農(nóng)藥作為防控作物病蟲害、調(diào)節(jié)作物生長、促進糧食增產(chǎn)的一種投入品,長久以來在保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上發(fā)揮著不可替代的作用,但化學農(nóng)藥的濫用帶來了土壤、水源污染,食品質(zhì)量安全等問題,據(jù)統(tǒng)計,2015年我國的農(nóng)藥總用量超過了180萬噸,遠超發(fā)達國家。而作為一種綠色無公害的農(nóng)藥,生物農(nóng)藥對各類病蟲害的選擇性強,殘留量少,產(chǎn)生抗藥性的概率也低,近年來,世界各國都加快了研發(fā)腳步。狹義的生物農(nóng)藥是指直接利用動植物及微生物的生物活體作為有效成分的農(nóng)藥,廣義的生物農(nóng)藥即生物源農(nóng)藥,指利用生物活體、從生物體提取的物質(zhì)、生物代謝過程產(chǎn)生的具有生物活性的物質(zhì)、人工合成的與天然化合物結(jié)構相同的物質(zhì)等生產(chǎn)應用的農(nóng)藥,主要包括植物源農(nóng)藥、微生物農(nóng)藥、生物化學農(nóng)藥、農(nóng)用抗生素以及天敵生物。我國的《農(nóng)藥登記資料要求》中明確規(guī)定了植物源農(nóng)藥是指有效成分直接來源于植物體的農(nóng)藥,微生物農(nóng)藥是指以細菌、真菌、病毒和原生微生物或基因修飾的微生物等活體為有效成分的農(nóng)藥,生物化學農(nóng)藥是指同時滿足兩個條件的農(nóng)藥：一是對防治對象沒有直接毒性,而只有調(diào)節(jié)生長、干擾交配或引誘等特殊作用；二是天然化合物,如果是人工合成的,其結(jié)構應與天然化合物相同(允許異構體比例的差異),包括天然植物生長調(diào)節(jié)劑、天然植物抗誘劑、天然昆蟲生長調(diào)節(jié)劑、化學信息物質(zhì)和其他生物化學農(nóng)藥。而農(nóng)用抗生素是指在微生物生命活動過程中產(chǎn)生的天然有機物,在較低濃度下對植物病蟲害有特異性藥理作用。

       根據(jù)2015年中央1號文件關于農(nóng)業(yè)發(fā)展“轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構”的戰(zhàn)略部署,圍繞解決我國化肥農(nóng)藥施用過量、化肥農(nóng)藥替代品缺乏等問題,中央財政啟動了國家重點研發(fā)計劃“化學肥料和農(nóng)藥減施增效綜合技術研發(fā)”試點專項(以下簡稱“兩減專項”)。“兩減專項”主要通過化學肥料和農(nóng)藥高效利用機理與限量標準、肥料農(nóng)藥技術創(chuàng)新與裝備研發(fā)、化肥農(nóng)藥減施增效技術集成與示范應用3個層次的研究構建化肥農(nóng)藥減施增效與高效利用的理論、方法與技術體系。2016-2018年,“兩減專項”在基礎理論研究、共性關鍵技術、集成示范推廣3個領域內(nèi)共啟動了49個項目,其中38個項目和農(nóng)藥研發(fā)利用相關,涉及農(nóng)業(yè)生物藥物分子標靶發(fā)現(xiàn)、農(nóng)藥活體生物農(nóng)藥增效機制、天然生物農(nóng)藥合成技術、農(nóng)藥產(chǎn)品創(chuàng)制、主要經(jīng)濟作物和農(nóng)作物的農(nóng)藥減施技術集成與示范等研究。經(jīng)過5年的項目實施,“兩減專項”在生物源農(nóng)藥領域內(nèi)取得了豐碩的成果,本文統(tǒng)計分析了“兩減專項”在生物源農(nóng)藥產(chǎn)品研發(fā)、專利申請、標準制定、專著出版、技術應用等方面的主要進展,以期為生物源農(nóng)藥研發(fā)、生產(chǎn)與應用領域內(nèi)的科研工作者、生產(chǎn)與經(jīng)營主體、管理部門、使用用戶等提供參考。

