打開“農(nóng)藥圍城”的生物解藥

王慶

沸沸揚(yáng)揚(yáng)的山東“毒姜”案，再一次刺激了公眾對(duì)食品安全的敏感神經(jīng)，其實(shí)，這背后凸顯了國(guó)內(nèi)化學(xué)農(nóng)藥違規(guī)使用的困局。而事實(shí)上，嘗試采用生物農(nóng)藥，或可成為突破“毒姜”圍城的一條有效途徑。

毒豇豆、毒韭菜、毒姜……一波波化學(xué)農(nóng)藥超標(biāo)甚至違禁使用的消息反復(fù)折磨著公眾對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全的信心。事實(shí)上，受傷的不僅是有毒農(nóng)產(chǎn)品的食用者，農(nóng)民同樣在這“用藥成癮”的圍城里苦苦掙扎。

就像曾經(jīng)化學(xué)農(nóng)藥作為新技術(shù)手段使得農(nóng)業(yè)產(chǎn)量極大提高一樣，面對(duì)新問(wèn)題，我們同樣可以訴諸科技的進(jìn)步。

困局何解？生物技術(shù)正成為“毒姜”們的解藥。

農(nóng)藥研發(fā)新主流

“農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，化學(xué)農(nóng)藥使用量超標(biāo)和農(nóng)藥殘留污染嚴(yán)重依然是重大問(wèn)題。”中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所副所長(zhǎng)邱德文表示。

據(jù)邱德文提供的資料顯示，我國(guó)已成為世界第一的農(nóng)藥生產(chǎn)和使用大國(guó)，化學(xué)農(nóng)藥的單位面積平均用量高出世界平均用量的2.5～5.0倍，我國(guó)每年遭受農(nóng)藥殘留污染的作物面積約12億畝，其中40%污染嚴(yán)重。每年因蔬菜農(nóng)藥殘留超標(biāo)造成的外貿(mào)損失達(dá)10億美元。

基于對(duì)上述問(wèn)題的解決，生物農(nóng)藥近些年才獲得關(guān)注。“生物農(nóng)藥主要來(lái)源于自然界中存在的、對(duì)農(nóng)作物病蟲害具有抑制作用的各種具有生物活性的天然物質(zhì)或其代謝產(chǎn)物”，邱德文說(shuō)。“借助自然界生物相生相克的原理，生物農(nóng)藥對(duì)人畜相對(duì)安全，與環(huán)境相容性較好，已經(jīng)逐漸成為農(nóng)藥領(lǐng)域研究與開發(fā)的主流與方向。”

中科院《2013高技術(shù)發(fā)展報(bào)告》顯示，全球生物農(nóng)藥占農(nóng)藥市場(chǎng)的總份額已從2000年的0.2%增長(zhǎng)到2009年的3.7%。2010年，全球生物農(nóng)藥的產(chǎn)值超過(guò)20億美元，市場(chǎng)占有率達(dá)到4%左右。

據(jù)邱德文介紹，美國(guó)是全球最大的生物農(nóng)藥市場(chǎng)，美國(guó)聯(lián)邦環(huán)保署（EPA）新批準(zhǔn)的生物農(nóng)藥數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)常規(guī)農(nóng)藥；歐洲則是增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)，保持著15%的高增長(zhǎng)率。

發(fā)達(dá)國(guó)家的重視源自生物農(nóng)藥特有的優(yōu)勢(shì)。例如生物農(nóng)藥當(dāng)中的植物源農(nóng)藥，是利用植物體內(nèi)的次生代謝物質(zhì)加工而成。

這些物質(zhì)是植物在長(zhǎng)期繁衍生長(zhǎng)過(guò)程中，自身防御功能與有害生物適應(yīng)演變、協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。其中多種次生代謝物質(zhì)對(duì)昆蟲具有拒食、毒殺、麻醉、抑制生長(zhǎng)發(fā)育及干擾正常行為的活性，對(duì)多種病原菌及雜草也有抑制作用，是一類天然源的生物農(nóng)藥。

“不僅對(duì)人畜相對(duì)安全，對(duì)害蟲天敵傷害較小，植物源農(nóng)藥還具有選擇性高、低殘留和害蟲不易產(chǎn)生抗性等優(yōu)點(diǎn)。”邱德文說(shuō)。

調(diào)節(jié)“亞健康”

其實(shí)，生物農(nóng)藥的作用不僅于此，其中有些品種的作用不僅在于防蟲治病，更在于提高作物自身抵抗力。

邱德文發(fā)現(xiàn)，防治農(nóng)作物病蟲害時(shí)，農(nóng)民往往關(guān)注的是“害蟲死沒死”，而他認(rèn)為，“作物健不健康”也許更重要。

