日本久久久生化新聞中(zhōng)心
news center在2017年11月1日實施的《農藥登記資料(liào)要求(qiú)》(以下簡稱《要求》)中,雖然沒有明確生物(wù)源農藥或生物農藥的定義,但(dàn)按(àn)照來源將農藥分(fèn)為化學農藥、生物化學農藥、微生物農藥、植物源農藥,其(qí)中後麵3類屬於生物源農藥。
農用抗生素是通(tōng)過微(wēi)生物發酵生產(chǎn)的,雖然(rán)也屬於生物源農藥(yào),但在登記資料要求方麵,除部分(fèn)試驗項目因產品特(tè)殊性質無法提供外(可申(shēn)請減免),其他基本等(děng)同於化學農藥,目前世(shì)界(jiè)上其他國家幾乎沒有將此作為生物農藥對待。由於農用抗生素很多品種如阿(ā)維菌素(abamectin)、井岡黴(méi)素(jingangmycin A)等在農(nóng)業生產(chǎn)中用量較大,國(guó)內還有很多新品(pǐn)種如寧南黴素(ningnanmycin)、嘧啶核苷類(lèi)抗菌素(sù)等,在某些場合也被當作生(shēng)物農(nóng)藥宣傳。因此,本文將生物化學農藥、微生物農藥、植物源農(nóng)藥、農用抗(kàng)生素4類暫歸為生(shēng)物(wù)源農藥類介紹。
生物源農藥登記情況
截止(zhǐ)到2017年12月31日,除農用抗生素外,已登記的生物源(yuán)農藥有效成分102個,產品1,379個,分別占(zhàn)農藥總有效成分和總產(chǎn)品數量(liàng)的15%和(hé)3.6%;如包括農用抗生素有效成分115個(gè),產品3,764個,分(fèn)別占比為17%和9.8%。其中微生物農藥有效成分(fèn)數量多,農(nóng)用抗生素產品數(shù)量多。
2017年登記17個新農藥,其(qí)中生物源農藥占新農藥的59%,新生物農藥數量首次超(chāo)過新化學農藥(yào)數量,說明生物農藥正在快速發展,每年約(yuē)以(yǐ)4%左右速度遞增。在我(wǒ)國登記的生物農藥中還有美國的(de)哈茨木黴菌(trichoderma harzianum)、d-檸檬烯(d-limonene)、澳大利亞的除蟲菊素(pyrethrins)、梨小性迷向素(oriental fruit mothsex pheromone)、荷蘭的誘蟲烯(xī)(muscalure)、德國(guó)的驅蚊酯(ethyl butylacetylaminopropionate,IR3535)、印度的(de)印(yìn)楝素(sù)(azadirachtin)等境外公司的(de)產(chǎn)品。
登記資料要求
新《要求》是按生(shēng)物化學農藥、微生物農藥、植物(wù)源農(nóng)藥的原藥/母藥(一般資料、產品化學、毒理學、環境影響等)和製劑(一般資料、產品化學、毒理學、藥(yào)效、殘留環境影響等)登記的資料分類設定,並匯總生物農藥登記資料的基本要求和關(guān)注點。具體文件和相(xiàng)關配套政策可見中國農藥(yào)信息網(http://www.chinapesticide.org.cn/)。
新(xīn)修訂《農藥管理條例》鼓(gǔ)勵和支持研製、生產、使用安全、高效、經濟的農藥,推進農藥風險評估(gū),促進農藥產業升級;提高了農藥登記和生產許可門檻,給生物農藥登記相對寬鬆政策,為生物農藥發展創(chuàng)造良好機(jī)遇(yù)。
生物農藥的標準製定
到目前,我國已製定生(shēng)物農藥標準超過120個,其中有60多項產品質量和方法標準;藥效有近30項評價、使用技術規程等標(biāo)準;毒理學有6項微生物毒理學試驗準則(NY/T 2186.1-6—2012);環(huán)境有新發布9項標準,即微生物(wù)農藥環境風(fēng)險評價試驗(yàn)準則(鳥類、蜜蜂、家蠶、魚類、溞類、藻類,NY/T 3152.1-6—2017)和微生物農藥、土壤、水、植物葉麵(NY/T 3278.1-3—2018);還有殘留14項標準。在《食品安全國家標準(zhǔn)食品中農藥大殘(cán)留限量》GB 2763—2016中(zhōng)規定了阿維菌(jun1)素(abamectin)、春雷黴素(kasugamycin)、多抗黴素B(polyoxin B)、多殺黴素(spinosad)、井岡黴素A(jingangmycin A)、寧南黴素(sù)(ningnanmycin)、除蟲菊素(sù)(pyrethrins)、苦參堿(matrine)、魚藤酮(rotenone)、複硝酚鈉(sodium nitrophenolate)等生物農藥的每日大允許(xǔ)攝入量(ADI)和大允許殘留限量(MRL)。