1  生物源農(nóng)藥產(chǎn)品及技術應用

1.1  生物源農(nóng)藥登記情況

       “兩減專項”實施以來,在生物源農(nóng)藥產(chǎn)品的研發(fā)上取得了一批重要成果,截至到2021年9月,研發(fā)并取得農(nóng)藥登記證的生物源農(nóng)藥達48種(圖1),占“兩減專項”所有登記產(chǎn)品的15%左右。其中,植物源新農(nóng)藥9個,有效成分包括苯丙烯菌酮、小檗堿、蛇床子、除蟲菊素、茶皂素等,可防治水稻稻瘟病和紋枯病、桃樹褐腐病、甘藍菜青蟲等病蟲害；微生物農(nóng)藥20個,是登記數(shù)量最多的農(nóng)藥類型,有效成分包括沼澤紅假單胞菌PSB-S、嗜硫小紅卵菌HNI-1、球孢白僵菌、甘藍夜蛾核型多角體病毒等,可用于防治番茄枯萎病、小麥全蝕病、油菜菌核病、大白菜根腫病、水稻細菌性條斑病與白葉枯病、玉米螟和草地貪夜蛾等病蟲害；生物化學農(nóng)藥10個,有效成分包括24-表蕓苔素內(nèi)酯、冠菌素等,登記類型包括植物生長調(diào)節(jié)劑、綠盲蝽性信息素等；農(nóng)用抗生素9個,有效成分包括井岡霉素、中生菌素、多殺霉素等,可防治白菜軟腐病、水稻二化螟和稻縱卷葉螟、甘藍小菜蛾、煙草靶斑病等病蟲害。從取得登記的農(nóng)藥類別來看,殺菌劑占比最多,達40.82%,其次是殺蟲劑和植物生長調(diào)節(jié)劑,分別為38.78%和16.33%(圖2)。

圖1  2016-2021年生物源農(nóng)藥登記數(shù)量

圖2  2016-2021年登記的生物源農(nóng)藥類別

       由于2017年我國修訂了《農(nóng)藥管理條例》,新條例規(guī)定天敵昆蟲產(chǎn)品不再進行農(nóng)藥產(chǎn)品登記或備案,因此以上生物源農(nóng)藥產(chǎn)品未統(tǒng)計天敵昆蟲數(shù)量。但“兩減專項”專門設置了“天敵昆蟲防控技術及產(chǎn)品研發(fā)”項目,該項目由中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所牽頭,在專項實施期間,針對農(nóng)業(yè)上重要害蟲、害螨及線蟲等有害生物,篩選評價了315種天敵昆蟲,包括寄生性天敵210種、捕食性天敵105種,從中挖掘出33種新型天敵昆蟲并建立室內(nèi)種群,包括云食蚧蚜小蜂、長柄匙胸癭蜂等新天敵；建立天敵昆蟲及捕食螨產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)基地18個,包括黑龍江、吉林等地的赤眼蜂、蚜繭蜂、蚜小蜂、黑卵蜂等寄生性天敵昆蟲生產(chǎn)基地8個,北京、河北、山東等地的瓢蟲、草蛉、蠋蝽、小花蝽等捕食性天敵昆蟲生產(chǎn)基地7個,福建、重慶等地建立的捕食螨生產(chǎn)基地3個；建立天敵產(chǎn)品規(guī)模化生產(chǎn)線22條,創(chuàng)制天敵昆蟲、捕食螨產(chǎn)品30余種,累計擴繁各類天敵產(chǎn)品3,500億頭,天敵昆蟲防控技術及產(chǎn)品推廣示范累計達400余萬畝。

1.2  典型生物源農(nóng)藥產(chǎn)品

       在“兩減專項”實施期間,共3項生物源農(nóng)藥產(chǎn)品入選了省部級主推產(chǎn)品,包括植物免疫誘導蛋白制劑阿泰靈、80億孢子/mL金龜子綠僵菌CQMa421可分散油懸浮劑和綠盲蝽性誘劑。

