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生物農藥是全國科學技術名詞審定委員會審定、公布的專用名詞。

關於漢字的起源[1],中國古代文獻上有種種說法,如「結繩」、「八卦」、「圖畫」、「書契」等,古書上還普遍記載有黃帝史官倉頡造字的傳說。現代學者認為,成系統的文字工具不可能完全由一個人創造出來,倉頡[2]如果確有其人,應該是文字整理者或頒布者。最早刻劃符號距今8000多年。

名詞解釋

生物農藥(Biological pesticide)是指利用生物活體(真菌,細菌,昆蟲病毒,轉基因生物,天敵等)或其代謝產物(信息素,生長素,萘乙酸,2,4-D等)針對農業有害生物進行殺滅或抑制的製劑。

基本介紹

生物農藥是指利用生物活體(真菌,細菌,昆蟲病毒,轉基因生物,天敵等)或其代謝產物(信息素,生長素,萘乙酸鈉,2,4-D等)針對農業有害生物進行殺滅或抑制的製劑。又稱天然農藥,系指非化學合成,來自天然的化學物質或生命體,而具有殺菌農藥和殺蟲農藥的作用。生物農藥包括蟲生病原性線蟲、細菌和病毒等微生物,植物衍生物和昆蟲費洛蒙等。生物農藥在有機農業使用的整合害蟲管理系統(IPM)中扮演重要的角色。專家研究認為生物農藥的發展有以下幾個原因:農藥造成的環境污染,其目標族群逐漸養成的抗藥性,以及農藥對於非目標族群的負面影響。過去三十年來,化學家,生化學家,毒理學家,以及IPM專家一起研究從植物衍生的新一代化合物,具有管理害蟲的效力和最低程度的環境不良影響。第一代的生物農藥包含尼古丁,生物鹼,魚藤酮類,除蟲菊類和一些植物油等,在人類歷史上已有相當的使用時間。在1690年,煙草的水溶性成份就用於對抗穀類的害蟲。除蟲菊也是常見的蚊香的主要成份。生物農藥的市場占有率仍然相當有限,在1995年,生物農藥占世界農藥總銷售量的1.3%。許多因素限制了生物農藥的成長:生物農藥通常不具廣效性,和化學農藥相比效果較為緩慢,有效期限較短而成本較高。然而,相對於化學農藥在許多國家的市場需求停滯不前或減退,生物農藥具有良好的發展前景。在未來數年內,化學農藥的預估市場成長率約為2%,生物農藥則為10-15%。日益成長的有機農業,使得生物農藥的需求逐漸上揚。另一方面,生物農藥也應該像化學農藥一樣,接受其對健康,食物,生態系統和環境安全的審慎評估。生物農藥是天然存在的或者經過基因修飾的藥劑,與常規農藥的區別在於其獨特的作用方式、低使用劑量和靶標種類的專一性。隨着科學技術的迅速發展,生物農藥的範疇不斷擴大,涉及到動物、植物、微生物中的許多種類及多種與生物有關的具有農藥功能的物質,如植物源物質、轉基因抗有害生物作物、天然產物的仿生合成或修飾合成化合物、人工繁育的有害生物的拮抗生物、信息素等。

生物農藥是指利用生物活體或其代謝產物對害蟲、病菌、雜草、線蟲、鼠類等有害生物進行防治的一類農藥製劑,或者是通過仿生合成具有特異作用的農藥製劑。關於生物農藥的範疇,國內外尚無十分準確統一的界定。按照聯合國糧農組織的標準,生物農藥一般是天然化合物或遺傳基因修飾劑,主要包括生物化學農藥(信息素、激素、植物調節劑、昆蟲生長調節劑)和微生物農藥(真菌、細菌、昆蟲病毒、原生動物,或經遺傳改造的微生物)兩個部分,農用抗生素製劑不包括在內。我國生物農藥按照其成分和來源可分為微生物活體農藥、微生物代謝產物農藥、植物源農藥、動物源農藥四個部分。按照防治對象可分為殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、殺蟎劑、殺鼠劑、植物生長調節劑等。就其利用對象而言,生物農藥一般分為直接利用生物活體和利用源於生物的生理活性物質兩大類,前者包括細菌、真菌、線蟲、病毒及拮抗微生物等,後者包括農用抗生素、植物生長調節劑、性信息素、攝食抑制劑、保幼激素和源於植物的生理活性物質等。但是,在我國農業生產實際應用中,生物農藥一般主要泛指可以進行大規模工業化生產的微生物源農藥。

發展

我國是最早應用殺蟲劑、殺菌劑防治植物病蟲害的國家之一,早在1800年前就已應用了汞劑、砷劑和藜蘆等。直到20世紀40年代初,植物性農藥和無機農藥仍是防治病害蟲的有利武器。20世紀40年代發明有機化學農藥之後,極大地增強了人類控制病蟲危害的能力,為我們挽回農作物產量損失作出了重大的貢獻。但是,長期依賴和大量使用有機合成化學農藥,已經帶來了眾所周知的環境污染、生態平衡破壞和食品安全等一系列問題,對推動農業經濟實現持續發展帶來許多不利的影響。

