2021-4-9 | 有机农业发展论文
本文作者：张雪峰 单位：辽宁省绿色食品发展中心
１引言
近年来，由于化学农药固有的持久性、生物富集性、高毒性和环境迁移性，使其通过各种途径进入土壤、水体和大气，造成人类生存环境的污染以及严重危害人类的健康。因此，为有效保持农田生态平衡，保护生态环境，确保食品安全，有机农业作为实施可持续农业发展的实践模式，其生产规模得到大幅增加，到２００３年全球有机农场数近１０万家。至２００８年末，我国有机产品认证企业已达２８００多家，有机食品市场规模已达８１亿元。有机食品对农药要求严格，只有通过有机产品认证的生物农药才能用于有机农业的生产。有机农业生产是建立在生态平衡和生态预防基础上的可持续生产系统，其核心是建立和恢复农业生态系统生物多样性和良性循环。近年来，生物农药的资源筛选评价、新产品开发、生产工艺、产品质量检测和新技术示范推广都有了快速发展。
２生物农药的发展现状
生物农药是指用来防治农业病、虫、草等有害生物的生物活体及其代谢产物，制成的生物源制剂包括细菌、病毒、真菌、线虫、植物、昆虫天敌、农用抗生素、植物生长调节剂等。生物农药具有高效、无残留、无抗药性等优点，在有机农业病虫害防治领域得到广泛的应用。２００８年，我国农业病虫害防治市场对生物农药的需求规模约３６亿元，远远低于国际２０％的水平，预计未来５年保持约２０％的增长速度。生物农药在抗性管理、使用间隔期和残留方面具有优势；具有低的使用间隔期限制（０～４ｈ），通常在作物收获前都可以使用；在植物叶子和水果上的残留可以被接受。生物农药对人畜毒性小，环境兼容性好，有害生物不易产生抗性。至２０００年，我国已注册登记生物农药有效成分品种７７个，占农药有效品种的１３．４％，产品６９１个，占注册登记农药产品７．１％，产量接近１０万ｔ制剂，使用面积０．２７亿ｈｍ２次。在国外有机农业生产中，普遍认可使用来自植物和微生物且具有杀虫治病活性成分的生物农药类防治农作物病虫害。在温室有机农业产品生产中，由于温室的特殊环境条件和以病害和小型害虫发生为主，适合使用微生物制剂。通常防治蚜虫、粉虱等害虫使用的真菌剂如百僵菌、蜡介轮枝菌和玫烟色拟青霉菌，也可使用皂角液、植物种子油。黄瓜叶甲的防治通常使用沙巴蔡芦、鱼藤酮或除虫菊，对马铃薯甲虫防治以Ｂｔ制剂使用广泛，同时真菌制剂和昆虫病原线虫和虫生线虫等寄生虫线虫制剂也可以有效控制病害。
３生物农药的种类
有机农业生产中应用的生物农药，按其来源分类，微生物农药按微生物（病毒、线虫和细菌）分类、来源于昆虫的信息素农药（性信息素和激素）和天然植物提取物（除虫菊素和从被囊动物提取的杀虫化合物）。
３．１微生物源生物农药
微生物源农药占整个生物农药９５％，微生物源农药的主体为真菌、细菌、放线菌、酵母菌和病毒等。
３．１．１微生物源杀虫剂
微生物源杀虫剂占整个生物防治剂９０％以上，应用最广的是苏云金芽孢杆菌杀虫剂（Ｂｔ），我国年产量达３万ｔ，第２代细胞工程和第３代基因工程杀虫剂可以克服杀虫谱窄、持效期短、药效慢等弊端。国际上开发Ｂｔ资源主要研制广谱高效制剂和应用现代生物技术手段如质粒消除、原生质体融合、结合转移、基因重组来提高杀虫晶体的产量、扩大杀虫电谱和延长有效期［１］。据报道，制备生产的苏云金芽孢杆菌产品达１００多种，广泛用于防治稻苞虫、稻卷叶螟和粘虫、松毛虫、茶毛虫和玉米螟等多种害虫。
３．１．２微生物源除草剂
从微生物中发现许多除草活性的物质，主要有杂草菌素（用于防除水田稗草等禾本科杂草）、细交链孢霉素、茴香霉素。近年来，从微生物代谢产物开发新型除草剂最成功的有双丙氨酰磷和草胺磷，双丙氨酰磷是从发酵液中分离的一种有机磷双肽化合物，德国赫司物公司又以双丙氨酰磷为模板，人工合成开发出草胺磷，双丙氨酰磷和草胺磷都为非选择性内吸输导型高效除草剂，广泛用于果园、苗圃、橡胶园等防除多种一年生和多年生禾本科杂草及阔叶杂草。
３．２植物源生物农药
３．２．１植物源杀虫剂从植物体中提取的具有抗菌抗病毒或杀虫效果的成分，或是从植物体中分离纯化有农药活性的新物质作为结构模板，进行结构的多级优化，从而制造低毒高效的新农药。其中２个主要产
品是从菊属植物花中提取的除虫菊素［２］和从印楝树种子提取的印楝素和Ｑｕｅｉｕｍ（ＡｇｒａＱｕｅｓｔｗｅｂｓｉｔｅ）。目前，国内植物源农药的产量规模和应用范围与微生物农药比较还相对较小，有待于进一步的开发利用［３］。菊科植物的除虫菊，对菜青虫、蚜虫、蚊蝇等多种昆虫有毒杀作用；万寿菊提取物对豆蚜虫、菜青虫等具有毒杀或驱避作用；楝科中有印楝、苦楝、和川楝，印楝素为提取物，对果树害虫和蔬菜害虫有拒食作用；卫毛科中的苦皮藤的提取物对水稻、玉米和蔬菜害虫有防治作用。
３．２．２植物源生物除草剂与杀菌剂
植物源除草剂和杀菌剂的生物活性没有商业化的合成除草剂的活性高，因此，市场有限。
３．３动物源生物农药
从动物体内分离的激素、信息素、毒素等动物源生物农药，常用于生产的是昆虫信息素，全球已合成昆虫性信息素类１０００多种，成为有机农业害虫治理的主要手段。对各种蜘蛛和黄蜂等动物毒素研究发现，这类毒素结构相似，主要作用于昆虫神经－肌肉接点，阻断以谷氨酸为介质的神经兴奋的传导，这是一新的作用靶标，必然作为开发新型杀虫剂。据报道来源于甲壳动物外骨骼的几丁聚糖可被用于防治白粉病和葡萄孢病原菌［４］，由动物产生的毒素或激素如脑激素和性信息素等，可以抑制昆虫的生长发育和干扰害虫的新陈代谢，控制农作物的病虫害。Ｊｏｎｅｓ等［５］在美国西部的果树农场的综合管理中利用补食性昆虫和蜘蛛降低了作物的被害程度和减少化学合成农药的使用，增加产出［６］。
４生物农药在有机农业生产中的应用
４．１生物特效农药
以菌治虫是２０世纪８０年代新兴的生物防治技术，它利用昆虫的病原微生物杀死害虫，对人畜均无影响，无残留毒性，害虫对细菌不产生抗药性。性诱杀虫剂是利用化学不育剂使害虫失去繁殖力，造成绝育而达到杀虫的目的，美国科学家利用此项技术成功防治危害牲畜的螺旋锤幼虫。