       (1)植物免疫誘導劑--6%寡糖.鏈蛋白可濕性粉劑

       極細鏈格孢激活蛋白是經(jīng)極細鏈格孢菌發(fā)酵提取的一種具有生物活性的、單一、穩(wěn)定的蛋白質(zhì),自然條件下可分解成植物生長的必需營養(yǎng)成分。中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所邱德文牽頭的項目將植物免疫誘抗蛋白“極細鏈格孢激活蛋白”與氨基寡糖素科學配伍,利用兩種成分的相互增效作用,激發(fā)藥劑潛能,提高作物抗性及防治效果,研制出了我國第一個抗植物病毒病的蛋白質(zhì)植物免疫誘導劑--6%寡糖.鏈蛋白可濕性粉劑(農(nóng)藥登記證號：PD20171725；商品名：阿泰靈),該產(chǎn)品可防治水稻、番茄和煙草病毒病、西瓜枯萎病、白菜軟腐病、柑橘潰瘍病,對農(nóng)作物重要病害綜合防效達65%,提高作物產(chǎn)量8%～15%。目前,阿泰靈已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化應用,商品產(chǎn)能達500噸/年,應用推廣面積5,000余萬畝。該產(chǎn)品入選“2019中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村重大新技術、新產(chǎn)品和新裝備”。

       (2)對天敵安全的細菌殺蟲劑--80億孢子/mL金龜子綠僵菌CQMa421可分散油懸浮劑

       金龜子綠僵菌CQMa421菌株可以高效侵染鱗翅目、鞘翅目、直翅目、雙翅目、膜翅目、半翅目、纓翅目的30多種重要農(nóng)業(yè)害蟲,但不侵染蜻蜓、寄生蜂等天敵。中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所張杰牽頭的項目研制出80億孢子/mL金龜子綠僵菌CQMa421可分散油懸浮劑(農(nóng)藥登記證號：PD20171744),該產(chǎn)品可用于防控糧食作物、經(jīng)濟作物、果蔬作物等21種(類)作物的20多種(類)害蟲,防治對象包括葉嬋、木虱、稻飛虱、蝗蟲、蚜蟲、草地貪夜蛾、天牛、稻縱卷葉螟、黃條跳甲、白粉虱等。2018-2020年,該產(chǎn)品被全國農(nóng)技中心列為水稻重大害蟲防治推薦產(chǎn)品,被湖北省、江蘇省、上海市、重慶市等省市列為推薦農(nóng)藥,目前已在湖北、廣東、海南、貴州等14個省(市)的水稻上大面積推廣示范與應用,應用面積約200多萬畝。該產(chǎn)品入選2017年度“全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村十大新產(chǎn)品”。

       (3)綠盲蝽性誘劑

       綠盲蝽是我國近年來發(fā)生的一種農(nóng)業(yè)害蟲,給棉花等經(jīng)濟作物生產(chǎn)造成重大危害。中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所陸宴輝牽頭的項目通過模擬綠盲蝽的性信息素組分與比例,并利用緩釋技術控制組分釋放速度及比例,研發(fā)出田間持效期超過6周的綠盲蝽性誘劑產(chǎn)品。該產(chǎn)品能夠有效誘殺綠盲蝽雄性成蟲,直接降低其發(fā)生為害,并減少后代的繁衍數(shù)量；同時能夠精準監(jiān)測種群消長動態(tài),指導田間綠盲蝽的適時科學防控,可用于棉花、茶樹、果樹等作物上綠盲蝽種群監(jiān)測與綠色防控。該產(chǎn)品是我國首個正式登記的非蛾類昆蟲的性誘劑產(chǎn)品(農(nóng)藥登記證號：PD20190106),也是國內(nèi)外首個商業(yè)化應用的盲蝽類害蟲性誘劑,目前已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化應用。該產(chǎn)品入選2017年“中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村新技術、新產(chǎn)品和新設備”。