生物農藥的出現和發展是和生物防治研究的發展及化學農藥的使用分不開的,經歷了曲折的過程。agostino bassi於1853年首次報道由白僵菌引起的家蠶傳染性病害」白僵病」,證實了該寄生菌在家蠶幼蟲體內能生長發育,採用接種及接觸或污染飼料的方法可傳播發病;俄國的梅契尼可夫於1879年應用綠僵菌防治小麥金龜子幼蟲;1901年日本人石渡從家蠶中分離出一種致病芽孢桿菌--蘇雲金芽孢桿菌;1926年g.b.fanford使用拮抗體防治馬鈴薯瘡痂病。這些都是生物農藥早期的研究基礎,當時並未形成產品。化學農藥發展到20世紀60年代,「農藥公害」問題日趨嚴重,在國際上引起了震動,使農藥發展發生了轉折,引出了生物農藥。1972年,我國規定了新農藥的發展方向:發展低毒高效的化學農藥,逐步發展生物農藥。70~80年代,我國生物農藥的發展呈現出蓬勃發展的景象。但是,由於化學農藥高效快速,人們仍寄希望於化學農藥防治病蟲害,對生物農藥的研製和應用曾一度漠視忽略。進入20世紀90年代,隨着科學技術不斷發展進步,減少使用化學農藥,保護人類生存環境的呼聲日益高漲,研究開發利用生物農藥防治農作物病蟲害,發展成為國內外植物保護科學工作者的重要研究課題之一。生物農藥具有安全、有效、無污染等特點,與保護生態環境和社會協調發展的要求相吻合。因此,我國生物農藥的研究開發也開始呈現出新的局面,已發展成為具有幾十個品種、幾百個生產廠家的隊伍。生物農藥在病蟲害綜合防治中的地位和作用顯得愈來愈重要。

優點

生物農藥與化學農藥相比,其有效成分來源,工業化生產途徑,產品的殺蟲防病機理和作用方式等諸多方面,有着許多本質的區別。生物農藥更適合於擴大在未來有害生物綜合治理策略中的應用比重。概括起來生物農藥主要具有以下幾方面的優點。

選擇性強,對人畜安全

市場開發並大範圍應用成功的生物農藥產品,它們只對病蟲害有作用,一般對人、畜及各種有益生物(包括動物天敵、昆蟲天敵、蜜蜂、傳粉昆蟲及魚、蝦等水生生物)比較安全,對非靶標生物的影響也比較小。

對生態環境影響小

生物農藥控制有害生物的作用,主要是利用某些特殊微生物或微生物的代謝產物所具有的殺蟲、防病、促生功能。其有效活性成分完全存在和來源於自然生態系統,它的最大特點是極易被日光、植物或各種土壤微生物分解,是一種來於自然,歸於自然正常的物質循環方式。因此,可以認為它們對自然生態環境安全、無污染。

誘發害蟲患病

一些生物農藥品種(昆蟲病原真菌、昆蟲病毒、昆蟲微孢子蟲、昆蟲病原線蟲等),具有在害蟲群體中的水平或經卵垂直傳播能力,在野外一定的條件之下,具有定殖、擴散和發展流行的能力。不但可以對當年當代的有害生物發揮控制作用,而且對後代或者翌年的有害生物種群起到一定的抑制,具有明顯的後效作用。

可利用農副產品生產加工

國內生產加工生物農藥,一般主要利用天然可再生資源(如農副產品的玉米、豆餅、魚粉、麥麩或某些植物體等),原材料的來源十分廣泛、生產成本比較低廉。因此,生產生物農藥一般不會產生與利用不可再生資源(如石油、煤、天然氣等)生產化工合成產品爭奪原材料.

行業走向

我國現有260多家生物農藥生產企業,約占全國農藥生產企業的10%,生物農藥製劑年產量近13萬噸;年產值約30億元人民幣,分別約占整個農藥總產量和總產值的9%左右。

我國生物農藥類型包括微生物農藥、農用抗生素、植物源農藥、生物化學農藥和天敵昆蟲農藥、植物生長調節劑類農藥等6大類型,已有多個生物農藥產品獲得廣泛應用,其中包括井岡黴素、蘇雲金桿菌、赤黴素、阿維菌素、春雷黴素、白僵菌、綠僵菌。

在技術水平方面,我國已經掌握了許多生物農藥的關鍵技術與產品研製的技術路線,在研發水平上與世界水平相當,人造赤眼蜂技術、蟲生其菌的工業化生產技術和應用技術、捕食蟎商品化、植物線蟲的生防製劑等某些領域國際領先。

三大類型

植物源農藥憑藉在自然環境中易降解、無公害的優勢,現已成為綠色生物農藥首選之一,主要包括植物源殺蟲劑、植物源殺菌劑、植物源除草劑及植物光活化黴毒等。自然界已發現的具有農藥活性的植物源殺蟲劑有博落回殺蟲殺菌系列、除蟲菊素、煙鹼和魚藤酮等。

動物源農藥主要包括動物毒素,如蜘蛛毒素、黃蜂毒素、沙蠶毒素等。昆蟲病毒殺蟲劑在美國、英國、法國、俄羅斯、日本及印度等國已大量施用,國際上己有40多種昆蟲病毒殺蟲劑註冊、生產和應用。

微生物源農藥是利用微生物或其代謝物作為防治農業有害物質的生物製劑。其中,蘇雲金菌屬於芽桿菌類,是世界上用途最廣、開發時間最長、產量最大、應用最成功的生物殺蟲劑;昆蟲病源真菌屬於真菌類農藥,對防治松毛蟲和水稻黑尾葉病有特效;根據真菌農藥沙蠶素的化學結構衍生合成的殺蟲劑巴丹或殺螟丹等品種,已大量用於實際生產中。

參考文獻