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在2017年11月(yuè)1日實施的《農藥登記資料(liào)要求》(以下(xià)簡稱《要求》)中,雖然沒有明確生物源農藥(yào)或生物農藥(yào)的定義,但按照(zhào)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(yuán)農藥(yào),其中後麵3類屬於(yú)生物源農藥。
農用抗生素是(shì)通過微生物發酵生產的,雖然也屬於生(shēng)物源農藥,但在登記資(zī)料要求方麵(miàn),除部(bù)分試(shì)驗項目因產品特殊性質無法提供(gòng)外(可申(shēn)請減(jiǎn)免),其他基本等同於化學農藥(yào),目前世界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維菌(jun1)素(abamectin)、井岡黴(méi)素(jingangmycin A)等在農業生產中用量較大,國內(nèi)還有很多新品種如寧南黴素(ningnanmycin)、嘧啶核苷類抗菌素等,在某些場合也被當作(zuò)生(shēng)物農藥宣傳。因此,本文將生物化學農(nóng)藥(yào)、微生(shēng)物農藥、植物源農藥、農用抗(kàng)生素4類暫歸為生物源農藥類介紹。
生物源農藥(yào)登記情(qíng)況
截止到2017年12月31日,除農用(yòng)抗生素外,已登記的生物源農藥有效成分102個,產(chǎn)品1,379個,分別占農藥總有效成分和總產品數量的15%和3.6%;如包(bāo)括(kuò)農用抗生素有效成分115個,產品3,764個,分(fèn)別占比為17%和9.8%。其(qí)中微(wēi)生(shēng)物農藥有效成分數量多,農用抗生素產品數量多。
2017年登(dēng)記17個新農藥,其中生物源農藥(yào)占新農藥的59%,新(xīn)生物農藥數量首次(cì)超(chāo)過新化學農藥數量,說(shuō)明生物農藥正在快速(sù)發展,每年約以4%左右速度遞增。在我國登(dēng)記的生物農藥中還有美國的哈茨木黴菌(trichoderma harzianum)、d-檸檬烯(d-limonene)、澳大利亞的(de)除蟲菊素(pyrethrins)、梨(lí)小性迷向素(oriental fruit mothsex pheromone)、荷蘭的(de)誘蟲烯(muscalure)、德國的驅蚊酯(ethyl butylacetylaminopropionate,IR3535)、印度的印楝素(azadirachtin)等境外公司的產品。
登記資料要求
新《要求》是(shì)按生物化學農藥、微(wēi)生物農藥、植物源(yuán)農(nóng)藥的原藥/母藥(一般(bān)資料、產品化(huà)學、毒理學、環境影(yǐng)響等)和(hé)製劑(一般資料、產品化學、毒理學(xué)、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。具體文(wén)件和相關配套政(zhèng)策可見中國(guó)農藥信息網(http://www.chinapesticide.org.cn/)。
新修訂《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(de)農藥,推進農藥風險(xiǎn)評估,促進農藥產業升級;提高了農藥登記和生產許(xǔ)可門檻,給生物農(nóng)藥登記相對寬鬆政(zhèng)策,為生物(wù)農藥發展創造良好機遇。
生物農藥的標準製定(dìng)
到(dào)目前,我(wǒ)國已製定生(shēng)物(wù)農藥標準超過120個,其中有60多項產品質(zhì)量和方法標準;藥效有近30項評價、使用(yòng)技術規程等標準;毒理學有6項微生物毒理學試驗準則(NY/T 2186.1-6—2012);環境有新發布9項標準,即微生物(wù)農藥環境風險評價試驗準則(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(rǎng)、水、植物葉麵(NY/T 3278.1-3—2018);還(hái)有殘留14項標準。在《食品(pǐn)安全國家標(biāo)準食品中農藥(yào)大殘留限量》GB 2763—2016中規定了阿維菌素(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(níng)南黴素(ningnanmycin)、除蟲菊素(sù)(pyrethrins)、苦參(cān)堿(matrine)、魚藤酮(rotenone)、複硝酚鈉(sodium nitrophenolate)等生物農藥的每日大允許攝入量(ADI)和大允許殘留限量(MRL)。
