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　　1可持續(xù)農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵及特征

　　可持續(xù)農(nóng)業(yè)（SustainableAgriculture,下簡稱SA）是以可持續(xù)發(fā)展思想為指導(dǎo)，強調(diào)綜合利用農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中自然與生物資源，盡可能地減少外部物質(zhì)與能量的消耗。SA的目的：

　　持續(xù)地增加產(chǎn)量，確保食物安全；

　　持續(xù)地提高農(nóng)民的利益，消滅貧困；

　　合理地利用資源，保護和改善環(huán)境，強調(diào)在滿足當代人生存需求的同時，又不破壞后代人賴以生存的資源基礎(chǔ)環(huán)境條件。

　　正如Iberd所強調(diào)，SA必須是：生態(tài)上是可恢復(fù)的，否則就不能持續(xù)到最后；經(jīng)濟上必須是高產(chǎn)和盈利的，否則在經(jīng)濟上就不可能持續(xù)；社會上是可接受的，否則SA不可行。

　　總之，SA所涉及的不只是技術(shù)問題，而首先是思想方法和研究方法問題，需要從多個視角認識它。

　　SA是使農(nóng)業(yè)經(jīng)濟與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境同步發(fā)展的一種新的戰(zhàn)略思想和一種新的農(nóng)業(yè)對策。

　　實施可持續(xù)農(nóng)業(yè)已成為世界各國的共識，對資源環(huán)境相對薄弱的中國顯得尤為重要。它的實施有賴于對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中各組分及其環(huán)境之間關(guān)系的系統(tǒng)分析與調(diào)控，是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。

　　2生物農(nóng)藥的研究開發(fā)和應(yīng)用

　　生物農(nóng)藥主要是指以植物、動物、微生物等產(chǎn)生的具有農(nóng)用生物活性的次生代謝產(chǎn)物開發(fā)的農(nóng)藥。廣義的生物農(nóng)藥還應(yīng)包括活的生物體，如各種捕食性天敵、寄生性天敵以及轉(zhuǎn)基因作物。按照用途，生物農(nóng)藥可分為微生物源農(nóng)藥、植物源農(nóng)藥、動物源農(nóng)藥、天敵昆蟲和轉(zhuǎn)基因植物。據(jù)報道，80年代初生物防治劑的銷售額為5000-6000萬美元80年代末達5億美元，預(yù)計本世紀將達80億美元。

　　2.1微生物源農(nóng)藥

　　2.1.1微生物源殺蟲劑。

　　是目前應(yīng)用最多的生物農(nóng)藥，占整個生物防治劑的90%以上。進行過深入研究和工業(yè)化生產(chǎn)的殺蟲殺螨抗生素有殺螨素、阿維菌素、hygromycinB、destomycinB和milbemycin、除蟲菊素及其衍生物、沙蠶毒素及其衍生物、魚藤酮、菸堿、毒扁豆堿、瀏陽霉素、白僵菌素、綠僵菌素、核型多角體病毒和顆粒體病毒。

　　蘇云金芽孢桿菌殺蟲劑，是目前世界上用途最廣，開發(fā)時間最長，產(chǎn)量最大，應(yīng)用最成功的生物殺蟲劑，占生物防治劑總量的90%以上，已有60多個國家登記120個品種，廣泛用于防治農(nóng)業(yè)、林業(yè)、貯糧害蟲以及醫(yī)學昆蟲，我國年產(chǎn)量達3萬噸左右。第二代細胞工程殺蟲劑和第三代基因工程殺蟲劑即將問世，它可以克服殺蟲譜窄，持效期短，藥效慢等弊端。

　　阿維菌素是由日本北里研究所與美國默克公司聯(lián)合開發(fā)的一種大環(huán)內(nèi)酯殺蟲素，具有優(yōu)異的家畜驅(qū)蟲作用、殺線蟲作用，對多種為害農(nóng)作物的刺吸式口器害蟲害螨也有極高的毒殺活性，成為防治害螨和美洲斑潛蠅等害蟲的高效抗生素類農(nóng)藥。

　　2.1.2微生物源殺菌劑。

　　這是一類稱作農(nóng)用抗菌素的物質(zhì)，已經(jīng)商品化的有滅瘟素、春雷霉素、多氧霉素、公主嶺霉素、農(nóng)抗120、農(nóng)抗5102等，應(yīng)用面積最大的是井岡霉素，這是上海農(nóng)藥所分離篩選的對水稻紋枯病有顯著防效的農(nóng)用抗生素，已使用20年，至今尚未發(fā)生明顯抗藥性。