總之,生物(wù)農藥標準已取得(dé)較大進展,標準類別覆蓋多領域,對提高生物農藥產品(pǐn)整體質量,科學、規(guī)範(fàn)生物農藥登記管理政策和要求具有重要意義。但缺乏係統性,缺少規範檢測技術、質量管理規範、評價準則、安全使用和貯藏運(yùn)輸等環節的通用標準。
目前,國(guó)際組織相關生物農藥標準有12個,其中有5個FAO/WHO標準手冊——微(wēi)生物殺幼蟲細菌TK/WP/WG/WT/SC規範(正在(zài)修訂為FAO/WHO第9節微生物農藥標準導則,其試(shì)用版計劃在2018年底前發布),產品標準有5個WHO、2個FAO。在2018年FAO/WHO農藥標準聯席會議上,雖然枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)QST 713 TK/WP/SC的FAO/WHO未通過,但在2019年將會繼續討(tǎo)論此標(biāo)準,及我國提出的甜菜夜蛾核型多角體病毒(Spodoptera exigua nucleopolyhedrovirus)TK/SC的FAO標準,由此看到國際生物農藥標(biāo)準的發(fā)展,我國(guó)的生物農藥標(biāo)準也在加速挺(tǐng)進國際領域。
衛生(shēng)用生物農藥(yào)
有效成分(fèn)與產品
我(wǒ)國衛生用農藥已登記95個有效成分(截至2018.9.11),產品(pǐn)2,600多個(截至2018.6.20),其(qí)中原藥/母藥類占7.1%,生產企業700餘家(jiā)。根據農(nóng)辦農函(hán)[2018]17號,自2019年(nián)3月26日起,禁(jìn)止含氟蟲胺農藥產品的銷售和使用。
按衛(wèi)生用農藥結構主要可(kě)分為7類,其中擬除蟲菊酯類有效成分占農藥品種的42%(其產(chǎn)品占總產品的73%)、有機磷(lín)類占11%(產品占4%)、無機類(lèi)占6%(產品占1%)、氨基甲酸酯類占4%(產品(pǐn)占4%)、微生物類占4%(產(chǎn)品占1%)、有機氯類占(zhàn)1%(產品占1%)、其他類(包括苯基吡唑類、煙堿類、苯甲酰脲類等)占27%(產品占16%)等。
衛生用生物源農藥有(yǒu)效成分占衛生用(yòng)有效成分的(de)11.6%(截(jié)至2018.9.24),其(qí)產品占衛生用產品的3.4%。
近年首次(cì)登(dēng)記新衛生生物源農藥S-烯蟲酯(S-methoprene),是十二碳二烯酸酯主體構(gòu)架相(xiàng)似物,與昆蟲生長調節劑倍半萜烯類(lèi)功能一致,屬於生物(wù)化學農藥的昆蟲調節劑,防治蚊幼蟲,已取得95%原藥(WP20180181)和20%微囊懸浮劑(WP20180179)登記。該產品體現了生物農藥“源於自然、高(gāo)於自然、回歸(guī)自然”的特性,在美國已使用了50年,還有S-烯蟲炔酯(S-kinoprene)、S-烯蟲乙酯(S-hydroprene)、烯蟲硫酯(triprene)等“家族”係列產品。
登記新劑型有:5.6%防蚊揮散芯(xīn)(桉油精/eucalyptol)屬於植物源農藥(WP20180149)。
登記產品主要特點
登記數量下降
近5年衛生用農藥登記量分別與當年農藥登記總(zǒng)量的年度累(lèi)積和年度新增的比值分別由7.5%降至6.6%、8.7%降至4.2%,由此看到衛生(shēng)用農藥產品登(dēng)記數量在明顯下降。
這趨勢符合農藥使用量零增長的要求,當然也有可能受環保和農藥生產企(qǐ)業生產許(xǔ)可(kě)證的頒發等政策限製(zhì),導致企業轉行、兼並重組等。
防蚊幼蟲產品偏少
防蚊幼蟲(chóng)產品偏少、品種有(yǒu)限、發展緩慢,我國與國(guó)際情況相似,其產品僅占衛生(shēng)用(yòng)農藥總量的1.7%,防蚊幼蟲生物農藥占衛生用生(shēng)物農(nóng)藥產品的25%。但這類產品(pǐn)將在推動病媒生物(wù)綜合(hé)防治“三部曲”(即清潔、殺幼、防蚊(wén))中起到重要(yào)的先遣防蚊作用。
目前,已登記防蚊幼蟲的農藥有8個有效成分:蘇雲金杆菌以色列亞種占防蚊幼蟲產品的36%,球(qiú)形芽孢杆菌(jun1)占9%,吡丙醚(mí)占16%、醚(mí)菊酯占2%,吡蟲啉占2%、S-烯蟲酯占5%、倍硫磷占16%、雙硫磷占14%(美國已於2015年停止使用2個有機磷農藥)。