       除了以上產(chǎn)品,“兩減專項”還獲得了一大批具有突破性、原創(chuàng)性的生物源農(nóng)藥產(chǎn)品,本文選擇了其中10項典型產(chǎn)品進行介紹,包括甘藍夜蛾核型多角體病毒系列產(chǎn)品、基因工程微生物農(nóng)藥蘇云金桿菌G033A、防控草地貪夜蛾的天敵昆蟲新產(chǎn)品、生物調(diào)節(jié)劑冠菌素、防線蟲蘇云金桿菌制劑HAN055、水稻細菌性病害防治農(nóng)藥解淀粉芽胞桿菌懸浮劑、光合細菌類農(nóng)藥嗜硫小紅卵菌HNI-1懸浮劑、菌核病生防菌劑盾殼霉、植物源殺蟲劑30%茶皂素水劑、植物生長調(diào)節(jié)劑五谷豐素等。

       (1)廣譜性病毒殺蟲劑--甘藍夜蛾核型多角體病毒系列產(chǎn)品

       甘藍夜蛾核型多角體病毒作為一種宿主侵染范圍相對廣譜的病毒,可侵染30多種鱗翅目昆蟲,中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所張杰牽頭的項目利用甘藍夜蛾核型多角體病毒研發(fā)了5億PIB/g甘藍夜蛾核型多角體病毒顆粒劑(農(nóng)藥登記證號：PD20183102)與20億PIB/mL甘藍夜蛾核型多角體病毒懸浮劑(農(nóng)藥登記證號：PD20150817),這兩款生物農(nóng)藥對玉米地老虎和玉米草地貪夜蛾的防效均達到80%以上。20億PIB/mL甘藍夜蛾核型多角體病毒懸浮劑被用于防治草地貪夜蛾,已在江西省、四川省和貴州省輻射應用40余萬畝；5億PIB/g甘藍夜蛾核型多角體病毒顆粒劑也在江西婺源等地進行了大面積推廣使用,是全國農(nóng)業(yè)技術推廣中心重點推廣產(chǎn)品及多省農(nóng)業(yè)部門重點推薦產(chǎn)品,也是2019年和2020年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部草地貪夜蛾應急防治推薦用藥產(chǎn)品。

       (2)我國首例基因工程微生物農(nóng)藥--蘇云金桿菌G033A

       蘇云金桿菌G033A是將對鞘翅目葉甲科害蟲高毒力的cry3Aa7通過電擊轉(zhuǎn)化的方法,導入鱗翅目高效Bt野生菌株G03中,采用不同時空表達的啟動子實現(xiàn)雙基因的共表達,構建獲得的對鞘翅目葉甲科馬鈴薯甲蟲和鱗翅目小菜蛾等重要農(nóng)業(yè)害蟲具有高毒力的雙價基因工程菌。中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所張杰牽頭的項目利用蘇云金桿菌G033A研發(fā)了我國首例基因工程生物殺蟲劑(農(nóng)藥登記證號：PD20171726,商品名：禁衛(wèi)軍),該產(chǎn)品也是我國首個對鞘翅目害蟲有效的Bt產(chǎn)品,可用于防治番茄棉鈴蟲、甘藍小菜蛾、蘿卜黃條跳甲、玉米草地貪夜蛾等,目前已圍繞水稻、花生、玉米等作物害蟲防控在廣州、湖北、山東等地累計推廣20余萬畝,輻射近40萬畝,示范區(qū)防效在85%以上。

       (3)防控草地貪夜蛾的天敵昆蟲新產(chǎn)品

       草地貪夜蛾自2019年入侵我國以來,3年間迅速蔓延至全國26個省市,嚴重危害我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全。中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所張禮生牽頭的項目評估了240余種可利用防治草地貪夜蛾的天敵昆蟲后,研發(fā)天敵產(chǎn)品16種,包括蠋蝽、益蝽、黑卵蜂3種新的天敵產(chǎn)品,其中,蠋蝽在2019―2020年生產(chǎn)高達1.4億頭,并研發(fā)了可工廠化應用的蠋蝽、益蝽人工飼料3種。目前已在貴州、河北等地創(chuàng)建天敵生產(chǎn)線7條,并于貴州、云南開展大規(guī)模應用,釋放蠋蝽和益蝽罩籠處理區(qū)內(nèi)的全部草地貪夜蛾均被消滅,開放實驗示范區(qū)防治效果超過65%。

