朱英慧
摘 要 雖然化學(xué)農(nóng)藥為我國(guó)的農(nóng)業(yè)發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn),但使用不當(dāng)造成農(nóng)藥殘留量不斷增加,對(duì)環(huán)境的污染也極為嚴(yán)重,已威脅到了人類的生命的健康。基于此,從生物農(nóng)藥的概念及種類進(jìn)行入手,簡(jiǎn)單闡述了植物源農(nóng)藥、微生物源農(nóng)藥、動(dòng)物源農(nóng)藥、天敵生物農(nóng)藥、轉(zhuǎn)基因植物農(nóng)藥5種不同類型的生物農(nóng)藥,同時(shí)分析生物農(nóng)藥本身存在的問題,并針對(duì)生物農(nóng)藥研究開發(fā)與運(yùn)用期間所產(chǎn)生的問題開展了深入分析,最后提出針對(duì)生物農(nóng)藥應(yīng)用中存在的問題提出對(duì)應(yīng)的解決策略,以期使更多的人能夠了解生物農(nóng)藥應(yīng)用,知曉解決生物農(nóng)藥應(yīng)用中存在問題的對(duì)策。
關(guān)鍵詞 生物農(nóng)藥;病蟲害;農(nóng)藥殘留
中圖分類號(hào):F426.72 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.15.037
21世紀(jì)以來,人們的環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng),大多都會(huì)選擇對(duì)動(dòng)植物毒害低、對(duì)環(huán)境的污染小的農(nóng)業(yè)生物制藥。生物農(nóng)藥又叫生物源農(nóng)藥,是指利用大自然中的代謝的產(chǎn)物或者有益的生物制造出可以除草、殺蟲、防病等的生物的制品,大都會(huì)以觸殺、胃毒等多種不同的方式來實(shí)現(xiàn)消滅病蟲草害的目的。
1 生物農(nóng)藥的概念及種類
1.1 植物源農(nóng)藥
植物源農(nóng)藥是利用從植物中提取的具有除草、抗菌、殺蟲作用的活性物質(zhì),通過間接加工或者直接使用的生物農(nóng)藥。植物源農(nóng)藥既能夠有效地除去有害的生物,同時(shí)可以保障高級(jí)生物和天敵的安全[1]。植物性農(nóng)藥是由植物內(nèi)部有機(jī)體的部分或是所有有機(jī)物質(zhì)構(gòu)成,成分相對(duì)復(fù)雜,且較為多變。在某些植物含有的生物堿、甾體、類黃酮、萜烯類等化學(xué)物質(zhì)都有抗菌活性,并且可以進(jìn)行殺蟲。萜烯類、生物堿類、黃酮類、萘醌類等植物源殺蟲劑中的有效成分均可以對(duì)有害昆蟲造成影響,將其驅(qū)避、毒殺,或是令其絕育與拒食。在植物源農(nóng)藥研究工作中,關(guān)于殺蟲劑的研究較殺菌劑更為豐富。比如在我國(guó)最早登記的植物源殺劑大蒜素和乙蒜素,可以防治棉花立枯病和水稻的瘟疫等。
1.2 微生物源農(nóng)藥
微生物源農(nóng)藥可對(duì)微生物活體及其代謝物進(jìn)行查殺,從而實(shí)現(xiàn)滅菌、除草以及殺蟲等功能。其最開始使用的時(shí)間是20世紀(jì)60年代。按照用途的不同,可以分為微生物除草劑、微生物殺菌劑等[2]。在微生物源農(nóng)藥中,需要空氣濕度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)。真菌殺蟲劑種類豐富,僅僅是在全世界的范圍內(nèi),有記載的就已經(jīng)達(dá)到800多種,其數(shù)量大約占到了昆蟲病原微生物種類的60%。從微生物中分離得到的植物毒性代謝物質(zhì)也能用作除草劑,而且其在貯存、應(yīng)用以及制劑相容性和半衰期等方面都比活體微生物更加實(shí)用。
1.3 動(dòng)物源農(nóng)藥
動(dòng)物源農(nóng)藥主要利用昆蟲自身的產(chǎn)生某些物質(zhì)來干擾害蟲的繁殖和生長(zhǎng),并非直接毒殺[3]。該藥物主要用于預(yù)防有害昆蟲,如調(diào)節(jié)昆蟲生長(zhǎng)、信息素和激素等。昆蟲信息素的功能有很多,其中包括控制攝食、引誘、減少交配產(chǎn)卵和控制攝食等。同時(shí)可以把害蟲引誘到具有病毒和病原細(xì)菌的地方,使其將帶有同種族病源的害蟲全部消滅。至今,已發(fā)現(xiàn)超過1 600種性引誘劑和信息素,在我國(guó)也已經(jīng)商品化20多種信息素,其效果顯著[4]。昆蟲激素指昆蟲的內(nèi)分泌腺體產(chǎn)生的可以調(diào)節(jié)昆蟲的生長(zhǎng)發(fā)育的活性炭物質(zhì),按類別可以分成蛻皮激素、保幼激素和腦激素。其中,保幼激素和蛻皮激素會(huì)使得昆蟲延遲或者提前蛻皮,使得它們無法覓食、交配,最后死亡。
1.4 天敵生物農(nóng)藥