劑型(xíng)6種:顆粒劑GR(占防蚊幼蟲產品的39%)、懸浮劑SC(占26%)、可濕性粉劑WP(占19%)、微囊懸浮劑(jì)CS、水乳劑EW、粉劑DP。
生物源農藥的發展(zhǎn)
生物(wù)源農藥在我國(guó)已(yǐ)有悠久的曆史,我國是早應用(yòng)植物源農藥防治作物病蟲害的國家之一,早在公元前10世紀,就用(yòng)莽草(狹葉茴(huí)香,芒草)、藜蘆等植物來防治(zhì)病蟲害。1935年我國開(kāi)始少量種植(zhí)除蟲菊。21世紀初(chū),其主產地除非洲肯尼亞、坦桑尼亞等,還有日本、澳大利亞,及江蘇、雲南、台灣等(děng)地。隨著我國的改革開放,新農藥的引進和工業化(huà)迅速發展,加上生物農藥(yào)特性(藥效偏低(dī)等),其步伐顯(xiǎn)得有些遲緩,但卻(què)是綠色農業發展的主力軍。正如沈寅初院士說(shuō)“生物(wù)源化合(hé)物是農藥活性前提化合物的寶庫(kù)”,其實除蟲菊素就是擬除(chú)蟲菊酯類農藥的先導化合物。
由(yóu)於我國實行(háng)農藥登記管理起步較晚(wǎn),30多年來,農藥管理正由注重質量和藥效向質量與安全管理並重的方向轉變。中國農藥(yào)還在發展階段(duàn),中(zhōng)國幾代人正在為此而奮(fèn)鬥(dòu),努(nǔ)力(lì)提高農藥的登記、生產、使用和管理水平。
差異和方向
FAO/WHO生物農藥登記指南
2017年,FAO/WHO聯合發布了《用於植物(wù)保護和公共(gòng)衛生的(de)微生物、植物源和化學信息素類的生物(wù)農藥登記指南》,用於取代1988年FAO出版的“生(shēng)物農藥的登記”。這是農藥管理的國際(jì)行為守則,對規範我國生物農藥登記資(zī)料要求具有重要(yào)參考價值(zhí)和指導意義。
微生物農藥(yào)通常產品技術(shù)規格是采用範(fàn)圍而不是絕(jué)對數字表示,微生物含量可以g/kg或g/L(或%w/w)和菌落形成單位(CFU)或(huò)經生(shēng)物測試的生物效價表示。其存在相關次生化合物/代謝物(Relevant secondary compound,metabolite),被(bèi)認為類似於“關注組分”。新來源微生物如是Ⅰ級技術等同,就不(bú)需要Ⅱ級評估。要注意非本地MPCA物種的風險(xiǎn)性可能會更高。
植物源農藥是由(yóu)植物中一(yī)種或多種成分組成複雜的混合物,為此提出“標誌性成分(或主導化合物)Leadcomponent concept”和“關注組分Component of concern”。植物源農(nóng)藥是通過加工自(zì)然植(zhí)物原料獲得,受地(dì)理區域和氣候條(tiáo)件(jiàn)、植物的種植、儲存和加工及植物使用部位等(děng)影響。通常植物活性物質不是分批生產的,故將“樣品”取代“批次”。植物特征範圍是母藥的“化學指紋”,其成分/規格、技術(shù)等同性(xìng)成(chéng)為產品質量焦點;對具有毒性(xìng)植物需要采取(qǔ)降低(dī)危險措施,避免或小化對人類健康的威脅;對殘留、環境和生態毒理學要求暴露量低於或(huò)接(jiē)近自然暴露量;藥效要盡可(kě)能有效並(bìng)始終如一地發揮作用。
通常化學信息素農藥是(shì)合成天然等同物(wù)。該產品有可回收和不可(kě)回收(shōu)揮散芯(dispensers)(在《農(nóng)藥劑型(xíng)名稱及代碼》GB/T 19378—2017中,已製定(dìng)“揮散芯”劑型)。當該產品使用暴露水平和化學信(xìn)息素的自(zì)然暴露水平相近時(相同途徑,暴露(lù)量在1個數量級),除描述該(gāi)成分(fèn)的鑒別、特點和(hé)分析方法(fǎ)外,不需要提供(gòng)其他信息。自然暴露水平可用試(shì)驗數據估算,然後將獲得實際參考值與(yǔ)其產品的用量比較(jiào)。
如果原藥由異構體(tǐ)構成,則需要說明其各異構體的比例。但不需要將技術參數設(shè)計成與(yǔ)天然化學信息(xī)素完全(quán)相同,因(yīn)為(wéi)後者可(kě)以變化。由於產品中需要使(shǐ)用活性物質的量極少,通(tōng)常隻製備少(shǎo)量生(shēng)產批次,有時隻有其中一批可用(yòng)。建議申請人盡可能多地提供數據,包括實驗室和中試生產中的數據。