總之,生物農藥標準已取(qǔ)得較大進展,標準類別(bié)覆蓋多領域,對(duì)提高生物農藥產品整體質量,科學、規範生物農藥(yào)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(cè)技術、質(zhì)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(yào)標準有12個,其(qí)中有5個FAO/WHO標準手冊——微生(shēng)物(wù)殺幼蟲細菌TK/WP/WG/WT/SC規範(正在修訂為FAO/WHO第9節微生物農(nóng)藥標準導則(zé),其試用版計劃在2018年底前發布(bù)),產品標準有5個WHO、2個(gè)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(wèi)通(tōng)過(guò),但(dàn)在2019年將會繼續討論(lùn)此標準,及我國(guó)提出的甜菜(cài)夜蛾核型多角體病毒(Spodoptera exigua nucleopolyhedrovirus)TK/SC的FAO標準,由此(cǐ)看到國際生物(wù)農藥(yào)標準的發展,我國的生物農藥標準也在加(jiā)速挺進國際領域。
衛生用生(shēng)物農藥
有效成分與產品
我國衛生用農藥已登記95個有效成分(fèn)(截至2018.9.11),產品2,600多個(截(jié)至2018.6.20),其中原藥/母藥類占(zhàn)7.1%,生產企業700餘家。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。
按衛生用農藥結構主(zhǔ)要可分為(wéi)7類,其中擬除蟲菊酯(zhǐ)類有效成分占農(nóng)藥品種的42%(其產品占總產品的73%)、有機磷類占11%(產品占4%)、無機類占6%(產品占1%)、氨基甲酸酯類占4%(產品占4%)、微生物類占4%(產品占1%)、有機氯類占1%(產品占1%)、其他類(包括苯基(jī)吡唑類、煙堿(jiǎn)類(lèi)、苯甲酰脲類等)占27%(產品占16%)等。
衛生用生物源農(nóng)藥有效成分占衛生用有效成分(fèn)的11.6%(截至(zhì)2018.9.24),其產品占衛(wèi)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(shí)二碳二烯酸酯主體構架相似物,與昆蟲生長調節劑倍半萜烯類功能一致,屬於生物化學農藥的昆蟲調節劑,防治蚊幼蟲,已取(qǔ)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(rán)、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(yǐ)酯(S-hydroprene)、烯蟲硫酯(triprene)等“家族”係列產(chǎn)品。
登記新劑型有:5.6%防蚊(wén)揮散芯(桉油(yóu)精/eucalyptol)屬於植物源農(nóng)藥(WP20180149)。
登(dēng)記產品主要特點
登記數量下降
近5年衛生用農藥登記(jì)量分別與當(dāng)年農藥登記總量的年度累積和年度新增的比值分別由7.5%降至6.6%、8.7%降(jiàng)至4.2%,由(yóu)此看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(liàng)零增長的要求,當然也有可能受環保和農藥生產企業(yè)生產許可證的頒發等政策限製,導致企業轉行(háng)、兼(jiān)並重組等。
防蚊幼蟲(chóng)產品偏(piān)少
防蚊(wén)幼(yòu)蟲產(chǎn)品偏少、品種有限、發展緩慢,我國與(yǔ)國際情(qíng)況相似,其產品僅占衛生(shēng)用農藥總量的(de)1.7%,防蚊幼蟲生物農藥占衛生(shēng)用生物農藥產品的25%。但這類產品將在推動病媒生(shēng)物綜(zōng)合防(fáng)治“三部曲”(即清潔、殺幼、防蚊(wén))中起到重要(yào)的先遣(qiǎn)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(zhǒng)占防蚊幼(yòu)蟲產品的36%,球形芽孢杆菌占9%,吡丙醚(mí)占16%、醚菊酯占2%,吡蟲啉占2%、S-烯蟲酯占5%、倍硫磷占16%、雙硫(liú)磷占14%(美國已於2015年停止使用2個有機磷農藥)。
