| 我国是一个农业大国,每年农作物病虫草害受害面积大约2亿公顷(次),每年需要生产和使用农药约25万吨(有效成份)。生物农药具有生产原料来源广泛,对非靶标生物安全、毒副作用小、对环境兼容性好等特点,已成为全球农药产业发展的新趋势。
1 生产规模
我国目前大约有200家生物农药生产企业。2004年登记的生物农药活性成分品种为140种,占我国农药总有效成分品种的15%;产品411个,占注册登记农药产品的8%;年产量12~13万吨制剂,约占农药总产量的12%;年产值约3亿美元,占农药总产值的10%左右,使用面积约4亿多亩次。目前,每年新研制成功和登记注册的生物农药品种以4%的速度递增。
我国生物农药主要品种有Bt杀虫剂、农用抗生素、植物源农药、转基因植物、病毒类农药、真菌类农药、植物生长调节类农药,大宗产品仍以井岗霉素和Bt为主,从品种、剂型、质量和数量上与发达国家相差甚远,还远远不能满足国内外市场的需求。在2001年国家计委高技术产业化示范工程项目中,天然植物源杀虫剂菊酯、年产6000吨“武大绿洲”系列生物病毒杀虫剂、真菌生防制剂、复合微生物活菌制剂和年产5000吨的寡聚糖生物农药5个生物农药项目获得批准。2002年又批准年产3000吨“安徽奥绿”系列生物病毒杀虫剂、年产1万吨宁南霉素、线虫生防制剂和年产3 万吨固体发酵Bt等生物农药项目。
2 国内外研究热点及趋势
中国生物农药的研究起始于50年代初,目前已拥有30余家生物农药研发方面的科研院所、高校、国家及部级重点实验室,以及具备一定工作条件的研究单位,在生物农药的资源筛选评价、遗传工程、发酵工程、产后加工和工程化示范验证方面已自成体系。
生物农药的主要发展趋势为:以基因重组为核心的战略高技术竞争日趋激烈,关键技术创新显著加快,最新分子生物学手段越来越多地被应用到生物农药研发中去,转基因生物农药新品种不断涌现;其研发和应用向更安全和更环保方向发展;产品更新换代速度加快,生物农药产业已成为涉农工业最具前景的发展领域。
通过研发安全、高效、环境友好型的、多功能的生物农药新品种,突破生物农药基因工程与发酵工程关键技术,对生物农药的制剂加工、产品质量、环境行为等一系列问题开展研究,为保障农产品安全,保护人类生态环境,实现农业生产的可持续发展。
2.1 细菌、病毒类杀虫剂
国内外主要以苏云金杆菌(Bt)为主。Bt杀虫剂研究在我国始于50年代,年产量约4万吨,但与发达国家相比,我国产品的发酵和制剂水平仍存在相当大的差距。国外生产已广泛采用高效广谱的工程菌株,发酵水平较高,发酵产品回收率高;剂型多样,有粉剂、可湿性粉剂、悬浮剂、浓水剂、油乳剂、乳油、颗粒剂、片剂、ES(Emulsifiable suspension)、缓释剂、生物包被剂等。而国内大部分生产菌株为Bt苏云金杆菌(Bt)k类型,产品剂型仅有可湿性粉剂、悬浮剂2种;液体发酵工艺主要采用批式发酵技术,后提取技术采用离心浓缩工艺,导致发酵液中增效因子等有效成分大量损失。此外,我国目前的喷雾干燥设备也制约了产品回收率的提高。采用基因工程技术构建药效稳定,防治面较广的Bt工程菌剂,是当前Bt生物农药发展的新趋势。
对目标害虫有持续控制效果的昆虫病毒杀虫剂的研究始于70年代。上世纪棉铃虫的暴发,促进了棉铃虫核型多角体病毒杀虫剂的发展。我国登记注册的15个病毒杀虫剂中有12个是棉铃虫核型多角体病毒,可见目前我国昆虫病毒杀虫剂品种单一。
新型杀虫微生物制剂:以叶甲类鞘翅目害虫、甜菜夜蛾等鳞翅目害虫为主要防治对象,进行高效广谱Bt制剂的研制和应用研究。充分利用我国极其丰富的微生物资源,分离有自主知识产权和重要应用价值的新的抗虫和抗病蛋白基因。通过杀虫蛋白基因组合,分子进化、不同结构域中氨基酸定点诱变、融合、互换等分子设计手段进一步提高杀虫毒力,扩大杀虫谱。 |