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    昆蟲病毒殺蟲劑:獨特作用機制賦予無限的市場潛力

    來源:世界農化網 日期:2021/01/29 瀏覽:

    目前全球各個國家都在大力發展生物農藥,而在所有的生物農藥品種中,昆蟲病毒殺蟲劑以其專一性強,采用“以毒攻毒”的全新殺蟲概念,作用機理獨特,防治效果好,并且有一個顯著的優勢就是對農產品質量、農業生態環境十分安全,是未來國家大力發展的重點方向。

    利用昆蟲病毒類農藥防治害蟲不僅可以起到微生物殺蟲劑的短期防治作用,而且使用后可以使病毒長期存在于農林生態系統中,作為一類被引入的生態因子而起到調節害蟲種群密度的作用。所以說病毒生物農藥是專一、持效、不易產生抗性、安全的純天然微生物殺蟲劑。

    昆蟲病毒類生物農藥目前的發展現狀如何,未來又將朝何方向發展?為此,AgroPages世界農化網采訪了全球幾家昆蟲病毒類生物農藥的領軍企業。

    請您簡單介紹下昆蟲病毒殺蟲劑的開發和主要應用現況。


    科云生物:目前全球昆蟲病毒殺蟲劑主要在防治棉鈴蟲、大豆尺護、草地貪夜蛾、蘋果蠹蛾、斜紋夜蛾以及抗性害蟲甜菜夜蛾、小菜蛾等靶標害蟲上取得較大面積的應用,市場份額不斷擴大。


    Andermatt:我們很高興看到生物農藥,尤其是微生物控制技術在農業中的應用越來越普遍。昆蟲桿狀病毒已成功應用了幾十年,它們的高效和安全性早就為人們所認識。有幾家國際生物防治公司已成功開發出基于桿狀病毒的產品,并在全球銷售。也有一些本地經營的公司在開發基于病毒的植保產品。不過,與整個微生物植保市場相比,昆蟲病毒的使用相對較少,原因是每種產品的使用僅限于單一或相對較少的靶標害蟲。我們估計這一類別產品的年銷售額為7000萬美元,但這也僅占全球微生物植保市場的3%。市場肯定會接受更多的昆蟲病毒產品,因為它們高效、安全,并且與許多生產策略兼容。行業面臨的挑戰是控制單一害蟲種類產品的登記投入太高,這顯然與其市場潛力不相稱。因此,像抗蘋果蠹蛾(CpGV)和棉鈴蟲(HearNPV)病毒這樣在全球市場獲得成功的案例少之又少。昆蟲病毒用于有機作物和常規有害生物綜合防治策略,以應對最大殘留限量和抗性問題。到目前為止,病毒殺蟲劑在仁果或柑橘等高價值作物生產中的應用較廣,不過從幾年前開始,也應用于棉花、高粱或大豆等作物。此外,一些昆蟲病毒也已成功用于防治主要的森林蟲害,且效果顯著。


    黨的十九大提出實施鄉村振興戰略,2018年中央一號文件又進行了全面部署。實現鄉村振興戰略的“生態宜居”,對化學農藥的科學合理使用提出了更高的要求。同時,近年來公眾對農產品質量安全問題的呼聲越來越強烈,對環境保護的關注度也越來越高,因此必須轉變病蟲防控方式,大力推進農業綠色發展,減輕農業面源污染,珍惜和保護好“綠水青山”,實現人與自然和諧發展。昆蟲病毒是一類以昆蟲為宿主并在其種群中進行傳播的病毒。根據國際病毒分類委員會第八次報告(2005年發表)的結果,將所承認的5000多種病毒分至73個病毒科中,其中昆蟲病毒(對昆蟲有明確致病性的病毒)約230種,被歸納至18個病毒科中,包括彈狀病毒科、桿套病毒科、雙順反子病毒科、傳染性軟化癥病毒、囊泡病毒科、桿狀病毒科、雙節段病毒科、虹彩病毒科、轉座病毒科、細尾病毒科、野田村病毒科、正粘病毒科、細小病毒科、多分病毒科、痘病毒科、假病毒科、呼腸孤病毒科、T4病毒科。常用于農作物防治的昆蟲病毒主要是桿狀病毒科的核型多角體病毒、顆粒體病毒和呼腸孤病毒科的質型多角體病毒,昆蟲病毒殺蟲劑具有安全無污染、無殘留、無抗藥性等優點逐漸進入人們視野。


    全球市值及主要應用市場(生物農藥)


    據預測2040—2050年全球生物農藥占比或將超過50%。目前,美國、加拿大和墨西哥的生物農藥使用量最多,占世界總量的44%,見圖1。其中美洲占40%、歐洲20%、亞洲13%、大洋洲11%、拉丁美洲9%、非洲3%(2018年數據)。