劑型6種:顆粒劑GR(占防蚊幼蟲產品的39%)、懸浮劑SC(占26%)、可濕(shī)性粉劑(jì)WP(占19%)、微囊懸浮劑CS、水乳劑EW、粉劑DP。
生(shēng)物源農藥的發展
生物源農藥在我國已(yǐ)有悠久的曆史,我國是早應用植物源農藥防治(zhì)作(zuò)物病蟲害的國家之一,早在公元前10世(shì)紀,就用莽草(狹葉茴香,芒草)、藜蘆(lú)等植物來防治病蟲害。1935年我國開始少量種植除(chú)蟲菊。21世紀初,其主產地除(chú)非洲肯(kěn)尼亞、坦桑尼亞等,還有日本、澳大利亞,及江蘇、雲南、台灣等地。隨著(zhe)我國的(de)改革開放,新農藥(yào)的引進和工業化迅速發展,加上生物農藥(yào)特(tè)性(藥效(xiào)偏低等),其步伐顯得有些遲緩,但卻(què)是綠色農業發展的主力軍。正如沈寅初院士說“生物源化合物是農藥活性前提(tí)化合物的寶庫”,其實除蟲菊素就是擬除蟲菊酯類農藥的先導化合物。
由於我國實行農(nóng)藥登記管理起步較晚,30多(duō)年來,農藥管理正由注重質量和藥效向質量(liàng)與安全管理並重的方向(xiàng)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鬥,努力提高農藥的登記、生產、使用和(hé)管理水平。
差異和方向(xiàng)
FAO/WHO生物農藥登記指南
2017年,FAO/WHO聯合發布(bù)了《用於(yú)植物保護和公共衛生(shēng)的微生物、植物源(yuán)和化學信息素類的生物農藥(yào)登(dēng)記指南》,用於取代1988年FAO出版的“生物農(nóng)藥的登記”。這是農藥管理的國際行為(wéi)守則,對規(guī)範我國生物農藥登記資料要求具有重要參考價值和指導意義(yì)。
微生物農藥通常產品技術規格是采用(yòng)範圍而不是絕對數字表示,微生(shēng)物含量可以g/kg或g/L(或%w/w)和菌(jun1)落形成單位(CFU)或經生物測試的生(shēng)物效價表示。其存在相(xiàng)關次生(shēng)化合(hé)物/代謝物(Relevant secondary compound,metabolite),被認為類似於“關注組分”。新來源微生物如是Ⅰ級技術等同,就不需要Ⅱ級評估。要注意非本(běn)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分組成複(fù)雜的(de)混(hún)合物,為此提出(chū)“標誌(zhì)性成(chéng)分(或主導化(huà)合物)Leadcomponent concept”和“關(guān)注組分Component of concern”。植物源農藥是通過加工自然植物原料獲得,受地理區域和氣候條件(jiàn)、植物的種植、儲存和加工及植物使用部位等影響。通常植(zhí)物活性物質不(bú)是分批生產的,故將(jiāng)“樣品”取代“批次”。植物特征(zhēng)範圍是母藥的(de)“化學指紋”,其成分/規格、技(jì)術等同性成為產(chǎn)品質量焦點;對具(jù)有毒性植物需要采取降低(dī)危險措施(shī),避(bì)免或(huò)小化對人(rén)類健康的威脅;對殘留、環境和生態毒理學要求(qiú)暴露量低於或接近自然暴露量;藥效要盡可能有效並始終如一地發揮作用。
通常化學信息素農藥是合成天然等同物(wù)。該產品有可回收和不可回收揮散芯(xīn)(dispensers)(在《農藥劑型名稱及代碼》GB/T 19378—2017中,已製(zhì)定“揮散芯”劑型)。當該產品使用暴露水平和化學信息素的自然暴露水平相近時(相同途徑,暴露量在1個數量級),除(chú)描述該成分的(de)鑒別、特點和分析(xī)方法外,不需要提供其他信息。自然暴露水平可用試驗數據(jù)估算,然後將獲得(dé)實際參考值與其(qí)產品的用量比較。
如果原藥由異構體構成,則需要說明(míng)其各異構體的比例。但不需要將(jiāng)技術參數設計成與天然化學信息素完全相同,因為後者可以變化。由於產品(pǐn)中需要使用活性物(wù)質的(de)量極少,通常隻製備少量生產批次,有時隻有(yǒu)其中一批可用。建議申請人盡可(kě)能多地提供數(shù)據,包括實驗室(shì)和中試生產中(zhōng)的數據。
