生物农药研究进展与未来展望_邱德文
２０１３，３９（５）：８１－
８９ 庆祝《
植物保护》创刊５０周年专稿Ｐｌａｎｔ
Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ收稿日期： ２０１３－０７－１４ 修订日期： ２０１３－０７－
２５基金项目：
国家“８６３”项目（２０１１ＡＡ１０Ａ２０５）联系方式Ｅ－ｍａｉｌ：ｑ
ｉｕｄｅｗｅｎ＠ｃａａｓ．ｃｎ生物农药研究进展与未来展望
邱德文
（中国农业科学院植物保护研究所，北京 １００１９３
）摘要 生物农药的研究与利用在农业病虫害防控体系中占有重要地位，进入２１世纪后，更备受世界各国关注。随着绿色植保战略的推进与实施，生物农药研发成为我国生物产业、农业科研与应用的热点，被列为国家中长期科技发展规划的重大研究领域与方向。本文介绍了国内外生物农药产业的发展现状与未来趋势，分析了我国生物农药的发展瓶颈，提出了促进发展的可行对策。关键词 生物农药； 研究进展； 趋势展望
中图分类号： ＴＱ ４５８ 文献标识码： Ａ ＤＯＩ： １０．３９６９／ｊ
．ｉｓｓｎ．０５２９－１５４２．２０１３．０５．０１１Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ａｎｄ ｐｒｏｓｐ
ｅｃｔ ｏｆ ｂｉｏ－ｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓＱｉｕ
Ｄｅｗｅｎ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ
Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｂｉｏ－ｐｅｓｔｉｃｉｄｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｌａｙ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ＩＰＭ．Ｍａｎｙ ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ ｈａｖｅ ｐａｉｄｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｂｉｏ－ｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｔｗｅｎｔｙ－ｆｉｒｓｔ ｃｅｎｔｕｒｙ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏ－ｇｒｅｓｓ ａｎｄ ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｂｉｏ－ｐｅｓｔｉｃｉｄｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ，ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｂｉｏ－ｐｅｓｔｉｃｉｄｅ ｉｎ－ｄｕｓｔｒｙ ｉｎ Ｃｈｉｎａ，ａｎｄ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｓｏｍｅ ｓｔｒａｔｅｇｉｃ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｎｄ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｓｔｉｍｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｂｉｏ－ｐｅｓｔｉｃｉｄｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ
．Ｋｅｙ
ｗｏｒｄｓ ｂｉｏ－ｐｅｓｔｉｃｉｄｅ； ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ； ｐｒｏｓｐｅｃｔ 进入２
１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、国内获得了又一次发展的机遇。《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、生物农药创制、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Ｍａｒｋｅｔｓ ＆Ｍａｒｋｅｔｓ发布的《２０１２－２０１７全球生物农药市场趋势与预测》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［１］
，从２０１２年到２０１７年期间将以１５．８％的复
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［
２］
。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、捕食螨商品化、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％，生物农药制剂年产量近１３万ｔ；年产值约３０亿元人民币，
分别约
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占整个农药总产量和总产值的９％左右；应用面积约２ ６００万～３ ３００万ｈｍ２·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。
１ 我国生物农药产业发展现状
近年来，生物农药的创制与研究开发得到了我国中央政府、地方部门及各部委和相关厅局等各级政府的高度重视与广泛的支持，在国家科技部“８６３”计划项目等设立专项资助，在生物农药资源的挖掘、新剂型的研发、产业化示范推广、不同生物农药标准的制定等方面设立专项资助，这对于推动我国生物农药创新与推广应用奠定了较好的基础，促成了多种新型生物农药完成了登记注册（表１）。
我国生物农药类型包括微生物农药、农用抗生素、植物源农药、生物化学农药和天敌昆虫农药等类型。目前大量研究及应用的微生物杀虫剂主要有真菌类、病毒类和细菌类。其中细菌类（以Ｂｔ为代表）国内外已经形成了工业化生产技术和大量的产品，进入成熟的商品化阶段。近年来，我国已有多个生物农药产品获得广泛应用。其中井冈霉素、苏云金杆菌、赤霉素、阿维菌素、春雷霉素、白僵菌、绿僵菌已获得了广泛推广和应用，这些生物农药的推广与应用充分说明较好的生物农药对于我国农作物病虫害的防治具有重要的作用；所研制开发的微生物杀菌剂木霉菌生物农药用于防治蔬菜根腐病、枯萎病、灰霉病等土传病害也显示出很好的应用前景；植物源农药（苦参碱、鱼藤酮、楝素等）和植物生长调节剂类农药（细胞分裂素、赤霉素、脱落酸等）在我国农业生产上也获得了广泛的应用；特别是近年来，我国昆虫病毒制剂也获得了长足的进步，如斜纹夜蛾ＮＰＶ、油桐尺蠖ＮＰＶ、松毛虫ＣＰＶ等在林业生产上受到广泛的应用。目前我国在公主岭霉素、浏阳霉素、中生霉素、多抗霉素、农抗１２０、武夷菌素等农用抗生素的发酵技术、剂型研制、产品登记和农用推广上已成功应用于防治禾谷类作物黑穗病、蔬果作物枯萎病和炭疽病等农作物病害。根据国家统计局统计，２０１２年１１月份，全国农药行业完成工业总产值２３１．０亿元，同比增长２７．５％；完成现价销售产值２２２．９亿元，同比增长２６．９％。其中生物源农药工业总产值和销售产值涨幅均超过４０％（表２）。
表１ 我国生物源农药登记注册情况
（截至２０１２年１２月的统计结果，包括单剂和混配药剂）
Ｔａｂｌｅ １ Ｂｉｏ－ｐｅｓｔｉｃｉｄｅ ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｈｉｎａ（ａｓ ｏｆ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ
，）
１．１ 微生物杀虫剂研究发展现状分析
微生物杀虫剂是利用微生物的活体制成的，具有以下特点：①防治对象专一，选择性高；②药效作用较缓慢；③药效易受外界因素（温度、湿度、光照等）的影响；④对生态环境的影响小。
１．１．１ 细菌类农药
细菌类农药是国内外微生物农药中研究较早、成果较多、产量较大、施用较广的微生物杀虫剂。有关细菌类生物农药的菌株选育、发酵工艺优化、产品剂型加工和不同农作物上的应用技术等方面均有了较好的发展，我国在细菌类生物农药的研究、开发、生产与应用上均处于世界先进水平。如我国有关研
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究与生产企业在苏云金杆菌的研究与开发应用规模上已处于世界领先水平，苏云金杆菌杀虫剂目前在我国主要应用于防治棉铃虫、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、烟青虫、小地老虎、稻纵卷叶螟、玉米螟和小菜蛾等。我国有关科研人员对苏云金杆菌的研究已深入到基因水平，对其杀虫晶体蛋白的编码基因ｃｒｙ的研究及其应用技术上已获得了新的突破进展。我国Ｂｔ产品剂型以液剂、乳剂为主，还有可湿性粉剂、悬浮剂，目前Ｂｔ产品的剂型研制正在向干悬浮剂、纳米制剂上发展。
表２ ２０１２年１１月主要经济指标完成情况（亿元）１）
１）数据来源：国家统计局。Ｓｏｕｒｃｅ：Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ．
以Ｂｔ以色列亚种开发的灭蚊制剂已成为杀灭蚊子幼虫的首选药物，目前开发的防治蚊类幼虫和储粮蛾类害虫的Ｂｔ杀虫剂已投放市场。球形芽胞杆菌（Ｂｓ）是目前应用最广、使用最成功的灭蚊病原微生物，现仅有产品２个，母药１个。高效广谱Ｂｔ制剂以鞘翅目害虫叶甲类和鳞翅目甜菜夜蛾等害虫为主要防治对象，进行针对性的开发与利用等系统研究，重点进行干悬浮剂、纳米制剂、生物种衣剂等新剂型的创制。
１．１．２ 真菌类农药