　　2.1.3微生物源除草劑。

　　從微生物中發(fā)展了許多除草活性的物質(zhì)，主要有雜草菌素（用于防除水田稗草等禾本科雜草）、細交鏈孢霉素、茴香霉素。近年來，從微生物代謝產(chǎn)物開發(fā)新型除草劑最成功的有雙丙氨酰膦和草胺膦，雙丙氨酰膦是從Streptomyceshydrossopius發(fā)酵液中分離的一種有機磷雙肽化合物，德國赫司物公司又以雙丙氨酰膦為模板，人工合成開發(fā)出草胺膦，雙丙氨酰膦和草胺膦都為非選擇性內(nèi)吸輸導(dǎo)型高效除草劑，廣泛用于果園、苗圃、橡膠園等防除多種一年生和多年生禾本科雜草及闊葉雜草。

　　2.2植物源生物農(nóng)藥

　　據(jù)Ahmed1985年資料，全世界已報道過1600多種具有控制有害生物的高等植物，其中具有殺蟲活性的1005種，殺螨活性的39種，殺線蟲活性的108種，殺鼠活性的109種，殺軟體動物活性的8種，對昆蟲具有拒食活性的384種，忌避活性的279種，引誘活性的28種，引起昆蟲不育的4種，調(diào)節(jié)昆蟲生長發(fā)育的31種，抗真菌的94種，抗細菌的11種，抗病毒的17種，這些類型具有殺蟲、殺菌、除草活性植物毒素，生物堿類、香豆素類的噻吩的聚炔類、萜烯類、植物中的昆蟲拒食劑和忌避劑及植物內(nèi)源激素，應(yīng)用較多的為苦參堿、煙堿、魚藤酮、茶皂素、木煙堿、楝素、赤霉素、脫落酸、吲哚乙酸、乙烯等。

　　2.3動物源農(nóng)藥

　　2.3.1昆蟲內(nèi)源激素

　�。�1）保幼激素，由昆蟲咽側(cè)體分泌，抑制昆蟲器官正常生長發(fā)育使其保持

　　幼蟲形態(tài)特征的激素�；瘜W家已合成了上千種具有保幼激素活性的物質(zhì)，作為農(nóng)藥注冊登記并實際投入大面積使用的有烯蟲酯、蒙-512、雙氧威等。

　�。�2）蛻皮激素，由昆蟲胸腺分泌，可控制昆蟲的蛻皮過程，從1954年從家蠶腎中分離出第一個蛻皮激素，至今已從昆蟲中分離鑒定了10余種蛻皮激素，如近年來RhomHass公司開發(fā)成功的抑食肼（RH-5849）。

　　1.3.2昆蟲信息素。

　　信息素的種類很多，通過信息素的釋放向昆蟲的種內(nèi)和種間傳送各種信息，其中主要的有性信息素、產(chǎn)卵忌避素、報警激素、集合信息素及跟蹤信息素。其中用來誘殺和干擾昆蟲正常行為的昆蟲性信息素成為害蟲管理中一個重要的手段，如巴基斯坦通過使用棉鈴蟲性信息素防治棉鈴蟲（Penctinophoragossypiella）達到100%干擾交配，節(jié)省農(nóng)藥50%的效果，中國科學院動物研究所應(yīng)用棉鈴蟲性引誘劑大面積防治棉鈴蟲，可使雌蛾交配率下降40-70%，效果十分顯著，1992-1999年的應(yīng)用面積達400多萬公頃，目前已有20余種實現(xiàn)了商品化。

　　1.3.3原生動物。

　　在原生動物中，微孢子蟲作為微生物殺蟲劑使用量廣泛，它的宿主范圍廣，包括鱗翅目、直翅目、鞘翅目、半翅目、膜翅目和蜉蝣目的多種昆蟲。常用的有蝗蟲微孢子蟲、行軍微孢子蟲和云杉卷葉蛾微孢子蟲等。近幾年來在我國采用蝗蟲微孢子蟲餌劑防治東亞飛蝗、亞洲際小東蝗、寬須蚊蝗、白邊痂蝗、皺膝蝗等優(yōu)勢種蝗蟲，每年防治面積達8-10公頃。

　　1.3.4昆蟲忌避劑。

　　據(jù)Norris（1990）報道，昆蟲和其他節(jié)肢動物產(chǎn)生的昆蟲忌避劑有296種，但昆蟲忌避劑目前僅限于衛(wèi)生害蟲的防治，如避蚊胺、避蚊醇，在農(nóng)業(yè)方面迄今未有成功的報道。

　　1.3.5節(jié)肢動物毒素。

　　這一類型毒素是節(jié)肢動物（包括昆蟲）產(chǎn)生的用于保衛(wèi)自身、抵御敵人、攻擊獵物的天然產(chǎn)物，如沙蠶毒素、斑蝥素、蜂毒肽蜂毒明肽、蝎毒等。在這一方面最著名的例子是從異足索蠶中分離的沙蠶毒素，以此為先導(dǎo)化合物，開發(fā)出如殺螟丹、殺蟲雙、殺蟲單、巴丹等一系列沙蠶毒素類商品化殺蟲劑。

