生物农药——未来农药发展的新趋势

文|邱德文 中国农业科学院植物保护研究所

编辑|知一

生物农药
——未来农药发展的新趋势

文|邱德文 中国农业科学院植物保护研究所

编辑|知一

邱德文

2015年农业部制定出台了《农业部关于打好农业面源污染防治攻坚战的实施意见》以下简称《意见》，该《意见》重点在于解决当前的农业污染问题，力争到2020年农业面源污染加剧的趋势得到有效遏制，实现“一控两减三基本”。其中“两减”就是要减少化肥和农药使用量。在新政策、新形势下我国农药行业未来将会朝着绿色、生态的方向发展。

30年来，尽管我国农药生产出来了多种类、剧毒的农药，但是重大病虫害区域性灾变频繁，每年病虫草害造成粮食生产的损失在30%以上，小麦条锈、稻瘟病、玉米螟、蝗虫、地下害虫等问题更加严峻。国内化学农药虽发挥了重要作用，但环境污染问题越来越突出，这与时代发展主题不符。同时，过量使用化学农药致使我国的粮食安全面临严重的威胁，数据显示，每年仅因蔬菜农药残留超标导致的中毒事故就达10万人次，造成的外贸损失高达70亿美元，我国每年遭受农药残留污染的作物面积达12亿亩，其中污染严重的比率达40%，“毒豇豆”、“毒节瓜”等事件还在我国不同地区持续上演。

生物农药的发展是时代的需要

利用对环境友好、生态和谐和有利食品安全等措施来防控农作物病虫害已经成为了世界农业发展的新趋势，是保障当前国内外普遍关心的粮食安全和环境安全的重要措施之一。“绿色防控”既是农业可持续发展与农产品安全生产的保障,又符合保护生物多样性、保护生态安全的需求。特别是进入21世纪以来,随着全球对环境保护和农产品安全的日益关注,该学科在国际上又赢得了新的关注与新的发展机遇,在植物保护学学科中的地位与作用也愈加突显，具有广阔的发展前景。生物农药是绿色防控的重要一环。

所谓生物农药就是指“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，或者是通过生物技术或仿生合成具有农药功能作用的生物制品”。

发展生物农药是粮食安全、生态安全和环境安全需要。对于解决农产品及粮食农药残留污染严重超标问题，改善生态环境，增强有益微生物，增强土壤保护作用，加强土壤对肥料利用率低难题，减少抗药性等问题发挥着重要的作用。

发展生物农药是绿色发展的需要。党的十八大五中全会提出了创新、协调、绿色、开放、共享等五位一体的发展新理念。这对新时期我国经济社会发展具有革命性意义。随着我国城乡居民收入水平的提高和人民生活水平的提高，我国居民对生态环境的重视程度不断提高；“十三五”期间，党和国家在绿色发展方面提出要形成人与自然和谐发展的现代化建设新格局；加大环境治理力度，实行最严格的环境保护制度，实行化学农药零增长，实现化肥、农药的双减目标，一定会带动相关产业成为经济增长新亮点。

发展生物农药是生态文明建设的需要。党的十八大以来以生态文明建设与经济建设、政治建设、文化建设、社会建设等五个建设为着力点，努力建设美丽中国，实现中华民族永续发展。党的十八大报告首次首次把“美丽中国”作为未来生态文明建设的宏伟目标，把生态文明建设摆在总体布局的高度来论述，要实现真正的国富民强，必须守住“绿水青山”。

我国的生物农药研发取得长足地发展

广义上的生物农药包括昆虫天敌、植物源农药、微生物农药、转基因农药、生物化学农药和抗生素农药。我国的微生物农药生产已初具规模，我国是Bt、阿维菌素、井冈霉素的生产与应用及出口大国，Bt年产值约3.5亿元，年出口1.5亿元左右，阿维菌素年产值15亿元，年出口约7亿元。木霉菌等真菌生物农药发酵产抗逆性孢子工艺取得突破。传统微生物农药生产工艺、应用推广面积和产品质量都有了长足的进步。同时，我国害虫天敌的生产与利用技术处于国际领先水平，赤眼蜂的人工繁殖与应用全球面积最大，年繁蜂量100亿头左右，应用2000万亩以上。农用抗生素、植物源农药都有了长足的进步。

投放赤眼蜂

生物农药发展趋势分析

RNA干扰技术成为生物农药研究新方向。RNA干扰技术是国际前沿技术，目前还没有广泛应用。国外主要有孟山都农化公司、德国哥廷根大学等在研究，国内主要有上海生命科学院、中山大学和南京农大等在这方面取得一定成果，我国与国际先进水平处于相同的阶段。预计RNAi干扰技术将于2020年推出可商业化的产品，本项目实施将极大促进我国有关研究处于世界先进和领先水平。

植物免疫诱导和激发子研究是近年绿色生态农药研究中新的增长点。近年来除了各种类型的蛋白激发子不断被发现外，激发子作用的分子靶标、分子机制研究亦不断深入，并主要集中在激发子受体、诱导免疫反应的信号通路、有关技术的突破将促进植物免疫诱抗剂的快速发展。