天敵生物農(nóng)藥指可以實(shí)現(xiàn)防治有害生物的活體生物。在培育時(shí),可以通過大量施放和商品化進(jìn)行大量繁殖,從而起到防范控制的作用。天敵生物農(nóng)藥主要包括瓢蟲、麗蚜小蜂、捕食性螨和草蛉等,通過寄生和捕食實(shí)現(xiàn)防治蟲害的動(dòng)物。目前,在國(guó)外的生物農(nóng)藥公司已經(jīng)在開發(fā)天敵生物農(nóng)藥并且有了一定規(guī)模的產(chǎn)品[5]。其中比較顯著的是英國(guó)的赤眼蜂,不僅種類繁多,且作為農(nóng)藥品種擁有明確的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和注冊(cè)制度,在北美也有超過130種的進(jìn)行商品化生產(chǎn)的天敵昆蟲。這些天敵性生物農(nóng)藥已經(jīng)被用于田地、溫室、果園等。在我國(guó),需求天敵性生物農(nóng)藥的數(shù)量也持續(xù)增加,在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的前景也特別廣闊。目前,河北省農(nóng)科院植物保護(hù)所也在研究和生產(chǎn)大量麗蚜小蜂、甘藍(lán)夜蛾赤眼蜂等多個(gè)不同種類的天敵生物農(nóng)藥。
1.5 轉(zhuǎn)基因植物農(nóng)藥
如今,基于遺傳工程技術(shù)的高速發(fā)展,作為該工程的產(chǎn)物,轉(zhuǎn)基因植物農(nóng)藥發(fā)展速度也有所加快。轉(zhuǎn)基因植物農(nóng)藥的出現(xiàn),使得生物農(nóng)藥的發(fā)展更進(jìn)一步。高品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因植物農(nóng)藥就是通過分子生物學(xué)的技術(shù)把一些生物特定的基因?qū)肫渌魑铮玫娇梢蕴囟ǖ目共∠x害的,抗倒?fàn)畹刃誀畹妮^為優(yōu)良的品種。其可以分為抗除草劑生物農(nóng)藥、抗蟲轉(zhuǎn)基因生物農(nóng)藥和轉(zhuǎn)基因生物農(nóng)藥三類。中國(guó)是世界上第一個(gè)轉(zhuǎn)基因作物品種化的國(guó)家,同時(shí)是世界上繼美國(guó)之后第二個(gè)獨(dú)立研究轉(zhuǎn)基因抗蟲棉并擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)家。轉(zhuǎn)基因的農(nóng)藥不僅在農(nóng)業(yè)方面為人們提供便利,也對(duì)傳統(tǒng)通農(nóng)藥造成了沖擊。
2 生物農(nóng)藥應(yīng)用過程中存在的問題
2.1 生物農(nóng)藥自身的問題
2.1.1 進(jìn)一步的擴(kuò)大防病譜和殺蟲的范圍
在現(xiàn)階段的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中,由多種有害生物互相作用產(chǎn)生的病蟲害越來越多。然而,在市場(chǎng)上的大多數(shù)的生物農(nóng)藥都是只針對(duì)特定的某一種病蟲害,所以其防治的效果也就大大降低。為了更好地進(jìn)行發(fā)展生物農(nóng)藥,勢(shì)必要進(jìn)一步擴(kuò)大防病譜和殺蟲的范圍。
2.1.2 需要加強(qiáng)速效性
通過對(duì)比化學(xué)農(nóng)藥和生物農(nóng)藥,可明顯地發(fā)現(xiàn)生物農(nóng)藥的殺蟲防病的周期太長(zhǎng)。農(nóng)民會(huì)更加急于求成,希望農(nóng)藥立竿見影。但生物農(nóng)藥明顯不能適應(yīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,需要快速驅(qū)除病蟲害的需求,這成為生物農(nóng)藥發(fā)展中的最大阻礙。提高生物農(nóng)藥的安全性也刻不容緩。雖然在市面上大多生物農(nóng)藥的推廣中,都打著無毒或者毒性很低的旗號(hào),但是在生物農(nóng)藥的應(yīng)用期間也仍然要注意安全的問題,避免畜牧和人類中毒。
2.2 生物農(nóng)藥研發(fā)過程中存在的問題
在生物農(nóng)藥的研發(fā)中存在兩個(gè)比較嚴(yán)重的問題:1)研究開發(fā)與實(shí)踐應(yīng)用互相脫離,2)研發(fā)的企業(yè)規(guī)模較小,缺乏核心技術(shù)。據(jù)不完全的統(tǒng)計(jì),我國(guó)生物農(nóng)藥研發(fā)單位已經(jīng)過萬,進(jìn)行生物研究的人員也遠(yuǎn)超過幾十萬,花費(fèi)了巨大的研究費(fèi)用[6]。但是沒研發(fā)的新品數(shù)量較少,研究所大多注重研究的過程,而忽略研究出的有效地結(jié)果。縱然學(xué)術(shù)研究深入且系統(tǒng),但是缺乏與實(shí)踐的結(jié)合,也無法將研究的結(jié)果有效地運(yùn)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。
3 生物農(nóng)藥問題的解決策略
3.1 對(duì)生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展加強(qiáng)認(rèn)識(shí)
