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生物农药的研究与利用 摘要：由于控制全球化合物生物积聚的呼吁越来越强烈、新化学农药开发耗资巨大和周期延长、农业害虫对化学农药抗药性日益增强，以及生物技术飞速发展带来的冲击,当今农药研究、开发和生产应用等正面临选择方向挑战，生物农药以其独特的优势迎来了新的发展机遇。本文从生物农药的内涵、发展现状、研究与利用、研究展望等几个方面阐述了生物农药的历史、现状与未来。 关键词：生物农药，研究与利用，发展现状 化学农药的作用在于其能防治各种有害生物，提高作物产量，还能提高作物抗逆性，改善作物品质，但是也带来了诸多弊端。首先，化学农药长期不断地使用，造成有害物质在土壤和水体中的富积，一部分有害物质通过物质循环进入农作物及人畜体内，严重污染农产品和环境，危害人体健康。其次，化学农药在杀灭有害生物地同时也增加了有害生物的抗药性，造成的最终结果不是农药淘汰了害虫，而是害虫淘汰了农药。进入21世纪，随着全球对资源和环境问题的日益关注，要求改进农药和保护生态环境的呼声越来越高，“有害生物综合治理”、“农业可持续发展”、“生物合理农药”等概念的提出不仅促使众多农药生产公司调整了化学合成农药的研究方向， 同时也使天然产物农药的发展受到了进一步的重视。科学家们便把寻找一种高效、低毒、低残留和环境和谐生物合理性农药作为农药研究和开发的发展方向，并取得了令人瞩目的成就。今后，农药的发展方向将是从非选择性农药转向选择性农药，从传统的有机化学农药转向生物农药，以利于保护环境，促进农业的可持续发展。 1 生物农药的发展历史 在农药的发展历史中,生物农药是最古老的一类。《周礼·秋官》就有“莽草熏之”“焚牡菊，以灰洒之”等防治害虫的记述；古罗马也有使用藜芦防治忍鼠类和昆虫的民间传说。19世纪以来，开发应用生物成分防治有害物逐渐从以经验上升到科学试验阶段，如除虫菊、鱼藤和烟草的应用。20世纪早期，微生物学的发展，特别是苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis，以下简称Bt)的发现促进了微生物农药的开发。20世纪30年代以来，几类植物内源激素先后被发现和利用，20世纪40年代后，由于有机合成化学农药的发展,使生物成分农药的研究开发被相对忽视而发展缓慢，这段时期基于B.popillae、Bt的产品在美国上市。20世纪60年代，化学农药的弊端暴露出来，生物农药的研究又受到重视，在最近的几十年中，生物农药得到了长足发展，如农用抗生素、活体微生物农药等[15,30]。20世纪末，植物农药(或转基因植物农药)等的出现，极大丰富了生物农药的内容。 2　生物农药的内涵 不同学者、不同机构、组织对生物农药的内涵意见不同。过去，生物农药就是指“微生物农药”。后来，其概念发展为“相对于化学农药而言的天然资源的生理活性物质，用于农药的有微生物、植物(除)虫菊”、菸碱等)、昆虫(性引诱剂、变态激素等)“[11]。FAO(中文名称)(1988)将其定义为生物害物控制剂(Biological pest control agents)，包括生物化学农药和微生物农药，将传统的鱼藤酮、烟碱等具有直接毒性的物质排除在生物农药之外。《中国农业百科全书———农药类》中生物农药(biogenic pesticides)是指利用生物资源开发的农药；狭义概念，指直接利用生物产生的天然活性物质或生物活体作为农药；广义概念，还包括按天然物质的化学结构或类似衍生结构人工合成的农药。 随着科技的发展，生物农药的内涵发生了巨大变化，英国作物保护委员会根据来源将生物农药分为五类，来自微生物、植物、动物的相关基因也包括在内。美国环保署农药部(EPA)将生物农药(Bio-pesticides)分为三大类，其中一类为植物农药(Plant-pesticides)或转基因植物农药———将基因植入植物体内的农药，使得生物农药的概念进一步地得到延伸。2001年农业部参考FAO和EPA的定义界定了生物农药的内涵，加强了我国生物农药的管理工作。 在这些定义中，完全仿生物合成的化合物、人工合成与天然产物相同的化合物、人工合成的衍生物(如烯虫酯、米满等)、转基因植物，以及鱼藤酮、烟碱等具有直接毒性的天然产物农药的归属存在分歧。 笔者认为，张兴等(2002)对生物农药内涵的界定较为科学。生物农药是可以用来防治病、虫、草等有害生物的生物体本身及源于生物，并可作为“农药”的各种生理活性物质.在对概念范畴界定时，将完全仿生物合成的农药、人工合成的相同化合物(天然产物)、转基因植物以及鱼藤酮、烟碱等具有直接毒性的天然产物农药列为生物农药；而人工合成的衍生物(如烯虫酯、米满等)不属生物农药。 3　生物农药的类型 生物农药的研究和利用，前人从不同侧面有过精彩的论述，以下按来源对生物农药进行概述。 3.1　植物源农药概述 据统计，全世界至少有25万种不