生物農(nóng)藥應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已有半個世紀的歷史,但由于種種原因,,發(fā)展一直較為緩慢,。近年來,人們越來越注意農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展以及人與環(huán)境的協(xié)調,,特別是由于化學農(nóng)藥的毒副作用及篩選新農(nóng)藥的艱難,,使得企業(yè)和研究人員才開始把注意力轉向了生物農(nóng)藥的研究開
發(fā)與使用。發(fā)展生物農(nóng)藥已成為保障人類健康和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要趨勢,。
發(fā)展生物農(nóng)藥的重要性與必要性
根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FA0)的統(tǒng)計,,全世界農(nóng)林生產(chǎn)過程中,每年因病蟲草害所造成的損失在l/3以上,。根據(jù)我國農(nóng)業(yè)部1998年的統(tǒng)計,,全國農(nóng)作物病蟲草害發(fā)生面積達38億畝次,僅棉鈴蟲一項即可造成上百億元人民幣的損失,。森林病蟲鼠害每年發(fā)生面積為1.2億畝次,。
防治病蟲草害,目前仍以化學農(nóng)藥為主。自20世紀40年代化學農(nóng)藥開始應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以來,,目前全世界已有45000余種化學農(nóng)藥制劑,經(jīng)常使用的約500種,,產(chǎn)量在200萬噸以上,。我國登記的農(nóng)藥有效成分品種582個,產(chǎn)品共計9700多個,。 1999年生產(chǎn)的化學農(nóng)藥大約38萬噸,。我國已成為農(nóng)藥生產(chǎn)和使用最多的國家。
長期大量使用化學農(nóng)藥導致抗藥性害蟲大量增加,。20世紀50年代,,抗藥性害蟲大約有50種,到了90年代初增加到552種,,90年代末已增加到900種,。特別是近10年來,棉鈴蟲,、蚜蟲,、小菜蛾、斜紋夜蛾等多發(fā)性害蟲對菊酯類,、有機磷類化學農(nóng)藥的抗藥性增加了幾百乃至數(shù)千倍,。據(jù)1993年我國農(nóng)業(yè)部對害蟲抗藥性監(jiān)測結果,棉蚜對菊酯類農(nóng)藥的抗藥性已比原來高出4萬多倍,。危害蔬菜的抗藥性小菜蛾,、甜菜夜蛾已成為世界性的防治難題。在我國,,棉鈴蟲,、稻飛虱、甜菜夜蛾等害蟲已成為幾乎無藥可治的農(nóng)業(yè)害蟲了,。盡管化學農(nóng)藥的用量成倍增加,,全世界因病蟲草害的危害仍造成上億美元的損失。
大量化學農(nóng)藥的施用,,使農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留量增加,,嚴重污染了環(huán)境,危及人類健康及生命,。據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)對19個國家的統(tǒng)計數(shù)據(jù),,全世界每年大約發(fā)生300萬起化學農(nóng)藥中毒事件,其中急性中毒事件約50萬起,。75%的中毒死亡事件發(fā)生在發(fā)展中國家,。另據(jù)對68個國家的調查,急性農(nóng)藥中毒者中93%是由有機氯,、有機磷和汞制劑所引起的,。此外,,化學農(nóng)藥污染還可導致死胎、流產(chǎn)和癌癥等疾病發(fā)生,。據(jù)全美資源保護委員會和兒童科學院的調查,,自1950年以來,兒童癌癥患者增加了9.8%,,成人腎癌患者增加了109.4%,,皮膚癌增加了321%,淋巴癌增加了158.6%,,這與大量施用化學農(nóng)藥有直接關系,。我國農(nóng)藥污染是世界上最嚴重的國家之一,食品中農(nóng)藥檢出率高達90%以上,。我國1992-1999年每年因發(fā)生農(nóng)藥中毒事件,,造成傷亡的人數(shù)超過10萬。