化學信息素農藥的田間藥(yào)效試驗較為複雜,難以大規模(mó)重複。因此,盡(jìn)可能多地提供有關靶標(biāo)生物學(xué)和(hé)化學(xué)信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護產品或公共衛生產品可(kě)完全控製、部分控製或輔助控製(zhì)有害生物,藥效衡量標準通常不是對有害(hài)生物(wù)的致死劑量,而(ér)是對作物可收獲部分的損害的減少量。一(yī)般比(bǐ)常規化學農藥(yào)預期效果具有更多(duō)的變化性。揮散技術可降低暴露(lù)水平和/或提高其有效性(xìng),是一種緩慢有效釋放及盡可能延長其效果的(de)重要手段。
美國生物(wù)農藥管理
美國是世(shì)界上早實行(háng)農藥登記管理製度(dù)的國家,1947年製定了《聯邦殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑法》,首次提出農藥要進行登記,規定農藥登記和標簽(qiān)要求,是農藥管理嚴格和(hé)科學的(de)國家之一,其登(dēng)記框架和理念值得發展中國家參考借鑒,也是國際(jì)組織(zhī)FAO/WHO文件資料(liào)的主要參(cān)考藍本。
美國生物農藥登記(jì)起(qǐ)步早,1990年後進(jìn)入快速發展階段。2017年9月30日,美國(guó)公布(bù)已登記生物農藥有效(xiào)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(shēng)物農藥占32.6%,其他(tā)類農藥占5.9%。另外還有37個(gè)轉基因類(lèi)農藥(PIP)。
其他國家的生物(wù)農藥
國際上對生物農藥的定義和登記政策(cè)沒有統一。對微生物和生(shēng)化農藥多數認為(wéi)屬於生物農藥;對天敵(dí)和(hé)轉基因的共識(shí)不多,我國在新《要求》中已無天敵登記規定;農用抗生素幾(jǐ)乎沒有認同的,美國的遊黴素natamycin和多抗黴素D鋅鹽(yán)polyoxin D zinc salt是歸屬(shǔ)於生物農藥。有的國家還有無脊椎動物線蟲invertebratenematode等。
各國對植物源農藥的認知各(gè)異。由於植物源農藥(yào)多是較(jiào)複雜的化合物,從性質到毒(dú)性等存在差異較大。美國生物農藥定義後落(luò)筆是低風險農藥,實際是把植物源(yuán)農藥(yào)分為2部分(fèn),對沒有直接(jiē)毒殺作用低風險部分(如引誘(yòu)和驅避(bì)劑等類,如揮發性精油等產品)列入(rù)生物農藥即可進(jìn)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(hái)是合成,隻要求結構與天然相似(sì)、功能相同,可能也為節省資源、鼓勵工業化(huà)生產;對其餘部分則按常(cháng)規農藥登記(jì)(如除蟲菊素pyrethrin、魚藤酮(tóng)rotenone、煙堿nicotine等),現匯總部分國家和組織的生物農藥分類表(見(jiàn)表6),可(kě)看到他們的差(chà)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(zhàn)40%、歐洲(zhōu)20%、亞洲13%、大洋洲11%、拉丁美洲(zhōu)9%、非(fēi)洲3%。
展望挑戰
截至2015年底,我國生物(wù)農藥企業占農藥(yào)企業的近(jìn)20%(不包括抗生素農藥)。據統計,我國生物農藥年產量達到近(jìn)30萬噸(包(bāo)括原藥和製劑),約占農藥產量的(de)8%。2017年僅林業使用生物農藥就有9,600多噸(不包(bāo)括抗(kàng)生素產品),比2016年增加了(le)65.6%,其中生物化學農藥占生物(wù)農藥的(de)64%。隨著(zhe)環保和安全的需(xū)要,生物農藥生產也將麵臨嚴峻的挑戰。
生(shēng)物防治是綜(zōng)合防治的重要措施之一,但生物農藥防(fáng)治覆蓋率才近10%,遠低於發達國家20%~60%的水平(píng)。為此(cǐ),要提高生(shēng)物農藥的生產能力和使(shǐ)用水平,延緩(huǎn)化學農藥的抗藥性,優化品種結構,提高施藥技(jì)術,促進生物農藥快速發展。
目前,我國生物農藥產業已有一定規模,但其登記、生產(chǎn)和使用的步(bù)伐還較緩慢。我國的農藥管理還在成長,認知和技術水(shuǐ)平都要不斷(duàn)錘煉和提高。溝通(tōng)是好的橋梁。讓我國(guó)的生物農藥(yào)早日邁進世界領域。
小結
農業農村部提出農藥使用量要(yào)達到零增長,倡導(dǎo)建立資源節約型和(hé)環境(jìng)友(yǒu)好型的生態文明和綠色生產。這(zhè)給生物(wù)農藥創造了生(shēng)存(cún)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(fáng)治的“清潔(jié)、殺幼(yòu)、防蚊”三部曲中,生(shēng)物農藥將起到重要作用。