    應用市場:

    ①應用前景,據統計,2018年,湖北全省農藥使用量4.682萬t。其中,化學農藥4.629萬t,占98.87%。殺蟲劑中有機磷類占比最高,達34.60%,生物農藥占比僅為3.37%;殺菌劑中生物農藥占比為12.20%,其余農藥(殺螨劑、除草劑等)中基本都是化學農藥。在生物農藥方面,全球生物農藥應用面積快速增加,達到農藥總用量的20%以上。我國農作物常年防治面積大(4.4億公頃),生物農藥防治不到10%,遠低于發達國家40%,但對微生物農藥的需求量增長速度快,昆蟲病毒殺蟲劑屬于微生物農藥的一種,市場需求和應用前景廣闊。

    黨的十九大提出實施鄉村振興戰略,2018年中央一號文件又進行了全面部署。實現鄉村振興戰略的“生態宜居”,對化學農藥的科學合理使用提出了更高的要求。同時,近年來公眾對農產品質量安全問題的呼聲越來越強烈,對環境保護的關注度也越來越高,因此必須轉變病蟲防控方式,大力推進農業綠色發展,減輕農業面源污染,珍惜和保護好“綠水青山”,實現人與自然和諧發展。昆蟲病毒是一類以昆蟲為宿主并在其種群中進行傳播的病毒。根據國際病毒分類委員會第八次報告(2005年發表)的結果,將所承認的5000多種病毒分至73個病毒科中,其中昆蟲病毒(對昆蟲有明確致病性的病毒)約230種,被歸納至18個病毒科中,包括彈狀病毒科、桿套病毒科、雙順反子病毒科、傳染性軟化癥病毒、囊泡病毒科、桿狀病毒科、雙節段病毒科、虹彩病毒科、轉座病毒科、細尾病毒科、野田村病毒科、正粘病毒科、細小病毒科、多分病毒科、痘病毒科、假病毒科、呼腸孤病毒科、T4病毒科。常用于農作物防治的昆蟲病毒主要是桿狀病毒科的核型多角體病毒、顆粒體病毒和呼腸孤病毒科的質型多角體病毒,昆蟲病毒殺蟲劑具有安全無污染、無殘留、無抗藥性等優點逐漸進入人們視野。


    全球市值及主要應用市場(生物農藥)


    據預測2040—2050年全球生物農藥占比或將超過50%。目前,美國、加拿大和墨西哥的生物農藥使用量最多,占世界總量的44%,見圖1。其中美洲占40%、歐洲20%、亞洲13%、大洋洲11%、拉丁美洲9%、非洲3%(2018年數據)。


    應用市場:

    ①應用前景,據統計,2018年,湖北全省農藥使用量4.682萬t。其中,化學農藥4.629萬t,占98.87%。殺蟲劑中有機磷類占比最高,達34.60%,生物農藥占比僅為3.37%;殺菌劑中生物農藥占比為12.20%,其余農藥(殺螨劑、除草劑等)中基本都是化學農藥。在生物農藥方面,全球生物農藥應用面積快速增加,達到農藥總用量的20%以上。我國農作物常年防治面積大(4.4億公頃),生物農藥防治不到10%,遠低于發達國家40%,但對微生物農藥的需求量增長速度快,昆蟲病毒殺蟲劑屬于微生物農藥的一種,市場需求和應用前景廣闊。


    您能向我們介紹下昆蟲病毒復合殺蟲劑(昆蟲病毒與其它昆蟲病毒的復合,或與少量化學農藥的復合)方面的研究現狀嗎?


    科云生物:昆蟲病毒殺蟲劑的復合主要有兩個方向。首先是不同昆蟲病毒之間,包括兩種及兩種以上不同種類昆蟲病毒的復合,目的是通過復合拓寬產品的殺蟲譜,使昆蟲病毒產品被更多的市場接受。在病毒復合的過程中,不僅擴大了殺蟲譜,同時發現某些病毒對其他病毒有增效作用,提高了對害蟲的致死率,殺蟲效果更好。


    另一方面,為了提高昆蟲病毒對大齡幼蟲的防治效果,也在研究昆蟲病毒與一些化學農藥配合使用,目前在這方面已經有很大突破。采取這種方式的策略是,在田間使用環節,將昆蟲病毒產品與某些化學農藥產品組成“套餐”,混合使用。研究發現,某些化學農藥對昆蟲病毒確有明顯的增效作用,能夠使害蟲感染病毒后的病死速度加快,病死率增加,用戶對防治效果的接受程度顯著提高。實際上,對化學農藥而言,特別是一些專利性較強的化學農藥產品,采取與昆蟲病毒配合使用的策略,互為增效,不僅能夠降低化學農藥本身的使用量,而且能夠顯著減低害蟲對該化學農藥的抗藥性,延長其市場壽命,同時可以大大降低農藥殘留。


    您對昆蟲病毒感染增效物質有了解嗎?能否向我們分享下關于昆蟲病毒感染增效物質方面的知識和主要產品?