土壤健康修复技术兴起。针对我国病虫害问题，农药发展也是头痛医头，脚痛医脚，其实很多地区的问题是土壤不健康。化肥农药的过度使用，以及土壤有机质匮乏导致大量功能微生物难以生存，而植物病原微生物以取食植物为生，大量繁殖，土壤微生物生态失去平衡，植物很难健康生长，甚至无法生存。目前全世界作物损失的三分之一由土壤病虫害引起，仅线虫病造成的危害损失每年就高达1250亿美元。土壤病虫害化学防治往往缺少有效的解决办法，成为世界各国农业生产最头疼的难题。解决土壤的根本途径是增加土壤功能微生物的种类和数量，通过添加土壤有机质来维持庞大的功能微生物群体，抑制病原微生物的发生和发展，保障和促进植物健康生长。通过微生物修复技术与产品的创制,着力改善我国农作物土壤结构,发展一个战略性新兴产业技术与产品体系及应用技术。

昆虫信息素和昆虫性诱剂近年来也迎来了巨大的发展。新技术与新产品不断涌现，昆虫信息素和昆虫性诱剂已经系列化和技术实用化，在生产实践中现已获得了广泛的应用与发展。

绿色防控配套综合技术集成成为时代热点。通过将土壤修复技术、植物免疫技术、昆虫信息素、微生物杀菌剂、植物源农药和天敌昆虫等相关技术,根据其作用优势与作用特点进行综合技术集成,针对我国主要农作物病虫害的发生发展特点,开展综合治理的研究与集成,根据我国农业生产的需求,研究适合我国农业生产的主要病虫害防控的综合技术集成体系和解决方案.为我国农业生产服务。

我国生物农药机遇与挑战并存

RNA干扰技术是国际前沿技术，目前还没有广泛应用。国外主要有孟山都农化公司、德国哥廷根大学等在研究，国内主要有上海生命科学院、中山大学和南京农大等在这方面取得一定成果，我国与国际先进水平处于相同的阶段。

德国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，拜耳集团随后推出了Serenade品牌生物农药；瑞士先正达公司以1.13亿美元收购Pasteuria生物科学公司；2013年1月德国拜耳作物科学公司再次成功地收购了德国的ProphytaGmbH生物科学公司，此次收购不但是收购公司新产品、新专利也包括收购有关公司的研发实验室和新制剂规模生产企业；拜耳公司通过收购以色列的生物农药公司AgroGreen的坚强芽孢杆菌技术，使之成为生物杀线虫种子处理剂，商品名为Votivo的新产品推出进入市场；巴斯夫公司以10.2亿美金收购BeckerUnderwood增强巴斯夫的竞争优势，尤其是在快速增长的种子处理市场……

世界范围内生物农药发展日趋白热化，先正达、拜耳、巴斯夫等6家公司2010和2011年销售额分别达326.5亿美元，367.21亿美元，占全球农药市场的80.22%和71.71%。在发展战略性新型产业中全球农药行业的大公司积极组织收购、并购新兴战略性团队、技术与产品,具有前景的战略性新型技术与产品正在这些大公司孵化、培养和壮大。

与国际生物农药发展相比，我国生物农药发展机遇与挑战并存。农用抗生素在生物源农药产品数量中所占比例最高，达69.66%，农用抗菌素生产厂家数量仍为绝对优势，其数量占总生物农药生产厂家的54.6%；植物源农药发展较快，研发的有效成分种类已占到生物源农药总数的30%，生产厂家已占到14.4%；微生物农药的登记种类基本上变化不大，Bt、枯草芽孢杆菌还是主导产品；植物疫苗登记种类呈现上涨之势，产品种类和数量均有明显提升；除天敌昆虫外，每类生物源农药均有3-5个主打产品，其产品数量和产量均占到该类生物源农药的90%以上。整体来看，我国生物源农药在整个农药产业中的比重很低，2012年中国的生物源农药年产量约为29万吨，约占农药总产量355万吨的8%，可以看出，生物源农药的单剂产品所占市场份额较低。

但是，近年来由于人们生活水平的提高和国内外大环境的变化，生物源农药的消费群体也随之而发生了根本性的变化。与此同时，生物源农药的产业发展也大有改变。

认识超前，积极性、主动性大为提高。近些年来，通过政府、科研人员、企业的共同努力，在各个层面上对生物源农药的认识已有大幅度的提高。在政府的倡导、科研人员的努力下，我们已经有了足够多的，具自主知识产权的产品。特别值得一提的是，我国不少企业界精英独具慧眼，积极、主动的投入到这一主战场，使我国该领域的面貌焕然一新！

主动联合，初步形成群体优势。生物源农药领域的各界人士，以多种形式，包括私下、面上，个人、单位，形成组合，建立团队等，已初步形成了协同发展的趋势。特别是我们“生物农药与生物防治产业技术战略联盟”的成立，标志着我国该领域已正式有了自己的组织，有了自己的“家”并抱成了团！

注重产品质量，初步形成了品牌效应。近几年来，由于市场的需求，特别是有机生产（主要是公司行为）市场的要求，大多数企业都已充分认识到产品质量的重要性。货真价实的生物源农药品种基本上可以满足有机、绿色生产的要求。有关企业在产品质量方面下狠手，保证了使用单位的产品质量。如青海某企业的枸杞出口，从原来的每年两三吨，2003年猛增到300吨！基本上形成了农药-农产品的品牌对口。

逐步由单纯的买农药走向买系统方案。由于生物源农药的主要目标市场不同于常规药，所以在市场交易流通也应有其特色。其最大的优势就是可保证所使用对象的农产品中达到化学农药低或零残留。但是如果仅仅少数品种是不可能达到这一目的的，所以就不能仅针对某一作物、某一有害生物来形成市场交易。解决这一矛盾的根本途径就是针对某一作物上可能发生的病、虫、草害而制定出系统的防治方案，以“植物保健与和谐植保”的理论来综合治理，从而达到治标又治本的目的。