目前我国常用的真菌类生物农药主要有：白僵菌、绿僵菌、木霉、淡紫拟青霉和轮枝菌等。真菌类生物农药的产品剂型主要有粉剂、可湿性粉剂、油剂、乳剂和微胶囊剂。我国白僵菌生产厂家仅３个，母药３种，产品７种。白僵菌防治对象有玉米螟、松毛虫、金龟子、水稻叶蝉、飞虱、茶小叶蝉、茶毛虫、蚜虫、大豆食心虫和天牛等农作物害虫。绿僵菌也是一种广谱的昆虫病原真菌，主要用于防治蝗虫、金龟子、水稻螟虫、地老虎等害虫。在国外绿僵菌生物杀虫剂应用于防治农作物害虫的面积超过了白僵菌，防治效果与白僵菌相当。其他种类的真菌主要有淡紫拟青霉和厚孢轮枝菌，用于防治多种作物根结线虫、大豆孢囊线虫、粉虱和蚜虫等；木霉生物农药近年来在我国生物防治方法与应用技术也取得了长足的进步，应用木霉生物农药防治丝核菌、枯萎病和土传病害等取得了积极的成果。开展昆虫病原真菌资源收集、毒力菌株筛选、生产工艺研究、剂型化工艺、昆虫病原真菌与侵染相关基因的克隆与功能分析、杀虫真菌基因化学诱导调控系统的建立、高效杀虫真菌助剂的筛选、高效重组真菌杀虫剂的研究对于真菌杀虫剂的发展具有重要的推动作用。
１．１．３ 病毒类农药
病毒类生物农药近年来在我国发展十分迅猛，病毒类生物农药通过寄生昆虫使昆虫致病死亡以达到控制害虫的目的。在我国病毒类生物农药中应用比较广泛的有核型多角体病毒（ＮＰＶ）、颗粒体病毒（ＧＶ）和基因工程棒状病毒。从１９９３年我国第１个昆虫病毒生物杀虫剂———棉铃虫核型多角体病毒获得农业部药检所注册登记至今，我国现已拥有２８家企业生产病毒类杀虫剂，母药１３种，产品４７种，年产量约２ ０００ｔ。病毒类生物杀虫剂在我国目前主要应用于防治棉铃虫、螟虫、斜纹夜蛾、菜青虫、地下害虫、茶尺蠖、松毛虫和卫生害虫蟑螂等。针对具有重大应用前景的棉铃虫核多角体病毒和苜蓿银纹夜蛾核多角体病毒进行重组病毒杀虫剂研究。构建多种重组病毒，进行室内和田间的杀虫效果评估；病毒杀虫剂的中试工艺、田间应用效果与环境监控研究；开展重组杀虫剂的大规模田间应用效果与环境监控研究；病毒杀虫剂的大规模生产工艺研究；重组病毒杀虫剂生产的质量检测标准研究。目前世界上有记载的昆虫病毒超过１ ０００种，已开发投入市场的产品
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有３０多种。２０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。目前国内外应用病毒类生物杀虫剂防治农作物害虫的规模还不够大，但是已经显示出很好的应用前景。
１．２ 植物源农药
植物源生物农药是通过提取植物中对农作物害虫具有毒杀、拒食、麻醉、抑制昆虫发育或干扰害虫行为等的多种活性次生代谢物质而研制出的一类天然源的生物农药，有的植物源生物农药还对多种病原菌及杂草也具有防除或抑制作用。植物源农药是自然界本身存在的物质，主要由Ｃ、Ｈ、Ｏ等元素组成，在环境中易于分解，无环境污染及残毒之虑。其剂型以水剂、粒状等为主，因此在其加工与生产中减少了对煤炭石油等高碳能源使用，符合低碳经济发展的要求。截至２０１１年４月，我国已获得农业部药检所登记的植物源农药有效成分２２个，产品总数２０２个，其中印楝素、苦参碱、鱼藤酮、烟碱和除虫菊素等植物源生物农药在我国农业生产实践中已得到了广泛的应用，植物源生物农药已日益受到使用者的欢迎与关注。
近年来，我国科研人员和生产企业在植物源农药的资源挖掘、产品研制、新剂型制备、应用技术和注册登记等方面都取得了积极而长足的进步，目前已生产和实际应用了４０多种植物源农药，生产企业有１００多家，获得登记产品２００多种。植物源生物农药的登记和有关产品的生产规模都显示出了强大的生命力。呈现出明显上升趋势。目前，中国申报的印楝农药专利已经超过１００项，有农药制剂专利７９项，原药和提取技术１５项。作为一类重要的生物农药，植物源农药在农药登记中已被单独列为一类。我国已登记的２０２个植物源农药产品中包括印楝素、鱼藤酮、除虫菊素、异羊角扭苷、烟碱、苦参碱、蛇床子素、乙蒜素、蓖麻油酸、八角茴香油、小檗碱、辣椒碱、苦豆子总碱、苦皮藤素、闹羊花素－Ⅲ、茴蒿素、楝素、百部碱、芸薹素内酯、木烟碱、氧化苦参碱、补骨内酯、黄芩苷、莨菪碱、马钱子碱、香芹酚、吲哚乙酸类、腐植酸等。植物源杀虫剂中产量较大的有鱼藤酮乳油、苦参碱粉剂、可溶性粉剂及水剂、印楝素乳油、除虫菊素水乳剂等，其中有１２家企业登记鱼藤酮产品１９厂次，４７家企业登记苦参碱产品５３厂次，１１家企业登记印楝素产品１６厂次，１０家企业登记除虫菊素产品１７厂次。１．３ 农用抗生素
农用抗生素是指由细菌、真菌、放线菌等微生物在发酵过程中产生的，可用于防治农业有害生物的微生物次级代谢产物。抗生素是土壤微生物产生的天然化合物，易被土壤微生物分解，而且绝大多数农用抗生素在很低的浓度时就有效，单位面积施药量少；７０年代以来，一些具有防治昆虫、螨、动物寄生原虫和蠕虫、除草和调节动植物生长功能的农用抗生素，不断研究开发出来，扩大了农用抗生素的应用领域。我国农用抗生素的研究始于２０世纪５０年代，是农用抗生素生产和应用大国，也是农用抗生素研究开展较早的国家，一些品种已达到世界先进水平。在我国研究领域实现产业化的有阿维菌素、井冈霉素、赤霉素、浏阳霉素（ｐｏｌｙｎａｃｔｉｎ）等。近１０年来，我国研究开发农用抗生素新品种的数量在不断增加，如广东农科院植保所报道的万隆霉素、陕西农林科技大学报道的瑞拉霉素、浙江农科院微生物所报道的抑霉菌素、上海农药研究所报道的金核霉素和磷氮霉素、江西农业大学报道的梅岭霉素、中国医学科学院生物技术研究所报道的波拉霉素等。在我国现有登记注册的抗生素品种有２３种，产品１７０个，生产厂家达２５３家，年制剂产量达８．０×１０７ ｋｇ。其中获得登记的杀菌剂品种有井冈霉素、农抗１２０和多抗霉素、中生菌素、宁南霉素等。获得登记的杀虫、杀螨剂品种有浏阳霉素、华光霉素和阿维菌素，除草剂品种有双丙氨磷等多种。
１．４ 天敌农药
中国农科院植保所、浙江大学、福建农林大学、吉林农业大学、福建省农科院等研发机构成功地建立了赤眼蜂、草蛉、瓢虫、花蝽和捕食螨等天敌昆虫的人工大量繁殖技术体系，大规模应用了赤眼蜂、平腹小蜂、日光蜂、智利小植绥螨、中红侧沟茧蜂等天敌昆虫，达到每年释放天敌昆虫１０ ０００亿头的规模，在玉米、水稻、棉花、柑橘等作物上使用面积１００万ｈｍ２，直接挽回经济损失６０亿元，减少化学农药投入约１５％。我国商品化生产的天敌昆虫主要集中在寄生性天敌昆虫，如赤眼蜂和平腹小蜂，前者每年防治玉米螟、甘蔗螟的应用面积约１００万ｈｍ２，后者防治荔枝蝽约２万ｈｍ２。赤眼蜂近十年来已累计投放２ ４３３亿头，防治面积近１３３．３万ｈｍ２，先后在吉林、黑龙江大面积防治玉米螟和大豆食心虫，在山东、河北大面积防治棉铃虫，在湖北防治二化螟等，
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都取得了十分显著的控制害虫的效果。
目前国际上规模较大和商业化生产较大的天敌公司已发展到８０余家，其中北美１０家，已经商品化生产的天敌昆虫有１３０余种，欧洲２６家。国际上主要昆虫天敌种类为赤眼蜂、丽蚜小蜂、草蛉、瓢虫、小花蝽和捕食螨等，其中英国的ＢＣＰ天敌公司年创汇１００万英镑，天敌产品年产量达到１．６亿只，天敌释放总面积约５００ｈｍ２，销售收入达到１４０万英镑。ＢＣＰ公司的天敌产品７０％以上出口到荷兰、法国、比利时、西班牙等欧洲国家和美国。荷兰Ｋｏｐｐｅｒｔ公司生产的天敌昆虫商品已广泛应用于果园、大田、温室以及园艺作物。在美洲和欧洲等发达国家，天敌成为商品走向市场，并为市场所接受。
２ 国际生物农药产业发展现状与趋势
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超过常规农药；欧洲是全球增长最快的生物农药市场，保持着１５％的高增长率；据预测，到２０１５年，全球生物农药的市值有望达２８亿美元。目前，国际上有２７个国家已将４６种微生物列为微生物杀菌剂的有效成分，其中真菌类２５种，细菌类２１种。在美国、欧盟、英国、新西兰、南非、澳大利亚、加拿大、印度等国家和组织认证的微生物菌株有５３个，并登记了相关产品，已广泛应用于农业、林业、园林和食品生产实践中。其中，美国已有２６个微生物菌株进行了微生物农药登记，登记产品８５个，主要公司包括美国生物农药公司ＡｇｒａＱｕｅｓｔ（登记产品２２个）、美国拜沃股份有限公司（登记产品８个）、拜耳公司（登记７个产品）等。美国生物农药商ＭＢＩ公司的生物杀虫杀螨剂Ｇｒａｎｄｅｖｏ的干粉剂型近日获美国环保署批准登记。这个杀虫剂提取自一种ｓｕｂｔｓｕｇａｅ色素细菌的一个菌株，菌株代号为ＰＲＡＡ４－１Ｔ，Ｇｒａｎｄｅｖｏ抗虫谱相当广，能防控包括木虱、蓟马、粉蚧、潜叶蛾、椿象、草盲蝽、稻叶甲、白蛴螬、黏虫等多种害虫。它具有触杀和抵制的双重作用机制，使得害虫难以产生抗性，比单一机制的产品有了更多的优势，特别适用于病害综合治理体系，减少害虫对常规化学农药产生抗性和控制残留问题。该产品安全性高，不受施用／收获时间间隔限制，施用后再进入用药区域的间隔期短，还没有最高残留限制，符合国家有机种植计划（ＮＯＰ），还被列入了ＯＭＲＩ清单，可以在田地，温室和花园中施用。Ｍａｒｒｏｎｅ Ｂｉｏ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｓ公司提交的产品是生物杀虫剂／杀螨剂ＭＢＩ－２０６ＥＰ（伯克霍尔德氏菌Ａ３９６菌株，９４．５％），可用于防控草皮，观赏性植物和可食用作物中的鳞翅类害虫，比如苹果小卷蛾、黏虫、木虱和六点叶螨等。美国ＡｇｒａＱ－ｕｅｓｔ公司的生物杀菌剂Ｓｅｒｅｎａｄｅ（枯草杆菌ＱＳＴ７１３菌株）杀菌剂去年在加利福尼亚州登记获批用于草莓作物。该产品可替代溴甲烷填补熏蒸剂溴甲烷的空白。在控制土壤疾病方面表现优异，还能为种植者带来相当可观的产量提升。且相比使用土壤熏蒸剂需要耕地清场３０ｄ之久，Ｓｅｒｅｎａｄｅ只需要４ｄ即可。国际市场每年对溴甲烷的需求量超过５亿美元，Ｓｅｒｅｎａｄｅ还获英国批准用于马铃薯沟施。据康涅狄格大学的研究显示，枯草芽胞杆菌在作物根系周围的存留期超过８０ｄ。使用Ｓｅｒｅｎａｄｅ Ｓｏｉｌ杀菌剂平均可以提高１３％的产量。该产品将成为世界第三大土壤杀菌剂。其对丝核菌的防控，效果优于传统农药嘧菌酯（Ａｍｉｓｔａｒ）７０％，且价格比后者更具优势。据世界农化网中文网报道：美国环保局２０１３年提议批准Ｂｅｃｋｅｒ Ｕｎｄｅｒｗｏｏｄ公司生物杀菌剂Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｆ－３３产品（有效成分：短小芽胞杆菌菌株ＢＵ Ｆ－３３）使用于诱导多种作物（如胡萝卜、番茄）系统抗性的室内商业化种子处理。Ｂｅｃｋｅｒ Ｕｎｄｅｒｗｏｏｄ已申请该杀菌剂对所有食品最大残留豁免。美国环保局２０１３年已经批准Ｓｕｍｍｉｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌ公司的生物杀虫剂产品Ｓｕｍｍｉｔ Ｂｔｉ ＭＰ（有效成分：苏云金杆菌以色列变种菌株ＳＵＭ－６２１８）投入生产，此新活性成分与苏云金杆菌以色列变种极其相似。