在2017年11月1日實施的《農藥登記(jì)資料要求》(以下簡稱《要求》)中,雖然沒有(yǒu)明確生物源農藥(yào)或生物農藥的定義,但按照來源將農藥分為化學農藥、生物化學農藥(yào)、微生物農藥、植物源農(nóng)藥,其中後(hòu)麵3類屬於生物源農藥。
農用抗生素是通過微生物發酵生產的,雖然(rán)也屬於生物源農藥,但在登記(jì)資料要(yào)求方麵,除部(bù)分試驗項(xiàng)目因產品特殊性質無法提(tí)供外(可申請減免),其他基本等同於(yú)化(huà)學農藥,目前世界上其他國家幾乎沒(méi)有將此作為生物農藥對待。由於農用抗生素很多品種如(rú)阿維菌素(abamectin)、井岡黴素(jingangmycin A)等在農業生產中用量較大(dà),國內還(hái)有(yǒu)很多新品種如寧南黴素(ningnanmycin)、嘧啶核苷類抗菌素(sù)等,在某些場合也被當作生物農藥宣傳(chuán)。因此,本(běn)文將生物化學農藥、微生物農藥(yào)、植物源農藥、農用抗生素(sù)4類暫歸為生物源(yuán)農藥類介紹。
生(shēng)物源農藥登記情況(kuàng)
截止到2017年12月31日,除農用抗生素外,已登記(jì)的生物源農藥有效成(chéng)分102個,產品1,379個,分別占農藥總有效成分和總(zǒng)產(chǎn)品數(shù)量的15%和3.6%;如包括農用抗生素(sù)有效成分115個,產品3,764個,分(fèn)別占比為17%和9.8%。其中微生物農藥有(yǒu)效成(chéng)分(fèn)數量多,農用抗生素(sù)產品(pǐn)數量多。
2017年登記17個新農藥,其中生物源農藥占新農(nóng)藥的59%,新(xīn)生物農藥數量首次超過新化學農藥數量,說明生物農藥正在快速發展,每年約以4%左右速度遞增。在我國登記的生物農藥(yào)中還有美國的哈茨木黴菌(trichoderma harzianum)、d-檸檬烯(d-limonene)、澳(ào)大(dà)利亞(yà)的除(chú)蟲(chóng)菊素(pyrethrins)、梨小性迷向素(oriental fruit mothsex pheromone)、荷蘭的(de)誘蟲(chóng)烯(muscalure)、德國的驅蚊酯(ethyl butylacetylaminopropionate,IR3535)、印度的印(yìn)楝(liàn)素(azadirachtin)等境外公司的產品(pǐn)。
登記資料要求
新《要求》是按(àn)生物化學農藥、微生(shēng)物農藥、植物源農藥的原藥/母藥(一般資料、產品化學、毒(dú)理學、環境影響等)和製劑(jì)(一般資料、產品化(huà)學、毒理學、藥效、殘留環境影響等)登記的資料分類設定,並(bìng)匯總生物農藥登記資料的基本要求和關注點。具體文(wén)件和相關配(pèi)套政策可見中國農藥信息網(http://www.chinapesticide.org.cn/)。
新修訂《農藥管理條(tiáo)例》鼓勵和支持研製(zhì)、生產(chǎn)、使用(yòng)安全、高(gāo)效、經濟的農藥,推進農(nóng)藥風(fēng)險評估(gū),促進農藥產業升級;提高了農藥登記和生(shēng)產許可門檻,給生(shēng)物農藥(yào)登記相對寬鬆政(zhèng)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,我國已製定生物農(nóng)藥標準超過(guò)120個,其中有60多項產品質(zhì)量(liàng)和(hé)方法標(biāo)準;藥效有(yǒu)近30項評價、使用技術規程等標準;毒理學有6項微生物毒理學試驗準則(NY/T 2186.1-6—2012);環境有新發布9項標(biāo)準,即微生物農藥環境風險評價試驗準則(鳥類、蜜蜂、家蠶、魚(yú)類、溞類、藻類(lèi),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《食品安全國家標準食品中農(nóng)藥大殘留限量》GB 2763—2016中規定了阿維菌素(sù)(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(níng)南黴素(sù)(ningnanmycin)、除蟲菊素(pyrethrins)、苦參堿(matrine)、魚藤(téng)酮(rotenone)、複硝酚鈉(nà)(sodium nitrophenolate)等生物農藥(yào)的每日大允許攝入(rù)量(ADI)和(hé)大允許殘留限量(MRL)。