化(huà)學信息素(sù)農藥的田間藥效試驗較為複雜,難以大規模重複。因此,盡可能多地提供有關靶標生物(wù)學(xué)和化學信(xìn)息素可能作用機製的信息是必要的。化學信息素農藥用於植物保(bǎo)護產(chǎn)品或(huò)公共衛生產品可完(wán)全控製、部分控製或(huò)輔(fǔ)助控製有害生物,藥效衡量標(biāo)準通常不是對有害生物的致死劑量,而是對作物可收獲部分的損害的減少量。一般比常(cháng)規化學農藥預期效果具有更多的變化性。揮散技術可(kě)降低(dī)暴露水平和/或提高其有效性,是一種緩慢有效釋放及盡可(kě)能延長其效果的重要手段。
美國生物農(nóng)藥管理(lǐ)
美國是世(shì)界上早實行農藥(yào)登記管(guǎn)理製度的(de)國家,1947年製定了《聯邦殺蟲劑(jì)、殺菌劑、殺鼠劑法》,首(shǒu)次提出農藥要進行登記,規定農藥登記和標簽要求,是農藥管理嚴格和科學的國家之一,其登記框架(jià)和理念值得發展中國(guó)家參考借(jiè)鑒,也是國際組織FAO/WHO文件資料的主要參考藍本。
美國生物農藥登記起(qǐ)步早,1990年後進入快速發展階段。2017年9月30日,美(měi)國公布已登記生物農藥有效成分390個,且品種多樣(yàng)。其中生物化學農藥在生物農藥中的數(shù)量多(占52%),微生物農藥占32.6%,其他類農藥(yào)占5.9%。另外還有37個(gè)轉基因類農藥(PIP)。
其(qí)他(tā)國家的生物農藥
國際上對生物農藥的定義(yì)和登記政策沒有(yǒu)統一。對微(wēi)生物和生(shēng)化農(nóng)藥多數認為屬於生物農藥;對天敵(dí)和轉基因的共識不(bú)多(duō),我國在(zài)新《要求》中已無天(tiān)敵登記規定;農用抗生素幾乎沒有(yǒu)認同的,美(měi)國的遊(yóu)黴(méi)素natamycin和多(duō)抗黴(méi)素D鋅鹽polyoxin D zinc salt是歸屬於生物農藥。有的國家還有無脊椎動物線蟲invertebratenematode等。
各(gè)國對植物源農藥的(de)認知各異。由於植物(wù)源農藥多是較複雜的化合物,從性質到毒性等存在差異較大。美國生(shēng)物農藥定義後落筆是低風險農藥,實際是把植物源農藥分為2部分,對沒有直接毒殺(shā)作用(yòng)低風險部分(如引誘和驅避劑等類(lèi),如揮發性精油等產品)列入生物農藥即(jí)可進入快速登記程序,有利推(tuī)進生物農藥的發展;且不強調是種植還是合成,隻要(yào)求結構與天然相似(sì)、功能相同,可能也為節省資源(yuán)、鼓勵工業化生產;對其餘部分則按常(cháng)規農藥登記(如除蟲菊素pyrethrin、魚藤酮rotenone、煙堿nicotine等),現匯總部分國家(jiā)和組織的生物農藥分類表(見表6),可看到(dào)他們的差異(yì)。
目前,美國、加拿大和墨西哥的生物農藥使用量多,占世界總量的44%,見圖4。其中美洲占40%、歐洲20%、亞洲13%、大洋(yáng)洲11%、拉丁美洲(zhōu)9%、非洲3%。
展望挑(tiāo)戰
截至2015年底,我國生物農藥(yào)企業占農藥企業的(de)近20%(不包括抗生素(sù)農藥)。據統計,我國生物農(nóng)藥年產(chǎn)量達到近30萬噸(包括原藥和製劑),約占農藥產量的8%。2017年僅林業使用(yòng)生物農藥就有9,600多噸(不包括抗(kàng)生素(sù)產品(pǐn)),比2016年增加(jiā)了65.6%,其中生物化學農藥占生物農藥的64%。隨著環保和安全(quán)的需要,生物農藥生產也將麵臨嚴峻的挑戰。
生(shēng)物防治是綜合防治的重要措(cuò)施之一,但生物農藥防治覆(fù)蓋率才近10%,遠低於發達國家20%~60%的水平。為此,要提高生物農藥的生產能力和使用水平,延緩化學農藥的抗藥性(xìng),優化品種結構,提高施藥技術,促進生物(wù)農藥快速發展。
目前,我國生物農藥產業已有一定規模,但其登記、生(shēng)產和使用的步伐還較緩慢。我國的農藥管理還在成長,認知和技術水(shuǐ)平都(dōu)要不斷(duàn)錘煉和提高。溝通是好的橋梁。讓我國的生物農藥早日邁進世界領域(yù)。
小結
農業農(nóng)村部提出農藥使用量要達到零增長(zhǎng),倡導(dǎo)建立資源節約型和環境友好(hǎo)型的生態文明和綠色生產。這給生物農藥創造了生存和發展空間,有利推動生物產業的前進。在推進病媒生物綜合防治的“清潔、殺幼、防蚊”三部曲中,生物農藥將起(qǐ)到重要作用。
在2017年(nián)11月1日實施(shī)的《農藥登記資料要求》(以下簡稱《要求》)中,雖然沒有明確生物源農藥或生物農藥的定義,但按照來(lái)源將農(nóng)藥分為化學農藥、生物化學農藥、微生物農藥、植物源農藥(yào),其中後麵3類屬於(yú)生物源農藥。