德国的拜耳作物科学公司于２０１２年８月高调宣称以４．２５亿美元成功地收购了美国ＡｇｒａＱｕｅｓｔ生物技术公司，随即推出了Ｓｅｒｅｎａｄｅ品牌的生物农药；瑞士的先正达公司以１．１３亿美元收购Ｐａｓｔｅｕｒｉａ生物科学公司；德国的巴斯夫公司以１０．２亿美金计划收购Ｂｅｃｋｅｒ Ｕｎｄｅｒｗｏｏｄ生物科学公司。这些世界级的农药公司通过收购生物科技公司来进入和领军生物农药行业，带动了全球农化巨型企业积极争相收购生物科技公司，极大地促进了生物农药领域的快速发展。美国生物农药行业协会执行会长ＢｉｌｌＳｔｏｎｅｍａｎ认为，全球农化巨头积极争相收购或并购生物科技公司，将进一步促进新型生物农药创制和生物农药市场的推广应用，推动生物农药行业的健康可持续发展。
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２０１３年１月，德国拜耳作物科学公司继续收购动作，收购了德国的Ｐｒｏｐｈｙｔａ ＧｍｂＨ生物科学公司，不但收购该公司的新产品、新专利，还收购该公司的研发实验室及新制剂规模生产企业。ＰｒｏｐｈｙｔａＧｍｂＨ公司成立于１９９２年，总部位于德国，是一家利用微生物源生物制品提供植物保护产品的公司，该公司主要品牌是防控菌核病的ＣｏｎｔａｎｓＴＭ及杀线虫剂ＢＩＯＡＣＴＴＭ，研发的产品已在全球３０多个国家取得登记许可。经过这次收购，拜耳公司产品开发经理Ｊｅｎｎｉｆｅｒ Ｒｉｇｇｓ表示，拜耳将拓展在新鲜水果和蔬菜生产、种子处理等领域的生物农药新产品创制与应用业务。此外，拜耳公司通过收购以色列的生物农药公司ＡｇｒｏＧｒｅｅｎ的坚强芽胞杆菌技术，开发特定产品，使之成为生物杀线虫种子处理剂，以商品名为Ｖｏｔｉｖｏ的新产品推出并进入市场，该产品２０１２年计划销售值为１０亿欧元，随后开发出另一产品，作为组合种子处理剂Ｐｏｎｃｈｏ Ｖｏｔｉｖｏ（噻虫胺＋坚强芽胞杆菌）在２０１２年成功进入全球市场。
表３ ２０１２年全球新获登记的农药品种———生物农药（世界农化网）［３］
巴斯夫公司目前在研发化学农药与生物农药的组合产品来推出适应市场需求的农作物病虫害有效的解决方案。该公司认为生物农药与化学合成农药就药效相比还有差距，但通过生物农药与化学农药组合成的新产品，会使农民从中获益。如其中一项较好的方案是采用化学和生物植保产品组合的喷雾项目，农民在收获果蔬前喷洒传统的产品，然后在收获前关键期换成生物产品，提供给农民残留控制和抗性管理双重效益。巴斯夫公司通过收购ＢｅｃｋｅｒＵｎｄｅｒｗｏｏｄ生物科技公司，强化了在农药领域中的竞争优势，特别是高速增长的种子处理市场。随即，巴斯夫公司与巴西农业研究院签订了长达五年的合作协议，重点开发生物农药。巴斯夫的作物保护部门将新推出一个叫做功能性作物保护部门的全球战略性业务。这个部门将整合巴斯夫与Ｂｅｃｋｅｒ Ｕｎ－ｄｅｒｗｏｏｄ现有的种子处理、生物学作物保护、作物健康以及水分和营养管理方面的研究，开发和营销活动。Ｂｅｃｋｅｒ Ｕｎｄｅｒｗｏｏｄ的动物营养业务将被整合到巴斯夫的营养＆健康部门下［２］。２０１２年１２月巴斯夫从位于美国的私募股权投资公司Ｎｏｒｗｅｓｔ Ｅｑ－ｕｉｔｙ Ｐａｒｔｎｅｒｓ处完成对Ｂｅｃｋｅｒ Ｕｎｄｅｒｗｏｏｄ的收购，收购价为１０．２亿美元。通过此次收购，巴斯夫顺利成为生物种子处理技术以及种子处理着色剂和聚合物的全球领先供应商。同时，巴斯夫的产品库得到进一步丰富，增加了生物植保产品、草坪和园艺用产品、动物营养产品和景观着色及包衣产品等。先前巴斯夫与美国生物农药公司ＡｇｒａＱｕｅｓｔ合作，获得了遍及拉丁美洲及其他地区的销售权，枯草芽胞杆
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菌菌株ＱＳＴ ７１３和信息素Ｃｅｔｒｏ在巴西首次上市。
先正达公司认为生物农药对种植者的吸引力越来越大，逐步成为有效防控虫害、减缓抗性问题以及残留控制方面新增的选择项。近年来，该公司将生物农药视为其战略的一部分，与多家公司在生物防治领域建立合作伙伴关系，并寻找更大规模的投资合作机会。先正达对Ｐａｓｔｅｕｒｉａ公司的收购，丰富了先正达杀线虫产品库，利于为大豆、玉米、谷类作物、甜菜和蔬菜等主要农作物提供整套综合解决方案。随即，先正达与ＭＢＩ签署了欧洲、中东和非洲等地区的分销协议，先正达的创投子公司成为ＭＢＩ融资２ ５４０万美元的主要投资者之一。同时，先正达公司和诺维信公司达成Ｔａｅｇｒｏ全球销售和分销独家授权协议。从２０１１年起，先正达公司又与ＰａｓｔｅｕｒｉａＢｉｏｓｃｉｅｎｃｅ公司成为了全球技术合作伙伴，共同开发以土壤细菌巴斯德杆菌为基础的生物杀线虫剂。先正达称将继续寻找有前景的生物农药来投资并寻求合作。
孟山都公司认为新型生物农药将成为世界各国农业生产者的病虫害防控有效工具，该公司称其对探索新的防虫药剂感兴趣，并开始通过合作和自身的努力在这一领域进行工作研究。在２０１０年与ＡｇｒａＱｕｅｓｔ公司订立一项为期３年的合作，评估生物农药的生产线对孟山都公司核心作物和蔬菜种衣剂开发的潜在用途。该公司还与拜耳签订了有关种衣剂Ｐｏｎｃｈｏ Ｖｏｔｉｖｏ的协议，以供孟山都公司在美国的玉米和大豆种衣剂等应用［２］。
统计显示，全球传统农药市场的年销售额在４７０亿美元，而六大农药公司占据了其中７５％的市场份额，相比之下，全球生物农药市场在２０１１年达到１３亿美元后，预计２０１３年的销售额在１３亿美元到１６亿美元之间，但整个生物农药市场由１００多号中小企业分割，高度分散，许多公司往往仅有一两种产品，不利于生物农药行业的壮大和规模化发展［２］。
生物农药发展已进入“生物信息技术”时代，以发现新先导化合物和验证新型药物靶标为重要目标的新药物创制得到了蓬勃的发展。基因组学、功能基因组学、蛋白质组学和生物信息学等前沿技术与生物农药研究的紧密结合，化学、物理学理论和结构生物学、计算机和信息科学等基础学科与药物研究的交叉和渗透，使农业生物药物研究、开发和应用的深度和广度不断拓展。产品剂型由短效向持效发展，从不
稳定向稳定发展，从效果单一向多样化发展［４］。
分析未来的发展趋势，仅就微生物杀虫剂而言，将有如下四大突破，第一是利用基因重组技术对微生物杀虫剂的来源生物进行特性改良（包括毒力选择性和安全性等），或直接将抗虫基因转入植物体内，这一技术目前在生物农药领域的研究和开发上已得到较广泛的应用，如在重组Ｂｔ和重组昆虫病毒领域。第二是将微生物杀虫剂与低毒的化学农药或增效因子混配使用，以增强作用效果。第三是在微生物农药的后加工处理过程加入安全型辅助剂，使产品不被紫外线和氧化等作用所破坏，能延长储藏期，维持特定的物理特性如分散度和黏附靶标作物的能力等。第四是通过发酵工艺和反应器的改良来提高发酵液效价，降低微生物农药的生产成本［５］。
３ 我国生物农药的发展瓶颈及对策分析
我国与美国等世界发达国家相比，在生物农药领域尚存在一定差距。生物农药产业发展瓶颈问题主要归纳于以下几点：
（１）微生物杀菌剂种类少，产品少，且多为与井冈霉素混配
目前在我国登记的微生物杀菌剂有效成分仅有７种（美国２２种），制剂产品４２个，其中：以微生物为唯一有效成分的制剂１８个，仅占登记微生物杀菌剂４２．９％（枯草芽胞杆菌制剂７个、木霉制剂３个、多黏类芽胞杆菌制剂２个、蜡质芽胞杆菌制剂２个、寡雄腐霉菌制剂２个、地衣芽胞杆菌水剂１个和荧光假单胞杆菌制剂１个）；与井冈霉素混合的制剂２４个，占登记微生物杀菌剂５７．１％（井冈霉素·蜡质芽胞杆菌制剂２０个、井冈霉素·枯草芽胞杆菌制剂４个）。
（２）防治对象单一，缺乏系列生物农药产品
在微生物杀菌剂产品现状中仅以一种作物病害为靶标对象的制剂有３２个，占登记制剂的７６．２％；以２种作物病害为防治对象的制剂有５个，占登记制剂的１１．９％；以３种以上作物病害为防治对象的制剂有５个，占登记制剂的１１．９％。由此可见所登记的微生物杀菌剂制剂的防治对象单一，缺乏广谱性。
我国目前登记微生物杀菌剂４２个，登记靶标作物１２个，防治靶标对象２０个，平均每个作物上仅有防治对象１．２个。这一现状表明所有登记的制剂集中以相同的靶标对象作为防治对象。换言之，对同一作物来讲，防治同一作物上不同靶标病害的微生
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物杀菌剂缺乏。
（３）生产企业规模小而且分散
虽然我国生物农药发展时间不短，但始终未能形成较大规模化生产。美国目前登记８５个微生物杀菌剂产品，仅有２７家企业生产，单个公司占有产品３．１个，并且这些企业中不乏国际农药巨头。而我国登记微生物杀菌剂产品５３个，却有４４个农药企业生产，单个公司占有产品１．２个。目前我国有这４４家微生物农药企业，多数企业为小型企业，生产装备和技术落后，商品的剂型化程度低，产品质量也不稳定。与国外产品相比，我国生物农药产品缺乏市场竞争力［４］。
（４）高效低成本发酵新工艺研究不足
一种农用抗生素能否开发成为一个大品种，菌株是根本，发酵工艺是关键。我国生物农药研制单位和生产企业在发酵工艺研究方面普遍存在技术力量较弱，对工艺研究不全面、发酵成本偏高等问题。因此，加强高效低成本发酵工艺研究还有很大的潜力，同时，对生物农药产业的做大做强具有重要作用。
