我國微生物農藥在糧食作物上應用回顧及發展建議

卓富彥，張宏軍，劉萬才，張 杰

（1.全國農業技術推廣服務中心，北京 100125；2.中國農業科學院植物保護研究所/植物病蟲害綜合治理全國重點實驗室，北京 100193；3.農業農村部農藥檢定所，北京 100125）

加快生物農藥研發及應用是保障農產品質量安全、加快農業全面綠色轉型的重要舉措。2022 年11 月，農業農村部印發《到2025 年化肥減量化行動方案》明確提出，“十四五”期間，推廣應用生物農藥，淘汰低效、高風險農藥品種，開展病蟲害綠色防控提升行動。作為生物農藥的主要組成部分，微生物農藥憑借靶標性強、殺蟲譜廣、持效期長、不易產生抗性以及對人、畜、天敵、農作物和自然環境友好安全等特點，日益發展成為應用面積突出、市場認可程度高的主流生物農藥類型[1,2]。小麥、水稻、玉米是我國三大糧食作物，確保糧食作物綠色生產、切實減少病蟲為害損失是保障中國口糧絕對安全的應有之義。本文在國家大力推動農作物病蟲害綠色防控、社會高度重視農產品質量安全的背景下，以利用微生物農藥防治主要糧食作物病蟲害為切入點，梳理總結了近年來的微生物農藥推廣應用取得的成效及存在的問題，并對未來微生物農藥發展提出了建議與展望。

1 發展概況

微生物農藥是指以細菌、真菌、病毒和原生動物或經基因修飾的微生物等活體為有效成分，通過以菌抑菌、以菌治蟲、以菌除草的方式，廣泛用于病、蟲、草、鼠等有害生物防治的生物源農藥。微生物農藥常劃分為細菌、真菌、病毒、原生動物等類型，分別以蘇云金芽胞桿菌、枯草芽胞桿菌、綠僵菌、核型多角體病毒、微孢子蟲為主要的應用代表[3]。微生物農藥應用范疇以防治害蟲為主，尤其是針對鱗翅目害蟲。據中國農藥信息網查詢顯示，在微生物農藥登記的產品中，主要以細菌類為主，真菌類和病毒類為輔，其中蘇云金芽胞桿菌、枯草芽胞桿菌、球孢白僵菌的登記產品數量最多。截至2021 年，以有效成分的登記數量測算，微生物農藥54 種，占全部農藥登記品種7%，以農藥制劑產品的登記數量測算，微生物農藥542個，占全部農藥登記品種的1.3%，其中蘇云金芽胞桿菌、枯草芽胞桿菌、棉鈴蟲核型多角體病毒、金龜子綠僵菌CQMa421 和多粘類芽胞桿菌KN-03 等農藥品種的年產量位居市場前列[4]。企業對微生物農藥的研發力度不斷加強，2018―2023 年共登記了82 個新農藥，其中微生物農藥21 個，包括撕裂蠟孔菌GXMS1、哈茨木霉菌DS-10、蘇云金芽胞桿菌HAN055、殺線蟲芽胞桿菌 B16、球孢白僵菌ZJU435、哈茨木霉菌LTR-2 等，占總有效成分數量的25.6%。

在政府重視引領、企業研發創新、市場積極使用等多方面推動下，微生物農藥逐漸成為夯實農作物綠色防控的重要抓手，在農作物上年均應用面積穩定在3000 萬hm2次以上，糧食作物年均應用保持在2500萬hm2次以上。新頒布實施的《農作物病蟲害防治條例》提出，農作物病蟲害防治要堅持綠色防控，推動各級植保機構加強對微生物農藥等綠色防控技術的應用力度，助推微生物農藥在糧食作物上大面積推廣。2011 年以來，連續將微生物農藥納入全國糧食作物病蟲害防控技術方案，多次列入主推技術，推動將微生物農藥應用納入全國綠色防控示范縣、農產品質量安全示范縣、糧食綠色高質高效示范區等創建的關鍵技術內容，不斷提高微生物農藥的科學性和適用性。

2 應用回顧

近年來，隨著政策、技術、市場等條件日益成熟，我國微生物農藥的推廣應用面積逐步穩定，主要用于農作物病害和蟲害防治，年均應用面積約為3762 萬hm2次。其中治蟲面積（2066 萬hm2次）大于防病面積（1696 萬hm2次）。微生物農藥在水稻、小麥、玉米等上應用最為廣泛，成為糧食作物重大病蟲害防治的重要抓手之一，有力地鞏固提升了農業生產安全、農產品質量安全和生態環境安全水平。