總之,生物農藥標準已取得較大進展,標準類別覆蓋多領域,對提(tí)高(gāo)生物農藥產品整體質量,科學、規範生物農藥登記管理政策和要求具有重要(yào)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、安全使用和貯藏運輸等環節的通用標準。
目前,國(guó)際組(zǔ)織相關生物農藥標準有12個,其中有5個FAO/WHO標準手冊(cè)——微生物殺幼蟲(chóng)細菌TK/WP/WG/WT/SC規範(正在修訂為FAO/WHO第9節微生物農藥標準導則,其試用版計劃在2018年底前發布),產品標準有5個WHO、2個FAO。在2018年FAO/WHO農藥(yào)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(nián)將會繼續討論此標準,及我國提出(chū)的甜菜夜(yè)蛾核型多(duō)角(jiǎo)體病毒(Spodoptera exigua nucleopolyhedrovirus)TK/SC的FAO標準(zhǔn),由此看到國際生(shēng)物農藥標(biāo)準的發展(zhǎn),我(wǒ)國的生物農藥標準也在加速挺進國際領域。
衛生用生物農藥(yào)
有效成(chéng)分與產品
我國衛生用(yòng)農藥已登記(jì)95個有效成分(截至2018.9.11),產品2,600多個(截至2018.6.20),其中(zhōng)原藥/母藥類(lèi)占7.1%,生產企業700餘家。根(gēn)據(jù)農(nóng)辦農函[2018]17號,自(zì)2019年3月26日起(qǐ),禁止含氟蟲胺農藥產品的銷(xiāo)售和使用。
按衛生用(yòng)農藥結(jié)構主要可分為7類,其中擬除蟲菊酯類有效成分占(zhàn)農藥品(pǐn)種的42%(其產品占總(zǒng)產品的73%)、有機(jī)磷類(lèi)占11%(產品占4%)、無機類(lèi)占6%(產品占1%)、氨基甲酸酯類占4%(產品占4%)、微(wēi)生物類占4%(產品(pǐn)占1%)、有機氯類占1%(產(chǎn)品占1%)、其他類(包括(kuò)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效成分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(shǒu)次登記新衛生生物源農藥S-烯蟲(chóng)酯(zhǐ)(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烯類(lèi)功能一致,屬於生物化學農(nóng)藥的昆蟲調節劑,防治蚊幼蟲(chóng),已取得(dé)95%原藥(WP20180181)和20%微(wēi)囊懸浮(fú)劑(WP20180179)登記。該產品體現了生物農藥“源(yuán)於自(zì)然、高於自然(rán)、回歸自然”的特性,在美國已使(shǐ)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)。
登記新劑型有:5.6%防蚊揮散芯(桉油精/eucalyptol)屬於植物源(yuán)農藥(yào)(WP20180149)。
登記產品主要特點
登記數量下降(jiàng)
近5年衛(wèi)生用農藥(yào)登記量(liàng)分別與當年農藥(yào)登記總量的年度累積和年度新增的比值分別由7.5%降至6.6%、8.7%降至(zhì)4.2%,由此看到衛生用農(nóng)藥產(chǎn)品登(dēng)記數量在明顯下降。
這趨勢符合(hé)農藥使用量零增長的要求,當然也有可能受環保和農藥(yào)生產企(qǐ)業生產許可證的(de)頒發等政策限製(zhì),導致企業轉行(háng)、兼並重組等。
防蚊幼蟲產品偏少
防蚊幼蟲產品偏少、品種(zhǒng)有限、發展緩慢,我國與國(guó)際情(qíng)況相似,其產品僅(jǐn)占衛(wèi)生用(yòng)農藥總量的(de)1.7%,防蚊幼蟲生物農(nóng)藥占衛生用生物農藥產品的25%。但這類產品將在推動病媒生物綜合防(fáng)治“三(sān)部曲”(即(jí)清潔、殺幼(yòu)、防蚊)中起(qǐ)到重要的先遣防蚊作用。
目前,已登記防蚊幼蟲的農藥有8個有效(xiào)成分:蘇雲金杆菌以色(sè)列亞種占防蚊幼蟲產品的36%,球(qiú)形芽孢杆菌(jun1)占9%,吡(bǐ)丙醚占16%、醚菊酯占2%,吡蟲(chóng)啉占(zhàn)2%、S-烯蟲酯占5%、倍硫(liú)磷占16%、雙硫磷占(zhàn)14%(美國已於2015年停止使用2個有機磷農(nóng)藥)。
