科技日?qǐng)?bào)記者 張曄

   近日，江蘇省農(nóng)科院和江蘇仁信作物保護(hù)技術(shù)有限公司共同建設(shè)“江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院仁信生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)研究院”，將主要開發(fā)溶桿菌和芽孢桿菌兩類細(xì)菌類生物農(nóng)藥。

    那么，生物農(nóng)藥與化學(xué)農(nóng)藥相比，有哪些優(yōu)勢(shì)？研發(fā)生物農(nóng)藥有哪些難點(diǎn)？這兩項(xiàng)生物農(nóng)藥成果將為果樹水稻病害防治提供怎樣的新手段？

    從大自然尋找防治病蟲害的靈感

    生物農(nóng)藥是利用生物活體或其代謝產(chǎn)物針對(duì)農(nóng)業(yè)有害生物進(jìn)行殺滅或抑制的制劑，具有安全、無殘留、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)?！跋啾然瘜W(xué)農(nóng)藥，生物農(nóng)藥環(huán)境相容性好，對(duì)人畜安全，可系統(tǒng)應(yīng)對(duì)病蟲害?！苯K省農(nóng)科院植物保護(hù)研究所所長(zhǎng)劉鳳權(quán)研究員介紹說。

    在化學(xué)農(nóng)藥出現(xiàn)之前，人類對(duì)抗農(nóng)作物病蟲害的主要手段就是天然生物制劑，如尼古丁、生物堿、魚藤酮類、除蟲菊類和一些植物油等，早在1690年，煙草的水溶性成分就被用于防治谷類害蟲，而除蟲菊也是蚊香的主要成分。

    據(jù)劉鳳權(quán)介紹，目前生物農(nóng)藥的研發(fā)思路基本一致，即在染病的農(nóng)作物區(qū)域中尋找健康的植株，從植株體內(nèi)或周邊環(huán)境中篩選被認(rèn)為有可能起到保護(hù)作用的生物活體或代謝產(chǎn)物。

    2004年，劉鳳權(quán)從辣椒根圍土壤中分離出能夠產(chǎn)生活性代謝產(chǎn)物HSAF的產(chǎn)酶溶桿菌OH11。2018年，他又在果園土壤中分離篩選得到高地芽孢桿菌ST15。

    “在大自然中，有許多不同生物之間相互競(jìng)爭(zhēng)、相互抑制的現(xiàn)象，比如數(shù)量龐大的微生物，它們當(dāng)中有許多能殺滅或抑制農(nóng)業(yè)有害生物。”劉鳳權(quán)告訴記者，它們有的是破壞害蟲、有害菌的生存空間，有的是殺死害蟲和有害菌，有的是誘發(fā)植物的抗蟲、抗菌特性，對(duì)土傳病害有非常好的防治效果。

    當(dāng)前，我國(guó)農(nóng)業(yè)正向高質(zhì)量方向邁進(jìn)、向綠色低碳轉(zhuǎn)型，公眾對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和環(huán)境安全的日益關(guān)注，給生物農(nóng)藥的發(fā)展帶來了難得的機(jī)遇和動(dòng)力。據(jù)預(yù)測(cè)，全球生物農(nóng)藥行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模在未來幾年將保持10%的年復(fù)合增長(zhǎng)率，至2025年，產(chǎn)值將達(dá)到80億美元以上。但是我國(guó)在生物農(nóng)藥發(fā)展方面還存在著諸多問題，例如，研究開發(fā)與生產(chǎn)推廣脫節(jié)；重基礎(chǔ)研究，輕技術(shù)創(chuàng)新；劑型加工工藝落后，產(chǎn)品穩(wěn)定性差；科技成果轉(zhuǎn)化率低，產(chǎn)品應(yīng)用推廣難度大等。

    生物防治產(chǎn)品防護(hù)效果與化學(xué)農(nóng)藥相當(dāng)

    劉鳳權(quán)告訴記者，溶桿菌是目前尚未完全研究開發(fā)的新的生物防治細(xì)菌。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從產(chǎn)酶溶桿菌中分離出了最具開發(fā)前景的抗菌活性物質(zhì)熱穩(wěn)定抗真菌因子（HSAF），同時(shí)，開發(fā)了兩個(gè)基于HSAF的生物防治產(chǎn)品，并依托國(guó)家梨產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系，將這些生物防治產(chǎn)品用于12個(gè)省市自治區(qū)20個(gè)縣的1萬余畝梨園。產(chǎn)品對(duì)梨樹腐爛病、黑星病等真菌病害的防護(hù)效果達(dá)到75%以上，與化學(xué)農(nóng)藥防效相當(dāng)。目前，相關(guān)成果獲得國(guó)家發(fā)明專利8項(xiàng)，創(chuàng)造了顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

    而芽孢桿菌是一類被科學(xué)家和消費(fèi)者廣泛認(rèn)可的對(duì)人體安全的生物防治微生物，目前我國(guó)含芽孢桿菌活性成分的殺菌劑登記產(chǎn)品達(dá)161個(gè)。芽孢桿菌因其能產(chǎn)生抗逆性芽胞、對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、能分泌多種次生活性產(chǎn)物以及易儲(chǔ)存等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是最具有應(yīng)用開發(fā)潛力的有益微生物之一，包括解淀粉芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、多粘類芽孢桿菌、堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌等。

    劉鳳權(quán)介紹說，2014年以來，他們從不同生境中篩選到多株具有應(yīng)用開發(fā)前景的芽孢桿菌，高地芽孢桿菌ST15就是其中之一，該菌株對(duì)水稻黃單胞病菌（水稻白葉枯病菌、水稻細(xì)菌性條斑病菌）具有特異的拮抗作用。

    水稻黃單胞病菌主要發(fā)生在我國(guó)華南地區(qū)、西南地區(qū)、長(zhǎng)江流域，2015年以來，年發(fā)生面積600萬—1000萬畝，對(duì)水稻安全、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。高地芽孢桿菌ST15對(duì)這兩種水稻細(xì)菌病害具有很強(qiáng)的針對(duì)性，根據(jù)田間生產(chǎn)試驗(yàn)，連續(xù)施藥2次防效可達(dá)60%，與化學(xué)農(nóng)藥相當(dāng)或相近，并能夠促進(jìn)水稻生長(zhǎng)和提高水稻幼苗的耐旱能力，可以替代或部分替代化學(xué)農(nóng)藥，減少化學(xué)農(nóng)藥使用量，提高食品和生態(tài)環(huán)境安全，具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞： 生物農(nóng)藥