（５）发酵后处理工艺和制剂工艺创新不足
生物农药发酵产生较多的富营养废水，直接排放将污染水环境，现在生产企业废水处理率较低，因此，须研究发酵废水的处理及循环利用技术，减少生产对环境的污染。因此，须加强新剂型的研究，将优秀品种的潜力尽力开发。此外，我国大部分生物农药研究开发单位不注重生产中间环节（工业发酵工艺、后处理工艺、新剂型加工技术以及新剂型和新产品的安全性及环境行为等）的技术创新，致使研究的目标、方向与企业和市场的需求不符。例如，有些品种的生产菌种选育缺少突破性进展，在产品后加工及剂型研制上，未能对微生物农药的稳定性、分散性、渗透性以及保护剂、增效剂等进行多层次的研究，因而造成微生物农药产品有效成分含量低、易失效和田间效果不稳定等后果，难与化学农药竞争市场。另一方面，大部分生产企业自身没有对新产品的后续研究和开发能力，只能简单从事农药制剂的加工、生产与销售。其结果是科研成果无法转化为商品。
（６）天敌昆虫推广应用投入不足
我国在天敌昆虫应用方面的不足，主要表现在对本地优势种天敌昆虫的规模化饲养生产尚存在扩繁规模小、扩繁品种少、设备不配套等不足，销售渠道未理顺、技术服务滞后等问题。加速天敌昆虫人工饲养规模化与商品化生产具有重要的应用和推广价值，且形成产业的时机已经日趋成熟，天敌昆虫的产业化产品将成为替代传统的植物保护农药产业优化升级的新型产业［６］。目前较大规模工厂化生产的主要是赤眼蜂，产品单一。而其他昆虫如平腹小蜂、丽蚜小蜂、烟蚜茧蜂、草蛉、瓢虫、捕食蝽等天敌昆虫的规模化生产技术已基本成熟，稍加完善生产工艺和改进生产设备，便可实现工厂化、产业化生产［７］。
（７）科研成果无法商品化
我国从事生物农药研究的人员多，单位多而分散，造成研究经费和设备投资不足。多数研究人员注重于微生物资源筛选与分子改造研究，真正从事微生物农药系统研究特别是微生物发酵工艺和后处理工艺研究的人员和单位较少。因此，多数科研人员研究出的成果仅限于学术论文发表与专利申请等，成果成熟度不足于进行产业化开发与应用。
（８）缺乏广泛正确的宣传，推广应用有难度
生物农药的应用推广比较困难，主要原因：①由于生物农药见效较慢，特别是活体微生物农药易受环境的影响；②农民对生物农药的作用机理了解不够，使用方法不当，导致防治效果差；③国家对生物农药的产后研究重视不够，投入很少。④没有培育无公害农产品“优质优价”的公平市场，使用生物农药的农民没有得到真正实惠。
我国幅员辽阔，生物农药资源丰富，为全面拓展生物农药产品的种类提供了优良的先决条件。充分合理地整合利用这些生物资源，将促进我国生物农药的发展。经过多年的研究，已奠定了较好的研发基础，随着农业生产的精品化、无公害化趋势日趋明显，特别是大棚蔬菜和设施园艺的迅速发展，天敌昆虫及微生物农药制剂有着越来越强烈的市场需求。在生产规模方面，目前我国天敌昆虫生产能力有限，生产规模和使用面积都较小，还不能从根本上满足农业生产需要。另外限于工艺技术，我国目前天敌昆虫生产多为季节性生产，造成了生产设备的闲置。因此必须发展有效途径，实现天敌昆虫的规模化繁殖研究成果的技术转移，综合生产多种天敌昆虫产品，并形成全年生产模式。
微生物杀虫剂是目前微生物农药产业的重要组成部分，也是生物防治产业的重要组成部分，具有对靶标害虫特异性强、不易杀伤天敌和有益生物、防治效果好、对人畜安全、毒性小、不破坏生态平衡以及
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３９卷第５期邱德文：生物农药研究进展与未来展望
害虫不易产生抗药性等优点。近年来，微生物杀虫剂的种类不断增加，应用范围不断扩大，在病虫害防治中的地位越来越重要，其研究开发也越来越受到国内外的重视，具有广阔的发展前景。
经过多年的努力，植物疫苗已从研究阶段走向应用。“ＢＴＨ”、“Ｂｉｏｎ”和“Ｍｅｓｓｅｎｇｅｒ”等已在农业生产上得到较好的应用，并取得了明显的效果。随着寡糖疫苗的研究深入，在农作物上也开始了应用。法国科学研究中心（ＣＮＲＳ）和戈埃马公司（ＧＯＥ－ＭＡＲ）的实验室合作研究，以海带为原料，提取分离出了昆布素。以其为主要原料配制出“ＩＯＤＵＳ４０”农药。该药具有生物降解性能，无毒，是一种通过提高植物自身免疫力防治病害的疫苗。该农药已通过国际认证，并应用于小麦病害的防治。
近年来，蛋白质农药已成为新型环保生物农药发展中的一个新亮点，有关激发植物免疫抗病和促生增产作用的微生物蛋白农药的研究，已引起国内外的广泛关注和重视。２００１年，美国ＥＤＥＮ公司从细菌源过敏蛋白中开发出的Ｍｅｓｓｅｎｇｅｒ农药产品，在美国获得登记，被ＥＰＡ列为免检残留的农药产品，准许在所有作物上使用。２００１年，该产品的开发荣获美国环境保护委员会颁发的“总统绿色化学挑战奖”，并被称为是“植物保护和农产品安全生产上的一次绿色革命”，现已在美国、墨西哥、西班牙等国的烟草、蔬菜和水果上广泛应用。２００４年Ｍｅｓｓｅｎｇｅｒ（康壮素）经我国农业部农药检定所（ＩＣＡＭＡ）审定通过取得了农药临时登记证，证号为ＬＳ２００１６０，首批推荐在番茄、辣椒、烟草和油菜上使用［８］。
我国在植物疫苗的研制和应用方面正努力迈向世界先进行列。已开发应用的免疫激活蛋白、寡糖疫苗等都具有良好的应用效果和发展前景。继续加大研发力度将能研制出更多更好的相关产品，服务于农业生产。中国是农业大国，农作物种植面积近２亿ｈｍ２，化学农药的减量任务艰巨，生物农药的开发应用潜力巨大。同理，植物免疫疫苗以其“固本扶正”、无毒无害无残留的特性，无论在国际还是国内市场，都具有极大的研发和应用潜力。植物免疫农药具有许多优越性，对病原靶标没有直接杀死作用，主要是通过激发植物自身的免疫系统以达到抗病、增产、改善品质的作用。因此植物疫苗农药对环境更安全，并且不会引起病原微生物的抗性，符合农业健康生产的要求，是发展优质高效农业和生产绿色食品的重要措施，具有广阔的应用前景。
为了推动我国生物农药和生物防治的发展，由中国农科院植保所组织成立了“生物农药与生物防治产业技术创新战略联盟”，该联盟牵头单位为中国农业科学院植物保护研究所，成员单位有：华北制药集团爱诺有限公司、浙江省桐庐汇丰生物化工有限公司、湖北生物农药工程研究中心、陕西绿盾生物制品有限责任公司、武汉武大绿洲生物技术有限公司、杨凌农科大无公害农药研究服务中心、上海农乐生物制品股份有限公司、海南正业中农高科股份有限公司等５０多家单位。通过联盟的成立，抓住国家组建行业“联盟”这一发展机遇，整合国内生物农药产学研队伍，提升生物农药产业水平。在“十二五”科研立项中，联盟组织申报，获得了“８６３”项目“微生物杀菌剂研究与产品创新”与“生物农药新剂型关键技术研究与产品创制”２个课题。这２个课题的执行，将有利于生物农药同行资源共享和联合攻关，加速我国生物农药新产品的创制。生物农药行业将在国家政策的指导下，积极协作，联合公关，使我国生物农药产业健康快速地发展。
参考文献
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微生物农药的应用现状和发展前景
微生物农药的应用现状和发展前景 摘要化学农药的使用能够控制病虫害，增加作物的产量，但在土壤、空气和粮食中的残留也带来了环境污染、生态平衡破坏和食品安全等一系列问题。微生物农药是指微生物及其代谢产物，和由它加工而成的、具有杀虫、杀菌、除草、杀鼠或调节植物生长等活性的物质，包括活体微生物农药和农用抗生素两大类。前者主要包括Bt制剂、病毒杀虫剂、真菌杀虫剂和真菌除草剂；后者主要指微生物所产生的一些有活性的次级代谢产物及其化学修饰物。微生物农药由于其广谱、高效、安全、环境相容性好等特点，日益受到重视。本文介绍了微生物农药的种类、特点、应用现状，并在此基础上对其发展前景进行了展望。 关键词微生物农药；应用现状；发展前景 1.传统化学农药和微生物农药的比较 1.1传统化学农药产生的危害 1.1.1对土壤的影响 传统化学农药施用以后，一部分残留在农作物表面，一部分直接进入土壤，被土壤颗粒吸附。大气中的残留农药和农作物上的农药经雨水淋洗进入土壤，直接或间接与土壤接触，杀灭土壤中的微生物，影响土壤的腐熟和透气性，破坏土壤结构和土壤肥力，影响作物生长发育。 1.1.2破坏生态平衡 在杀灭害虫的同时，也杀灭了害虫的天敌，破坏了生态平衡，导致害虫种群急剧上升。有些次要的害虫，由于天敌数量急剧减少，很快发展为主要害虫。 1.1.3产生抗药性 针对一种害虫长期使用同种农药，往往会使其产生抗药性，从而导致农药浓度及用药频率增加，使农药残留更高。 1.1.4威胁食品安全和人体健康 化学农药在蔬菜水果上的残留会对食品安全造成巨大的威胁。农药通过饮食或食物链间接进入人体造成急性或慢性中毒，甚至致癌，危害人体健康。 1.2微生物农药的优点 与传统化学农药相比，微生物农药具有以下优点：（1）对病虫害的防治效果良好。病原
生物农药