　　2.4天敵昆蟲

　　在自然界，生物與生物之間相互制約，對天敵資源的保護和利用，是傳統(tǒng)的生物防治方法。我國天敵資源豐富，自50年代以來，還引進了多種天敵來防治農(nóng)林害蟲，如防治吹綿蚧的澳洲瓢蟲和孟氏陷唇瓢蟲、防治溫室粉虱的麗蚜小蜂、防治李始葉螨的西方盲走螨、防治儲糧害蟲的黃色花蝽、防治松突園蚧的花角蚜小蜂等。目前世界上正在開展天敵昆蟲人工飼養(yǎng)大量繁殖技術(shù)工廠化商品生產(chǎn)工藝和抗藥性天敵昆蟲培育的研究。國際上天敵昆蟲公司已發(fā)展到80余家，北美已經(jīng)商品化生產(chǎn)的天敵昆蟲有130余種，英國的BCP天敵公司年創(chuàng)匯100萬英鎊，荷蘭Koppert公司生產(chǎn)的天敵昆蟲商品已占據(jù)歐洲大部分市場，廣泛應(yīng)用于果園、溫室及園藝作物。在美國，10%的溫室、8%苗圃和19%的果園及時散放了天敵昆蟲。

　　我國自70-80年代始，開展了人工卵繁殖赤眼蜂和平腹小蜂的研究，并已成功地研制出人工卵機械化生產(chǎn)的赤眼峰和平腹小蜂，大面積應(yīng)用于防治多種害蟲。每年生產(chǎn)的赤眼蜂防治玉米螟、甘蔗螟的應(yīng)用面積約在50-60萬公頌。生產(chǎn)的平腹小蜂防治荔枝蝽的面積約8萬公頃。

　　2.5轉(zhuǎn)基因抗性作物

　　轉(zhuǎn)基因抗性作物可分為：抗蟲轉(zhuǎn)基因工程作物、抗病轉(zhuǎn)基因工程作物、耐除草劑的基因工程作物。

　　1983年，首批轉(zhuǎn)基因植物煙草和馬鈴薯問世，1986年轉(zhuǎn)基因抗蟲和抗除草劑棉在美獲準進入市場銷售，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前國外批準商業(yè)化應(yīng)用的各種轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)品已近90種，如抗蟲玉米、抗蟲棉花、抗蟲馬鈴薯、抗病毒西葫蘆、抗病毒番木瓜，以及抗除草劑的玉米、大豆、棉花、芝麻等，轉(zhuǎn)基因植物的種植面積逐年增加，1996年為200公頃，1997年為1280萬公頃，1998年上升到22600萬公頃。美國1999年轉(zhuǎn)基因作物的種植面積占全球轉(zhuǎn)基因作物總面積的72%。

　　中國轉(zhuǎn)基因植物的研究也獲得了巨大發(fā)展，根據(jù)1996年統(tǒng)計，研究和開發(fā)的轉(zhuǎn)基因植物達47種，涉及各類基因103種，其中與病蟲草害防治相關(guān)的基因約62種，自行研究培育出了抗棉鈴蟲的棉花，抗病毒病的番茄和甜椒以及抗白葉枯病、抗衰老的水稻等。如我國河北省轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉花在1988年種植8萬公頃,占棉花播種總面積的1/3，1999年達20萬公頃，占總播面積的90%，對控制棉鈴蟲猖獗危害起到了顯著的作用。

　　3生物農(nóng)藥發(fā)展中存在的問題及策略

　　生物農(nóng)藥在我國雖有很大的發(fā)展，但在思想觀念、基礎(chǔ)研究、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)管理、質(zhì)量控制、市場流通等諸多環(huán)節(jié)還不相適應(yīng)。主要表現(xiàn)：對生物農(nóng)藥的認識不夠，投入經(jīng)費不足，研究力量分散，低水平的重復(fù)開發(fā)；研究項目雖然不少，但真正能進入產(chǎn)業(yè)化的不多；仿制產(chǎn)品多，有知識產(chǎn)權(quán)的少；基礎(chǔ)研究薄弱，新產(chǎn)品開發(fā)的后勁不足。在產(chǎn)業(yè)化中，企業(yè)規(guī)模小，重復(fù)建設(shè)多，多數(shù)廠家技術(shù)落后，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，市場混亂，缺少嚴格的質(zhì)量監(jiān)督體系，劣質(zhì)產(chǎn)品魚目混珠，影響了生物農(nóng)藥的信譽。

