■ 農藥一路發20075期 (2001/11/10) 主編: 方麗萍
主題: 生物技術對未來農藥發展的影響
生物技術是九十年代發展最迅速的一種技術，也將在二十一世紀給人類生活帶來
最重大的變化。生物技術已並將不斷在工、農、醫和國防等部門和領域得到廣泛
的應用。一般來說，生物技術主要指基因技術、細胞技術、烸術和發酵技術，
其中基因技術處於先導地位。發酵技術在生物農藥的生產中早已使用，但真正對
農藥生產和使用將產生重大影響和衝擊的是基因技術。基因技術的最大成果是轉
基因植物的產生，它從一誕生就迅速發展，並將成為二十一世紀的最重要技術之
一；而轉基因抗病抗蟲和耐除草劑作物的大量開發和使用將對農藥的生產和應用
產生重大影響。
1 生物技術（轉基因作物）的發展狀況
1.1 世界轉基因作物的發展
在世界範圍內，轉基因技術發展的速度及其帶來的
變化是十分驚人的。雖然轉基因植物是從八十年代中後期發展的，但至今已有
35科120種植物轉基因成功，有30
個國家先後批准了3000多例田間試驗，涉
及的植物種類有40多種.1999年已有12個國家種植了商品化的轉基因植物，種
植面積1996年約280萬公頃，1997年增加到1100萬公頃，1999年將增加到3990
萬公頃，比1996年增加了14倍。
轉基因作物大部分種植在發達國家，其中美
國種植的面積最大，1999年為2870萬公頃，占全球的72％，其次為加拿大。發
展中國家以阿根廷和中國較多。
所種植的作物主要為大豆、玉米、棉花、馬鈴
薯以及南瓜等，轉基因作物的性狀主要為耐除草劑，其次為抗蟲和抗病毒病。
總
的說來，轉基因作物在過去十年的發展速度是驚人的，隨著技術的發展和成熟，
生物技術的應用將越來越廣，轉基因作物的種植面積將越來越大，預計轉基因作
物的產值將由1999年的30億美元增加到2010年的2000億美元，其中相當部分
為抗病抗蟲和耐除草劑作物。
1.2 中國轉基因作物的情況
我國的農業基因工程研究於八十年代初期開始啟
動，並於八十年代中期開始將生物技術列入國家高科技發展規劃，即863計劃。
據中國農業生物技術學會統計，我國正在研究的轉基因植物種類達47種，涉及
各類基因103個
。目前我國已有6種轉基因植物被批准進行商業化生產，其中
抗蟲棉的總面積有500萬畝，其他的多處於制種階段。
我國在生物技術研究方
面，總體水平不是很落後，一些技術處於世界先進水平。在發展中國家乃至整個
亞洲，我國生物技術水平在許多方面起先鋒作用。國內許多科研單位多在從事農
業生物技術研究和開發，也取得了很大的成就，目前進行中間試驗的有48項，
批准環境釋放的有49項。其中中間試驗48項，涉及植物有水稻、小麥、玉米、
番茄、甜瓜、番木瓜、花生、廣藿香、棉花、煙草11種，涉及性狀有抗蟲（螟
蟲、飛虱）、抗病（真菌、細菌、病毒）、耐鹽、抗凍、抗衰老；批准環境釋放
49項，涉及植物有水稻、玉米、大豆、馬鈴薯、番茄、甜椒、紅辣椒、楊樹、
棉花、煙草10種，涉及性狀有抗蟲、抗病、耐除草劑、耐貯藏。
在政府的支援
下，經科學家的努力，可以相信，在不久的將來，我國的生物技術將取得巨大的
成果。
2 生物技術對農藥的影響
2.1 轉基因作物的開發和應用將是一種趨勢
生物技術對農藥的影響主要將通過
基因工程技術培育抗蟲、抗病或耐除草劑植物來實現的。相對化學農藥它們具有
自己的特點和優點，也符合防治病蟲草害的需要。通過種植抗蟲、抗病或耐除草
劑作物，不僅能減少化學農藥的使用，保護環境，也能使農民增產增收，還能解
決人類所面臨的糧食安全、資源匱乏和效益衰減等問題。一般來說，抗蟲、抗病
作物具有以下一些優點：(1)
能有效地防治蟲害或病害，特別是對於一些難防治
的病蟲害,如Bt玉米就比傳統方法包括化學方法更有效地防治玉米螟。(2)
減少
農藥的使用量。抗蟲、抗病或耐除草劑作物將不同程度地減少農藥的使用。(3)
增
加產量，提高產品品質，省時省工，增加收入。在美國，Bt玉米的產量比普通
玉米增加5％，每年Bt玉米農民增收答達10億美金。(4)
有利於環境保護。而
轉基因耐除草劑植物也有許多特點：（1）
使農業耕作管理更加容易。（2）
除
草效果更加明顯。（3）
減少除草劑用量。（4）
增產增收。（5）
有利於保護
環境。
正因為具有這些優點，所以開發和使用轉基因抗病、抗蟲和耐除草劑植
物深受人們的歡迎，將是一種趨勢和方向。
2.2 生物技術對農藥生產和使用將產生重大影響
2.2.1 發酵技術和基因工程技術將促進生物農藥的發展.