       (4)生物調(diào)節(jié)劑--冠菌素

       冠菌素是一種由丁香假單胞菌分泌的活性物質(zhì),能夠誘導植物抵抗逆境脅迫。中國農(nóng)業(yè)大學段留生牽頭的項目解析了冠菌素生物合成途徑,構建了冠菌素高產(chǎn)工程菌株,研發(fā)了冠菌素高效發(fā)酵工藝,創(chuàng)制出98%冠菌素原藥(農(nóng)藥登記證號：PD20211351)和0.006%冠菌素可溶液劑(農(nóng)藥登記證號：PD20211370),并通過在棉花、番茄等作物上的應用,發(fā)現(xiàn)了冠菌素還可作為果實著色劑、禾本科作物抗倒伏劑、棉花脫葉劑。該產(chǎn)品在全球首次獲得冠菌素農(nóng)藥登記,目前已具備冠菌素規(guī)模化制備的能力,并獲得了生產(chǎn)批準證書,未來可開展工業(yè)化生產(chǎn),進行推廣應用,為我國綠色食品生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量提升提供新手段。

       (5)國際上首個商業(yè)化防線蟲Bt制劑--HAN055

       植物寄生線蟲每年對農(nóng)林作物造成重大損失,但實際生產(chǎn)中卻難以防控。中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所張杰牽頭的項目篩選出了含有殺線蟲晶體蛋白、殺線蟲蛋白酶和殺線蟲小分子活性物質(zhì)的對植物線蟲具有高活性的Bt菌株HAN055,并利用該菌株研制出了200億CFU/g的Bt制劑HAN055可濕性粉劑(農(nóng)藥登記證號：PD20211358,注冊商標“壁壘”)。該產(chǎn)品對根結(jié)線蟲和大豆孢囊線蟲常年防效可達55.6%～82.7%,是國際上第一個獲得登記并商業(yè)化的防線蟲Bt制劑,目前已在海南、河北、黑龍江、山東、湖北等地開展推廣應用。

       (6)水稻細菌性病害防治農(nóng)藥--解淀粉芽胞桿菌懸浮劑

       水稻細菌性病害包括水稻白葉枯病、水稻細菌性條斑病等,是一類危害水稻生產(chǎn)的常見病害。中國農(nóng)業(yè)大學王琦牽頭的項目對生防芽胞桿菌資源進行篩選,獲得了對水稻細菌性病害有高效防控作用的解淀粉芽胞桿菌Lx-11,構建了該菌株產(chǎn)業(yè)化發(fā)酵技術,并將研發(fā)的增效助劑與解淀粉芽胞桿菌懸浮劑混配使用,顯著提高了生防菌的防效,目前已成功創(chuàng)制了60億芽胞/mL解淀粉芽胞桿菌懸浮劑(農(nóng)藥登記證號：PD20190018)。該產(chǎn)品已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化應用,在江蘇、安徽、湖北、廣東、福建、云南等地示范推廣應用,對水稻細菌性病害的防治效果為64.1%～85.0%,2019年以來,該產(chǎn)品被列入江蘇省綠色防控技術產(chǎn)品聯(lián)合推薦名錄。

       (7)全球首個登記的光合細菌類農(nóng)藥--嗜硫小紅卵菌HNI-1懸浮劑

       嗜硫小紅卵菌可分泌多種殺菌活性物質(zhì),并通過競爭性抑制控制病原微生物的生長繁殖,其分泌物能被植株吸收并誘導植株抗病。中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所趙廷昌牽頭的項目利用嗜硫小紅卵菌HNI-1創(chuàng)制了2億CFU/mL嗜硫小紅卵菌HNI-1懸浮劑(農(nóng)藥登記證號：PD20190021,商品名：雅力士),用于防治果蔬花葉病毒病、根結(jié)線蟲病及水稻稻曲病等,該產(chǎn)品同時具有促生抗逆功效。該懸浮劑是全球首個獲得正式登記證的光合細菌類農(nóng)藥,目前已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化應用,建立了生產(chǎn)能力1500噸/年的新型肥料(農(nóng)藥)生產(chǎn)線,推廣面積達100萬畝。

