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我国生物农药产业的发展及对策

作者: 来源: 时间:2015年09月18日

 

 FAO统计,全世界农林业生产每年因虫害损失14%,病害损失12%,草害损失11%。损失额高达1260亿美元,相当于中国农业总产值的一半,是英国的4倍多。我国1993年因病虫粮食减产10.4%,棉花少收52.2%。森林病虫鼠害每年平均发生面积都在800万公顷左右,其损失在50亿元以上。因疫病和鼠害造成草原损失每年也达150亿元以上。
    为了保证稳产高产,长期以来人们一直主要采用化学农药控制农作物病、虫、草害。化学农药具有防效高、速度快、杀虫抗菌谱广、成本低、使用简单等优点,因而得到了迅速发展,并成为防治病虫害夺取农业生产丰收的一个主要手段。据统计,我国1985-2000年间化学防治面积占总防治面积的比率高达95%左右。由于化学农药的长期、大量和反复使用,带来了对土壤、水体和大气的污染;农副产品中农药残留增加,也直接危害了人类的健康及生存;同时,害虫和病菌的抗药性不断增强和扩大,全世界至少已有504种害虫对农药产生抗性,有的害虫抗性高达几万倍;此外,化学农药在杀灭害虫的同时,也杀伤了天敌及其他有益生物,破坏了生态平衡,引起害虫更加猖撅。这样,不得不加大农药的施用量和频度,从而造成化学农药应用的恶性循环。
    一、我国生物农药产业的发展
    1.生物农药的内涵及种类
    生物农药就是直接利用生物产生的活性物质或生物活性作为农药,以及人工合成的与天然化合物结构相同的农药,这类农药也称生物源农药。它包括微生物农药、植物源农药、转基因生物农药、天敌生物农药等。目前国内外实现大规模产业化的主要是微生物农药。
    2.生物农药的优点及其发展
    生物农药具有以下优点:
对病虫害防治效果好,而对人畜安全无毒,不污染环境,无残留;对病虫害特异性强,不杀伤害虫的天敌和有益生物,能保持生态平衡;生产原料和有效成分属天然产物,它的回归自然能保证可持续发展;可用现代生物技术手段对产生菌及其发酵工艺进行改造,不断改进性能和提高品质;多种因素和成分发挥作用,害虫和病菌难以产生抗药性。
    近年来随着人类经济文化水平的提高,人们对食物安全和环境安全提出了更多的要求,生物农药取得了迅猛的发展。在生物农药迅速发展的过程中,国际上一些新型生物技术公司,如Mycogen公司、Ecogen公司等应运而生。一些全球性大型化学农药公司和生物技术公司,如美国的杜邦公司和孟山都公司、德国的拜耳公司、瑞士的汽巴嘉基公司、丹麦的Novo公司、日本的住友公司等也纷纷投巨资发展生物农药。据美国环保局统计,80年代初生物防治农药的销售额仅5000-6000万美元,到80年代末迅速增至5亿美元,估计目前已达80亿美元左右。
    目前世界各国正在采取实际步骤减少化学合成农药的使用,如美国EPA在1990年就宣布撤消91种化学农药的登记,我国也已撤消十几种化学农药的登记。减少化学合成农药的使用,发展生物农药登记,减少化学合成农药的使用,发展生物农药已成为一种趋势和方向。荷兰、丹麦在1990年就制定了减少一半化学农药使用量的五年和十年计划,并开始禁止在直接入口的瓜果蔬菜等农产品生产中使用化学农药,欧盟也制定了类似的计划。我国也已将发展生物农药和绿色食品列入《中国21世纪议程》。生物农药产业由此已显示出高速发展的势头,可以预见,在21世纪,生物农药将负起更加重要的作用。
    3.发展生物农药产业的迫切性
    90年代以来,我国农药产量稳定在25-30万吨,生产量列世界第二位,年销售额在100亿元以上,占世界农药产量的1/6。这就意味着,要在占世界3.22%的耕地上,生产并喷洒世界农药的17%,比世界平均用量高约5倍。为此,50年代以来癌症迅速上升,其中胃癌上升109%,淋巴癌上升158.6%,皮肤癌上升321%。据美国统计,使用化学农药给农户造成危害的直接损失约30亿美元,同时,带来社会和环境问题所付出的代价达50亿美元,约占农药效益的50%。在我国,每年发生较大的农药事故达3000-4000起,因药污染赔款超过1亿元。随着环境保护法的贯彻执行,农药给社会和环境所带来的负面影响将愈来愈大。另外,我国目前对农药进口的控制主要是靠进口配额。入世(WTO)后一切非关税保护手段都将被取消,这为外国农药提供了长驱直入的可能。因此,创制和开发拥有我国自主知识产权、高效安全而又具有实用价值的生物农药新品种,加速发展我国的生物农药产业已迫在眉睫。
