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“两减”形式下生物农药的机遇与挑战

  在“第十一届作物保护国际论坛(泰禾论坛)”上,中国农科院植保所邱德文副所长分析了“两减”形势下生物农药的机遇与挑战。

  一、“两减”是时代的需求

  我国重大病虫害区域性灾变频繁,每年条锈病、稻瘟病、枯萎病、玉米螟、棉铃虫、蝗虫、二化螟、地下害虫等病虫草害造成粮食生产的损失在30%以上。化学农药在防治病虫草害、保护粮食生产和产量、满足对粮食需求等方面发挥了重要作用,但近年来农药的种类和类型越来越多,农民对农药的依赖性、不合理不科学的使用方法导致环境的污染和粮食问题越来越突出。
  粮食安全面临严重的威胁,我国单位面积平均化学农药用量比世界平均水平高2.5~5.0倍,每年仅因蔬菜农药残留超标导致的中毒事故就达10万人次,我国每年遭受农药残留污染的作物面积达12亿亩,其中污染严重的比率达40%。由此引发的食品安全问题也造成了严重影响:2010年初在海南发生的“毒豇豆”、“毒节瓜”事件,2010年4月青岛发生食用韭菜有机磷中毒事件在全国范围内造成了恐慌性影响。
  所以农民在安全用药的基础上、在使用化学农药的同时,要考虑生物的安全。党的十八大提出要鼓励生态文明,建设美丽中国,在化学防治的同时更多的采取生物防治的办法进行生态建设。
  “两减”是绿色发展的需要,“十三五”期间,党和国家在绿色发展方面提出要形成人与自然和谐发展的现代化建设新格局;加大环境治理力度,实行最严格的环境保护制度,实行化学农药零增长,实现化肥、农药的双减目标。
  目前我国的粮食安全、生态安全、环境安全问题都非常严重,面临着农产品及粮食农药残留污染严重超标,生态环境恶劣,有益微生物、天敌无法繁衍,土壤生态结构破坏,土壤抗灾能力差,不能连作,废料利用率低,水土流失,江河湖海富营养,水质差等问题,而绿色发展使我们更生态、更环保、更安全,两减是时代的需要。
  “两减”项目的目标是,到2020年,项目区氮肥利用率由33%提高到43%,磷肥利用率由24%提高到34%,化肥氮磷减施20%;化学农药利用率由35%提高到45%,化学农药减施30%;农作物平均增产3%,实现作物生产提质、节本、增效。

  二、生物防治的发展与机遇

  在这种形势下,生物防治有了新的发展机遇,包括以下几个方面:
  (1)微生物农药:在我国微生物农药生产已经初具规模,我国是Bt、阿维菌素、井冈霉素的生产与应用及出口大国,Bt年产值约3.5亿元,年出口1.5亿元左右,阿维菌素年产值15亿元,年出口约7亿元。木霉菌等真菌生物农药发酵产抗逆性孢子工业取得突破。目前,传统微生物农药如Bt、木霉菌、绿僵菌、白僵菌、芽孢杆菌、昆虫病毒等生产工艺、应用推广面积和产品质量都有了进步。其中,应用最广泛的是Bt,已发现140多种晶体毒素,全球每年销售48亿美元Bt产品。虫生真菌应用较为广泛的是绿僵菌、白僵菌。
  (2)昆虫天敌:除微生物农药以外,昆虫天敌的推广面积也在迅速扩大,包括赤眼蜂、捕食螨、平腹小蜂、瓢虫、草蛉。捕食螨可以防止红蜘蛛,烟蚜茧蜂可以防控烟蚜,赤眼蜂可以防治玉米螟,在我国的发展非常迅速,赤眼蜂的生产及利用技术处于国际领先水平,赤眼蜂的人工繁殖与应用全球面积最大,年繁蜂量100亿头左右,应用2000万亩以上。通过这种以虫治虫的方法,可以保证生态平衡,降低虫害的危害。
  (3)植物源农药:植物源农药我国应用很早,鱼藤酮、烟碱、苦参碱、印楝素、蛇床子素等植物源农药在农民日常用药中得到广泛引用。
  (4)昆虫性诱剂:利用昆虫成虫性成熟时释放性信息素引诱异性成虫的原理,人工合成昆虫性信息素化合物,通过干扰雌雄交配,减少受精卵数量,达到控制靶标害虫的目的。据统计应用性诱剂防治农业害虫,平均防治效果可达50%~80%,每个生长季可减少化学农药使用2~3次,减少农药使用量30%以上,每亩使用成本比化学防治区节省30元以上,综合效益十分显著。性诱剂对抗药性很强的斜纹夜蛾、小菜蛾、烟青虫等害虫,有化学农药无法比拟的优势。
  (5)植物免疫诱导技术:是让植物健康生长,让植物免疫,不生病、少生病、以预防为主的植保方针。即在植物没生病之前使用免疫诱导技术,由此产生了我国第一个抗植物病毒蛋白质生物农药阿泰灵,阿泰灵接触到植物表面后,可以与植物细胞膜上的受体蛋白结合,引起植物体内一系列相关酶活性,激活植物抗性系统,可以提高植物的抗病虫能力和免疫调控能力,减轻病虫害的发生,从而减少化学农药的使用。因此阿泰灵面市两年后,市场占有率达到7000万,十分受农民的欢迎。
  (6)土壤健康修复技术:化肥农药的过度使用,以及土壤有机质匮乏导致大量功能微生物难以生存,而植物病原微生物以取食植物为生,大量繁殖,土壤微生物生态失去平衡,植物很难健康生长,甚至无法生存。就绝土壤的根本途径是增加土壤功能微生物的种类和数量,如木霉菌和芽孢杆菌,通过添加土壤有机质来维持庞大的功能微生物群体,抑制病原微生物的发生和发展,保障和促进植物健康生长。
  (7)昆虫信息素:指由昆虫的特定腺体分泌的一类微量的挥发性化学物质,这种挥发性物质被释放到体外,影响同种其他个体,使其产生一定的行为反应或生理效应。主要包括性信息素、聚集信息素、告警信息素、示踪信息素、产卵信息素等。
  (8)RNAi干扰技术:通过在植物中表达病虫基因的双链RNA,诱导产生小分子干扰RNA,干扰或沉默病虫害关键基因,从而抑制病虫的生长、发育以及致病性,实现作物对病虫害的抗性。

  三、生物防治的挑战与展望

  由以上的技术可见,我国生物农药具备一定的基础,并且逐渐发展壮大,由于化学农药对环境生态的影响、引起农作物农药残留超标、食品安全问题影响健康,农民逐步减少化学农药的使用,由此是生物农药发展的契机,我国生物农药迎来新的机遇,同时,也面临新的挑战。
  所以我们在使用农药的时候要改变观念,做到预防为主,综合治理。利用生物废料和微生物菌剂改善土壤生态结构,提高土壤有益微生物种群,用地养地休耕相结合,提高土壤肥力;利用生物的多样性释放天敌、性诱剂、色板和光诱,保护自然天敌种群,生物多样性减轻病虫害的发生和危害;利用植物免疫调控剂提高植物抗病虫能力,提高植物免疫的调控能力,减轻病虫害的发生,从而可以减少化学农药的使用。化学农药作为应急措施,只是在特殊条件下使用的应急措施,将生物和化学的方式结合起来使用,保证产量提高、环境优美、食品安全,使我们的生活得到逐步的改善。

(本刊编辑部)

 
 
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