我国生物农药的开发应用现状及前景 谭衡1，刘春来2，刘照清1，李坤1 （1.湖南省农产品质量检验检测中心，湖南长沙410005；2.湖南农业大学生物安全科技学院，湖南长沙410128） 摘要：随着农药工业的发展，生物农药的开发应用已成为必然。本文简述了生物农药的特点和种类，综述了我国生物农药开发应用的现状、生物农药开发应用的前景，分析了生物农药开发应用过程中存在的一些问题，并提出了一些建议。 关键词：生物农药；研发现状；发展前景；问题；建议 中国农药工业经过半个世纪的发展，已经有了长足的进步，中国已经成为农药生产的大国。随着人们对绿色产品生产、认识的不断提高，人们逐渐意识到由于长期施用化学农药，自然生态平衡受到严重破坏，害虫的抗病性普遍提高，农产品的生产成本和土壤中的农药残留量越来越高，从而严重污染了人类赖以生存的环境和农林牧产品，并进一步影响了人们的身体健康。为了维护人类的健康，保护生态环境，促进农业可持续发展，大力发展和应用生物农药势在必行。 到底什么是生物农药呢？传统意义上的生物农药主要是指从可以用以防治病虫草等有害生物的生物活体开发利用细菌、病毒、真菌、线虫及拮抗微生物等来控制病虫草害的制剂。现在生物农药的概念已扩展，是指可以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，并且可以制成商品上市流通的生物源制剂，包括病毒、细菌、真菌、植物源农药、生物化学农药和抗病虫草害的转基因植物等。与化学农药相比，生物农药的选择性强、无污染、不易产生抗药性、生产原料广泛，杀虫效果稳定持久，对人无害，是一种具有广阔前景的绿色农药。 1.生物农药的特点及其种类 1.1生物农药的特点 生物农药相比化学农药主要有几个方面的优势。第一，生物农药的毒性通常比传统的化学农药毒性低；第二，生物农药选择性强，它们只对目的病虫和与其紧密相关的少数有机体发生作用，而对人类、鸟类、其它昆虫和哺乳动物无害；第三，低残留，高效，很少量的生物农药即能发挥高效能作用，而且它常常能迅速分解，从总体上避免了又传统化学农药带来的环境污染问题；第四，不易产生抗药性；第五，作为病虫综合防治项目IPMP（integrated pest management programs）的一个组成部分，能极大降低传统化学农药的使用，而不影响作物产量。 1.2生物农药的种类 1.2.1生物源农药包括直接利用生物体本身或从中提取出有效成分配制农药，可分为植物源农药、动物源农药和微生物源农药。如植物源农药的除虫菊素、苦参碱、鱼藤酮等杀虫剂，芸薹素内酯等植物生长调节剂；动物源农药如斑螯素用于杀虫等；微生物源农药如苏云惊杆菌（Bt）等。 1.2.2生物化学农药生物化学农药必须符合以下两个标准，也必须符合这类化合物的性能要求。其一是该类杀虫剂品种必须显示出对耙标生物直接毒杀不同的作用方式（如生长调节，觅偶干扰）。其二是生物化学农药必须是天然存在的，或者如果它是由人工合成，则在化学结构上必须与天然存在的化合物完全相同。这里“完全相同”，意指合成化合物主要成分的分子结构必须与天然存在的模式化合物分子结构一样。生物化学农药按照一般生物机制可分为4类，化学信息素、激素、天然植物生长调节剂和酶制剂。
生物农药的发展与苏云金杆菌杀虫剂研究现状_刘保民
2011.01B 总第206期生物农药的发展 在全球范围内，由于农业病虫害所造成的农产品损失每年达到15%~25%.大规模地使用化学农药是当前控制害虫的主要策略。这一措施虽然对于稳定农业产量具有一定的积极作用，但是，由于化学农药的杀虫谱广，田间残效期较长，容易诱发害虫对其产生抗药性，特别是化学农药对农产品和环境的污染，导致妇女流产、婴儿畸变以及诱发人类癌症等各种疾病。因此，使用生物农药防治害虫越来越受到人们的重视。 1．生物农药发展概况 随着人类环境保护意识的增强，高效低毒的生物农药已成为当今农药的发展方向。生物农药是指非人工合成，具有杀虫、杀菌或抗病、除草能力的，并可以制成具有农药功效和商品价值的生物制剂，包括微生物源农药（细菌、病毒、真菌及其次生代谢产物）、植物源农药、动物源农药和抗病虫草害的转基因植物等。相对于常规的化学农药而言，生物农药具有作用方式独特，防治对象专一，对天敌等有益生物安全，用量小，降解快，对人、畜、环境风险性低，适用于病、虫、草害综合防治等特点。1992年，世界环境与发展大会曾明确指出，到2000年要在全球范围内控制化学农药的销售和使用，生物农药的用量达到60%，然而，目前生物农药在全球农药销售总量中仅占2%的市场份额，与预期目标相差甚远。因此，大力发展生物农药已经成为世界各国共同面临的重大任务。我国有关部门提出到2015年，要求生物农药的使用占农药总量的30%~50%，按此比例计算，当前我国农药耗用量每年达120万t，年需生物农药量至少在60万t以上。至2002年底，包括转基因棉花，我国生物农药年产量仅占到农药总产量的10%左右，推广应用面积占到农药总应用面积的12%左右。可见发展生物农药已经成为我国急待解决的重大问题之一。目前，我国正式注册的农药生产企业近2000家，品种约250种，年产量近40万t，总产量仅次于美国。其中，化学农药占农药总量的90%以上，生物农药所占比例不足10%，我国农药品种结构老化，高毒品种仍在继续使用，集中表现为“3个70%”，即杀虫剂约占农药总产量的70%，有机磷农药约占杀虫剂的70%，几个高毒老品种，如，甲胺磷、甲基对硫磷、敌敌畏等约占有机磷农药的70%，这种现状已不能适应现代农业生产发展和环境保护的要求。 生物农药在我国发展有两个高潮，即20世纪60年代-70年代和20世纪90年代以后。在前一个高潮阶段由于当时生物技术水平相对较低，满足不了生物农药对工艺、贮藏和运输要求的条件，除井冈霉素外，未形成有影响的产品。进入20世纪90年代以后，由于生物技术尤其是微生物技术的进步，为生物农药的开发提供了便利，形成了第二个高潮。据《农药登记公告》统计，我国已商品化的生物农药产品主要有以下几类：苏云金杆菌、核型多角体病毒、阿维菌素和农用抗生素等。 不同种类的生物农药各有特点，病毒类生物农药由于病毒无法离体培养，生产中需要大量养殖昆虫，从而使大规模生产受到限制；真菌类生物农药，由于大量培养抗逆孢子技术没有突破，致使产品的保存期和稳定性达不到农药登记的要求，造成规模化生产存在一定的难度；植物源农药由于需要种植大量植物，工业规模化生产受到土地、植被和生态保护等限制；动物源农药主要是被开发成仿生合成农药，直接开发成生物农药难度很大；转基因植物，由于安全性评价问题也影响其推广应用。以苏云金杆菌为代表的细菌类杀虫剂，由于 山西省芮城县生物农药厂刘保民 与 苏云金杆菌杀虫剂研究现状 27 AGRICULTURAL TECHNOLOGY&EQUIPMENT
生物农药的优缺点与发展
生物农药的优缺点与发展 生物农药是指利用生物活体或其代谢产物对害虫、病菌、杂草、线虫、鼠类等有害生物进行防治的一类农药制剂，或者是通过仿生合成具有特异作用的农药制剂。生物农药一般是天然化合物或遗传基因修饰剂，主要包括生物化学农药(信息素、激素、植物调节剂、昆虫生长调节剂)和微生物农药(真菌、细菌、昆虫病毒、原生动物，或经遗传改造的微生物)两个部分。目前而言，国际上生物农药没有统一的定义，在我国农业生产实际应用中，生物农药一般主要泛指可以进行大规模工业化生产的微生物源农药。 1. 生物农药的优点 生物农药与化学农药相比，其有效成分来源，工业化生产途径，产品的杀虫防病机理和作用方式等诸多方面，有着许多本质的区别。生物农药更适合于扩大在未来有害生物综合治理策略中的应用比重。概括起来生物农药主要具有以下几方面的优点。 1）、选择性强，对人畜安全； 2）、对生态环境影响小； 3）、可以诱发害虫流行病； 4）、可利用农副产品生产加工； 5）、生产设备通用性较好； 6）、产品改良的技术潜力大； 7）、开发投资风险相对较小； 正是由于生物农药具有诸多方面的优点，扶植生物农药工业无论从促进科学技术创新发展，还是从国家投入产出的经济利益方面考虑，都完全吻合今后产业生态革命的方向。无公害生物农药是人类实现可持续发展和保障食品安全生产的高新技术突破口之一。因此，确定了生物农药在未来全球农药产业结构中的特殊地位。 2. 生物农药的缺点 一切事物都是一分为二的，生物农药虽然具有目前许多化学农药难以具备的优点，但是，生物农药产品与化学农药相比也存在许多本身固有的弱点，简要概括起来主要包括以下几点：
微生物发展历程及前景展望
微生物学发展历程及前景展望 微生物学（microbiology）生物学的分支学科之一。它是在分子、细胞或群体水平上研究各类微小生物的形态结构、生长繁殖、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动的基本规律，并将其应用于工业发酵、医学卫生和生物工程等领域的科学。 微生物学是高等院校生物类专业必开的一门重要基础课或专业基础课，也是现代高新生物技术的理论与技术基础。基因工程、细胞工程、酶工程及发酵工程就是在微生物学原理与技术基础上形成和发展起来的；《微生物学》也是高等农林院校生物类专业发展及农林业现代化的重要基石之一。随着生物技术广泛应用，微生物学对现代与未来人类的生产活动及生活必将产生巨大影响。 一、发展历程 （一）微生物学的经验时期 公元二千多年的夏禹时代，就有仪狄作酒的记载。北魏（386～534）贾思勰《齐民要术》一书中，详细地记载了制醋方法。我国古代人民也发现豆类的发酵过程，从而制成了酱。 十一世纪时。北宋未年刘真人就有肺痨由虫引起之说。意大利学者Fracastoro 认为传染病的传播有直接、间接和通过空气等几种途径。 在预防医学方面，我国自古以来就有将水煮沸后饮用的习惯。明李时珍的《本草纲目》中，亦有对病人穿过的衣服应该进行消毒的记载。 我国古代人民，创用了预防天花的人痘接种法。大量古书证明，我国在明代隆庆年间，人痘已经广泛使用，并先后传至俄国、日本、朝鲜、土耳其、英国等国家，人痘接种是我国对预防医学的一大贡献。 （二）实验微生物学时期 1.微生物的发现 首先看到微生物的是荷兰人列文虎克。他于1676年创制了一架原始显微镜，正确地描述了微生物的形态有球形、杆状、螺旋样等，为微生物的存在提供了有力证据。 法国科学家巴斯德首先实验证明有机物质的发酵与腐败是由微生物引起。巴斯德的研究开始了微生物的生理学时期。自此，微生物学开始成为一门独立的学科。 巴斯德创造了巴氏消毒法。随后，英国外科医师李斯德创用石碳酸喷洒手术室和煮沸手术用具，以防止外科手术的继发感染，为防腐、消毒以及无菌操作打下基础。 微生物学的另一奠基人是德国学者郭霍。他创用固体培养基，使有可能将细菌从环境或病人排泄物等标本中分出成为纯培养，便于对各种细菌分别具体研究。后又创用了染色方法和实验性动物感染，为发现各种传染病的病原体提供有利条件。 2.免疫学的兴起 十八世纪末，英国医师Jenner创制牛痘苗来预防天花，为预防医学开辟了广
农药微生物降解研究进展32237