    4.我国生物农药产业发展概况
   (1)我国已产业化的生物农药
    目前我国能大规模生产的生物农药品种主要有4种,即苏云金芽胞杆菌、井岗霉素、阿维菌素和赤霉素。
    苏云金芽胞杆菌是目前世界上用途最广、产量最大的微生物杀虫剂,已有60多个国家登记了120多个品种,广泛应用于农业、林业和贮藏害虫的防治。我国自1965年第一个商品制剂“青虫菌”问世以后,其年产量长期稳定在1000吨到2000吨。90年代后得到了迅速发展,已有20多家企业登记了30多个产品,年产量达3.3万吨。
    井岗霉素是防治水稻主要病害纹枯病的当家农药,自20世纪70年代问世以来,20多年经久不衰。目前国内有30多家工厂生产,年产量近4000吨(100%原药计),已占据水稻纹枯病防治市场的90%以上,防治对象也已从水稻扩大到了小麦、玉米等作物的纹枯病。由于高产菌株的培育成功及高温短周期发酵工艺大大地降低了生产成本,井岗霉素已成为我国农药中最安全、有效、价廉的主要品种。
    阿维菌素是一种超高效的杀虫生物农药,每亩用量仅200-500毫克。主要用于防治螨类、潜叶蛾、梨木虱、斑潜蝇、小菜蛾、菜青虫等害虫。目前我国已登记产品62个,生产企业100多家。
    赤霉素是目前应用最广、最有效的微生物源生长激素,具有促进种子发芽、植物生长、提早开花结果的作用,对水稻、蔬菜、花生、蚕豆、葡萄、柑桔、棉花等有显著的增产作用。目前我国已登记产品7个,生产企业十多家。
   (2)我国处在产业化初期的生物农药品种
    目前我国正在研究开发或处于产业化初期的主要生物农药品种有:
    浏阳霉素:上海农药所筛选到一种大环内酯类抗生素。它对红蜘蛛有较强生物活性,大田试验表明,20%复方浏阳霉素乳油对多种作物红蜘蛛防治效果达85%以上。
    南昌霉素:江西农业大学筛选到一种杀虫抗生素,是阿维菌素系列的一个新成员。它对蚜虫、红蜘蛛、飞虱、夜蛾、螟虫等有不同程度的防治效果。
    制蚜菌素:浙江省农科院微生物生物所筛选到一种含氮杂环类抗生素,对蚜虫有广谱杀虫活性,对各种果蚜、菜蚜、棉蚜及一些粮食作物蚜虫均有良好防治效果(>80%);对螨类害虫红蜘蛛、锈壁虱,以及鳞翅目害虫菜青虫等也有强毒性。且其毒性有很高的选择性,在使用浓度下对捕食性天敌安全。
    中生菌素:中国农科院生防所筛选到一种N-糖甙类抗生素。主要用于防治农作物细菌性病害,如白菜软腐病、黄瓜角斑病、水稻白叶枯病、柑桔溃疡病和苹果轮纹病等。
    抑霉菌素:浙江省农科院微生物所筛选到的一种多氧嘧啶核苷类抗生素。主要用于目前设施园艺中的瓜果蔬菜真菌病害的防治,如白粉病、灰霉病、立枯病、枯萎病等。
    宁南霉素:中科院成都生物所筛选到的一种核苷类抗生素,主要用于防治农作物病毒病,对烟草花叶病、黄瓜花叶病、辣椒病毒病、番茄病毒病、西瓜病毒病等有良好的防治效果。
    杀枯肽:湖北农科院植保所筛选到的一种肽类抗生素,主要用于防治农作物细菌性病害,特别是对水稻白叶枯病有良好防治效果。
    此外,我国还有一些真菌杀虫剂,如白僵菌、绿僵菌、拟青菌、细菌杀虫剂,如球形芽胞杆菌、金龟子芽胞杆菌、缓死芽胞杆菌;病毒杀虫剂,如核型多角体病毒、颗粒体病毒;植物源杀虫剂,如印楝素等正在开发之中。
    二、我国生物农药产业发展存在的问题及对策
    1.主要问题
   (1)科研:经费投入不足,新品开发艰难