       (8)菌核病生防制劑--盾殼霉

       盾殼霉是油菜菌核病病原核盤菌的重寄生真菌,可寄生核盤菌的菌核和菌絲。華中農(nóng)業(yè)大學魯劍巍牽頭的項目利用盾殼霉研發(fā)了40億孢子/g的盾殼霉ZS-1SB可濕性粉劑(農(nóng)藥登記證號：PD20190019),并優(yōu)化建立了盾殼霉固體發(fā)酵和液體發(fā)酵的生產(chǎn)技術體系,建立了以盾殼霉防控油菜菌核病技術為代表的油菜病蟲草害農(nóng)藥減量和替代增效技術7項。在不降低防效的情況下,使用盾殼霉可減少菌核病防治農(nóng)藥使用量,同時結(jié)合盾殼霉花期噴霧可不使用化學農(nóng)藥防治菌核病,平均增產(chǎn)3%以上。該產(chǎn)品目前已在我國四川、湖北、江西、江蘇、河南和青海等油菜主產(chǎn)區(qū)進行了大面積的示范推廣,累計推廣面積超過30萬畝。

       (9)植物源殺蟲劑--30%茶皂素水劑

       茶皂素是由茶樹種子(茶籽、茶葉籽)中提取出來的一類糖苷化合物,可通過觸殺和胃毒作用殺滅害蟲。中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所阮建云牽頭的項目以茶皂素為主要原料,研發(fā)了30%茶皂素水劑(農(nóng)藥登記證號：PD20181597),可用于防治茶小綠葉蟬、茶薊馬等茶樹害蟲,一次施用對茶小綠葉蟬的田間防效達60%,與其他植物源殺蟲劑復合使用可提高防效。該產(chǎn)品是國際上首次研發(fā)對茶小綠葉蟬等茶樹害蟲具有生物活性且對人畜安全的植物源殺蟲劑,被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種植業(yè)司列為防治茶樹小綠葉蟬和薊馬的首選生物殺蟲劑,目前已建成年產(chǎn)200噸的生產(chǎn)車間和質(zhì)檢室,并進行了推廣應用,推廣應用面積超過40萬畝。

       (10)植物生長調(diào)節(jié)劑--五谷豐素

       五谷豐素是從重樓幼苗的內(nèi)生菌NEAU6中發(fā)現(xiàn)的一種核苷類化合物,具有細胞分裂素和生長素雙重活性,能促進植物根、芽的生長,并能誘導植物抗病。中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所曹坳程牽頭的項目利用五谷豐素研發(fā)了新型植物生長調(diào)節(jié)劑五谷豐素粉劑,該產(chǎn)品對水稻增產(chǎn)效果達12%～15%,玉米增產(chǎn)20%～28%,蔬菜增產(chǎn)20%～60%,2020年在廣東、四川、哈爾濱、山東、江蘇、福建、安徽、湖南、重慶、江西10地進行了推廣試驗,2017至2021年五谷豐素還在江蘇、安徽、湖南、上海等多個水稻栽培區(qū)示范應用,應用面積近2萬畝。

1.3  典型技術應用

       截至到2021年9月,“兩減專項”共190余項技術和模式入選省部級主推技術,其中生物源農(nóng)藥領域內(nèi)以利用天敵防治害蟲的技術為主,還有部分利用生物源農(nóng)藥產(chǎn)品進行病蟲害防治的技術。本文選取了其中的3項省部級主推技術進行介紹,包括利用平腹小蜂防治荔枝蝽技術、保護地蔬菜害蟲生物防治新技術的研究與應用、性誘劑為核心的甘蔗螟蟲系統(tǒng)控制關鍵技術。