劑型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(zhàn)19%)、微囊(náng)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(jiǔ)的曆史,我國是早應用植物源農藥防(fáng)治作物病蟲害的國家之一,早在公元(yuán)前(qián)10世紀,就用莽草(狹葉茴香,芒草)、藜蘆等植物來防治病蟲害。1935年我國開始少量種植除蟲菊。21世紀初,其主產地除非洲肯尼亞(yà)、坦桑尼(ní)亞等,還有日本、澳大利亞,及江蘇(sū)、雲南(nán)、台灣等(děng)地。隨著我(wǒ)國的改革開放,新農藥的引進和工業化(huà)迅速發展,加(jiā)上生物農藥特性(藥效偏低等),其步伐顯得有些遲緩,但卻(què)是綠色農業發展的主力軍。正如沈寅初(chū)院士說“生物源化合物是農藥活性前提化(huà)合物的(de)寶庫”,其實除蟲菊素就是擬除蟲菊(jú)酯類農藥的先導化合物。
由於我國實行農藥登記管理(lǐ)起步較(jiào)晚,30多年來,農藥管理正由注重質量和藥效向質量(liàng)與安全管理並重的方向轉變。中國農(nóng)藥還在(zài)發展階段,中國幾代人正在為此而奮鬥,努力提高農藥的登(dēng)記、生產、使用和管理水(shuǐ)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(yú)植物保護和公共衛生的微生物、植物源和(hé)化學信息素類的生物農藥登記(jì)指南(nán)》,用於取(qǔ)代1988年FAO出版的“生物(wù)農藥的登記”。這是農(nóng)藥管理(lǐ)的國(guó)際行為守則,對規範我國生物農藥登記(jì)資料要求具(jù)有重要(yào)參考價值和指導意(yì)義。
微生(shēng)物農藥通常產品技術規格(gé)是采用範圍而不是絕(jué)對數字表示,微生物含量可以g/kg或g/L(或%w/w)和菌(jun1)落形成單位(CFU)或經生物測試的生物效(xiào)價表示。其存在相關次生化合物/代謝物(Relevant secondary compound,metabolite),被認為類似於“關(guān)注組分”。新來源微生物如是Ⅰ級技術等同,就不需要Ⅱ級評估。要注意非(fēi)本地MPCA物種的風險性(xìng)可能會更高。
植物源(yuán)農藥是由植物中一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(hé)物)Leadcomponent concept”和“關注組分Component of concern”。植物源農藥是通過加工自然植物原(yuán)料獲得,受地理區域和氣(qì)候條件、植物的種植、儲存和加工及植物使(shǐ)用部位等影響。通常植物活性物質(zhì)不是分批生產(chǎn)的,故將“樣品”取(qǔ)代(dài)“批次”。植物特征範(fàn)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采取降低危險措施,避免或小化對人類健康的威脅;對殘留、環(huán)境和生態毒理學要求暴露(lù)量低於或接近自然暴露量;藥效要盡可能有效並(bìng)始終(zhōng)如一地(dì)發揮作用。
通常化學信息素農藥(yào)是合成天然等(děng)同(tóng)物。該產品有可回收和不可回收揮散芯(dispensers)(在(zài)《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化(huà)學信息素的(de)自然暴露水平相(xiàng)近時(相同(tóng)途(tú)徑,暴露量在1個數量級),除描述該成分的鑒別、特點和分析方法外,不需要提供(gòng)其他信息。自然暴露水平可用試驗數據估算,然(rán)後將獲得實際參考值與(yǔ)其(qí)產品的用量比較(jiào)。
如果原藥由異構體構成,則(zé)需要說明其各異構體的比(bǐ)例。但不需要將技術參數設計成與天然化學信息素(sù)完全相同,因為後者(zhě)可以(yǐ)變化。由於產品中需要使用活(huó)性物質的量極少,通常隻製(zhì)備少量生產批次(cì),有時隻(zhī)有其(qí)中一批(pī)可用。建議申請人盡可能多地提供數據,包括實驗(yàn)室和中試生產中的數據。