農用抗生素是通過微生物發酵生產的,雖然也屬於生物源(yuán)農藥,但在登記資料要求方麵,除(chú)部分試驗項目(mù)因產品特殊性質無法(fǎ)提供外(wài)(可(kě)申請減(jiǎn)免),其他基本等(děng)同於化學(xué)農藥,目(mù)前(qián)世界上其他國家幾(jǐ)乎沒有將此作為生物農藥對(duì)待。由於農用抗生素很多品種如阿維菌素(abamectin)、井岡黴素(jingangmycin A)等在農業生產中用量較(jiào)大,國內還有很多新品種如寧南黴素(ningnanmycin)、嘧(mì)啶核苷類抗菌素等,在某些場合也被當(dāng)作生物農(nóng)藥宣傳。因此,本文(wén)將生(shēng)物化學農藥、微生物農藥、植物源農藥、農用(yòng)抗生素4類暫歸為生物源農藥類介(jiè)紹。
生物源農(nóng)藥登記情況
截止(zhǐ)到2017年12月31日,除農(nóng)用抗生素外,已登記(jì)的生物源農藥(yào)有效成分102個,產品1,379個,分別占農藥總有效成分(fèn)和(hé)總(zǒng)產品數量的15%和3.6%;如包括農(nóng)用抗生素有效成分115個,產品3,764個,分別占比為17%和9.8%。其中微生物農藥有(yǒu)效成分數量多,農(nóng)用抗生素產品數量(liàng)多。
2017年登記17個新農藥,其中(zhōng)生物(wù)源農藥占新農藥的59%,新生物農藥數量首(shǒu)次超過新化學農藥數量,說明生物農藥正在(zài)快速發展,每年約以4%左右速度遞(dì)增。在(zài)我國登記的生物農藥中還有美國的哈(hā)茨木黴菌(trichoderma harzianum)、d-檸檬烯(d-limonene)、澳大(dà)利亞的除蟲菊素(pyrethrins)、梨小性迷向素(oriental fruit mothsex pheromone)、荷蘭的誘蟲烯(xī)(muscalure)、德國的驅蚊酯(ethyl butylacetylaminopropionate,IR3535)、印度的印(yìn)楝素(azadirachtin)等境外公司的產品(pǐn)。
登記資料要求
新《要求》是按生(shēng)物化學農藥、微生物農藥、植物源農藥的(de)原藥/母(mǔ)藥(一般資料、產(chǎn)品(pǐn)化學、毒理學、環境影響等)和(hé)製劑(一般資料、產品化學(xué)、毒理學、藥效、殘留環境影響等)登記的資料分類設定(dìng),並匯總生物農藥登記資料的基本要求和關注點。具體(tǐ)文件和相關配套政策可見中國農(nóng)藥信息網(http://www.chinapesticide.org.cn/)。
新修訂《農藥管理條例》鼓勵(lì)和支持研製、生產(chǎn)、使用安全、高效、經濟的農藥,推(tuī)進(jìn)農藥風險評估,促進農藥產業升級;提高了農(nóng)藥登(dēng)記和生產許可門檻,給生物農藥登記相對寬鬆政策,為生物農藥發展創造良好機遇。
生物農藥的標準製定
到目前,我國(guó)已製定生物農(nóng)藥標準超過120個,其(qí)中有60多項產品質量和方法標準;藥(yào)效有(yǒu)近30項評價、使用技術規程等標準;毒理學有6項微(wēi)生物毒理學試驗準則(NY/T 2186.1-6—2012);環境有新(xīn)發(fā)布(bù)9項標準,即微生物農(nóng)藥環境風險評價試驗準則(鳥類、蜜蜂、家(jiā)蠶、魚類、溞類、藻類,NY/T 3152.1-6—2017)和微生物農藥、土壤、水、植物葉麵(NY/T 3278.1-3—2018);還有殘留14項標準。在《食品(pǐn)安全國家標準食品中農藥大殘留(liú)限量(liàng)》GB 2763—2016中規定了(le)阿維菌素(abamectin)、春雷黴(méi)素(kasugamycin)、多抗(kàng)黴素(sù)B(polyoxin B)、多殺黴素(spinosad)、井岡黴素A(jingangmycin A)、寧南黴(méi)素(ningnanmycin)、除蟲菊素(pyrethrins)、苦參堿(matrine)、魚藤(téng)酮(rotenone)、複硝酚鈉(sodium nitrophenolate)等生物農藥的每日大允許攝入量(ADI)和(hé)大允(yǔn)許殘(cán)留限量(MRL)。