       (1)平腹小蜂防治荔枝蝽技術

       該技術由廣東省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所創(chuàng)制,入選2017―2019年廣東省農(nóng)業(yè)主推技術,針對為害荔枝、龍眼的荔枝蝽,通過釋放平腹小蜂代替化學農(nóng)藥的方法對荔枝蝽進行防治,配合合理使用化學農(nóng)藥,達到化學農(nóng)藥減施與害蟲防治的目的,自2017年以來,在廣東、廣西、海南、福建、四川等地推廣應用,累計應用面積超過100萬畝次,對荔枝蝽防治效果平均在85%以上。

       (2)保護地蔬菜害蟲生物防治新技術的研究與應用

       該技術由中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所創(chuàng)制,入選農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2019主推技術,針對我國蔬菜害蟲蚜蟲、薊馬、粉虱等為害嚴重但大量使用化學殺蟲劑又會影響蔬菜產(chǎn)品質(zhì)量的問題,通過移栽期釋放值守型蝽類天敵、中后期接力釋放瓢蟲、草蛉、蚜繭蜂,結(jié)合蜜蜂授粉增效技術,創(chuàng)建了符合北方地區(qū)蔬菜生產(chǎn)需求的害蟲生物防控技術體系,平均每年技術應用面積達3,000余畝,技術應用區(qū)的蔬菜害蟲防治處置率達95%以上,害蟲總體防效在80%以上。

       (3)性誘劑為核心的甘蔗螟蟲系統(tǒng)控制關鍵技術

       該技術由廣東省生物工程研究所(廣州甘蔗糖業(yè)研究所)創(chuàng)制,入選2020年廣東省農(nóng)業(yè)主推技術,針對嚴重危害糖料蔗和果蔗種植區(qū)域的甘蔗螟蟲,通過建立螟蟲性誘測報網(wǎng)點、結(jié)合性誘劑誘殺、性誘劑迷向防治劑和天敵昆蟲防治的方式達到害蟲殺滅的目的,在甘蔗生長中后期借助農(nóng)用無人機實施螟蟲性誘迷向飛防,比手工操作作業(yè)效率可提高20～30倍,3年的推廣面積達500余萬畝,年畝均節(jié)本增效達500元/畝。

2  專利授權和申請情況

       從專利登記上來看,截至到2021年9月,生物源農(nóng)藥領域內(nèi)授權和申請的專利共850件,涉及具有殺蟲、殺菌、促生、抗病等功能的微生物菌株篩選與生產(chǎn),微生物殺蟲劑及殺菌劑的制備工藝與應用,農(nóng)用抗生素提取工藝,天敵昆蟲繁育方法等方面。

       從不同項目領域的專利類型來看,發(fā)明專利總計772件,實用新型專利共78件,其中關鍵共性技術類項目的發(fā)明專利最多(包含授權的發(fā)明專利和申請的發(fā)明專利),一共456件,基礎理論研究類項目實用新型專利最多,共42件,共性關鍵技術類項目實用新型專利最少,僅1件(圖3)。

圖3  2016-2021年登記的專利類型及數(shù)量

       從專利的授權和申請情況來看,授權專利共430件,申請專利共420件,其中授權專利最多的為集成示范推廣類項目,達184件,申請專利最多的為共性關鍵技術類項目,達280件(圖4)。

圖4  2016-2021年授權和申請的專利數(shù)量

3  標準制定情況

       截至到2021年9月,“兩減專項”內(nèi)生物源農(nóng)藥領域制定的標準達117項,涉及生物農(nóng)藥制劑產(chǎn)品質(zhì)量標準,植物生長激素提取工藝規(guī)程,天敵昆蟲室內(nèi)的飼養(yǎng)方法、產(chǎn)品質(zhì)量和工廠化生產(chǎn)技術規(guī)程等領域,占所有制定標準總數(shù)的10%左右,包括1項國家標準、26項地方標準、13項行業(yè)標準、66項企業(yè)標準和11項團體標準。

       從項目領域來看,基礎理論研究類項目和共性關鍵技術類項目制定的企業(yè)標準最多,分別為7項、49項,集成示范推廣類項目制定的地方標準最多,達11項；從標準類型來看,地方標準、行業(yè)標準和企業(yè)標準最多的均為共性關鍵技術類項目,分別為14項、8項、49項；團體標準最多的為集成示范推廣類項目,達10項(圖5)。

