解婧媛 納超


摘 ? ?要:我國目前常用的農藥主要為化學合成物,具有殺蟲快的優點。但是若較長時間使用化學農藥會使許多化學物質留存在土壤中,有的在環境多種因素綜合作用下轉變成新的有害化合物,作用對象無差別化,成為環境污染物,不但破壞了生態環境,而且會對人體產生危害。隨著科技的不斷發展,微生物農藥逐漸成為了農藥市場的熱銷產品。介紹了幾種典型微生物農藥的優缺點,并根據中國目前耕地作物的情況對微生物農藥的前景進行了展望。微生物農藥改善了化學農藥存在的缺點,保護了生態環境,推動了綠色農藥科技興農的新進程。從化學農藥、微生物農藥以及微生物農藥市場前景展望3個方面進行介紹和分析,以對比出化學農藥、微生物農藥兩者之間的優缺點,并且結合目前市場情況分析微生物農藥的前景。
關鍵詞:化學農藥;微生物農藥;生態環境
文章編號:1005-2690(2021)19-0079-02 ? ? ? 中國圖書分類號:S482 ? ? ? 文獻標志碼:B
20世紀50年代以來,農藥一直是防治農業病蟲草害、保證作物高產、實現農業現代化的重要手段,并且用量極大[1]。
目前常用的農藥主要為化學農藥,其穩定性高、藥效顯著、藥效期長,但往往缺乏特異性,而較長時間、較大范圍地使用化學農藥會使得農作物產生非常嚴重的抗藥性,并且其中的化學成分會殘存在土壤中,并在食物鏈中不斷傳遞、遷移,極大地損壞了生態環境,而且也對人體產生非常大的危害。
近年來,隨著思想文化及科學技術方面的進步,再加上政府相關方面的支持,微生物農藥逐漸成為了農藥市場新的指向標。各種微生物農藥相應產出,如蘇云金桿菌、阿維菌素、復合木霉菌、球孢白僵菌等。目前,我國農藥需求量較大,在推動農業供給側結構性改革的進程中,綠色農藥逐漸代替化學農藥已是大勢所趨。綠色生產及健康發展的理念已被現代社會所接受,人民在日益增長的物質生活中,綠色健康的農作物越來越受到人們的喜愛,民以食為天,食以安為先。
1 ? 化學農藥
1.1 ? 幾種常見的化學農藥
目前市場上較為常見的化學農藥有3種,分別為阿米妙收、百泰、多菌靈,如表1。
阿米妙收對許多植物病蟲害有著較好的防治作用,被廣泛運用,使得農民增產約85 kg/667 m2,增收約170元/667 m2。百泰殺菌劑具有廣譜性,抗性較低,使得農民增產約90 kg/667 m2,增收約225元/667 m2。多菌靈的主要作用機理為通過抑制紡錘體的形成,干擾病原菌進行有絲分裂,從而起到殺菌作用[2]。
1.2 ? 化學農藥對環境和健康的影響
(1)破壞生態平衡。昆蟲天敵通過寄生或撲食,對害蟲種群數量進行控制。有益微生物通過拮抗等作用抑制病原菌的繁殖,在使用化學農藥消滅病蟲草害等生物的同時,也會殺傷大量昆蟲的天敵和有益微生物,使有害生物失去天敵的控制,從而會導致有害生物的繁殖,破壞了生態平衡。
(2)使有害生物產生抗藥性。不能科學使用化學農藥時,會使有害生物對化學農藥產生抗性,增加了防治難度。
(3)造成人、畜中毒?;瘜W農藥多是有害物質,若使用或管理不當,會造成人、畜中毒事故。殘留在蔬菜上的農藥,也會造成食用者中毒。
(4)易產生藥害。當單位面積上農藥使用量偏高或錯用農藥時,都會對蔬菜造成藥害,輕者影響植株正常發育,重者導致植株死亡。
(5)污染環境。進入環境中的化學農藥,一部分可通過陽光照射、土壤中微生物等逐步降解;另一部分最終會通過食物鏈進入人體,對人們的健康造成危害。
2 ? 微生物農藥的優勢及種類
2.1 ? 微生物農藥相比于化學農藥的優勢
(1)使用微生物農藥使得農作物所產生的抗藥性比使用化學農藥所產生的抗藥性低。
(2)對人、畜安全無毒,不污染生態環境。
