糧食是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),保障糧食有效供給是各國(guó)面臨的重要任務(wù),尤其是在我們這樣一個(gè)13億人口的發(fā)展中大國(guó),保障糧食安全至關(guān)重要。改革開放以來,中國(guó)奇跡般的用7%的耕地養(yǎng)活了世界上20%的人口。同時(shí),在過去的五年中,中國(guó)糧食產(chǎn)量也實(shí)現(xiàn)了連續(xù)增產(chǎn),連續(xù)4年超過1萬億斤,實(shí)現(xiàn)新突破成為一大亮點(diǎn)。2010年糧食總產(chǎn)達(dá)到10928億斤,再創(chuàng)歷史新高。這為滿足市場(chǎng)需求、應(yīng)對(duì)各種風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)、保持經(jīng)濟(jì)社會(huì)平穩(wěn)較快發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。農(nóng)藥作為不可或缺的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料和救災(zāi)物資,對(duì)防治有害生物、應(yīng)對(duì)爆發(fā)性病蟲災(zāi)害,保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展具有十分重要的意義,同時(shí)也直接影響到國(guó)家糧食安全、社會(huì)穩(wěn)定和生態(tài)安全。
一、農(nóng)藥在保障糧食安全過程中的重要作用
隨著耕地面積的不斷減少、人口數(shù)量的不斷增多,全球面臨的糧食危機(jī)凸顯。據(jù)聯(lián)合國(guó)統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè),到2050年,世界人口將從2007年的67億增至92億,每年增加5800萬人口,按人均840斤/年計(jì),需增加糧食487億斤。因此,保證糧食供求穩(wěn)定,特別是提高單位面積的糧食產(chǎn)量己成為全世界的一大課題。要解決好世界糧食安全問題,就必須采取各種手段來提高單位面積產(chǎn)量,以確保農(nóng)業(yè)豐收,農(nóng)藥則是其中十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
農(nóng)藥是有效防控有害生物對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全的危害,確保糧食穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的重要手段。據(jù)統(tǒng)計(jì),全世界每年有10億噸左右的莊稼毀于病蟲害,由于病、蟲、草、鼠害等造成的作物減產(chǎn)幅度達(dá)20%~30%,如果一旦停止用藥或嚴(yán)重的用藥不當(dāng),一年后將減少收成25~40%(與正常用藥相比),兩年后將減少40~60%以至絕產(chǎn)。我國(guó)病蟲草害常年發(fā)生面積約60億畝,由于正確地使用農(nóng)藥,每年可挽回糧食480億公斤以上、棉花6億公斤、蔬菜4800萬噸、水果600萬噸,減少直接經(jīng)濟(jì)損失約800億元。特別是在近幾年防治小麥條銹病、水稻“兩遷”害蟲等特大重大病蟲害的行動(dòng)中,農(nóng)藥對(duì)保障我國(guó)糧食連續(xù)增產(chǎn),確保農(nóng)產(chǎn)品有效供給作出了重要貢獻(xiàn)。
新中國(guó)成立以來,我國(guó)農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了從無到有,農(nóng)藥品種由少到多、從仿制轉(zhuǎn)向創(chuàng)制,生產(chǎn)規(guī)模由小到大的發(fā)展歷程,農(nóng)藥生產(chǎn)、使用、出口數(shù)量已位居世界首位。在發(fā)展農(nóng)藥產(chǎn)量的同時(shí),我國(guó)農(nóng)藥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐也在加快,目前已登記農(nóng)藥有效成分600多個(gè),基本涵蓋了殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、殺鼠劑和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等,高毒農(nóng)藥產(chǎn)量已從原來的50%左右下降到3%以下,農(nóng)藥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)趨于合理。我國(guó)農(nóng)藥產(chǎn)品不僅滿足了我國(guó)農(nóng)業(yè)、林業(yè)和公共衛(wèi)生還有生物防治的需要,還大量出口,為保障世界糧食安全作出了積極貢獻(xiàn)。