农药的微生物降解研究进展.txt25爱是一盏灯，黑暗中照亮前行的远方；爱是一首诗，冰冷中温暖渴求的心房；爱是夏日的风，是冬日的阳，是春日的雨，是秋日的果。摘要：综述了在环境中降解农药的微生物种类、微生物降解农药的机理、在自然条件下影响微生物降解农药的因素及农药微生物降解研究方面的新技术和新方法。文章认为，在农药的微生物降解研究中，应重视自然状态下微生物对农药的降解过程，分离构建应由天然的微生物构成的复合系，利用微生物复合系进行堆肥或把堆肥应用于被污染的环境是消除农药污染的一个有效方法。 关键词：微生物生物降解农药降解农药 20世纪60年代出现的第一次“绿色革命”为人类的粮食安全做出了重大贡献，其中作为主要技术之一的农药为粮食的增产起到了重要的保障作用。因为农药具有成本低、见效快、省时省力等优点，因而在世界各国的农业生产中被广泛使用，但农药的过分使用产生了严重的负面影响。仅1985年，世界的农药产量为200多万t[1]；在我国，仅1990年的农药产量就为22.66万t[2]，其中甲胺磷一种农药的用量就达6万t[3]。化学农药主要是人工合成的生物外源性物质，很多农药本身对人类及其他生物是有毒的，而且很多类型是不易生物降解的顽固性化合物。农药残留很难降解，人们在使用农药防止病虫草害的同时，也使粮食、蔬菜、瓜果等农药残留超标，污染严重，同时给非靶生物带来伤害，每年造成的农药中毒事件及职业性中毒病例不断增加[3～6]。同时，农药厂排出的污水和施入农田的农药等也对环境造成严重的污染，破坏了生态平衡，影响了农业的可持续发展，威胁着人类的身心健康。农药不合理的大量使用给人类及生态环境造成了越来越严重的不良后果，农药的污染问题已成为全球关注的热点。因此，加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题，是人类当前迫切需要解决的课题之一。 这些农药残留广泛分布于土壤、水体、大气及农产品中，难以利用大规模的项目措施消除污染。实际上，在自然界主要依靠微生物缓慢地进行降解，这是依靠自然力量、不产生二次污染的理想途径。但自然环境复杂多变，影响着农药生物降解的可否和效率。近年随着对农药残留污染问题的重视，科学家们对农药生物降解进行了大量的研究，但许多问题需要进一步探明。本文整理出了近年来对农药生物降解的研究进展，提出存在的问题，建议有效的研究途径，旨在为加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题提供依据。 1 农药的微生物降解研究进展 1.1 农业生产上主要使用的农药类型 当前农业上使用的主要有机化合物农药如表1所示。其中，有些已经禁止使用，如六六六、滴滴涕等有机氯农药，还有一些正在逐步停止使用，如有机磷类中的甲胺磷等。 表1 农业生产中常用农药种类简表[7] 类型农药品种 有机磷：敌百虫、甲胺磷、敌敌畏、乙酰甲胺磷、对硫磷、双硫磷、乐果等 杀虫剂有机氮：西维因、速灭威、巴沙、杀虫脒等 有机氯：六六六、滴滴涕、毒杀芬等 杀螨剂螨净、杀螨特、三氯杀螨砜、螨卵酯、氯杀、敌螨丹等 除草剂 2，4－D、敌稗、灭草灵、阿特拉津、草甘膦、毒草胺等 杀菌剂甲基硫化砷、福美双、灭菌丹、敌克松、克瘟散、稻瘟净、多菌灵、叶枯净等 生长调节剂矮壮素、健壮素、增产灵、赤霉素、缩节胺等 人们发现，在自然生态系统中存在着大量的、代谢类型各异的、具有很强适应能力的和能利用各种人工合成有机农药为碳源、氮源和能源生长的微生物，它们可以通过各种谢途径把有机农药完全矿化或降解成无毒的其他成分，为人类去除农药污染和净化生态环境提供必要的条件。
生物农药与生物肥料复习题集
生物农药与生物肥料复习题集 第一章生物农药概述 （一）农药：农药主要是指用来防治危害农林牧业生产的有害生物（害虫、害螨、线虫、病原菌、杂草及鼠类）和调节植物生长的化学药品。通常也把改善农药物理、化学性状的各种助剂包括在内。 （二）生物农药：防治农林牧业有害生物的活的生物体。 （三）生物源农药：指生物代谢产生的具有农药活性的物质。 （四）农药的作用机制表现为：药物小分子和靶标大分子的相互作用。 （五）OECD：国家经济合作与发展组织。 （六）生物农药的分类： 1．按来源来分 微生物源农药：真菌杀虫剂、细菌杀虫剂、病毒杀虫剂、原生动物杀虫剂、病原线虫杀虫剂、真菌杀菌剂、细菌杀菌剂。 植物源农药：从植物茎叶提取的植物源农药，从植物根部提取的植物源农药，从植物花朵提取的植物源农药，从植物的果实提取的植物源农药。 动物源农药：昆虫内源激素、昆虫信息素、原生动物、昆虫忌避剂、节肢动物毒素和天敌昆虫。 2．按防治对象来分 微生物源农药可分为：微生物杀虫剂、微生物杀菌剂、微生物除草剂。 植物源农药可分为：植物源杀虫剂、植物源杀菌剂、植物源植物生长调节剂、植物源杀鼠剂、植物源除草剂和具有农药作用的转基因植物。 （七）微生物源农药包括：微生物源杀虫剂、微生物源杀菌剂、微生物源除草剂 （八）动物源农药包括：昆虫内源激素、昆虫信息激素、原生动物、昆虫忌避剂（避蚊胺、避蚊醇）、节肢动物毒素、天敌昆虫 （九）生物农药的特点： 1．生物农药活性高、用量少、对哺乳动物毒性较低，使用后对人、畜比较安全。 2．防治范围相对较小。因而具有明显的选择性。 3．对环境污染较轻，对非靶标生物比较安全 4．对靶标生物作用缓慢 5．可以导致害虫致病可利用农副产品生产加工 （十）生物农药应用存在的问题： 1．生产工艺落后、技术力量等条件不具备。 2．生物农药稳定性差 3．以化学农药来冒充生物农药 4．防治效果缓慢 5．使用技能未掌握 6．种田成本难降低 7．产品价格无优势 8．效益提高不明显 （十一）生物农药发展策略 1．尽快建立国家级、部级和省级生物农药检测中心，承担生物农药产品质量的监督检验，进行经常性的抽检。 2．加快生物农药产品标准的制定，对已经形成规模的、影响较大的产品的检测方法进
微生物农药及其发展概况
微生物农药及其发展概况 王建伟 上海师范大学 环境工程系 2003级 0313530 摘 要：在食品安全日益备受关注的新世纪， 绿色食品的发展已成为国际食品工业的发展趋 势。作为生产绿色食品的生态农业生产模式． 生物农药的研制和应用是其能否成功实施的关 键因素之一。从真菌杀虫剂、细菌杀虫剂、病毒杀虫剂、 物农药以及抗生素类杀虫剂、 基因工程杀虫剂等微生物源生物活性物质 农药对微生物农药的 研究与开发现状进行了综述，并指出我国与国外微生物农药的发展差距。 关键词 : 绿色食品， 农药， 微生物农药， 微生物源生物， 微生物源生物活性物质， 发展差距， 发展前景 目前食品安全是全球关注的焦点，追求安全、无污染食品已成为当今社会的消费潮流。 距，人世后已面临更大的压力和挑战，因此，加快绿色食品工业的发展已是当务之急 能否成功实施的关键因素之一，生物农药中应用最多、效果最好的是微生物农药。 微生物农药 [2] 微生物农药就是指由微生物及其微生物的代谢产物和由它加工而成的具有杀虫 除草 、杀鼠或调节植物生长等具有农药活性的物质 [3]。 1．活体微生物源生物农药 株，杀菌剂方面有以色列开发出的名为 Trichodex 哈次木霉制剂，可以防治灰霉病、菌核病、 霜霉病、 白粉病等叶部病害已在欧洲和北美 20多个国家注册， 具有良好的市场前景。 除草剂 方面有美国Ecogen 公司等开发的用于防除水稻、 麦类田间杂草的盘长孢状刺盘孢、 防除柑橘 杂草的棕榈疫霉菌，日本和加拿大也有—些品种。 我国早在 20世纪 50年代后期就开始应用白僵菌防治食心虫、松毛虫、玉米螟等的研究， 并得至U 了不断地发展。近年又分离出了绿僵菌菌株，现正利用其进行蝗虫、蛴螬的防治及 虫生线虫杀虫剂等活体微生物源生 绿色食品由于安全无公害而受到人们的普遍青睐， 但我国绿色食品的发展与国外有较大的差 [1] 。 绿色食品是基于生态农业的农业生产模式生产的。 而生物农药的研制和应用是生态农业 、杀菌、 真菌——真菌可以被用作为杀虫、 杀菌、 除草的生物农药。 杀虫真菌目前世界上已记载 的约有 100属， 800多种。半知菌亚门集中了大约 50%的杀虫真菌。其中白僵菌是发展历史较 早、普及面积大、 应用最广的—种真菌杀虫剂。 美国和以色列等国家已筛选出了大量生防菌
生物农药研究进展
生物农药研究进展
生物农药研究进展 由于控制全球化合物生物积聚的呼吁越来越强烈、新化学农药开发耗资巨大和周期延长、农业害虫对化学农药抗药性日益增强，以及生物技术飞速发展带来的冲击,当今农药研究、开发和生产应用等正面临选择方向挑战，生物农药以其独特的优势迎来了新的发展机遇。 1 生物农药的发展 在农药的发展历史中,生物农药是最古老的一类。《周礼·秋官》就有“莽草熏之”“焚牡菊，以灰洒之”等防治害虫的记述;古罗马也有使用藜芦防治忍鼠类和昆虫的民间传说。19世纪以来,开发应用生物成分防治有害物逐渐从以经验上升到科学试验阶段，如除虫菊、鱼藤和烟草的应用。20世纪早期,微生物学的发展，特别是苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis，以下简称Bt)的发现促进了微生物农药的开发。20世纪30年代以来，几类植物内源激素先后被发现和利用，20世纪40年代后，由于有机合成化学农药的发展,使生物成分农药的研究开发被相对忽视而发展缓慢，这段时期基于B.popillae、Bt的产品在美国上市.20世纪60年代，化学农药的弊端暴露出来,生物农药的研究又受到重视.在最近的几十年中，生物农药得到了长足发展，如农用抗生素、活体微生物农药等[15,30]。20世纪末，植物农药(或转基因植物农药)等的出现,极大丰富了生物农药的内容。 2生物农药的内涵 不同学者、不同机构、组织对生物农药的内涵意见不同。过去，生物农药就是指“微生物农药”。后来，其概念发展为“相对于化学农药而言的天然资源的生理活性物质，用于农药的有微生物、植物(除)虫菊”、菸碱等)、昆虫(性引诱剂、变态激素等)”[11]。FAO(中文名称)(1988)将其定义为生物害物控制剂(Biological pest control agents)，包括生物化学农药和微生物农药，将传统的鱼藤酮、烟碱等具有直接毒性的物质排除在生物农药之外。《中国农业百科全书———农药类》中生物农药(biogenic pesticides)是指利用生物资源开发的农药；狭义概念，指直接利用生物产生的天然活性物质或生物活体作为农药；广义概念，还包括按天然物质的化学结构或类似衍生结构人工合成的农药。 随着科技的发展,生物农药的内涵发生了巨大变化,英国作物保护委员会根据来源将生物农药分为五类,来自微生物、植物、动物的相关基因也包括在内。美国环保署农药部(EPA)将生物农药(Bio-pesticides)分为三大类，其中一类为植物农药(Plant-pesticides)或转基因植物农药———将基因植入植物体内的农药，使得生物农药的概念进一步地得到延伸。2001年农业部参考FAO和EPA的定义界定了生物农药的内涵，加强了我国生物农药的管理工作。 在这些定义中,完全仿生物合成的化合物、人工合成与天然产物相同的化合物、人工合成的衍生物(如烯虫酯、米满等)、转基因植物，以及鱼藤酮、烟碱等具有直接毒性的天然产物农药的归属存在分歧。 笔者认为，张兴等(2002)对生物农药内涵的界定较为科学。生物农药是可以