化學農(nóng)藥大量殺傷天敵生物,,破壞了生態(tài)平衡,,造成害蟲再生猖獗,使次要害蟲上升為主要害蟲,。近年來,,我國棉鈴蟲、松毛蟲等害蟲一度大爆發(fā),,蚜蟲,、螨類、飛虱,、甜菜夜蛾,、潛葉蠅等害蟲危害逐年增加,有些地區(qū)鼠害猖獗,,都與化學農(nóng)藥大量殺傷其天敵有關,。另外,化學農(nóng)藥的大量頻繁使用還引起一些經(jīng)濟昆蟲的死亡,,據(jù)美國報道,,加州曾因農(nóng)田施用化學農(nóng)藥造成了7萬群蜜蜂損失;我國上海郊區(qū)也曾因棉田施用對硫磷而發(fā)生蜜蜂大量死亡事件,。
化學農(nóng)藥新藥開發(fā)越來越難,。研制高效低毒的化學農(nóng)藥仍然是一個重要方向。但是,,由于新藥篩選成功率愈來愈低,,對新藥性能的要求愈來愈高,因此新藥篩選越來越困難。篩選化學農(nóng)藥的機率只有二萬分之一,,而生物農(nóng)藥的成功率是五千分之一,。與生物農(nóng)藥相比,化學農(nóng)藥的開發(fā)周期3倍于生物農(nóng)藥,,開發(fā)費用40倍于生物農(nóng)藥,,注冊費則是生物農(nóng)藥的100倍。這種狀況迫使企業(yè)尋求新的發(fā)展途徑,,用更多的投入來開發(fā)生物農(nóng)藥。
目前世界上許多國家已經(jīng)限制化學農(nóng)藥的使用,。美國EPA于1990年宣布撤銷了91種化學農(nóng)藥的登記,;1992年,世界環(huán)境與發(fā)展大會決議要求,,“在全球范圍內控制化學農(nóng)藥的銷售和使用”,,1994年,美國公布了43種化學農(nóng)藥禁止使用,,11種嚴格限用,。瑞典、丹麥,、荷蘭等國家于1990年制定了在5一10年內減少化學農(nóng)藥用量50%的計劃,;歐盟也制定了類似的計劃;我國也已撤銷了十幾種化學農(nóng)藥的登記,。
代替化學農(nóng)藥的將是生物農(nóng)藥,。生物農(nóng)藥具有安全、無毒副作用,、不污染環(huán)境等優(yōu)點,。大力發(fā)展生物農(nóng)藥已成為必然的趨勢。1992年,,世界環(huán)境與發(fā)展大會要求,,在2000年前全世界生物農(nóng)藥的產(chǎn)量占農(nóng)藥總產(chǎn)量的60%。雖然目前遠未達到這一目標,,但努力發(fā)展生物農(nóng)藥已成為全球的共識,。
生物農(nóng)藥是綠色食品生產(chǎn)的重要保證。發(fā)展無公害農(nóng)業(yè),,生產(chǎn)綠色食品是國家發(fā)展目標之一,。在我國綠色食品生產(chǎn)標準中已明確規(guī)定,AA級綠色食品生產(chǎn)要使用Bt,、農(nóng)抗120,、井岡霉素等生物農(nóng)藥。北京、上海,、山東,、廣州、福建等省市都已制定了無公害生產(chǎn)條例,,明確規(guī)定蔬菜生產(chǎn)中禁止使用劇毒農(nóng)藥和部分高毒農(nóng)藥,。在今后幾年內,占我國農(nóng)藥使用量70%左右的5種劇毒化學農(nóng)藥將會退出市場,,取而代之的是低毒化學農(nóng)藥和生物農(nóng)藥,。
加入世貿(mào)組織后,市場競爭更加激烈,,亟須加速生物農(nóng)藥發(fā)展,。目前,瑞士諾華,、德國巴斯夫,、日本武田制藥、美國孟山都等跨國公司已經(jīng)進入中國生物農(nóng)藥市場,。加入世界貿(mào)易組織后,,我們所面對的不僅是國內市場,而且是國際大市場,。市場競爭將更加激烈,。因此,我們必須及早布局,,制定政策,,加速發(fā)展規(guī)模化的生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè),,并加快新產(chǎn)品的研究開發(fā),。