圖5  2016-2021年制定的標準數(shù)量

4  專著出版情況

       “兩減專項”的各項目團隊共出版了200多部專著,涵蓋不同地區(qū)及不同種類的動植物物種名錄、植物病理學、農(nóng)藥制劑加工工藝與科學使用、病蟲害鑒定與防控、生物防治技術應用等領域,這些專著的編寫和出版有利于促進我國農(nóng)藥的科學生產(chǎn)與應用。本文選取了其中的10本(表1),涉及生物源農(nóng)藥的技術研發(fā)、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)管理、推廣應用等內(nèi)容,為生物源農(nóng)藥的生產(chǎn)、管理、使用單位及人員等提供參考。

表1  出版書籍名單

5  生物源農(nóng)藥發(fā)展建議

       通過“兩減專項”的實施,生物源農(nóng)藥在產(chǎn)品創(chuàng)制、生產(chǎn)工藝提升、行業(yè)標準制定等方面都取得了巨大的進步,但是放眼整個行業(yè)來看,我國的生物源農(nóng)藥發(fā)展仍然存在諸多問題,未來可從研發(fā)、生產(chǎn)和應用等方面加強。

       (1)提升研發(fā)水平,彌補國內(nèi)國際研究空白

       我國在農(nóng)藥研發(fā)領域的研發(fā)體系相對完善,具備優(yōu)良的科研團隊和研發(fā)設備,但是仍然存在很多低水平研究,很多研究領域仍然空白,例如在生物源農(nóng)藥標準制定方面,以企業(yè)標準、地方標準、團體標準居多,國家級標準和國際性標準仍然較為缺乏,國際競爭力弱,在產(chǎn)品的研究方面,以殺菌劑、殺蟲劑等為主,缺少生物除草劑,除草劑作為一種利用廣泛的產(chǎn)品,市場需求巨大,但目前生物除草劑領域尚未取得突破性研究進展。未來應以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求為導向,加大對相關領域內(nèi)前沿產(chǎn)品和空白產(chǎn)品的研發(fā),提升我國在生物源農(nóng)藥標準制定、產(chǎn)品研發(fā)等方面的國際影響力。

       (2)加強政策扶持,激發(fā)企業(yè)創(chuàng)新活力

       由于生物源農(nóng)藥的研發(fā)周期長、涉及面廣、技術要求高、資金需求大,導致很多企業(yè)不愿意生產(chǎn)或經(jīng)銷生物源農(nóng)藥,市場份額低,據(jù)統(tǒng)計,我國生產(chǎn)化學農(nóng)藥和原藥的生產(chǎn)企業(yè)多達1400余家,而生物化學農(nóng)藥及微生物農(nóng)藥制造企業(yè)僅為142家,相較于化學農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè),生物源農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)在人才隊伍、技術支撐、研發(fā)設備配備、資金保障等方面都存在較大差距,未來可加強對生物源農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)在企業(yè)稅收、專項補貼、產(chǎn)研聯(lián)動等方面的政策支持,降低其研發(fā)、登記和推廣成本,激發(fā)創(chuàng)新活力,增強研發(fā)能力,形成競爭優(yōu)勢。

       (3)加強產(chǎn)品推廣,推動產(chǎn)品落地應用

       目前很多生物源農(nóng)藥已開展示范應用,但常常是在農(nóng)業(yè)示范園區(qū)進行,落實到千家萬戶中使用的生物源農(nóng)藥產(chǎn)品仍然較少,相較于化學農(nóng)藥,生物源農(nóng)藥在保存、施用和防效等方面都極易受到環(huán)境影響,致使農(nóng)技推廣部門、植保站、農(nóng)民、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)公司等使用主體不愿意使用。未來可通過制定生物源農(nóng)藥使用的導向性政策,加強宣傳力度和科普,推動生物源農(nóng)藥的科學化、規(guī)范化使用,“以點帶面”促進生物源農(nóng)藥的廣泛應用和生態(tài)綠色發(fā)展。