生物农药行业分析报告(
生物农药行业分析报告 一．生物农药是未来农药的发展方向： （1）生物农药的定义与分类 生物农药是指利用生物活体或其代谢产物针对农业有害生物进行杀灭或抑制的制剂。其中，对于生物活体农药来说，进一步分为微生物农药和生物工程植物农药等等。 （2）生物农药与传统化学农药对比 农业生产不能离开农药的使用，而传统的化学农药具有诸多的弊病，比如对环境污染极大、易使害虫产生抗药性等。部分农药为高毒农药，甚至为剧毒农药。目前，全世界每年约有200万人因使用化学农药而中毒，其中大约有4万人死亡。而且，长期使用某些化学农药会使害虫产生抗药性，目前有抗药性的害虫已有417种。因此，生物农药越来越受到关注。
生物农药相较于传统化学农药而言，具有以下特点：①选择性强，对人畜安全。目前市场开发并大范围应用成功的生物农药产品，它们只对病虫害有作用，一般对人、畜及各种有益生物比较安全，对非靶标生物的影响也比较小。②对生态环境影响小。生物农药其有效活性成分完全存在和来源于自然生态系统，它的最大特点是极易被日光、植物或各种土壤微生物分解，是一种来于自然，归于自然正常的物质循环方式。因此，可以认为它们对自然生态环境安全、无污染。③可以诱发害虫流行病。一些生物农药品种(昆虫病原真菌、昆虫病毒、昆虫微孢子虫、昆虫病原线虫等)，具有在害虫群体中的水平或经卵垂直传播能力，在野外一定的条件之下，具有定殖、扩散和发展流行的能力。不但可以对当年当代的有害生物发挥控制作用，而且对后代或者翌年的有害生物种群起到一定的抑制，具有明显的后效作用。④可利用农副产品生产加工。目前国内生产加工生物农药，一般主要利用天然可再生资源，原材料的来源十分广泛、生产成本比较低廉。因此，生产生物农药一般不会产生与利用不可再生资源生产化工合成产品争夺原材料.⑤有些生物农药表象慢、实效快。如Bt制剂，虫害摄食后，虽不立即死亡，但几分钟后失去了侵蚀危害能力，达到防治目的，数天内渐渐形成了死亡高潮，可谓“静态型农药”。 二．生物农药是农药企业发展的现实选择 （1）传统化学农药生产经济性下降： 传统化学农药如果以大的化工行业角度来看，已经逐渐呈现出衰退的迹象。根据国家统计局统计，2011年7月份化学工业总产值5527.2亿元，去年同期3967.7亿元，同比增长39.3%，其中，化学农药制造7月份产值是171.4亿元，去年同期137.0亿元，同比增长25.1%，处于化工行业增长率最低。化学农药的发展已经远低于化工行业的平均水平，将农药归属为化工行业已经不再经济。 （2）生物农药行业需求分析：
生物农药的研究进展.
生物农药的研究进展 随着化学农药广泛的使用,靶标生物的抗药性逐渐增强,对其控制越来越难,使得近几年的化学农药毒性更强、浓度更高,导致整个农业生态系统已经日趋恶化,严重影响了自然生态平衡和生态系统的自我调节能力。而这些化学农药的开发难度和开发成本也很大, 同时化学农药毒性大、残留量高, 长期使用会对环境和人类健康造成严重威胁。因此,生物农药得以迅速发展,并获得独立的知识产权,成为创制新农药的重要途径。开发安全性高、残留量低、无公害、生物活性高、选择性强的生 物农药成为当今农药发展的趋势和迫切需要。在今后相当长一段时间内,生物农药将有较大发展,它将成为今后农药发展的一个重要方向,并逐渐成为研究和应用的热点。 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。生物农药与传统化学农药的区别在于它们通常是控制而不是消灭病虫,具有延迟的作用,更具有选择性。生物农药具备以下优点: 第一,活性高, 选择性强,对非靶标生物相对安全;第二,不易产生抗药性;第三,高效,低 残留,无污染,常常能迅速分解,不破坏生态环境;第四,种类繁多,研发、利用途径多; 第五, 作为病虫综合防治项目 IPMP 的一个组成部分,作用机理不同于常规农药,不影响作物产量。因此,生物农药具有广阔的应用前景。 1. 生物农药的研究进展 据“发展中国家生物农药国际研讨会”上的专家们介绍,目前全世界投入化学农 药的总投资平均每年 280亿美元,但生物农药的投资只有 3.8亿美元,只占总额的 4%, 在中美洲生物农药只占地区农药市场的 2-3%,亚洲和拉美的生物农药的生产能力也很弱,但是鉴于世界各国消费者对于无害农产品的需求日益增长,生物农药的发展具有广阔的天地。在拉美,目前在使用生物农药方面领先的国家有古巴、哥伦比亚和巴西等。世界上生物农药使用量最多的国家有墨西哥、美国和加拿大,三国的生物农药使用量占世界总量的 44%。欧洲的生物农药使用量占全世界的 20%, 亚洲占13%, 大洋洲占 11%; 拉美和加勒比占 9%,非洲占 3%。
生物农药的现状及发展前景
生物农药的应用现状及发展前景 姓名：班级：11生工2班学号： 摘要：文章介绍了生物农药的概念,综述了生物农药的发展史，重点阐述了生物农药的分类，分析了生物农药的优势，并对我国生物农药的发展前景进行了展望。 关键词：生物农药，应用现状，发展前景 生物农药主要是指以植物、动物、微生物等产生的具有农用生物活性的次生代谢产物开发的农药。是用来防治病、虫、草等有害生物的生物活体及其代谢产物和转基因产物，并可以制成商品上市流通的生物源制剂，包括细菌、病毒、真菌、线虫、植物生长调节剂和抗病虫草害的转基因植物等。生物农药具有选择性强、对人畜环境安全、原料来源广泛且不易产生耐药性等优点[1]，已成为全球农药发展的新趋势。特别是分子生物学技术、基因工程等逐步渗入到生物农药生产中之后,各国对生物农药的发展更加重视,在今后相当长一段时间内,生物农药将成为今后农药发展的一个重要方向。 1、生物农药的特点 所谓的生物农药，传统意义上来讲，主要是指可以用来防治病、虫、草等有害生物的生物活体，如利用细菌、真菌、病毒、线虫及拮抗微生物等来控制病虫草的制剂。现在生物农药一般定义为，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，并可以制成商品上市流通的生物源制剂，包括细菌、真菌、病毒、线虫、植物生长调节剂和抗病虫草害的转基因植物等。生物农药与传统化学农药的区别在于它们通常是控制而不是消灭病虫，具有延迟的作用，更具有选择性。生物农药有几大优势：首先生物农药的毒性通常比传统农药低；其次选择性强，生物农药只对目的病虫和与其紧密相关的少数有机体起作用,而对人类、鸟类、其他昆虫和哺乳动物无害；另外生物农药具有低残留、高效的优点，很少量的生物农药即能发挥高效能作用，而且它通常能迅速分解，从总体上避免了由传统农药带来的环境污染问题；生物农药不易产生抗药性；它作为病虫综合防治项IPMP(Inergrated pestmanagement programs)的一个组成成分，能极大地降低传统农药的使用，而不影响作物产量，更安全有效地保护环境[5,6]。 2.1.传统农药 传统化学农药一般毒性较高，活性较低，使用量较大，对环境影响较大；而且一般采用乳油、可湿性粉剂等传统剂型，具有采用大量芳烃溶剂、粉尘大等不足，对环境及施用人员影响大；传统化学农药的大量使用引起的农药残留问题还会造成其毒性在生态系统中的富集，不仅污染环境，还会对各级生物造成危害。 长期以来，大量使用化学农药使生态平衡遭到严重破坏。化学农药的大量使用除引起人畜的直接中毒死亡外，还由于它在土壤和作物上的残留，对土壤、地下水、河流、湖泊造成
生物农药与生物肥料试卷
生物农药与生物肥料复习题集 一、选择 1．下列哪个不属于微生物源农药（） A. 细菌杀虫剂 B. 病毒杀虫剂 C. 植物杀虫剂 D. 原生动物杀虫剂 2．下列哪个不是生物农药的特点（） A. 活性高、用量少 B. 防治范围相对较大 C. 对环境污染较轻 D. 对靶标生物作用缓慢 3．昆虫病毒的主要组成是核酸和（） A. 核苷酸 B. 脂肪 C. 蛋白质 D. 碳水化合物 4．微生物杀菌剂可以产生多种抗菌物质，包括脂肽类、（）、磷脂类、类噬菌体颗粒、细菌素、蛋白类抗菌物质等。 A. 肽类 B. 病毒 C. 脂肪 D.蛋白质 5．下列哪个不属于植物杀虫剂的作用方式（） A. 特异性植物杀虫剂 B. 触杀性植物杀虫剂 C. 变异性植物杀虫剂 D. 胃毒性植物杀虫剂 6．EPA通常将农药分为传统化学农药和（）。 A.非传统化学农药 B.生物农药 C.传统物理农药 D.非传统物理农药 7．国家经济合作与发展组织的英文名称是（） A. OEBD B. OECA C. OECD D. EPA 8．生物化学农药包括：信息素、（）、天然植物生长调节剂和昆虫生长调节剂、酶 A.生物生长素 B.激素 C.动物天敌 D.植物天敌 9．微生物肥料按其制品中特定的微生物种类可分为细菌肥料、（）、真菌类肥料等。 A.根瘤菌肥料 B.放线菌肥料 C. 固氮菌肥料 D.解磷菌肥料 10．微生物肥料按其作用机理可分为根瘤菌肥料、（）、解磷菌类肥料、解钾菌类肥料等。 A.细菌肥料 B.真菌类肥料 C.固氮菌肥料 D.病毒肥料 11．下列哪个不属于动物源农药（） A. 病原线虫杀虫剂 B. 昆虫信息素 C. 昆虫忌避剂 D. 节肢动物毒素 12．球形芽抱杆菌杀虫机理是通过害虫的取食过程进行感染，蚊子的幼虫在取食
国内外生物技术发展现状