二、傳統(tǒng)化學(xué)農(nóng)藥在保障糧食安全過程中面臨的挑戰(zhàn)
長(zhǎng)期的農(nóng)業(yè)發(fā)展實(shí)踐證明,合理施用各種農(nóng)藥尤其是化學(xué)農(nóng)藥,能為農(nóng)業(yè)發(fā)展和糧食增產(chǎn)增收提供了穩(wěn)固的物質(zhì)保障。化學(xué)防治以其快速、高效、經(jīng)濟(jì)和方便的優(yōu)點(diǎn),在有害生物綜合防治體系中占主導(dǎo)地位。但是,由于近年來一些農(nóng)藥的過量使用或?yàn)E用,造成有害生物抗藥性迅速增加、農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留部分超標(biāo)、生態(tài)環(huán)境污染日益突出等問題,并由此引發(fā)了一系列問題。
(一)有害生物抗藥性增加,防治病蟲草害的難度不斷加大。在當(dāng)前世界農(nóng)業(yè)病蟲草害的農(nóng)藥防治中,農(nóng)藥抗藥性是個(gè)重要問題。由于農(nóng)藥抗藥性產(chǎn)生,給再控制病蟲草害帶來困難、給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來?yè)p害、給國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來影響。由于不當(dāng)使用使農(nóng)業(yè)害蟲、螨類、病菌、雜草等對(duì)一種或多種農(nóng)藥迅速產(chǎn)生抗藥性的慘痛教訓(xùn)數(shù)不勝數(shù)。如上世紀(jì)80年代,為追求高防效,頻繁、單一、超量使用使棉鈴蟲對(duì)氰戊菊酯、溴氰菊酯等擬除蟲菊酯類的抗藥性在不到5年時(shí)間內(nèi)達(dá)到高抗水平,導(dǎo)致使用濃度不斷增大、應(yīng)用次數(shù)加速增多、防治效果顯著降低、植棉效益驟跌的失策局面。
(二)從保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的要求看,盡管近年來我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全工作取得明顯成效,農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全水平大幅提升,但是,農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全形勢(shì)仍然不容樂觀。從去年海南豇豆、南寧大白菜農(nóng)藥殘留超標(biāo)事件來看,解決和處理好農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題仍是一項(xiàng)長(zhǎng)期而復(fù)雜的工作。農(nóng)藥的大量使用,大大提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平,但是過多過濫地使用,造成農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留超標(biāo),如長(zhǎng)期食用農(nóng)藥殘留超標(biāo)的農(nóng)產(chǎn)品,會(huì)威脅人體的健康,嚴(yán)重的還會(huì)產(chǎn)生致癌、致畸等影響。
(三)從保障生態(tài)環(huán)境安全的角度看,減少化學(xué)農(nóng)藥使用要求非常迫切。我國(guó)農(nóng)藥產(chǎn)品種類多數(shù)是傳統(tǒng)化學(xué)農(nóng)藥,大量使用會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。一是致使鳥類、蜜蜂明顯減少,天敵種群數(shù)量降低,天敵的減少又造成害蟲再猖獗,導(dǎo)致用藥量加大,從而形成惡性循環(huán)。二是化學(xué)農(nóng)藥經(jīng)遷移轉(zhuǎn)化殘留于土壤中,造成的土壤污染不僅會(huì)影響糧食生產(chǎn),其污染物往往還通過食物鏈危害動(dòng)物和人的健康。三是化學(xué)農(nóng)藥以不同方式進(jìn)入水體后,勢(shì)必打破水體原有的平衡,使水體遭到嚴(yán)重污染,其使用價(jià)值和功能逐漸下降,使我國(guó)原本緊張的水資源顯得更為匱乏。
三、生物農(nóng)藥在保障糧食安全過程中的先天優(yōu)勢(shì)