2.1 應用面積

2018 年以來，微生物農藥在糧食作物上的應用面積約為2500 萬hm2次，占到微生物農藥在農作物應用總面積的65%以上，其中年均防病面積約為1216 萬hm2次，年均治蟲面積約為1284 萬hm2次。從面積變化趨勢來看，微生物農藥整體應用面積發展較為平穩，其中2020 年應用面積最大，達到2572 萬hm2次（圖1）。微生物農藥防病面積穩中有降，從2018 年的1278 萬hm2次，下降到2021 年的1159 萬hm2次，而微生物農藥治蟲面積穩中有升，從2018 年的1214 萬hm2次，上升到2021 年的1258 萬hm2次，初步分析，以上變化趨勢與近年來糧食作物的害蟲發生面積和強度高于病害有關。

圖1 2018―2021 年微生物農藥的總體應用面積Fig.1 The overall application area of microbiological pesticides from 2018 to 2021

2.2 應用作物

2018―2021 年，微生物農藥在糧食作物上應用面積總體保持平穩，在水稻上的年均應用面積約為1742萬hm2次，小麥約為424 萬hm2次，玉米約為333 萬hm2次（圖2）。在作物對象方面，微生物農藥在水稻的應用面積最大、推廣范圍最廣，大幅超過其他作物，防控病蟲害較為突出，農戶使用接受程度較高。微生物農藥在水稻上的應用面積位居前列，初步分析，這與近年來稻漁綜合種養產業規模發展壯大密切有關，通過將種稻和養魚（蝦、蟹、鰍、鱉、蛙等）結合，構建稻漁共生互促系統，這限制了對水產品有害的化學農藥使用，促進了對稻田環境友好的微生物農藥投入，進一步推動了微生物農藥在水稻上應用。

圖2 2018―2021 年微生物農藥在不同糧食作物上的應用面積Fig.2 The application area of microbiological pesticides on different grain crops from 2018 to 2021

2.3 應用區域

2018 年以來，微生物農藥在各糧食主產區均有使用，在華北地區年均使用面積約為91 萬hm2次，東北地區約為50 萬hm2次，華東地區約為1280 萬hm2次，華中地區約為678 萬hm2次，華南地區約為207萬hm2次，西南地區約為147 萬hm2次，西北地區約為40 萬hm2次，其中華東和華中地區年均應用面積超過600 萬hm2次，江西、江蘇、湖南、安徽、湖北、廣東等省應用面積位居前列（圖3）。從變化特點來看，大部分區域的微生物農藥應用面積總體保持穩定，但華北地區2021 年應用面積約為50 萬hm2次，同比減少45.90%，下降趨勢明顯。初步分析，近年來內蒙古大力推廣赤眼蜂等天敵措施，防治玉米等病蟲害效果明顯，直接導致華北地區微生物農藥使用量減少和應用面積下降。

圖3 2018―2021 年微生物農藥在不同區域糧食作物上的應用面積Fig.3 The application area of microbiological pesticides on grain crops in different regions from 2018 to 2021

3 存在問題

近來年，隨著我國病蟲害綠色防控深入推進，微生物農藥發展取得長足發展，企業規模不斷擴大，產品種類不斷豐富，市場價值不斷凸顯，但同發達國家成熟的發展模式相比，我國微生物農藥行業在產品質量規范、行業發展水平、集成推廣應用方面還存在一些不足和問題，下一步，亟需整合資源、協同攻關，強化微生物農藥在糧食作物上應用，推動微生物農藥市場的健康有序發展。

3.1 產品質量不夠規范

微生物農藥行業標準不夠健全，引領行業作用不夠明顯，目前標準主要集中在風險評估、藥效試驗等農藥登記方面，企業產品田間使用標準不夠豐富，加之，化肥、農藥等農業投入品登記上市、市場準入的界限不清、管理不同，這導致微生物農藥行業不夠規范[5]。一方面產品質量層次不齊，從市場抽檢情況來看，部分企業存在有效成分含量不達標、制劑產品成分標注不明等問題，尤其是隱性添加氯蟲苯甲酰胺、毒死蜱、啶蟲脒等化學農藥，成為影響行業發展的突出問題，也是市場監管的重要內容[2]。另一方面市場存在“以肥代藥”問題，由于微生物肥料登記周期較短、登記成本低，部分農藥產品以肥料獲得主管部門登記，對外宣傳炒作農藥用途，逃避行業質量監管，成為政府監管的盲區，擾亂正常的農資市場秩序。

3.2 產業水平存在短板

經過多年發展，微生物農藥產業根基逐步夯實，但由于自身速效性較差、穩定性較低、貨架期較短等天然短板，制約著微生物農藥產業進一步擴大。對于抗病的細菌類、真菌類微生物農藥的田間效果主要取決于芽胞和孢子的固有活力以及在田間能否充分萌發，受到溫度、濕度、紫外線等環境因素影響較大，對于病毒、原生動物類和真菌等殺蟲微生物農藥與靶標害蟲接觸后，需要經歷侵染、定殖、擴增等耗時較長的過程，因此殺蟲速率相對較慢，這些難題一直存在，尚無有效破解手段。我國農作物栽培歷史悠久，抗病殺蟲的微生物資源豐富，但從自然界提取純化再到工廠化擴增量產還有差距，整體研發創新能力不強，微生物農藥產業化水平不高。