国内外生物技术发展概况 (2010-10-21 18:00:05) （一）国内外生物技术发展动态 1、国际生物技术发展现状生物技术是近 20 年来发展最为迅猛的高新技术，越来越广泛地应用于农业、医药、轻工食品、海洋开发、环境保护及可再生生物质能源等诸多领域，具有知识经济和循环经济特征，对提升传统产业技术水平和可持续发展能力具有重要影响。近 10 年来，生物技术获得突破性发展，生物技术产业产值以每 3 年增长 5 倍的速度递增，以生物技术为重点的第四次产业革命正在兴起，预计到 2020 年，全球生物技术市场将达到 30，000 亿美元。在发达国家，生物技术已成为新的经济增长点，其增长速度大致是 25%-30%，是整个经济增长平均数的 8-10 倍。在生物技术制药领域，包括基因工程药物、基因工程疫苗、医用诊断试剂、活性蛋白与多肽、微生物次生代谢产物、药用动植物细胞工程产品以及现代生物技术生产的生物保健品等研究成果迅速转化为生产力，其中与基因相关的产业发展最强劲。全球医药生物技术产品占生物技术产品市场的 70%以上，占药物市场的 9% 左右，以高于全球经济增长 5 个百分点的速度快速发展，仅单克隆抗体市场销售额就达 40 亿美元。农业生物技术产业已经成为各国政府未来农业发展的战略重点，应用基因工程、细胞工程等高新技术培育的农林牧渔新品种、兽用疫苗、新型作物生长调节剂及病虫害防治产品、高效生物饲料及添加剂等已推广运用，产生了巨大的经济效益。 1996 年，全球转基因作物才 170 万公顷，以后逐年直线上升，到 2004 年已经达到 8100 万公顷，8 年间全球转基因作物种植面积增加近 48 倍。照此增长速度预计 2010 年世界范围内 50%的耕地将种植转基因作物，2020 年将增至 80%。尤其是抗虫、抗除草剂转基因作物的推广，大幅度提高劳动生产率并减少化学农药施用量，经济效益极为显著。全球转基因作物市场价值 1995 年仅 7500 万美元， 1997 年达 6.7 亿美元，2002 年为 45.2 亿美元，预计到2010 年将达 200 亿美元。本文章来自生物科学博览网站，欢迎您的光临食品生物技术产业产值约占生物产业总产值的 15-20％，目前国际市场上以生物工程为基础的食品工业产值已达 2500 亿美元左右，其中转基因食品市场的销售额 2010 年将达到 250 亿美元。此外，保健食品行业是全球性的朝阳产业，市场增长迅速。环境生物技术是生物技术、工程学、环境学和生态学交叉渗透形成的新兴边缘学科，是 21 世纪国际生物技术的一大热点。环境生物技术兼有基础科学和应用科学的特点，在环境污染治理与修复、自然资源可持续再生等方面发挥着日益重要的作用。能源生物技术主要目标是利用生物质能源。生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，是仅次于煤炭、石油和天然气而居世界能源消费总量第四位的能源。目前，全球储量为亿吨，相当于 640 亿吨石油。许多国家都制定了相应的开发研究计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等，主要是开发生物柴油和生物乙醇汽油。尽管生物质液化燃料开发还处于初级阶段，市场份额还不大，但由于岂疫有环保和再生性特点，前景非常广阔。 2．国内生物技术发展现状我国政府一直把生物技术作为重点支持的战略高技术领域，提出了“加强源头创
微生物农药的研究应用及前景展望
第18卷 第1期 四川理工学院学报（自然科学版）V ol．18 No．1 JOURNAL OF SICHUAN UNIVERSITY OF 2005年3月 SCIENCE & ENGINEERING（NATURAL SCIENCE EDITION）Mar．2005文章编号：1673-1549（2005）01-0108-03 微生物农药的研究应用及前景展望 赵兴秀1，何义国2 （1.四川理工学院生物工程系，四川自贡643000；2.四川大学生命科学学院，四川成都 610064） 摘 要：综述了国内外微生物杀虫剂的研究、应用情况，展望了其发展前景，并对细菌杀虫剂、病毒杀虫剂、农用抗生素和真菌杀虫剂的研究、应用及进展情况进行了重点阐述。 关键词：微生物农药；Bt；病毒；抗生素；真菌 中图分类号：S4 文献标识码：A 微生物农药是指利用生物活体及其代谢产物制成的防治作物病害、虫害、杂草的制剂，也包括农药、辅助剂和增效剂以及模拟某些杀虫毒素和抗生素的人工合成的制剂[1]。当代农业的可持续发展战略，要求生产者在利用资源、提高产量的同时，注意保护和改善人们赖以生存的环境，而长期使用化学农药对生态环境的破坏日益严重，这就迫使人们急切寻找化学农药的替代品，微生物农药就成了较佳选择，近年来得到了广泛的开发和利用。目前，微生物农药主要包括细菌杀虫剂、农用抗生素、病毒杀虫剂和真菌杀虫剂等，本文仅就国内外微生物农药的研究、应用及发展前景进行阐述。 1 微生物农药 目前生产上大量使用的生物农药主要为细菌杀虫剂、农用抗生素、病毒杀虫剂、真菌杀虫剂等。 1.1 细菌杀虫剂 细菌杀虫剂是应用得最早的微生物农药，主要是从昆虫病体上分离得到的病原菌，目前已成功开发了某些芽孢杆菌，如Bt(苏云金芽孢杆菌)、球形芽孢杆菌，金龟子芽孢杆菌等。细菌杀虫剂作用对象主要是咀嚼式口器的害虫，如鳞翅目、翘翅目和双翅目等有害作物昆虫。球形芽孢杆菌对蚊幼虫特别是库蚊具有高毒力，金龟子芽孢杆菌可以防治芽孢害虫。新发现的类产碱假单孢菌可以分泌一种杀虫蛋白到胞外对蝗虫有一定的致死作用[2]。 Bt杀虫剂是细菌杀虫剂中研究最深入、应用最广泛的微生物杀虫剂[3]。Berliner于1911年首先从德国的带苏云金杆病毒的地中海粉螟中分离得到该菌[4]。其作用机理是依靠其所含有的伴孢晶体、外毒素及卵磷脂等致病物质引起昆虫肠道等病症而使昆虫致死。一般是δ－内毒素起作用使发生毒血症而死亡，也就是由于晶体毒素对中肠上皮作用，导致肠壁破损，中肠的碱性高渗内含物进入血腔，使血淋巴pH升高，从而导致感病幼虫麻痹死亡[5～6]。 1957年Bt制剂首次上市销售，如今是世界上产量最大的微生物杀虫剂，广泛用于防治农、林、贮藏害虫和医学昆虫[7]。据初步统计，1990年我国Bt杀虫剂产量超过1500吨，目前年产量约为3.5万吨，成为我国“无公害生产”中的首选杀虫剂[8]，其主要通过液体深层发酵产生，剂型以悬浮剂、可湿性粉剂为主，还有原粉、水分散颗粒剂等[9]。每年防治棉铃虫面积达3000公顷。由于质量高，杀虫能力强，我国生产的Bt制剂还打开了国际市场，出口远销到新加坡、泰国等东南亚国家。在北美大陆Bt制剂用于防治毒蛾，市场占有率达60%；在美国Bt制剂用于防治粉纹夜蛾，市场占有率达80%以上，加拿大Bt制剂用于防治云杉粉芽蛾，市场占有率达95%以上[10]。 目前已报道有多种害虫对Bt制剂产生抗性，近年在我国的深圳、广州等地报道小菜蛾对Bt制剂已产生抗性，害虫对微生物农药的抗性无疑会对其应用效果和发展带来影响，且Bt制剂对家蚕的毒性较 收稿日期：2004-09-16 作者简介：赵兴秀（1977-），女，陕西人，助教，主要从事微生物病毒方面的研究。
生物农药综述
生物农药工业研究综述
摘要生物农药的研究与利用在农业病虫害防控体系中占有重要地位，进入21世纪后，更备受世界各国关注。随着绿色植保战略的推进与实施，生物农药研发成为我国生物产业、农业科研与应用的热点，被列为国家中长期科技发展规划的重大研究领域与方向。本文介绍了生物农药产业的背景、发展，生物农药特征产物苏云金芽孢杆菌的生产工艺及生产条件优化，以及生物农药产业的展望。 关键词：生物农药，苏云金芽孢杆菌，生产工艺，研究进展 1 生物农药产业研究背景与进展 1.1生物农药的研究背景 1.1.1 当前人类社会发展面临的生态环境和食品安全等问题 二十一世纪人类面临诸多困境—人口、食物、环境、资源，其中作为人类赖以生存的环境是所有困境中的困境，而造成这一困境的最重要、最直接的根源是化学污染。化学污染最重要、最直接的根源是农药、化肥的不断追加和非理性施用，给生态环境造成的污染和破坏与日俱增（谢联辉，2003）。今天人类不得不自我反省，重新认识人与自然的关系、人类生存与发展的问题。 1.1.2化学农药开发的难度不断加大 随着发展中国家经济、技术水平的进步和社会对环境保护的日益重视，除少量化学杀菌剂和除草剂还有较大发展空间外，化学杀虫剂的全球用量将逐步下降。随着人类对环境的要求越来越高，各国政府对新化学农投放的管理的要求也越来越严格，使化学农药开发的难度越来越大，开发费用越来越昂贵，成功率越来越低。 与此相比，生物农药的开发费用相对要低得多。生物农药源于自然，一般而言，其与环境相容性高，对人畜比较安全，再加之微生物来源更广，人们对生物农药的开发热情越来越高。 1.1.3生物农药产业发展研究较为薄弱，有待加强 生物农药研究应用于农业生产已有半个多世纪的历史，但由于种种原因，发展一直较为缓慢。 生物农药产业发展研究是一项战略性、综合性、前沿性的研究。研究的内容既涉及农药学、生物技术学、植保学、农业生态学、化学、农产品质量安全等自然科学问题，又与产业经济学、政府经济学、环境资源经济学、战略学、农业推广学、伦理学等宏观经济、社会科学相关联。 1.2生物农药产业国内外研究进展 从国外情况看，世界生物农药公司多为中、小型公司。极少跨国植保公司拥有一专门从事生物农药生产经营的分公司（或分部）。尽管许多跨国植保公司对生物农药感兴趣，但许多公司对生物农药研发的投放亦远逊于化学农药的投入。 从国内情况看，研究者侧重于生物农药的资源发现、基础性科学研究、不仅对生物农药的产业化研究较少，对产业化发展研究也仅从定性角度，泛泛谈一些宏观方面如体制、投放、市场等问题，深入进行定量研究、系统研究的较少。有关生物农药的资源发现、微生物源的新菌株选择、作用机制、活性分析、毒力评价、分子生物学等基础性研究文章较多，但从产业政策、市场体系、社会层面、法律法规等宏观层面及企业的产品开发、资本运作、市场运作、队伍建设等微观层面为研究对象的文献较少。 生物农药的发展远远落后于社会发展与环境保护的要求，生物农药产业发展有待加强。2生物农药的概念及种类