由于化學(xué)農(nóng)藥的大量使用,威脅著人們的健康和安全,所以人們?cè)絹碓叫枰踩煽?、不?huì)污染環(huán)境、低毒、低殘留的農(nóng)藥來防治植物的病蟲草害,從而生產(chǎn)出綠色、健康、品質(zhì)優(yōu)良的農(nóng)產(chǎn)品。生物農(nóng)藥由于具有有害生物對(duì)其不易產(chǎn)生抗性、選擇性強(qiáng)、不傷害天敵、對(duì)環(huán)境無污染等固有的特點(diǎn),這正符合新形勢(shì)下人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全日益提高的要求。
生物農(nóng)藥是指用來防治病、蟲、草等有害生物的生物活體及其代謝產(chǎn)物和轉(zhuǎn)基因產(chǎn)物,并商品化的生物源制劑。生物農(nóng)藥應(yīng)用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已有半個(gè)世紀(jì)的歷史,但發(fā)展一直較為緩慢,直到上世紀(jì)80年代被列入國(guó)家科技公關(guān)項(xiàng)目后,特別是近十年來,由于國(guó)家在政策、資金等諸多方面給予大力支持后,生物農(nóng)藥在資源篩選評(píng)價(jià)、新產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)和新技術(shù)推廣示范方面都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,生物農(nóng)藥在當(dāng)前的農(nóng)藥市場(chǎng)越來越受到關(guān)注和青睞,在保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全方面起到了越來越重要的作用。
生物農(nóng)藥與化學(xué)農(nóng)藥相比,其有效成分來源、工業(yè)化生產(chǎn)途徑、產(chǎn)品的殺蟲防病機(jī)理和作用方式等諸多方面,有著許多本質(zhì)的區(qū)別。概括起來生物農(nóng)藥主要具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)。
(一)選擇性強(qiáng),對(duì)人、畜安全。目前市場(chǎng)開發(fā)并大范圍應(yīng)用成功的生物農(nóng)藥產(chǎn)品,它們只對(duì)病蟲害有作用,一般對(duì)人、畜及各種有益生物(包括動(dòng)物天敵、昆蟲天敵、蜜蜂、傳粉昆蟲及魚、蝦等水生生物)比較安全,對(duì)非靶標(biāo)生物的影響也比較小。
(二)無污染,對(duì)農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境安全。生物農(nóng)藥控制有害生物的作用,主要是利用某些特殊微生物或微生物的代謝產(chǎn)物所具有的殺蟲、防病、促生功能。其有效活性成分存在和來源于自然生態(tài)系統(tǒng),它的大特點(diǎn)是極易被日光、植物或各種土壤微生物分解,是一種來于自然,歸于自然正常的物質(zhì)循環(huán)方式。因此,可以認(rèn)為它們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品無殘留,對(duì)自然生態(tài)環(huán)境安全、無污染。
(三)效果好,防治期長(zhǎng),且病蟲不易產(chǎn)生抗性。生物農(nóng)藥的作用機(jī)理特別,不同于常規(guī)的化學(xué)農(nóng)藥,對(duì)病蟲的毒害是一個(gè)漸進(jìn)的過程,一些生物農(nóng)藥品種(昆蟲病原真菌、昆蟲病毒、昆蟲微孢子蟲、昆蟲病原線蟲等),具有在害蟲群體中的水平或經(jīng)卵垂直傳播能力,在野外一定的條件之下,具有定殖、擴(kuò)散和發(fā)展流行的能力。不但可以對(duì)當(dāng)年當(dāng)代的有害生物發(fā)揮控制作用,而且對(duì)后代或者翌年的有害生物種群起到一定的抑制,具有明顯的后效作用。
(四)種類繁多,開發(fā)利用途徑多。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)加工生物農(nóng)藥,一般主要利用天然可再生資源(如農(nóng)副產(chǎn)品的玉米、豆餅、魚粉、麥麩或某些植物體等),原材料的來源十分廣泛、生產(chǎn)成本比較低廉。因此,生產(chǎn)生物農(nóng)藥一般不會(huì)產(chǎn)生與利用不可再生資源(如石油、煤、天然氣等)生產(chǎn)化工合成產(chǎn)品爭(zhēng)奪原材料的矛盾,有利于人類自然資源保護(hù)和永久利用。
四、生物農(nóng)藥的春天或?qū)砼R
