生物农药，正在兴起的农业新技术

　　有专家断言：21世纪，生物农药技术将火爆全球。

　　据联合国粮农组织调查资料介绍，全球每年被病虫害夺去的谷物占收成的20%—30%，由此造成的经济损失达1200亿美元。

　　“世界各国为了对付日益复杂的病虫害，每年要生产各种化学农药200多万吨，这些化学农药相当一部分是高毒高残留，毫无疑问生物农药的崛起成为发展趋势和潮流。”863计划“新型多功能生物农药创制关键技术研究与产品开发”项目负责人邱德文博士说。

　　生物农药本身在自然界已经存在

　　“化学农药容易残留在植物表面以及土壤中，不容易降解，会随着雨水等流入江河毒死鱼类，还可以在鱼等动物体内积蓄，人吃了之后就容易产生慢性中毒，甚至可以致癌等。”邱德文介绍。

　　生物农药主要指自然界存在的、对农作物病虫害具有抑制作用的各种具有生物活性的天然物质。人们经过筛选、测试、分析、发酵（繁殖）和制剂获得对环境安全友好的生物制品，利用病原微生物如各种真菌、细菌、病毒等抑制植物病虫害的发生，这些病原微生物在自然界中普遍存在，不会对人和环境产生危害。

　　与化学农药相比，生物农药见效慢，一般需要7到10天时间才能见效，因为它是通过生物寄生、增殖、代谢等生物途径而起作用的。

　　“化学药物虽然见效快，但它容易使昆虫产生抗药性，这样施用农药的浓度越来越高，剂量越来越大，对环境的污染也越来越严重。而生物农药对环境友好安全，不易使害虫产生抗药性，对生态有保护作用。”邱德文说。

　　虽然生物农药本身的生产成本稍高于化学农药，但其带来的效益却是不可估量，可以广泛用于绿色食品、有机食品的生产，提高农作物的品质，增加商品价值，产生更大的经济效益。

　　邱德文打了个比方，现在绿色蔬菜或有机蔬菜等的市场价格要比使用化学农药的高十倍之多，如有机草莓出口欧盟价格是6元/公斤，而使用常规化学农药的草莓是0.6元/公斤。

　　生物农药是国际农业高技术竞争的焦点

　　生物农药的研究与开发一直是国际农业高技术领域竞争焦点之一，许多发达国家积极支持生物农药的研发，国际大企业集团纷纷投巨资进行技术开发和商品化生产，以期在国际竞争中占据制高点，把握发展的主动权。

　　“现在，生物农药在农业生产上应用越来越广泛，并且取得良好的效果。”邱德文说。

　　我国是一个农业大国，每年由农作物病虫害造成的经济损失巨大。而且，由于化学农药的滥用，人畜中毒事件频频发生，生态环境遭到了严重破坏，环境污染日趋严重。另外，我国与一些发达国家相比还有一个很大不同，我国目前农业上所使用的许多农药品种是剧毒或毒性较高的，而一些发达国家在农业生产上使用的品种分剧毒、低毒和无毒及生物农药等多个层次，所以发展生物农药对我国更有意义。

　　“现在，一些国家的生物农药已占到农药产量的5%到10%，而我国仅为1%左右。”邱博士介绍道。

　　“我国加入WTO后，人民生活水平不断提高，对绿色农产品的生产提出了更高的要求，生物农药也成为农产品安全生产，环境友好的关键技术之一，对实现农业优质、高产、高效生产与可持续发展具有重要意义。”

　　2003年，“新型多功能生物农药创制关键技术研究与产品开发”项目被列入国家863计划之中。

　　蛋白农药作为主攻方向

　　“我们这个项目主要集中在生物农药中关键技术的开发上，包括对蛋白质农药、链霉菌抗生素农药、细菌和真菌活体农药等。”邱德文介绍，“项目主攻的方向之一是开发真菌源植物激活蛋白农药。”

　　真菌植物激活蛋白，是一种从真菌中提出的热稳定蛋白，它由分子量为35-68KD大小不同的蛋白质组成，能诱导和激活植物对病虫害抗性和代谢生长系统，促进植物生长，改善作物品质，提高作物产量。

　　真菌激活蛋白处理植物后，植物体内脯氨酸、过氧化物酶、根系脱氢酶等含量均有所提高。这些酶与植物抗逆直接相关，激活和诱导这些酶活性增强，就意味着增强了植物的抗病和抗逆的能力。