1992年“世界环境与发展大会”第21条决议,要求“在全球范围内控制化学农药的销售和使用,到2000年生物农药的产量占60%。”然而2000年已经过去,我国生物农药的市场占有率仅达3%-4%。究其原因主要是由于可供农民使用的生物农药品种非常有限,目前我国常用的品种仅3、4个,远远不能满足需要。而深层次的原因是科研经费严重不足所致,表现主要有二方面:一是绝对经费强度低。国外研制一种新农药科研支出需5000-8000万美元。而我国微生物农药国家攻关课题年均经费“七五”期间为1万元、“八五”期间为2.5万元、“九五”为4.5万元。从项目立项到取得三证,约需10年时间。10年间将工资投入计算在内,每个项目的投入也仅60-70万元人民币。二是有限的经费不能全部用于科研。以浙江农科院微生院所微生物农药课题组为例,该组有科研人员6人,事业费削减30%,加上各种补贴,每人每年需课题组开支人员费用约1万元。因此如承担一个科研项目,其经费还不够人头费开支。这就迫使科研人员多争取项目,而项目多了,承担能力又跟不上,势必导致科研成果难于过硬,产业化非常困难。如完全靠创收弥补,势必分散大量精力,甚至是用主要精力,抓了芝麻,丢掉西瓜。这一问题反映在宏观上,即导致我国的科技创新能力世界排名逐年下滑。
   (2)生产:企业盲目上马,市场无序竞争
如Bt生厂家,1990年仅几家,1995年即发展到上百家,到目前还能坚持生产的已不超过20家。又如阿维菌素,1994年生产厂家仅3-5家,到目前已发展到100多家,估计用不了5年,生产阿维菌素的厂家也会只剩几家。
   (3)应用:宣传力度弱,观念变更难
    尽管生物农药较化学农药有着十分明显的优势,但目前广播、报刊、电视等新闻媒介介绍生物农药的科普类文章和节目较少,不少人根本不知道有生物农药。特别是许多农民受传统的耕作观念影响较深,只图方便和省事,习惯于使用化学农药,认为化学农药效果好、见效快,经常滥用和过量使用。譬如过去农民为了防治病虫,使蔬莱的外观漂亮无疤痕,常用农药喷洒其外表,但现在有的农民为图省事,干脆用廉价高毒化学农药浇土。这虽然可以保证蔬菜不受虫害,但化学农药通过根须直接进入了蔬菜内部,很难被清洗掉,因而对人体造成的危害更大。近年来因食用蔬菜而造成的化学农药重大中毒事件不断增加,每年已达3000-4000起。
     其实在目前的认识水平下,农民使用什么农药,首先考虑的是效果好和快,其次是成本和效益。许多农民根本不知道或不关心,因滥用和过量使用化学农药,在严重损害食物安全的同时,其对环境和生态造成的影响将使我们的子孙付出沉重代价。
    2.对策与建议
   (1)科研上:增加投入,突出重点
    根据我国的实际情况,借鉴国外生物农药研究与开发经费大都来自政府拨款的做法,建议有关部门加大对生物农药科研单位的投入,建立国家生物农药重点开放实验室,同时对生物农药研究课题的立项和经费给予倾斜,以利更多的生物农药品种问世。
    另外,由于经济发展水平制约,一下子增加大量经费不太可能。因而更重要的是应突出重点,将有限有经费用在刀刃上。确保几项有前景的重点项目有比较充裕的经费投入,力争在几年内形成几个真正过硬的突破性成果。
   (2)产业上:提高认识,规模发展
    我国虽然在20世纪信息技术落后于发达国家,但21世纪是生物技术时代,我国在此方面基础较好,如能进一步赶超,就可以利用生物技术产业带动我国21世纪经济的发展,而其中生物农药则是生物技术领域中最接近产业化的一个重要组成部分。因此建议有关部门要把推进生物农药产业发展作为新的经济增长点来抓,作为一项事保障人民人身健康、保护环境和生态免遭破坏、促进农业可持续发展的大事来抓。
    另外,我国已有一批上规模的生物农药生产企业,如海正集团、钱江生化、德清拜克等,这些企业生产的“井岗霉素”、“阿维菌素”及”赤霉素”等已占据全国优势市场。对这些企业应给予积极扶持,使其进一步上规模、上档次。同时积极鼓励更多的企业和外资到生物农药的研究和生产中来。形成产、供、销、研、金五位一体的集团化大企业,使各种生物农药的生产形成规模效益,以增强其市场竞争力。
   (3)应用上:政策制约,规范发展
    首先应制定相关政策,对化学农药的使用制定严格的标准,如在品种、数量等方面实行控制。严禁滥用、乱用化学农药,违者实行罚款直至法律制裁。
    其次应强化宣传,使人们对食品安全和环境安全有更清楚的认识,使尽量使用生物农药成为农民的自觉行为。
    另外,生物农药是绿色食品生产所必须的生产资料,应广泛建立绿色食品的生产基地,大力发展有机农业、无公害蔬菜、放心菜工程等,使生物农药的应用领域得到稳定拓展。