近年來,世界各國(guó)都在大力推廣使用生物農(nóng)藥。有關(guān)資料顯示,2000年生物農(nóng)藥占全球農(nóng)藥市場(chǎng)份額的0.2%,2010年增長(zhǎng)到4%,全球生物農(nóng)藥的產(chǎn)值超過20億美元。
(一)從我國(guó)生物農(nóng)藥的發(fā)展歷程來看,基本與國(guó)際生物農(nóng)藥發(fā)展同軌。同化學(xué)農(nóng)藥研發(fā)篩選能力相對(duì)滯后不同,經(jīng)過50多年的發(fā)展,目前我國(guó)已經(jīng)掌握了許多生物農(nóng)藥的關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)品研制的技術(shù)路線,在研發(fā)水平上與世界水平相當(dāng),其中發(fā)酵技術(shù)已處于世界前沿。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前我國(guó)有30余家研究機(jī)構(gòu),240多家生物農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè),約占全國(guó)農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)的10%,年產(chǎn)量約12萬噸,銷售額占農(nóng)藥銷售總額的5%左右,用于作物面積約4億畝。
(二)受政策和市場(chǎng)雙重影響,目前我國(guó)生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)進(jìn)入加速發(fā)展時(shí)期。從政策層面,在禁用甲胺磷等5種高毒農(nóng)藥后,農(nóng)業(yè)部和其他相關(guān)部委一直在推進(jìn)現(xiàn)有高毒農(nóng)藥逐步淘汰和禁用工作,目前公告即將出臺(tái);與此同時(shí),農(nóng)業(yè)部也在積極制定鼓勵(lì)生物農(nóng)藥發(fā)展的登記政策,研究了對(duì)生物農(nóng)藥登記的諸多減免政策;另外,工信部、農(nóng)業(yè)部、環(huán)保部、國(guó)家質(zhì)檢總局四部門聯(lián)合發(fā)布的《農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)政策》中,也明確提出要加快高安全、低風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)品和應(yīng)用技術(shù)的研究,逐步限制、淘汰高毒、高污染、高環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的農(nóng)藥產(chǎn)品和工藝技術(shù);鼓勵(lì)發(fā)展用于小宗作物的農(nóng)藥、生物農(nóng)藥和用于非農(nóng)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的農(nóng)藥新產(chǎn)品。在市場(chǎng)層面,生物農(nóng)藥在蔬菜、水果優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)也逐漸占據(jù)重要份額,在病蟲害綜合防治中的作用愈來愈突出。據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn),生物農(nóng)藥已經(jīng)成了主要蔬菜生產(chǎn)基地農(nóng)藥市場(chǎng)的主體,為了自家種的蔬菜能有大市場(chǎng)、好價(jià)錢,大多數(shù)農(nóng)民都自覺選用生物農(nóng)藥。
當(dāng)然,一切事物都是一分為二的,盡管生物農(nóng)藥發(fā)展形勢(shì)喜人,生物農(nóng)藥雖然具有目前許多化學(xué)農(nóng)藥難以具備的優(yōu)點(diǎn),但是,我們也應(yīng)該清醒的認(rèn)識(shí)到生物農(nóng)藥產(chǎn)品與化學(xué)農(nóng)藥相比也存在許多本身固有的弱點(diǎn),如價(jià)格一般偏高、防治效果一般較為緩慢、推廣難度較大、有效活性成分比較復(fù)雜、控制有害生物的范圍較窄、殺蟲防病的作用機(jī)理特異、易受到環(huán)境因素的制約和干擾、產(chǎn)品有效期短、質(zhì)量穩(wěn)定性較差等。因此,需要科研、管理等各部門的共同努力,探索出一條從研究開發(fā)、登記生產(chǎn)、推廣應(yīng)用等方面適合生物農(nóng)藥發(fā)展的道路,相信通過政府引導(dǎo)、社會(huì)推動(dòng)和企業(yè)努力,我國(guó)生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)將會(huì)迎來發(fā)展的“春天”。