化學信息素農藥的田間藥效試(shì)驗較為複雜(zá),難以大規模(mó)重複(fù)。因此,盡可能多地提供有關靶標生物學和化學信息素(sù)可能作用機製的(de)信息(xī)是必要的(de)。化學信息素農藥用(yòng)於植物(wù)保護產品或公(gōng)共衛生產品可完全控製、部分控製或(huò)輔(fǔ)助(zhù)控製(zhì)有害(hài)生物,藥效衡量標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(jiǎn)少量。一般比常(cháng)規化學農藥預(yù)期(qī)效果(guǒ)具有更多的變化性。揮散技術可降低暴露水平和/或提高其有效性,是一種緩慢有效釋放及(jí)盡可能延長其效果的重要手段。
美國生物(wù)農藥管理
美國是世界上早實行農藥登記(jì)管理製度的(de)國家,1947年製定了《聯邦殺蟲劑、殺菌(jun1)劑、殺鼠劑法》,首次提出農藥要進行(háng)登記,規定農(nóng)藥登記和標(biāo)簽要求(qiú),是農藥管理嚴格和(hé)科學的國家之一,其(qí)登記框架和理念值得發展中國家參考借(jiè)鑒,也是國際組織FAO/WHO文件資料的主要參考藍本。
美國(guó)生物農藥登記起步早,1990年後進入快速發展(zhǎn)階段。2017年9月30日,美國公布已登記生物農藥有效成(chéng)分390個,且品種多樣。其中生物化學農藥在生(shēng)物農藥中的數量多(占52%),微(wēi)生物農藥占32.6%,其他(tā)類農藥占5.9%。另外還有37個轉基因類農藥(PIP)。
其他國家的(de)生物(wù)農藥
國際上對生物農藥的定義和登記政策(cè)沒有統一。對微生物和生化農藥(yào)多數認為屬於生物農藥;對天敵和轉(zhuǎn)基因的共識不多(duō),我(wǒ)國(guó)在新《要求》中已無天敵登記規定;農用(yòng)抗生素幾乎沒有認同的,美國的遊黴(méi)素natamycin和多抗黴素D鋅鹽polyoxin D zinc salt是歸屬於生物農藥。有的(de)國家還有(yǒu)無脊椎動物線蟲invertebratenematode等。
各(gè)國對植物源農藥的認知各異。由於植物源農藥多是較複雜的化合物,從(cóng)性質到毒性等存(cún)在差異較大。美國生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,對沒有直接毒殺作用低風險部分(如引誘和驅避劑等類,如揮發性精(jīng)油等產品)列入(rù)生物農藥即可進入快速登記程序,有利推進生(shēng)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(yě)為節省資源、鼓(gǔ)勵工業化生產;對其餘部(bù)分則按常規農藥登記(如除蟲菊素pyrethrin、魚藤酮rotenone、煙堿nicotine等),現匯(huì)總部分國家和組織的生物農藥分類表(見表6),可看到他們的差異。
目前,美國、加拿大和墨西哥的生物農藥(yào)使用量多,占世(shì)界總量的44%,見(jiàn)圖4。其中美洲占40%、歐洲20%、亞(yà)洲13%、大洋洲11%、拉丁美洲9%、非洲3%。
展望挑戰
截至2015年底,我國生物農藥企業占(zhàn)農藥企業的近(jìn)20%(不包括(kuò)抗(kàng)生素農藥)。據(jù)統(tǒng)計,我國生物農藥年產量達到近30萬噸(包括原(yuán)藥和製劑(jì)),約占農藥產(chǎn)量的8%。2017年僅林業使用生物農藥就有9,600多噸(不包括抗(kàng)生素產品),比2016年增加了65.6%,其中生(shēng)物化學農藥占生物農藥的64%。隨著(zhe)環保和安全的需(xū)要,生物(wù)農藥生產也將麵臨嚴峻的挑(tiāo)戰。
生物防治是綜合防(fáng)治的重要(yào)措施之一,但生物農藥防(fáng)治覆蓋率才近(jìn)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(yòng)水平,延緩化學農藥的抗藥性,優化品種結構,提高施藥技術,促(cù)進生物農藥快(kuài)速發展。
目前,我國生物農藥產業已有一定規模,但(dàn)其登(dēng)記、生產和使(shǐ)用的步伐還較緩慢。我國的農藥管理還在成長,認知和技術(shù)水平都要不斷錘煉和提高。溝通(tōng)是好的橋梁。讓我國的生物農藥早日邁進世界領域。
小結
農業農村部提出農藥使用量要達(dá)到零增長,倡導(dǎo)建立資源節約型和環境友好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(kōng)間,有利推動生物產業(yè)的(de)前進。在推進病媒生物綜合防治的“清潔、殺幼、防蚊(wén)”三部曲中,生物農藥將起到重要作用。