使用农药也要遵循无公害、无毒的要求。生物农药作为一种生态型农药,其具有环保、耐药性强、选择性强等优势,在我国具有广阔的发展和应用前景。

1)产品越来越多元化

当前,氨基酸、杀虫剂、菌落、乳酸菌等种类的生物研究在不断减少,而节肢动物习性、诱导抗性、苏云金杆菌的研究在持续增加,种药肥一体化、转基因植物、新型药剂成为了生物农药未来的研究新方向。在诱导性和自然免疫抗性等方面,我国也已经取得巨大成果,其中很多产品都已经注册和推广,例如枯草芽孢杆菌、蛋白激发子以及脱落酸等,其产品优势为不直接杀死病原菌,而是利用调控新陈代谢,激活植物的免疫能力,提升其抗逆能力和抗病能力,降低化学农药使用量,起到病害防治作用。同时,我国科研队伍还加大了对种植环境的研究,通过改变土壤微生物的种类和数量,通过提升土壤性质不断壮大微生物群,以更好地抑制病原菌,保证农作物的健康生长。生物农药混合剂是未来行业的主要研究方向,并且随着技术的不断发展与成熟,市场涌现了大量的药剂产品。肥料、种子与生物农药协同开发是当前种肥料药一体的研究新方向,复合物、处理种子、释放、控制、聚合物、植物繁殖等词汇的频繁出现,说明种肥药一体已经成为行业关注的新技术。

2)推广快速化

随着现代农业逐渐趋于产业化、集约化以及规模化发展,原本的分散式种植逐渐向合作社、家庭协作和家庭农场方向转变,病虫害防治也趋于向系统化和专业化发展,在此背景下,生物农药的应用与推广也出现了变化。经营主体出现变化,以往的宣传对象为个体种植户,现在的宣传对象则变为合作社成员、协会和农场主,其综合素质和文化程度要高于普通农户,降低了生物农药推广的难度,有助于生物农药的快速应用与普及。在农业产业化、集约化以及规模化发展下,便于开展各项生物农药试验,不仅可以为科学研究提供便利条件,同时还能够提升种植效益,解决以往生物农药使用要求高、使用成本高等问题,为生物农药推广创设了良好条件。

4.结语

生物农药属于一种可再生资源,基本不含有任何人工合成的成分,具有安全、无毒副作用、不污染环境等优点,其产业结构正在不断调整,组织形式和防治手段也在不断创新和进步当中,未来将迎来广阔的发展空间,必将成为未来农药发展的热点之一,生物农药在农药中所占比重也将越来越大。虽然化学合成农药在一定时期内仍将占主导地位,但随着人们环保意识的增强、现代高新技术在农业生产应用领域及农药开发研究领域的渗透应用,生物农药开发和利用将得到高速发展。

作者:王岩,摘自:农药市场信息

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