所謂生物農(nóng)藥,是指以活的生物體或生物的代謝產(chǎn)物為主,,制成用于農(nóng)林作物病蟲草害防治的農(nóng)藥,。目前,生物農(nóng)藥主要包括農(nóng)用抗生素,、細菌殺蟲劑,、昆蟲病毒殺蟲劑、真菌殺蟲劑,、植物源殺蟲劑以及昆蟲信息化合物等,。生物農(nóng)藥最突出的優(yōu)點是對人類健康無危害,對生態(tài)環(huán)境不造成污染,。
國內生物農(nóng)藥發(fā)展緩慢的原因
我國生物農(nóng)藥的研究起始于20世紀50年代初,,至今已有50年的歷史,。1970年,國務院發(fā)布文件要求“積極推廣微生物農(nóng)藥”,。此后,,我國的生物農(nóng)藥開始有較快的發(fā)展,并被列入“七五”,、“八五”,、“九五”科技攻關計劃。經(jīng)過近30年的發(fā)展,,已逐步形成了30余家研究機構,,擁有500余人的專業(yè)研發(fā)人員,大約400家生物農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè),。自60年代初我國相繼開始工廠化生產(chǎn)Bt殺蟲劑和農(nóng)用抗生素以來,,迄今已注冊的生物農(nóng)藥有效成分品種77個,占總有效成分品種的13.4%,,已注冊登記的生物農(nóng)藥產(chǎn)品有691個,占注冊登記農(nóng)藥產(chǎn)品的7.1%,,總產(chǎn)量近10萬噸,,使用面積約10億畝次。
產(chǎn)業(yè)規(guī)模小而分散,。我國生物農(nóng)藥業(yè)至今已有40多年的歷史,,但始終未能形成規(guī)模產(chǎn)業(yè)。國外的農(nóng)藥業(yè)主要由7家大公司控制,,其銷售量占全球農(nóng)藥銷量的90%,。而我國,現(xiàn)有農(nóng)藥企業(yè)近2000家,,其中生物農(nóng)藥企業(yè)約400家,。在這400家生物農(nóng)藥企業(yè)中,真正形成規(guī)模生產(chǎn)的企業(yè)不多,,較大規(guī)模生產(chǎn)的生物農(nóng)藥品種只有4-5個,。而且,多數(shù)企業(yè)為小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè),,生產(chǎn)裝備和技術比較落后,,商品的劑型化程度低,產(chǎn)品質量也不穩(wěn)定,。與國外產(chǎn)品比,,我國生產(chǎn)的產(chǎn)品缺乏市場競爭力。
生物農(nóng)藥自身性能的制約,。生物農(nóng)藥具有無毒副作用,、不污染環(huán)境等優(yōu)點,,但與化學農(nóng)藥相比有一個明顯的缺點,即施用之后不能很快見效果,。生物農(nóng)藥顯效時間一般需幾小時甚至幾天,,這種速度難以滿足生產(chǎn)的需要??梢哉f,,這一缺點是制約生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵性因素。其次,,有的生物農(nóng)藥殘效期較短,,有的殺蟲譜較窄,有的受環(huán)境因素影響較大,,都有待進一步改進提高,。
生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)尚未引起足夠重視。如前所述,,各主要發(fā)達國家政府均已陸續(xù)公布了禁用或限用化學農(nóng)藥名單,,并制定規(guī)劃發(fā)展生物農(nóng)藥。目前,,每年新研制成功和登記注冊的生物農(nóng)藥品種以4%的速度遞增,,到2015年生物農(nóng)藥占所有農(nóng)藥的份額將由現(xiàn)在的2%-3%增加到50%。在我國,,雖然在《中國2l世紀議程》中提出發(fā)展生物農(nóng)藥,,農(nóng)業(yè)部成立了綠色食品發(fā)展中心,國家環(huán)??偩殖闪⒘擞袡C農(nóng)業(yè)食品發(fā)展中心,,一些省市也已公布了在蔬菜瓜果上禁用的劇毒品、高毒化學農(nóng)藥名單,,但迄今沒有國家統(tǒng)一的有關禁用限用劇毒,、高毒、高殘留化學農(nóng)藥的法規(guī),,也沒有一個倡導和支持大力發(fā)展生物農(nóng)藥的中長期發(fā)展規(guī)劃,。
