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农药专家张一宾老师谈“将来的农药”

发布时间:2017-1-12 16:18:08
 
  近日,在上海看望老一辈农药专家张一宾老师,被张老师的敬业精神所感动。张老师是中国防霉、农药情报信息专家、上海市农药研究所副总工、高级工程师,长期致力于国内外农药研发、生产及农药市场的信息研究,主持编辑《世界农药》杂志;著有《工业防霉剂》、《世界农药新进展》、《生物农药》、《农药》等。张老师年逾古稀,仍然为中国农药孜孜不倦地工作,书写着农药的未来,特将张老师最近的思考“将来的农药”发布,供业内参考。

  农药的英文名称为pesticide,它系由害物pest和cide(意为“杀死”)所组成,从英语词组涵义可解释为“杀害物剂”。从灭杀对象分又分为:杀虫剂——insecticide,insect意为害虫;杀菌剂——fungicide,fungi为病菌;除草剂——herbicide,内herbi即杂草。无论是杀虫剂、杀菌剂及除草剂均与“杀死”(-cide)相关,使人们觉得农药就是与“杀死”有关的物质,要“杀死”就必须有毒。由此引申,农药就是一种有毒的物质,把农药视为“洪水猛兽”,错误地把“毒”与“药”联想在一起,将“农药”与“毒物”连接在一起中间画上了等号。为了替农药正名,有人提出应将“农药”改成“有害生物控制剂”(Pest Control Agent),把一个“杀”字改为“控制”,这样更为科学,更加贴切,就更科学,通过对有害生物的控制,就可有效地保护环境,就不会破坏自然界的“食物链”。这种“农药”应该是怎样一种物质呢?将来的“农药”是怎么样的呢?与现今的“农药”一样,将来的“农药”首要条件为能有效控制有碍于农业生产稳产、丰产的并可有效控制危害农作物的虫、菌、草,并能使环境健康、安全。人们设想:

  1  用昆虫独有的信息素来调控昆虫

  昆虫在生长繁衍中会产生其独有的物质——昆虫生长调节剂,使用昆虫生长调节剂可以十分有效调控昆虫种群,大大减少农药使用量,做到农药使用的“减量”,并确保环境健康、安全。这些物质包括性信息素、集合信息素、引诱剂和驱避剂等。

  昆虫有“社会性”(如蚁类、蜂类)、“半社会性”(如小蠹类及游兵散勇类等),它们就靠信息素进行集结。如蜂后当受到侵袭时就会分泌某种化学物质,可使方圆一定范围的工蜂立即飞来保卫。人们考虑通过使用集合信息素把需灭杀的昆虫聚而歼之。通常要灭杀几十亩或几十平方公里的害虫往往要使用几百克甚至几千克的药剂,通过使用几毫克的集合信息素可以将几十亩甚至方圆数平方公里的昆虫在十几平方米的地方高密度地集合,此时可使药剂减少几个数量级,大大减少药剂的用量,真正实现农药使用的零增长。要合成这种信息素由于光活性、手性纯度要求极高,合成难度极大。现全球有约几十万种昆虫,而制得的信息素仅近百种。

  2  从“异株克生物质”开发新除草剂

  在杀虫剂、杀菌剂、除草剂中,除草剂是市场最大类别及结构、品种最多的一类,也是对它们的作用机制研究得最为透彻的一类。现今,要从结构上寻找新的除草剂品种及类别已十分困难。目前开发抗除草剂转基因作物也是发展除草剂的重要方向。植物都有排他特性,为了自身的生长和繁衍,它们往往会分泌能灭杀其他植物的物质,人们将其称为“异株克生物质”。现有人通过提取并分析测定其结构,再进一步经模拟合成,或将其作为开发新除草剂的“先导化合物”。

  3  抗病激活——未来杀菌剂之方向

  作物病原菌是各大类有害生物中最为低等的一类,也最容易产生抗性。人类往往通过食用保健品,提高对病菌的抗病能力——即免疫力。有人将这种理念也应用到作物的抗病能力上,也就是通过使用某种物质来提升作物的防疫功能,引发或激活植物的抗病能力。现把这种物质称之为“抗病激活剂”。烯苯苯噻唑及活化酯是当今最早上市的抗病激活剂品种。

  抗病激活剂本身无杀菌或抑菌作用,它使用后可使作物不易染病,它的功能需经一定时间方能呈现。

  4  利用生物特有的功能作为开发新农药的方向

  抗性是一切生物保护自己的必然行为。不少生物的抗性形成往往与其基因及其自身形成的某种物质或酶(如P450酶)有关。有人考虑可否通过提取或模拟制取这种物质作为抗御害虫侵袭的有力武器,亦可作为测定开发新杀虫剂的靶标。

  以上所述物质如果能付之实际应用,可彻底改变传统农药的概念,真正使农药从简单的“杀死”变成能主动的调节及控制有害生物的“调控”,使人类对害物防治从“必然王国”迈入“自由王国”,制备和使用这类“农药”正是人们所期待和翘盼的,毫无疑问,制备和使用这类“农药”难度要大得多。(CAC农化展)

 

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