全球产值将达80亿美元，生物农药未来可期

• 2022-02-17 18:14:03 来源：科技日报

科技日报记者 张晔

   近日，江苏省农科院和江苏仁信作物保护技术有限公司共同建设“江苏省农业科学院仁信生物农药产业研究院”，将主要开发溶杆菌和芽孢杆菌两类细菌类生物农药。

    那么，生物农药与化学农药相比，有哪些优势？研发生物农药有哪些难点？这两项生物农药成果将为果树水稻病害防治提供怎样的新手段？

    从大自然寻找防治病虫害的灵感

    生物农药是利用生物活体或其代谢产物针对农业有害生物进行杀灭或抑制的制剂，具有安全、无残留、环境友好等优点。“相比化学农药，生物农药环境相容性好，对人畜安全，可系统应对病虫害。”江苏省农科院植物保护研究所所长刘凤权研究员介绍说。

    在化学农药出现之前，人类对抗农作物病虫害的主要手段就是天然生物制剂，如尼古丁、生物碱、鱼藤酮类、除虫菊类和一些植物油等，早在1690年，烟草的水溶性成分就被用于防治谷类害虫，而除虫菊也是蚊香的主要成分。

    据刘凤权介绍，目前生物农药的研发思路基本一致，即在染病的农作物区域中寻找健康的植株，从植株体内或周边环境中筛选被认为有可能起到保护作用的生物活体或代谢产物。

    2004年，刘凤权从辣椒根围土壤中分离出能够产生活性代谢产物HSAF的产酶溶杆菌OH11。2018年，他又在果园土壤中分离筛选得到高地芽孢杆菌ST15。

    “在大自然中，有许多不同生物之间相互竞争、相互抑制的现象，比如数量庞大的微生物，它们当中有许多能杀灭或抑制农业有害生物。”刘凤权告诉记者，它们有的是破坏害虫、有害菌的生存空间，有的是杀死害虫和有害菌，有的是诱发植物的抗虫、抗菌特性，对土传病害有非常好的防治效果。

    当前，我国农业正向高质量方向迈进、向绿色低碳转型，公众对农产品质量安全和环境安全的日益关注，给生物农药的发展带来了难得的机遇和动力。据预测，全球生物农药行业市场规模在未来几年将保持10%的年复合增长率，至2025年，产值将达到80亿美元以上。但是我国在生物农药发展方面还存在着诸多问题，例如，研究开发与生产推广脱节；重基础研究，轻技术创新；剂型加工工艺落后，产品稳定性差；科技成果转化率低，产品应用推广难度大等。

    生物防治产品防护效果与化学农药相当

    刘凤权告诉记者，溶杆菌是目前尚未完全研究开发的新的生物防治细菌。他带领团队从产酶溶杆菌中分离出了最具开发前景的抗菌活性物质热稳定抗真菌因子（HSAF），同时，开发了两个基于HSAF的生物防治产品，并依托国家梨产业技术体系，将这些生物防治产品用于12个省市自治区20个县的1万余亩梨园。产品对梨树腐烂病、黑星病等真菌病害的防护效果达到75%以上，与化学农药防效相当。目前，相关成果获得国家发明专利8项，创造了显著的社会经济效益。

    而芽孢杆菌是一类被科学家和消费者广泛认可的对人体安全的生物防治微生物，目前我国含芽孢杆菌活性成分的杀菌剂登记产品达161个。芽孢杆菌因其能产生抗逆性芽胞、对环境适应性强、能分泌多种次生活性产物以及易储存等优点，被认为是最具有应用开发潜力的有益微生物之一，包括解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、坚强芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌等。

    刘凤权介绍说，2014年以来，他们从不同生境中筛选到多株具有应用开发前景的芽孢杆菌，高地芽孢杆菌ST15就是其中之一，该菌株对水稻黄单胞病菌（水稻白叶枯病菌、水稻细菌性条斑病菌）具有特异的拮抗作用。

    水稻黄单胞病菌主要发生在我国华南地区、西南地区、长江流域，2015年以来，年发生面积600万—1000万亩，对水稻安全、优质生产构成严重威胁。高地芽孢杆菌ST15对这两种水稻细菌病害具有很强的针对性，根据田间生产试验，连续施药2次防效可达60%，与化学农药相当或相近，并能够促进水稻生长和提高水稻幼苗的耐旱能力，可以替代或部分替代化学农药，减少化学农药使用量，提高食品和生态环境安全，具有较好的经济和社会效益。

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