對策與建議
國家應把生物農(nóng)藥作為產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展。發(fā)展生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)不光看它的經(jīng)濟效益,,更要看它長遠的社會和環(huán)境效益,。發(fā)展生物農(nóng)藥對于保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,對于保障人們的生命與健康,,對于保護生態(tài)環(huán)境不受破壞和污染都是十分重要的,。因此,應該把發(fā)展生物農(nóng)藥業(yè)作為一項國家發(fā)展重點來考慮,。
制定相關法規(guī),,公布禁用和限用的劇毒,、高毒、高殘留的化學農(nóng)藥名單,。應統(tǒng)一規(guī)定在蔬菜和瓜果生產(chǎn)中禁用和限用的化學農(nóng)藥,,強調應用生物農(nóng)藥生產(chǎn)無公害蔬菜瓜果。目前,,我國使用甲胺磷,、對硫磷、甲基對硫磷,、久效磷,、磷氨等劇毒化學農(nóng)藥和高毒農(nóng)藥,占農(nóng)藥使用量的70%左右,,應限期禁止使用,。
協(xié)調發(fā)展生物農(nóng)藥和低毒高效化學農(nóng)藥。在今后相當長的一段時間內,,生物農(nóng)藥不可能完全取代化學農(nóng)藥,,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中將是生物農(nóng)藥和低毒高效化學農(nóng)藥并存的局面。因此,,應協(xié)調發(fā)展生物農(nóng)藥和低毒高效化學農(nóng)藥,。采取復配和混配的途徑,如Bt殺蟲劑十阿維菌素,,Bt殺蟲劑十滅多威等,,將是今后農(nóng)藥發(fā)展的一個重要方向,。
集成人才和生物資源優(yōu)勢,,實現(xiàn)技術創(chuàng)新。采用生物技術研發(fā)新品種,;重點突破生物農(nóng)藥見效慢的問題,;對已有產(chǎn)品進行二次開發(fā)以擴大其用途。
發(fā)展生物農(nóng)藥必須注意戰(zhàn)略布局,。一是注意生物農(nóng)藥品種結構布局,;二是注意區(qū)域布局。向多品種結構發(fā)展,,而不是單單依靠一兩個品種,,是生物農(nóng)藥發(fā)展的必然趨勢。因此,,在發(fā)展生物農(nóng)藥時,,不但要注意推動規(guī)模化大型生物農(nóng)藥企業(yè)的形成,,而且要注意發(fā)揮我國生物農(nóng)藥研究方面的優(yōu)勢,,逐步形成多品種結構,,這是長久之計。建議在有研究實力的地區(qū)通過政策引導,,推動資源優(yōu)勢整合,,集成創(chuàng)新,在全國形成3-5個既具有開發(fā)能力,,又能規(guī)模生產(chǎn)的大型生物農(nóng)藥企業(yè),,逐步形成多品種結構的生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。
政府應加大對應用基礎研究和中試開發(fā)的支持力度,。雖然自“七五”以來,,生物農(nóng)藥即被列入國家科技攻關計劃,但是對其支持力度,,遠不如對化學農(nóng)藥研究開發(fā)的支持力度,。隨著人們對綠色食品需求的增長,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中將會更多地使用生物農(nóng)藥,。因此,,今后一方面應加快已有研究成果的轉化,推進規(guī)?;a(chǎn)業(yè)發(fā)展,;另一方面必須加大投入,支持生物農(nóng)藥應用基礎研究和中試開發(fā),,以期不斷地開發(fā)出新產(chǎn)品,。(http://www.bioon.com/)