湖北長(zhǎng)陽(yáng)植保站站長(zhǎng)趙毓潮已是和土地相伴多年的“老植保”了。他表示，由于長(zhǎng)期大量使用化學(xué)農(nóng)藥和化肥，土地已經(jīng)中毒很深，“就像人體的亞健康”。如果說(shuō)，化學(xué)農(nóng)藥是通過(guò)殺蟲來(lái)治標(biāo)，那么生物農(nóng)藥則是通過(guò)對(duì)土地和作物的調(diào)節(jié)來(lái)“治本”。

邱德文等科學(xué)家正在尋求治本之道，并將其稱之為“植物疫苗”。

上世紀(jì)50年代，科學(xué)家通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)，成功證明了在外界因子作用下，植物能產(chǎn)生誘導(dǎo)抗性，從而抵抗病原菌入侵，抑制病原微生物生長(zhǎng)，使植物免生病害或減輕病害，并提出了植物免疫這一概念。

進(jìn)入到本世紀(jì)以來(lái)，《自然》《科學(xué)》等雜志的多篇科研論文證實(shí)，植物確實(shí)具有免疫力。

據(jù)邱德文介紹，不同于傳統(tǒng)農(nóng)藥，植物疫苗不直接作用于病原菌，而是通過(guò)激發(fā)植物自身的免疫反應(yīng)，使其獲得系統(tǒng)抗性，對(duì)病害產(chǎn)生廣譜抗性，從而起到抗病增產(chǎn)的作用。

他進(jìn)一步解釋道：“一方面可以起到激活植物免疫抗性、減少或減輕植物病害的作用，減少化學(xué)農(nóng)藥的使用量；另一方面還可以增加葉綠素含量、促進(jìn)植物根系生長(zhǎng)，起到肥料的作用，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。”

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)已獲正式登記的植物疫苗主要有康壯素、益微菌、殼寡糖等20余個(gè)品種。

市場(chǎng)推廣有難度

盡管生物農(nóng)藥擁有上述優(yōu)勢(shì)，而且已有植物免疫誘抗劑、植物源農(nóng)藥、殺微生物劑等多個(gè)品種可供選擇，但也面臨著共同的推廣難題。

趙毓潮認(rèn)為，成本較高是生物農(nóng)藥面臨的主要難題之一。

“和化學(xué)農(nóng)藥相比，生物農(nóng)藥成本較高。使用其生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品售價(jià)遠(yuǎn)高于普通農(nóng)產(chǎn)品。”北京依科曼生物技術(shù)有限公司董事長(zhǎng)杜進(jìn)平表示，“但在市場(chǎng)機(jī)制不健全的環(huán)境下，真正高質(zhì)量的產(chǎn)品又難以得到市場(chǎng)回報(bào)”。

而另一方面，曾有相關(guān)機(jī)構(gòu)做過(guò)測(cè)算，每用掉1元的化學(xué)農(nóng)藥，就需要5元的后續(xù)環(huán)境治理開支。如果這些成本也被計(jì)入化學(xué)農(nóng)藥銷售價(jià)格構(gòu)成，生物農(nóng)藥的價(jià)格并不高。生物農(nóng)藥面臨著這種不公平的外部市場(chǎng)制度環(huán)境，也是制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。

他認(rèn)為，如果政府下決心解決農(nóng)產(chǎn)品安全問(wèn)題，就應(yīng)該對(duì)使用生物農(nóng)藥的農(nóng)戶給予補(bǔ)貼。農(nóng)戶、企業(yè)、政府三方合作，將農(nóng)戶集中起來(lái)推廣生物農(nóng)藥，形成規(guī)模化效應(yīng)。韓國(guó)政府便通過(guò)大幅度補(bǔ)貼農(nóng)戶，間接促進(jìn)生物農(nóng)藥企業(yè)實(shí)現(xiàn)盈利，并逐步走向正軌。

趙毓潮建議，可采取生物農(nóng)藥逐步代替化學(xué)農(nóng)藥的方式，逐漸培養(yǎng)起農(nóng)民使用生物農(nóng)藥的習(xí)慣。

此外，邱德文認(rèn)為，我國(guó)生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)也存在研發(fā)與生產(chǎn)脫節(jié)的問(wèn)題，應(yīng)注重開展有實(shí)力的研究單位與龍頭企業(yè)間的產(chǎn)業(yè)聯(lián)合，整合科研資源，強(qiáng)化產(chǎn)品開發(fā)核心共性技術(shù)研究，在提高生物農(nóng)藥質(zhì)量的同時(shí)降低成本。

來(lái)源：2013年5月15日《中國(guó)科學(xué)報(bào)》