總之,生物農藥標準已取得(dé)較大進展,標準類別覆蓋多領域,對提高生物農藥產品整體質量,科學、規範生物農(nóng)藥登記管理政策和要(yào)求具有(yǒu)重要意義。但缺乏係統性,缺(quē)少(shǎo)規範檢測技術(shù)、質(zhì)量管理規範、評價準則、安全使用和(hé)貯藏運輸等環節的通用標準。
目前,國際組織相關生物(wù)農藥標準有12個,其中有5個FAO/WHO標準(zhǔn)手(shǒu)冊——微生物殺幼(yòu)蟲細菌TK/WP/WG/WT/SC規範(正在(zài)修訂為FAO/WHO第9節微生物農藥標準導則,其試用版計劃(huá)在2018年底前發布),產品標準有5個WHO、2個FAO。在2018年FAO/WHO農藥標準聯席會議上,雖然枯草(cǎo)芽孢杆(gǎn)菌(Bacillus subtilis)QST 713 TK/WP/SC的FAO/WHO未通過,但在2019年將會(huì)繼續討(tǎo)論此標準,及我國提出的甜菜(cài)夜蛾核(hé)型多角體(tǐ)病毒(Spodoptera exigua nucleopolyhedrovirus)TK/SC的FAO標準,由此(cǐ)看到(dào)國際生物農藥標準的發展,我國的生物農藥標準也(yě)在加速挺進國際領域。
衛生(shēng)用生(shēng)物農藥
有效成分與產品
我國衛(wèi)生用農藥已登記95個(gè)有效成分(fèn)(截至2018.9.11),產品2,600多個(截至2018.6.20),其中原藥/母(mǔ)藥類占7.1%,生產企業700餘(yú)家。根據農辦農函[2018]17號,自2019年3月26日起,禁止含氟蟲胺農藥產品的銷售和使用。
按衛(wèi)生用(yòng)農藥結構主要可分為7類,其中擬除蟲菊酯類有效(xiào)成分占農藥品種的42%(其產品占總產品的73%)、有(yǒu)機磷類占11%(產品占4%)、無機類占6%(產品(pǐn)占1%)、氨基甲酸酯類(lèi)占4%(產品占(zhàn)4%)、微(wēi)生物類占4%(產品占1%)、有機氯類占1%(產品占1%)、其他類(包括苯基吡(bǐ)唑類、煙堿類、苯甲酰脲類等)占27%(產品占16%)等。
衛生用生物源農藥有效成(chéng)分(fèn)占衛生用有效成分的11.6%(截至2018.9.24),其產品占衛生用產品的3.4%。
近年首次登記新衛生生物源農藥S-烯蟲酯(S-methoprene),是十二碳二烯酸酯主體構架相似物,與昆蟲生長調節劑倍半萜(tiē)烯類功能一致,屬於生物化(huà)學農藥的(de)昆蟲調節劑,防治蚊幼蟲(chóng),已取得95%原藥(WP20180181)和20%微囊懸浮劑(WP20180179)登記。該產品體現了生物農藥(yào)“源於自然、高於自然、回歸自然”的特性,在美國已使用了50年,還有S-烯蟲炔酯(S-kinoprene)、S-烯蟲乙酯(S-hydroprene)、烯蟲硫酯(triprene)等“家族”係列產品(pǐn)。
登記(jì)新劑型有:5.6%防蚊揮散芯(桉油精/eucalyptol)屬於植物源農藥(yào)(WP20180149)。
登記產(chǎn)品(pǐn)主要特點
登記數量下降
近5年衛生用(yòng)農(nóng)藥登記量(liàng)分(fèn)別與當(dāng)年農藥登記總量(liàng)的年度累積和年度新增的比值分(fèn)別由7.5%降至6.6%、8.7%降至4.2%,由此看(kàn)到衛生用農藥產品登記數量在明顯下降。
這趨勢符合農藥使用量零(líng)增長的要(yào)求,當然也有可能受環保和(hé)農藥生(shēng)產企業生產許可證的頒發等政策限製,導致(zhì)企業轉行(háng)、兼並重組等。
防蚊幼蟲產品偏少
防蚊(wén)幼蟲產品偏(piān)少、品種有限、發展緩慢(màn),我國與國際情況相似,其產品僅(jǐn)占衛生用農藥總量的1.7%,防蚊幼蟲生物農藥占衛生用生物(wù)農藥產(chǎn)品的25%。但這類產品將在推(tuī)動病媒生物綜(zōng)合防治“三部曲”(即清潔、殺幼、防蚊)中(zhōng)起到重要的先遣(qiǎn)防蚊作用。
目前,已(yǐ)登記防蚊(wén)幼蟲的農藥有8個有效成分:蘇雲金杆菌以色列亞種占防蚊幼蟲產品(pǐn)的36%,球形芽孢杆菌占9%,吡丙(bǐng)醚(mí)占16%、醚菊(jú)酯占2%,吡(bǐ)蟲啉占2%、S-烯蟲酯占5%、倍硫磷占16%、雙硫磷占(zhàn)14%(美國已於2015年(nián)停止使用2個有機磷農藥)。
劑型6種:顆粒劑GR(占防蚊幼蟲(chóng)產品的39%)、懸(xuán)浮劑SC(占26%)、可濕性粉劑WP(占19%)、微囊懸浮劑CS、水乳劑EW、粉劑DP。