鑒於環境保護、農業可
持續發展以及綠色食品生產的需要，生物農藥的發展無疑是一個熱點。發酵技術
和基因工程技術將使生物農藥的開發、生產和發展將起突破性的作用。先進高效
的發酵技術將大大提高生物農藥的產量、質量和效益；基因工程將使生物農藥的
開發具有突破性。應用基因工程對微生物農藥進行基因重組，提高其生物活性、
提高發酵水平和質量；或將某種控制殺蟲活性基因轉移到安全易培養的細菌中即
遺傳工程農藥，以使生產更加容易。病毒製劑目前還只能通過活體培養進行生
產，其產量應受蟲源的極大限制，一般產量很低。而新的生物技術將使病毒製劑
生產採用游離細胞培養的生產工藝，不僅使產量能無限地擴大，而且使產品質量
穩定和提高。生物技術不僅能幫助開發生物農藥，提高產量和質量，而且能改進
生物農藥。Bt產品的一個特點是在光照下易分解，並易被沖淋掉。最近美國的
MYCOGEN公司通過DNA重組技術將Bt基因以及CELLCAP技術,將其移入另
一種天然存在的細菌（熒光極光桿菌），在Bt毒素四周的細胞壁形成一個保護
囊，使其藥效得以充分發揮，有效期延長。由此可見，生物技術的不斷發展和應
用將大大促進生物農藥的發展。
2.2.2 轉基因植物將影響農藥的生產和使用轉基因抗病抗蟲或耐除草劑作物的開
發和應用不僅是農藥概念的延伸，更是對化學農藥生產應用的挑戰。
轉基因作
物對農藥將產生兩方面的影響，一是農藥使用量的減少，二是對農藥選擇性要求
的提高。試驗結果證明,轉基因Bt抗蟲棉使農藥的使用量減少1/3∼2/3。我國培
育成功的能抗多種害蟲的轉基因超級稻也使水稻農藥使用量可大大減少。耐抗多
種害蟲的轉基因草甘磷和草銨磷作物的種植將大大減少除草劑的使用量，1996
年美國種植具有耐草趕甘磷的大豆，每公頃除草劑用量減少9％至39％；同時，
1996年加拿大種植了耐草銨膦的作物，使除草劑平均每公頃的用量比常規減少
了1.0千克。因為，草甘膦為廣譜除草劑，由於作物對其有耐性，因此可以僅用
草甘膦除草就可以了，不需再用幾種有選擇性的除草劑，整體除草劑用量減少；
同時，在芽後使用草甘膦，用藥時間和劑量可根據雜草大小和發生的種類來決
定，從而具有進一步減少除草劑用量的可能。轉基因作物的種植使對農藥種類的
要求有所降低，而對農藥的選擇性卻提出了更高的要求。如在耐草甘膦的作物
上，將主要使用草甘膦進行除草，其他除草劑將不會或不會大量使用，只會使用
防治特定雜草的藥劑。在Bt棉或玉米上，防治棉鈴蟲或玉米螟的藥劑將減少，
整個蟲害防治將更趨於採用選擇性強的殺蟲劑。農藥的使用將具有很強的針對
性，因此，要求藥劑具有較高的選擇性。
3 未來的展望
目前，國際上農作物基因工程正在進入一個飛速發展的時期，越來越多的轉基因
植物和產品進入市場。除了種植具有特定農藝性狀（如抗病、抗蟲、抗旱、耐鹽、
耐藥等）以及高質量食品（高蛋白、高油酸、含維生素等）作物外，特定用途（如
生物制藥、植物制塑等）的植物也將得到開發和應用。可以預見，轉基因抗病、
抗蟲和耐藥植物的應用將越來越廣，對化學農藥生產和使用也必將產生一定的影
響。但這種影響的速度和程度受下面幾個因素的影響。
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