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生物农药常识

2011-10-25 09:30| 发布者: admin| 查看: 1129| 评论: 0

摘要:   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。关于生物农药的范畴,目前国内外尚无十分准确统一的界定。 ...
  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。关于生物农药的范畴,目前国内外尚无十分准确统一的界定。按照联合国粮农组织的标准,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,农用抗生素制剂不包括在内。我国生物农药按照其成分和来源可分为微生物活体农药、微生物代谢产物农药、植物源农药、动物源农药四个部分。按照防治对象可分为杀虫剂、杀菌剂、除草剂、杀螨剂、杀鼠剂、植物生长调节剂等。就其利用对象而言,生物农药一般分为直接利用生物活体和利用源于生物的生理活性物质两大类,前者包括细菌、真菌、线虫、病毒及拮抗微生物等,后者包括农用抗生素、植物生长调节剂、性信息素、摄食抑制剂、保幼激素和源于植物的生理活性物质等。但是,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。

  二、生物农药的出现和发展我国是最早应用杀虫剂、杀菌剂防治植物病虫害的国家之一,早在1800年前就已应用了汞剂、砷剂和藜芦等。直到20世纪40年代初,植物性农药和无机农药仍是防治病害虫的有利武器。20世纪40年代发明有机化学农药之后,极大地增强了人类控制病虫危害的能力,为我们挽回农作物产量损失作出了重大的贡献。但是,长期依赖和大量使用有机合成化学农药,已经带来了众所周知的环境污染、生态平衡破坏和食品安全等一系列问题,对推动农业经济实现持续发展带来许多不利的影响。

  生物农药的出现和发展是和生物防治研究的发展及化学农药的使用分不开的,经历了曲折的过程。Agostino Bassi于1853年首次报道由白僵菌引起的家蚕传染性病害“白僵病”,证实了该寄生菌在家蚕幼虫体内能生长发育,采用接种及接触或污染饲料的方法可传播发病;俄国的梅契尼可夫于1879年应用绿僵菌防治小麦金龟子幼虫;1901年日本人石渡从家蚕中分离出一种致病芽孢杆菌--苏云金芽孢杆菌;1926年G.B.Fanford使用拮抗体防治马铃薯疮痂病。这些都是生物农药早期的研究基础,当时并未形成产品。化学农药发展到20世纪60年代,“农药公害”问题日趋严重,在国际上引起了震动,使农药发展发生了转折,引出了生物农药。1972年,我国规定了新农药的发展方向:发展低毒高效的化学农药,逐步发展生物农药。70~80年代,我国生物农药的发展呈现出蓬勃发展的景象。但是,由于化学农药高效快速,人们仍寄希望于化学农药防治病虫害,对生物农药的研制和应用曾一度漠视忽略。进入20世纪90年代,随着科学技术不断发展进步,减少使用化学农药,保护人类生存环境的呼声日益高涨,研究开发利用生物农药防治农作物病虫害,发展成为国内外植物保护科学工作者的重要研究课题之一。生物农药具有安全、有效、无污染等特点,与保护生态环境和社会协调发展的要求相吻合。因此,近年来我国生物农药的研究开发也开始呈现出新的局面,目前,已发展成为具有几十个品种、几百个生产厂家的队伍。生物农药在病虫害综合防治中的地位和作用显得愈来愈重要。

  三、生物农药的优缺点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。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(包括动物天敌、昆虫天敌、蜜蜂、传粉昆虫及鱼、虾等水生生物)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谢产物所具有的杀虫、防病、促生功能。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(如农副产品的玉米、豆饼、鱼粉、麦麸或某些植物体等),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(如石油、煤、天然气等)生产化工合成产品争夺原材料的矛盾,有利于人类自然资源保护和永久利用。

  ⑤生产设备通用性较好。生物农药的工业生产一般采用液体深层发酵,所用设备为通用设备,一般主要包括:种子罐、发酵罐、浓缩、过滤系统、有效成分的分离提取和干燥装置等。该类设备一般可以满足适于对不同微生物或微生物代谢产物进行大规模工业化生产的要求。设备用途的多样化,有利于企业根据市场需求变化,从事开展生物农药或其他农业微生物产品的系列化开发。

  ⑥产品改良的技术潜力大。对传统生物农药产品,可以利用常规技术、基因工程技术和微生物发酵工程技术改良菌株的生产性能;优化发酵工艺流程;提高单位体积有效生物活性成分的发酵水平;缩短发酵生产周期;减少原材料消耗;降低生产使用成本;改进产品性能及提高防治效果的稳定性、速效性和持效性等。技术改进的途径多,发展潜力巨大。

  ⑦开发投资风险相对较小。据国外研究分析,目前国外新化学农药开发成功的机率,已经由过去的1/5000降低到目前的1/20000~1/80000。在研究资金投入方面,开发一种生物农药约需投入200万~400万美金,而开发一种新的化学农药,需要投资4000万~8000万美元,两者经费投入比约为1/20,其中开发成本中的商品注册费大约1∶100,两者的产品开发周期比约为1/2~1/3。投资开发生物农药的市场风险相对较小。而且,利用天然的微生物资源一般难以受到技术专利法规的控制,可以在前人大量研究工作基础之上,得到创新启示,后来居上,往往能够节省人力和物力的投入,缩短产品的研究开发周期。

  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。

  ①防治效果一般较为缓慢。

  ②有效活性成分比较复杂。

  ③控制有害生物的范围较窄。

  ④杀虫防病的作用机理特异。

  ⑤易受到环境因素的制约和干扰。

  ⑥产品有效期短、质量稳定性较差。


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