生物源農藥的發展
生物源農藥在我國已有悠久的曆史,我國(guó)是早應用植(zhí)物源農藥防治(zhì)作物病蟲(chóng)害的(de)國家之一,早在公(gōng)元前10世紀,就用莽草(狹(xiá)葉茴香,芒草)、藜蘆等植物來防治病蟲害。1935年我國開始少量(liàng)種植(zhí)除蟲菊。21世紀初,其主產地除非洲肯尼亞、坦桑尼亞等,還有日本、澳大利亞,及江蘇、雲南(nán)、台(tái)灣等地(dì)。隨著我國的改革開放(fàng),新(xīn)農藥的引進和工業化迅速(sù)發展,加上生物農藥特性(藥效(xiào)偏低等),其步(bù)伐顯得有些遲緩,但(dàn)卻是綠色(sè)農業發展的(de)主(zhǔ)力軍。正如沈寅初(chū)院士說“生物(wù)源化合(hé)物是農藥活性前提化合物的(de)寶庫”,其(qí)實除蟲菊素就是擬除蟲(chóng)菊酯類農藥的先導化合物。
由於我國實(shí)行農藥登記管理起步較晚,30多年(nián)來,農藥管理(lǐ)正由注重質(zhì)量和藥效向質量與安全管理(lǐ)並重的方向轉變。中國農藥(yào)還在發展階段,中國幾代人正在為此而奮(fèn)鬥,努(nǔ)力提高農藥的(de)登記、生產、使用和管理水平。
差異和(hé)方向
FAO/WHO生物農藥登記指(zhǐ)南
2017年,FAO/WHO聯合發布了《用於植物保護和公共衛生的微生物、植物源和化學(xué)信息素類的生物農(nóng)藥登記指南》,用於取代1988年FAO出版的“生物農藥的登記”。這是農藥管(guǎn)理的國際行為守(shǒu)則,對規範我國生(shēng)物農藥登記資料要求具有重要參(cān)考價值和指導意義。
微生物農藥通常產品技術規(guī)格是采用(yòng)範圍而不是絕對數(shù)字(zì)表示,微生物含量可以g/kg或g/L(或(huò)%w/w)和(hé)菌落形成單位(CFU)或經生物測試的生物效價表示。其存在相關次生(shēng)化(huà)合(hé)物/代謝物(Relevant secondary compound,metabolite),被認為類似於“關注組分(fèn)”。新來(lái)源微生物如是Ⅰ級技術等同,就(jiù)不需要(yào)Ⅱ級評估。要注意非本地MPCA物種的風險性可能會更高。
植物源農藥是由植物中一種或多種成(chéng)分組成複(fù)雜(zá)的混合(hé)物,為此提出“標(biāo)誌性成分(或主導化合物)Leadcomponent concept”和“關注組分Component of concern”。植(zhí)物源農藥是通過加工自然植物原料獲得,受地理(lǐ)區域和氣候條(tiáo)件、植物的種(zhǒng)植、儲存和加工及植物使用(yòng)部(bù)位等影響。通常植物活性(xìng)物質不是分批生產的,故(gù)將“樣品”取代“批次”。植物特征範圍是母藥的“化學指紋”,其成分/規格、技術等同性成為產品質量焦點;對具有毒性植物需要(yào)采取降低危險措(cuò)施,避免或小化對人類健康的威(wēi)脅;對殘留、環(huán)境和生態(tài)毒理學要求(qiú)暴露量低於或接近自然暴露量;藥效要盡可(kě)能有(yǒu)效並始終如一(yī)地發揮作用(yòng)。
通常化學信息素農藥是合成天然等同物。該產品有(yǒu)可回收和不可回收揮散芯(dispensers)(在《農藥劑型名稱及代碼》GB/T 19378—2017中,已製定“揮散芯”劑型)。當該產品使用暴露水平和(hé)化學信息素的自然暴露水平相近(jìn)時(shí)(相同途徑,暴露量在1個數量級),除描述該成分的(de)鑒別、特點和分(fèn)析方法外,不需要提供其他信息。自然暴露水平可用試驗數據估算(suàn),然後將獲得實際參考值與其產品的(de)用量(liàng)比較。
如果(guǒ)原藥由異構體構(gòu)成,則需要說明其各(gè)異構體的比例。但不需要將技術(shù)參數設計成與天(tiān)然化學信息素完全相(xiàng)同,因為後(hòu)者(zhě)可以變化。由於產品中需要(yào)使(shǐ)用活性(xìng)物質的量極少,通常(cháng)隻製備少(shǎo)量生產批次,有時隻有其中一批可用。建議申請人盡可能多地提供數據,包括實驗室和中試生產中的數據。