3.3 生產應用力度不強

微生物農藥雖契合綠色有機種植理念，但產品采購成本大、使用要求高，加之，當前農藥殘留檢測覆蓋不夠全面以及“優質優價”的農產品市場不夠健全等因素影響，因此，同化學農藥相比，微生物農藥不具備價格優勢，主要集中應用在綠色、有機等地方重點糧食生產基地，普通農戶接受程度較低，主動使用意愿不強。同時，主流微生物農藥聚焦在單一作物部分病蟲害，不同類型微生物農藥之間缺乏相互整合、高效銜接，不能形成針對全糧食作物、全生長周期、全生育病蟲害的全程微生物農藥應用方案，與其他綠色防控措施的配套應用研究不深入，嵌入綠色防控技術體系的技術組裝、集成熟化不夠，對生產應用的協同增效作用不強。

4 發展建議

隨著人們對農業品質量安全和生態環境保護的要求不斷提高，微生物農藥等生物農藥將是未來農藥發展方向，也是推進農業綠色發展、實施病蟲害綠色防控的重要措施。2023 年中央一號文件明確提出，要加快農業投入品減量增效技術推廣應用，實施新一輪千億斤糧食產能提升行動。下一步，面對農作物“穩產量、提單產”的目標任務，要著力發揮植物保護防災減災作用，尤其是深挖微生物農藥的應用潛力，通過加強行政推動、夯實技術攻關，強化集成創新等舉措，在政府、企業、社會的共同努力下，不斷擴大微生物農藥在糧食作物上的應用面積和推廣質量，全力以赴抓好糧食穩產保供。

4.1 加強項目推動

目前，農作物病蟲害綠色防控正處于以政府引導為主、市場自發為輔的發展路徑上，因此，作為綠色防控的重要抓手，微生物農藥發展壯大更依賴于政策扶持和項目支持。一方面繼續在全國動植物保護能力提升工程建設等專項支持下，加大微生物農藥生產扶持力度，逐步在全國建設打造一批行業龍頭基地；另一方面，積極向財政部門爭取在分配使用中央農業生產救災資金時，加強對微生物農藥使用的支持程度，重點補助使用微生物農藥等生物農藥的植保專業服務組織、家庭農場、合作社等新型經營主體，調動推廣使用積極性，推動地方統防統治組織將使用微生物農藥作為病害蟲防治服務的重要內容。同時，加強宣傳培訓，營造綠色防控意識，明確微生物農藥對作物健康、環境安全等長期優勢，營造科學使用的輿論氛圍，通過行政推動，自上而下形成發展合力，加速微生物農藥的產能提升和輻射推廣。

4.2 加大技術攻關

近年來，我國三大糧食作物年均播種面積保持在9333 萬 hm2以上，而微生物農藥在糧食作物上應用面積不到40%，生產擴繁、田間應用等技術瓶頸問題制約著行業規?；l展，影響著微生物農藥的質量和效益。一方面，需要提升技術研發能力，加大生物農藥的研發、產品創制的支持力度，圍繞適宜劑型、施用條件、施藥技術等問題短板，組織科研單位、企業和推廣部門開展聯合攻關，完善與其他農藥復配使用的技術參數，開發自身農藥減量的潛在優勢，不斷擴大微生物農藥市場份額；另一方面，加強行業自律，配合市場監管，對違規添加隱性成分、以肥代藥的企業，依法依規嚴肅處理，同時鼓勵企業通過專利保護、研發激勵等措施加大原始創新，加快制訂產品質量和行業標準，以標準化引領微生物農藥市場提檔升級。

4.3 加力集成創新

當前，糧食作物病蟲害發生種類日趨多樣、發生范圍逐漸擴大，“防重于治、治早治小”的綜合防治策略成為趨勢。微生物農藥發展，應主動適應趨勢、精準營銷，創新示范推廣方式，整合嵌入“用得上、用得起、用得好”綠色防控技術體系。一方面，產品營銷融入推廣體系，著力發揮農技部門推廣優勢，依托現代農業產業技術體系找源頭、農技推廣體系搭橋梁、現代農業生產經營體系促落地，通過本地區域性示范基地，開展技術集成、中試、驗證，加快融合推廣應用；另一方面，配套集成模式，以微生物農藥使用為核心，集成組裝生態調控、理化誘控、生物防治、科學用藥等相配套的綠色防控技術模式，形成一批以生態區域為單元、以糧食作物為主線，適合不同區域、不同類型的病蟲害全程綜合治理技術，全面推動微生物農藥的高質高效綠色發展。