責任編輯:本站編輯 來源:中國科學報 日期:2012-11-22
近年來,拜耳、巴斯夫、孟山都等一直以化學農藥“獨步江湖”的國際巨頭們,開始紛紛進軍生物農藥產業,微生物殺蟲劑成為其重點發展領域。
日前,先正達與諾維信達成了微生物農藥Taegro的全球性獨家經營與銷售協議。前者為世界知名農業科技公司,后者則為全球酶制劑主導企業。
中國農業科學院植物保護研究所副所長邱德文對《中國科學報》記者介紹,微生物殺蟲劑在國內研發較早、產量較大,我國具有得天獨厚的微生物資源,微生物殺蟲劑市場前景廣闊。然而,該產業的發展還需突破缺乏規模化生產關鍵技術、易受環境因素影響、產品劑型化水平低等瓶頸。
“老將”受青睞
微生物殺蟲劑可謂生物農藥界的一員老將,早在上世紀50年代,以蘇云金芽胞桿菌(Bt)為代表的微生物殺蟲劑就已經實現了工業化生產。
所謂微生物殺蟲劑,即由微生物活體制成的一類生物農藥,主要種類包括細菌殺蟲劑、真菌殺蟲劑、病毒殺蟲劑等。
據統計,截至2010年3月,我國微生物殺蟲劑生產廠家已達171家,產品約261種。
“現有種類當中,發展較快的是細菌和真菌殺蟲劑。”邱德文對《中國科學報》記者說,“微生物殺蟲劑具有防治對象專一、選擇性高、對環境影響小等優勢。”
目前,以微生物殺蟲劑為代表的生物農藥正在受到國際農業科技巨頭們的青睞。
例如,拜耳公司收購了生物農藥公司AgroGreen的堅強芽孢桿菌技術,并且作為生物殺線蟲種子處理劑推出市場。該產品是拜耳去年設定銷售峰值為10億歐元的六個原藥產品之一。
“幾乎所有的國際知名農藥企業都將觸角伸向了微生物殺蟲劑領域。”國家生物農藥工程技術研究中心主任楊自文對《中國科學報》記者表示,“這些公司傳統上以化學農藥為主業,但是化學農藥殘留對人體和環境都有較大危害,隨著人們生活質量的提高,對身體健康和環境保護的需求更加強烈,而這正是低毒、低污染的生物農藥的優勢所在。”
據美國市場調查與咨詢公司Markets&Markets發布的《2012-2017全球生物農藥市場趨勢與預測》報告顯示,2011年全球生物農藥市場價值達13億美元,有望在2017年達到32億美元,在2012年到2017年期間,復合年增長率將達15.8%。
產業化遇難題
我國在生物農藥,特別是微生物殺蟲劑方面已有所建樹,在Bt菌株選育、發酵生產工藝、產品劑型和應用技術等方面均有突破,尤其是液體深層發酵技術,發酵水平達到6000IU/μL以上,噬菌體倒灌率在1%以下,兩項指標均達國際先進水平。
然而在微生物殺蟲劑科研和產業化領域,我國仍然面臨一些難題。
首先,規模化生產關鍵技術缺乏突破。“雖然已經開發、登記了不少品種,但生產水平缺少突破性進展,尚達不到多參數、優化精確控制生產。”邱德文說。
在生物農藥劑型研制上,楊自文表示,對其穩定性、分散性、粘附性、滲透性以及保護劑、增效劑等開展的多層次研究不足,缺乏更加高效穩定的劑型。
據了解,我國生物農藥的劑型仍以水劑、可濕性粉劑、乳油等為主,這些劑型技術含量難以比肩國外發達廠家產品的相同劑型,田間防治效果也因劑型短板而受到不利影響。
邱德文指出,盡管多數微生物殺蟲劑專一性較強,但作用速度緩慢,容易受紫外線、雨水等環境因素影響,推廣應用也因此備受阻礙。
此外,絕大部分微生物企業為中小型企業,自主研發能力比較薄弱,抵御市場風險的能力較低。
核心技術待突破
事實上,我國在微生物資源方面具有得天獨厚的優勢。
“只要國外報道微生物殺蟲劑的新產品,中國專家總能‘按圖索驥’,找出中國地方菌株,生產相似甚至相同的產品。”邱德文說,“這不僅反映了中國的豐富資源,還反映了中國科學家深厚的學術積累,兩者結合,為我國發展微生物殺蟲劑提供了堅實基礎。”
“跨國公司生產的微生物殺蟲劑價格昂貴,很難占領中國市場。”楊自文認為,在生物農藥方面,我國只要技術水平趕上發達國家,生產成本往往會較低,在國際原料藥市場具有明顯的競爭優勢。
例如,湖北康欣農業有限公司生產的蘇云金芽胞桿菌殺蟲劑在黑龍江用于防治玉米螟,用藥面積達300余萬畝,單次使用防效可達75%以上,使用二次的防效達到90%以上,并不亞于國外超高效化學農藥的防效。
“由于Bt殺蟲劑不傷害天敵,安全無殘留,不易產生抗藥性,其生態效益是化學農藥無法比擬的。”楊自文說。
對于我國微生物殺蟲劑應選擇的發展方向,他認為,一是高毒力菌株選育,針對不同靶標篩選特異性高毒力菌株;二是將微生物殺蟲劑與一些低毒的化學農藥或者增效因子混配,以增強使用效果。
“此外,微生物農藥的后加工處理過程中加入安全型輔助劑,使產品不被紫外線和氧化等作用所破壞,能維持一定貨架期和特定的物理特性。”楊自文補充道。
目前,國家生物農藥工程技術研究中心正在著力打造新藥創制核心技術平臺,主要包括多功能中試平臺、產業化平臺,以及溫室評價平臺。
該平臺一期投資規模達8000萬元,占地面積30畝,包括多功能智能溫室及配套用房、中試(GMP)車間等設施,可為生物農藥、生物肥料等相關企業提供綜合性研究、中試、開發評價技術服務。
“生物技術是相通的,在中試平臺上不僅可以開發生物農藥,還可以服務于獸藥和生物醫藥的研制。”楊自文介紹說,“產業化平臺將有助于實現微生物殺蟲劑的低成本、智能化生產,同時可助推其他發酵產品的規模化生產。而借助溫室評價平臺,研發人員便可在各種生態條件下對農藥效果進行全面深入的評估分析,使推出的生物農藥產品更有針對性和市場競爭力。”