仿生農藥

仿生農藥

仿生農藥是由人工仿製自然界化合物而製成的農藥。當發現自然界中某種動、植物體內含有的物質,對病、蟲、雜草具有毒殺作用時,人們便研究這些物質的生物活性、有效成分、化學結構,再用人工合成方法仿製這些化合物或它的類似物用作殺蟲或殺菌劑。例如殺蟲劑巴丹就是根據海邊動物異足索蠶(Lumbriconereis heteropoda,俗稱沙蠶),體內毒素失經學結構,衍制類似有毒的化合物。

基本介紹

  • 中文名:仿生農藥
  • 性質:合成農藥
  • 製作工藝:人工合成
  • 特點:穩定性高,製作簡單
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開發熱點

自從化學農藥被大規模利用以來,其最重要的作用便是“蟲口奪糧”。然而化學農藥帶來的破壞也逐漸顯現,而且,長期使用某些化學農藥也會使害蟲產生抗藥性。
有沒有一種新型的農藥只對付病蟲害,而對人類無副作用呢?近年來,世界各國出於對環境安全和開發效率的考慮,已研製出一系列選擇性強、效率高、成本低、無污染、對人畜無害的生物農藥。
“中國作為一個農業大國,農藥的研發至關重要。利用我國自然資源,在保護環境的前提下,研製開發新的植物農藥很有必要。”張一賓說,由於化學合成農藥開發難度越來越高,為了提高新農藥研發效率,從天然物質中尋找新農藥的先導物,並進行“仿生”合成,已成為當前新農藥開發的熱點。大部分仿生農藥與其他化學農藥近10年來,在環境友好農藥新劑型方面取得了迅速發展。仿生農藥的製劑其中一部分已納入生物農藥製劑開發。
“由於仿生農藥出自安全的天然物,具有低毒、低殘留、與環境相容性好、廣譜、高效等特點,仿生農藥的市場將不斷擴大,成為未來農藥市場的主體產品。仿生農藥將對我國乃至世界農藥創製起著積極的推動作用。”中科院上海高研院副院長姜標說。

發展前景

現如今,國際上已商品化的生物農藥有30種,全世界生物農藥銷售量將達80億美元,約占農藥銷售額的一半。在我國100多個生物農藥產品中,產量較大的僅有阿維菌素、甲胺基阿維菌素苯甲酸鹽、赤黴素等少數幾個品種。
對於仿生農藥能否取代化學農藥的疑問,王律先坦言,高效安全、環境友好、使用方便,這是對包括仿生農藥在內的所有農藥的通用要求。從本質上來講,仿生農藥與化學農藥是一樣的,只是化學結構有所不同。因此,“它們兩者應攜起手來,共同為農業增效、農民增收做出貢獻,而不是誰取代誰”。
儘管仿生農藥具有很大的發展潛力,但是迄今為止,仍然沒有形成規模效應。與會專家們表示,造成這種情況的原因既有技術上的,也有體制上的。
一方面,從技術上而言,源於天然產物的仿生農藥,比起傳統的化學農藥,生產工藝、規模、設備都有更高的要求和更大的生產難度,成本也相對偏高。而且,各種仿生農藥在套用上需要掌握新的使用技巧,而這對於脆弱的基層農技推廣體系而言,將增添很大的壓力。另一方面,農產品價格低位徘徊,農村青壯年勞動力大量流向城市,導致留守人員素質不高、農業生產集約化程度低等都妨礙了仿生農藥的進一步推廣。
對此,中科院上海高研院寧德產業示範基地力圖從研發和生產環節兩方面進行求解,利用新的技術和新型生產方式,並通過建立產業園區形成規模效應等手段,在生產環節極大地突破現有技術的制約。同時,寧德市長廖小軍表示,“寧德對仿生農藥項目將予以高度支持,以減少仿生農藥在該地區推廣和套用上的阻力”。
“仿生農藥最終發展得怎么樣,要靠市場套用來檢驗,看農民願不願意接受。”王律先說,仿生農藥的開發,現在面臨的一個問題是標準的缺失。因此,提高仿生農藥的質量和標準化,並儘可能地向國際化發展,是今後需要努力的方向。同時,做好相關技術服務與技術指導,對於市場推廣也是一個不容忽視的問題。

農藥分類

仿生農藥一般分為三類,一是植物源農藥、抗生素農藥有效化學結構的修飾物,二是模仿生物農藥的有效化學結構,通過人工合成而獲得的農藥產品,三是在生物源中篩選出有農藥活性的化學結構作為先導化合物,進一步進行多種結構修飾而合成的系列化的農藥產品。由植物源物質經化學結構改造開發新農藥是仿生合成中最為成功的一個領域。由箭毒鹼開發的氨基甲酸酯類殺蟲劑,是最早的一類植物源仿生殺蟲劑,也是殺蟲劑中主要類別,有67個品種,現在20個上市品種有近10億美元市場。

農藥特點

上海市農藥研究所冷陽教授解釋說,生物農藥是指利用生物資源開發的農藥,它利用生物活體或其代謝產物對害蟲、病菌、雜草、線蟲、鼠類等有害生物進行防治。仿生農藥即模仿生物農藥,通過人工合成而獲得的農藥產品。
冷陽說,生物農藥的自身屬性要比仿生農藥複雜得多,生物農藥製劑要考慮的因素也要比仿生農藥多得多。但生物農藥一般表現為不純、不穩、活性較低,而仿生農藥正是全部或部分針對這些缺點,用化學合成的方法使產品得到升級。
農業部農藥檢定所所長張延秋說,科技創新是我國農藥發展的必然選擇和希望。我國農藥產量達220萬噸,出口100萬噸,產能明顯過剩,70%的產品屬於重複產品。過去各企業依靠低成本競爭的優勢銳減,其根本出路在於科技創新,開發具有自主智慧財產權的農藥新產品。
中國農藥工業協會顧問、原理事長王律先認為,受金融危機影響,2013年是我國農藥行業比較困難的一年,但產量仍居世界第一,增長13%,產值1320億元,其中生物農藥占總產值的11%~12%,居世界前列,但結構性矛盾突出、創新能力薄弱的問題依然存在。因此,生物農藥、仿生農藥、化學農藥必須加強高效新製劑的開發。生物農藥和仿生農藥應作為我國農藥發展的戰略重點之一,只有如此,才能從農藥大國變成農藥強國。
“以化學與生物相結合的方法開發新農藥是當今世界農藥發展的方向。”上海市農藥研究所張一賓教授說。

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