生物農(nóng)藥領(lǐng)域?qū)儆诟呒夹g(shù)的領(lǐng)域,在研發(fā)的過程中,各方面的投入都特別大。科研投入少,研究程度不深,許多科研單位將大量精力與時(shí)間用于開展長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn),增加了投入的資本與時(shí)間。同時(shí)使得生物農(nóng)藥的研究周期一再延長(zhǎng),短時(shí)間內(nèi)很難得出研究的成果。大多數(shù)科研單位的研究成果不能滿足市場(chǎng)需求,使得實(shí)驗(yàn)室的成果并不能地投入到實(shí)際應(yīng)用中。我國(guó)大多數(shù)生物農(nóng)藥企業(yè)新產(chǎn)品的研發(fā)能力有待提高,只能簡(jiǎn)單地生產(chǎn)一些農(nóng)藥制劑,導(dǎo)致市場(chǎng)上出現(xiàn)了特別多的半成品,然后被擱置。大部分單位對(duì)半成品不愿意繼續(xù)研究,也并不想放棄,于是這些被研究的半成品就成為了“雞肋”。現(xiàn)階段,我國(guó)需要把生物農(nóng)藥發(fā)展成為重點(diǎn)的產(chǎn)業(yè),同時(shí)要深刻地認(rèn)識(shí)到針對(duì)生物農(nóng)藥發(fā)展,不能僅注重短期經(jīng)濟(jì)效益,要制定長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo),持續(xù)地發(fā)展生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè),使得我國(guó)的農(nóng)機(jī)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性的發(fā)展,利益不斷加大,致力于為人類身體健康,為保護(hù)良好的生態(tài)環(huán)境而奮斗,將農(nóng)業(yè)生物工程的發(fā)展作為國(guó)家的重點(diǎn)工程來抓。
3.2 政府加大對(duì)生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)和研發(fā)的支持
現(xiàn)如今,人們?cè)絹碓阶非笊畹摹熬G色”、食品的“綠色”,越來越多的生物農(nóng)藥也應(yīng)用在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。在未來生物農(nóng)業(yè)制藥中,政府要加大扶持力度,使得研究成果不斷地更新,研究周期不斷地縮短,使得生物農(nóng)業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化的發(fā)展,并且在這一基礎(chǔ)上,加大資金的投入,使得生物農(nóng)藥應(yīng)用的杰出研究可以開發(fā)更多適用于現(xiàn)狀的新產(chǎn)品。
3.3 加大專業(yè)人才培養(yǎng)力度,把現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新改革
在生物農(nóng)業(yè)的研發(fā)中,投入的資金是基礎(chǔ),但更重要的是專業(yè)性的技術(shù)人員。只有通過更多專業(yè)型技術(shù)人員的長(zhǎng)期研究,才能改善農(nóng)藥見效慢的問題,并且對(duì)已有的半成品進(jìn)行二次開發(fā),擴(kuò)大其用途,確實(shí)有效地改善農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中除蟲效率更快,自然而然地增加了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量,造福社會(huì)。國(guó)家及社會(huì)各機(jī)構(gòu)應(yīng)多方面的進(jìn)行專業(yè)型人才的培養(yǎng),更多地致力于生物農(nóng)業(yè)的專業(yè)型人才共同進(jìn)行研究,以使我國(guó)的生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)有更好的發(fā)展。
4 結(jié)語
為了更好地改善化學(xué)農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用中的農(nóng)藥殘留對(duì)環(huán)境的污染,及對(duì)人體的危害,更需要致力于對(duì)生物農(nóng)藥的研發(fā),以期能夠代替化學(xué)農(nóng)藥。在后續(xù)研究中,需要繼續(xù)擴(kuò)大生物農(nóng)藥的優(yōu)勢(shì),而針對(duì)其見效周期短等劣勢(shì),需要進(jìn)一步優(yōu)化,并繼續(xù)開展更為深入的研究。生物農(nóng)藥進(jìn)步,也使得人們?cè)絹碓缴羁陶J(rèn)識(shí)到了生物農(nóng)藥研究的作用。人們必須要理智的從客觀角度看待在生物農(nóng)藥的研究,發(fā)展和應(yīng)用的過程中所存在的各種問題,并且對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行深入分析,找到具體解決問題的對(duì)策與策略。使得我國(guó)的生物農(nóng)藥的研發(fā)技術(shù)能夠更高端,生物農(nóng)藥實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的發(fā)展。
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(責(zé)任編輯:劉昀)