化學(xué)信息素農藥的田間藥效試驗較為複雜,難以大規模重複。因此,盡可能多地提供有關(guān)靶標生物(wù)學和(hé)化學(xué)信息素可能作用機製的信息是必要的。化學信(xìn)息素農藥用於植(zhí)物保護(hù)產品或公共衛生產品可完全(quán)控製、部(bù)分控製或輔助控製有害生物,藥(yào)效衡量(liàng)標準通常不是對有害生物的致死劑量,而(ér)是對作物可收獲部分(fèn)的損害的減少量。一般比常規化學農(nóng)藥預期效果(guǒ)具有更(gèng)多的變化(huà)性。揮散技術可(kě)降低(dī)暴露水平和/或提高其有效性,是一種緩慢(màn)有效釋放及盡可能延長其(qí)效果(guǒ)的重要手段。
美國生(shēng)物農藥管理
美(měi)國(guó)是世(shì)界上早實行農藥登記(jì)管理製度的國家,1947年製定了《聯邦殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑法》,首(shǒu)次提出農藥要進(jìn)行登記,規(guī)定農藥登記和(hé)標簽要求,是農藥管理嚴格和科學的國家之一,其(qí)登記(jì)框架和(hé)理念值(zhí)得(dé)發展中國家(jiā)參考借鑒(jiàn),也是國際組織FAO/WHO文件資料的主(zhǔ)要參考(kǎo)藍本。
美(měi)國生物農藥登(dēng)記起步早,1990年後進入(rù)快速發(fā)展階段。2017年9月30日,美國公(gōng)布已登記生物農藥(yào)有效成分390個,且品種多樣(yàng)。其中生物化學農藥在生物農藥中的數量多(占52%),微生物農藥占32.6%,其(qí)他類(lèi)農(nóng)藥占5.9%。另外還有37個轉基因類農藥(PIP)。
其他國家的(de)生物農藥
國際上對生物農藥的定義和登記政策沒有統一。對微生物和生化農藥多數認為屬於(yú)生物農藥;對天敵和轉基(jī)因的共識(shí)不多,我國在新《要求》中已無天(tiān)敵登記規定;農用抗生素幾乎沒有認同的,美國的遊黴素natamycin和多抗黴(méi)素D鋅鹽polyoxin D zinc salt是歸屬於生物農藥。有的國家還有無脊椎動物線蟲invertebratenematode等。
各國對植物源農藥(yào)的認知各異。由於植物源農藥多是較複(fù)雜的(de)化合物(wù),從(cóng)性質到毒性等存在差異較大。美國生物農藥(yào)定義後落筆是低(dī)風險農藥,實際是把植(zhí)物源農藥分為2部(bù)分,對沒有直接毒(dú)殺作用低風險部分(如引誘和驅避劑等類,如揮發性精(jīng)油等(děng)產品(pǐn))列入生物農藥即可進入快速登記程序,有利推進生物農藥的發展;且不強調是種植還是合成,隻要求結構與天然相似、功能相同,可能也為節省資源、鼓勵工業化生產;對其餘部分則按常規農藥登記(如除蟲菊素pyrethrin、魚藤酮(tóng)rotenone、煙堿nicotine等),現匯總部分(fèn)國家和組織的生物農藥分類表(見表6),可看到他們的(de)差異。
目前,美國、加拿大和墨(mò)西哥的生物農藥使用量多,占世界總量的44%,見(jiàn)圖(tú)4。其中美洲占40%、歐洲20%、亞洲13%、大洋洲(zhōu)11%、拉丁美洲9%、非洲(zhōu)3%。
展望挑戰
截至2015年底,我國生物農藥企業占農藥企業的(de)近20%(不包括抗生素農藥)。據統計,我國生物農藥年產量達到近30萬噸(包括原藥和製劑),約占農藥產量(liàng)的8%。2017年僅林業使用生物農(nóng)藥就有9,600多噸(不包括抗生素產品),比2016年增加了65.6%,其中生物化學農藥占生(shēng)物農藥(yào)的64%。隨著環保和安全的需要,生物農藥生(shēng)產也(yě)將麵臨嚴峻的挑戰(zhàn)。
生物防治是綜合防治的重要(yào)措施之一,但(dàn)生物農藥防治覆蓋率才近10%,遠低於發達國家20%~60%的水平。為此,要提高生物(wù)農藥的(de)生產能力和使用水平(píng),延緩化學農藥的抗藥性,優化品種結構,提高施藥技術(shù),促進生物農藥快速發展。
目前,我國生物農藥產業已有一(yī)定規模,但其(qí)登記、生產和使用的步伐還(hái)較緩慢。我(wǒ)國的農藥(yào)管(guǎn)理還在成長,認知(zhī)和技術水平都(dōu)要不斷(duàn)錘煉和提高。溝通是好的橋梁。讓我國的生物農(nóng)藥早日邁進世界領域(yù)。
小結
農業農村部提出農藥(yào)使用量要達到零增長,倡導建立資源節約型和環境友好型的(de)生態文明和(hé)綠色生產。這給生物農藥創造了生存和發展空(kōng)間,有利推動生物產業的前進。在推進病媒生物綜合防治的“清潔、殺幼、防蚊”三部曲中,生物農(nóng)藥將起到重要作用。