　　3.1加強環(huán)保意識，發(fā)展生物合理防治制劑

　　化學防治目前仍是有害生物防治中的一個重要措施，在防治有害生物和保障農(nóng)業(yè)增產(chǎn)方面起了積極作用，但大量不合理使用化學農(nóng)藥，引起了一系列的環(huán)境和社會問題，即“三R”問題（抗性Resistance,再猖獗Resurgence,殘留Residue）。隨著人類對生存環(huán)境的日益重視，要求減少化學農(nóng)藥使用量的呼聲越來越高漲，在美國，60%的人對農(nóng)藥污染問題的關(guān)注大大強于5年前，其中92%的人愿意使用相對無害的農(nóng)藥，71%的人希望少用農(nóng)藥，66%的人則贊成嚴懲濫用農(nóng)藥者。為此，美國、歐盟等許多國家，制訂了相應(yīng)的法律法規(guī)，嚴格限制或停止使用一些化學農(nóng)藥，同時制訂出環(huán)境保護、無公害、無殘留綠色農(nóng)產(chǎn)品和食品管理政策。丹麥和荷蘭也分別制訂了在1997年和2000年減少化學農(nóng)藥使用量50%的“行動計劃”和“長期作物保護規(guī)劃”。我國也制訂了“農(nóng)藥管理條例”、“農(nóng)藥管理條例實施辦法”及“環(huán)境保護法”，建立了綠色食品生產(chǎn)基地，農(nóng)業(yè)無公害生產(chǎn)基地，實行綠色食品登記。

　　與此同時，對人畜及生態(tài)環(huán)境相對安全的生物制劑產(chǎn)量每年以10-20%的速度遞增。隨著各國政府對生態(tài)環(huán)境保護的重視，為生物農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮重要作用創(chuàng)造了良好的機遇，并成為有害生物可持續(xù)性治理中不可缺少的一項重要措施。

　　3.2重視基礎(chǔ)研究，鼓勵新產(chǎn)品開發(fā)

　　在重視環(huán)境保護的新形勢下，對農(nóng)藥性能的要求愈來愈高，品種的淘汰速度加快，近年來，化學農(nóng)藥以每年2%左右的比例下降，而生物農(nóng)藥以20%的速度遞增，由于生物農(nóng)藥中產(chǎn)品開發(fā)方面有明顯的優(yōu)勢，因此世界各國都爭相投資，研究和開發(fā)生物農(nóng)藥。我國也把生物農(nóng)藥的研制和開發(fā)列為國家重點科技攻關(guān)和高新技術(shù)發(fā)展計劃。

　　隨著我國加入WTO，我國企業(yè)將面臨全球一體化的市場，農(nóng)藥市場的競爭將更加激烈。市場需要更多、更好的生物農(nóng)藥新產(chǎn)品。國家應(yīng)重視基礎(chǔ)研究，加強知識創(chuàng)新力度，大力開發(fā)有自己知識產(chǎn)權(quán)的新品種，并加快科研成果產(chǎn)業(yè)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量，建立我國自己的產(chǎn)品質(zhì)量標準。同時，還要加強對生物農(nóng)藥產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)督和管理，加大對生物農(nóng)藥研究、開發(fā)和資金的投入，對創(chuàng)新產(chǎn)品給予重獎，并在稅收、價格等方面實行優(yōu)惠政策。

　　3.3加大宣傳力度，提高農(nóng)民的生態(tài)環(huán)境意識和植保水平

　　我國已將發(fā)展生物農(nóng)藥列入《中國21世紀議程》，然而對生物農(nóng)藥宣傳還很不夠。特別是應(yīng)加強對農(nóng)民的宣傳工作。農(nóng)民即是生產(chǎn)者，又是農(nóng)事操作、病蟲草防治活動的決策者，即農(nóng)藥生態(tài)系統(tǒng)的管理者。因此必須提高農(nóng)民科技素質(zhì)，重視對農(nóng)民的培訓，使其掌握科學、合理的農(nóng)藥使用方法，充分認識生物農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的地位和作用。

　　3.4積極開展轉(zhuǎn)基因作物安全性評價和抗性風險評估

　　轉(zhuǎn)基因作物由于具有節(jié)省殺蟲劑和殺菌劑的作用，將成為有害生物綜合防治中的一個重要手段。因此，必須加強轉(zhuǎn)基因作物生態(tài)風險評價和抗性風險評估。1990年美國等幾個發(fā)達國家共同提出了“基因工程安全問題備忘錄”，最近歐盟規(guī)定轉(zhuǎn)基因食品上市必須貼簽，日本也計劃對轉(zhuǎn)基因儀器進行登記。1993年國家科委頒布了“基因工程安全管理辦法”，1996年我國農(nóng)業(yè)部頒布了“農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實施辦法”，這些政策和措施為轉(zhuǎn)基因作物的使用和正確評價轉(zhuǎn)基因作物提供了依據(jù)。