(3)微生物繁殖快,易變異,可用現代生物技術和基因工程的方法對微生物進行改造,不斷改進性能,提高品質,易于進行大規模工業化生產[3]。
(4)生產原料來源較為廣泛,有利于農業的可持續發展。
2.2 ? 應用較多的微生物農藥種類
微生物農藥是指以細菌、真菌、病毒和原生動物或基因修飾的微生物等活體為有效成分的農藥,如芽孢桿菌屬、鏈霉菌屬、假單胞菌屬等[4]。目前市場上較為熱銷的微生物農藥有蘇云金桿菌、阿維菌素、復合木霉菌等。
蘇云金桿菌作為生物殺蟲劑已有近百年歷史,是目前微生物市場的明星產品,特點是廣譜性,對農林業生產以及醫學領域研究具有非常重要的作用[5]。蘇云金桿菌的作用機理是可以產生一種伴孢晶體蛋白,該蛋白含有兩種主要蛋白,分為Cry蛋白和Cyt蛋白,其中Cry蛋白具有特異性的殺蟲作用。
阿維菌素主要由鏈霉菌中灰色鏈霉菌發酵產生,其具有殺蟲、殺螨等作用。利用阿維菌素對試驗區草原蝗蟲進行了防治效果的研究,發現2018—2019年,應用阿維菌素5~10 d,防治效果達到了70% 以上;2020年,應用3%阿維菌素,防治效果較差。
復合木霉菌的作用機理主要是產生抗生素、細胞壁降解酶、抗菌蛋白等物質,對病原菌的繁殖、生長以及侵染農作物起到較強的抑制作用。
這幾種常見的微生物農藥產品所針對的防治對象各有不同,并且具有不同優缺點,如表2所示。
3 ? 微生物農藥前景展望
在2002年4月29日頒布的《無公害農產品管理辦法》中,就大力提倡微生物農藥的發展,以此推動無公害農產品的發展。在農藥“十三五”規劃以及2020年1月1日開始執行的《產業結構調整指導目錄(2019年本)》中,均明確指出鼓勵發展綠色環保的微生物農藥。目前國家已經初步建立資源節約型、環境友好型病蟲害可持續治理技術體系,大力推廣應用綠色、環保、高效、低毒、低殘留的微生物農藥替代高毒、高殘留的化學農藥。
目前階段微生物農藥仍面臨較多問題,比如相關研究落后導致微生物殺菌劑劑型單一,生產工業落后,產品的理化指標和有效成分含量不穩定,無法達到大量生產的要求,不能滿足農業生產的需求[6];微生物殺菌劑研究技術水平低,許多科研成果無法正確使用到實處,多數停留在實驗室研究和小群體的使用;某些殺菌劑產品本身穩定性較差,保質期內產品變化質量大,刺激性強,存在安全問題;市場魚龍混雜,真假難辨,許多不良廠家生產的偽劣產品損害農民利益,嚴重阻礙了微生物農藥的推廣和應用[7]。所以,要優化微生物農藥產品結構,提高其產品質量,繼續推動微生物農藥的發展。
因此,微生物農藥被寄予重任。目前我國微生物農藥在開發、生產和應用等多個方面與發達國家差距較大,與現代農業發展要求相比也有很大距離,今后應多頭并舉,促進其發展。
參考文獻:
[ 1 ] 尚占江.石英晶體微天平快速檢測殺線蟲劑的研究[D].黑龍江:東北農業大學,2011.
[ 2 ] 劉勇,何華平,龔林忠,等.桃樹流膠病的防治策略初探[J].湖北農業科學,2015,54(24):6237-6239.
[ 3 ] 張超,王玉霞.微生物農藥在病蟲害防治中的應用及發展前景[J].西南園藝,2003(4):58-59.
[ 4 ] 周蒙.中國生物農藥發展的現實挑戰與對策分析[J].中國生物防治學報,2021,37(1):184-192.
[ 5 ] 周燕,朱英芝,姜明國.蘇云金芽孢桿菌殺蚊菌株研究進展[J].基因組學與應用生物學,2020,39(10):4614-4623.
[ 6 ] 李文靜,王秋霞,李園,等.我國防治主要土傳病害的農藥登記和推廣情況[J].農藥,2021,60(8):547-554,570.
[ 7 ] 張新慧.當歸連作障礙機制及其生物修復措施研究[D].蘭州:甘肅農業大學,2009.