　　项目组在研究真菌激活蛋白理化性质和特性的基础上，经大量试验研究筛选出适合于生物农药制剂生产的蛋白稳定剂和蛋白保护剂，研制出3%激活蛋白可湿性粉剂。

　　“我们研制的植物激活蛋白制剂，经真空包装后室温下可稳定保存二年以上，生产工艺简单，成本较低，持效期长，可广泛用于多种农作物的高效、优质和无公害生产。”

　　植物激活蛋白3%可湿性粉剂溶于500倍或1000倍水中，可用于植物的浸种、浇根和叶面喷施。三年来，对柑橘、白菜、草莓、辣椒和西瓜等多种植物的室内盆栽和田间实验表明，对植物病虫害的防效为40%—80%，提高作物产量10%—20%。

　　■链接

　　认识新型生物农药———植物激活蛋白

　　植物激活蛋白：作为新型生物农药，具有高效、低毒、低残留的特点，激活蛋白广泛使用后，可显著减少化学农药使用次数和使用量，不仅能增产增收，增加农产品的附加值，同时将对保护生态环境，食品安全具有良好的推动作用。

　　植物激活蛋白的作用机制：激活植物本身的防御系统，提高植物的抗病能力，激活蛋白广泛使用后，可显著减少化学农药使用次数和使用量，不仅能增产增收，增加农产品的附加值，同时将对保护生态环境，食品安全具有良好的推动作用。

　　植物激活蛋白农药防治的主要对象：植物病毒病，该病发生面积大，其损失可达5—20%。目前生产上缺乏有效的药物进行防治，激活蛋白农药可有效控制黄瓜花叶病毒和烟草花叶病毒病，并能显著增加产量。

　　“新型多功能生物农药创制关键技术研究与产品开发”课题成果的其他经济、社会效益分析与评述：激活蛋白产生菌以前都是利用玉米或马铃薯淀粉等发酵生产微生物，现在课题组改用了更为廉价的红薯粉，通过发酵工艺的改进等，使发酵成本较原来降低1倍，大大降低了植物激活蛋白的生产成本。

　　淡紫拟青霉生防菌的研制由福建农林大学研究承担，成功地研制了以虾蟹壳为主要配方的廉价功能性培养基，该培养基为动物源营养，具有营养丰富、无毒环保的特点；在作物上施用具有防病、营养、促生多重功效。

　　由河北农业大学研制开发的链霉菌抗生素制剂，对瓜类和小麦白粉病的防效达70—90%，是瓜类蔬菜和小麦无公害生产的新型生物农药。三年示范总面积累计达到了63万亩，取得社会效益5419.4万元。

　　由山西省农科院研制开发的微生物杀菌剂BC98-I，不仅可防蔬菜、瓜类土传病害，而且对花卉、草坪的土传病害也有防治效果。

　　■数字863

　　“新型多功能生物农药创制关键技术研究与产品开发”项目组已申报专利5项

　　1.“促进植物生长和提高植物抗病性的蛋白及其人工合成基因”

　　2.“植物防病虫保鲜生物蛋白可湿性粉剂配制及制备工艺”

　　3.“真菌激活蛋白在生物杀虫剂中的应用”

　　4.“一种蜡状芽孢杆菌的菌株以及以该菌株制备微生物杀菌剂的生产方法”

　　5.“一种淡紫拟青霉新菌株及其利用虾壳制备杀线虫剂的方法”

　　国际交流频繁

　　2000年至2003年，李亚宁博士在美国德克萨斯州TexasA&MUniv.的土壤作物科学系、植物基因组与生物技术研究所从事植物物理图谱、基因文库构建及克隆、测序等工作。

　　2004年7月，刘占良副教授赴芬兰Turku大学的抗生素生物合成实验室从事相关链霉菌防病因子的基因克隆、功能分析研究。2005年7月回国。

　　2004年8月，刘大群教授参加在日本召开的马铃薯疮痂病国际会议，并在大会上作报告。

　　2004年9月，美国明尼苏达大学植物病理学博士LindaKinkel来本实验室讲授植物病理学、环境资源学方面的研究工作。

　　2005年6月，邱德文研究员参加了在新加坡召开的第二届亚洲植物病理学大会，在大会发言中，阐述了植物激活蛋白的抗病增产效果及作用机理。李亚宁副教授在大会上作有关植物分子标记工作的报告。

　　人才培养情况

　　由邱博士主持的863项目组，培养了大批的人才。项目执行期间，在读博士生11名、硕士生28名；获博士学位1名、硕士学位15名、博士后1人。（周清春）