    科云生物:對昆蟲病毒感染增效的物質主要是破壞了害蟲正常的生理狀態,降低了蟲體的免疫能力,增加了昆蟲病毒侵入感染幾率,加快了昆蟲病毒在害蟲體內的擴增速度,從而提高了害蟲的病死率,加快了死亡速度。尤其對提高大齡害蟲的防治效果非常明顯。


    您認為,昆蟲病毒殺蟲劑的最主要優勢在于哪方面?為什么?


    科云生物:昆蟲病毒殺蟲劑的主要優勢:1、針對性強,只對靶標害蟲有效,不傷害自然天敵等非靶標生物,有利于維護生態平衡,防止害蟲再猖獗。2、害蟲不易產生抗性。昆蟲病毒本質上是一種具有核酸結構的微生物,可以與害蟲協同進化,后者很難產生抗性。所以相對化學農藥而言,昆蟲病毒殺蟲劑在害蟲抗性治理方面更具市場潛力。3、安全無殘留。昆蟲病毒殺蟲劑主要成分是天然生物體,產品沒有安全間隔期,當天用藥當天即可采收,對于有農殘要求的有機、綠色農產品生產基地,昆蟲病毒殺蟲劑是完全可以放心使用的害蟲綠色防控產品。

    Andermatt:桿狀病毒具有的特異性決定了其對非靶標昆蟲等節肢動物是無害的。有針對性地使用可實現只對靶標害蟲起效,對非靶標生物無影響。保護現有的有益動物對抑制次級害蟲種類的爆發非常重要,這樣可以大大減少用于防治其他有害生物的殺蟲劑的總投入。桿狀病毒具有獨特的作用模式。病毒感染害蟲并在其幼蟲體內繁殖,致其死亡。病毒還可在害蟲中代代相傳,導致害蟲種群持續減少。其獨特的作用模式更有利于解決對其他殺蟲劑的抗性問題,或在有害生物控制策略中用于抗性管理?,F有的病毒制劑使用方便,噴灑方式與其他殺蟲劑并無不同,并與其他主要有效成分兼容。因此,我們認為昆蟲病毒在有害生物綜合防治體系中的使用潛力會越來越大。


    昆蟲病毒殺蟲劑田間不穩定、持效性差的問題,一直是昆蟲病毒殺蟲劑推廣領域的難題。您認為如何看待和解決這個問題?貴公司在解決穩定性和持效性方面,有無最新的產品和技術?


    科云生物:田間不穩定、持效性差是因為病毒粒子在紫外線照射、高溫等不利環境條件的影響下,活性會有所降低。對于這個問題,主要從兩方面解決。一是在產品中添加光保護劑等防止紫外線的助劑,提高產品性能。二是在田間使用環節,注意采取對應的策略。包括應用昆蟲性誘劑等監測手段,判斷害蟲發生時期,準確把握用藥時機,以及盡量在陰天或傍晚施藥等,讓病毒更好地發揮作用,從而達到最好的防治效果。

    Andermatt:病毒可長期持續抑制害蟲種群。不過,病毒在田間的穩定性會降低,這也成為反對使用病毒產品的理由。以前,人們認為主要挑戰是暴露于紫外線輻射時病毒顆粒的生存能力下降。然而,昆蟲病毒對紫外線輻射的穩定性并不比其他大多數微生物差。作為這個行業的參與者,我們已經學會如何應對這些挑戰。我們擁有的昆蟲病毒生產和制劑的先進知識增強了病毒顆粒的適應能力,從而提高了其使用后的穩定性和存活能力。作為一家專注于研發的公司,我們不僅致力于開發新的有效成分,還致力于改進生產工藝和開發穩定的制劑。另一個成功的關鍵是對宿主與病菌關系的認識,由此我們學會了如何調整昆蟲病毒在大田的應用,以適應宿主的生理和發育。要取得最大的成功,關鍵是要認識到最佳的使用時機,避免使用后出現的不利狀況。這看起來很復雜,所以我們花了很多時間開發簡單易用的培訓工具,為農民提供實用的建議。綜上所述,我們之所以能在穩定性和可持續性方面取得進步,是因為我們不斷改進產品質量和制劑,并開發出適合且合理的大田應用策略,從而獲得最佳效果,使客戶滿意。


    貴公司有哪些昆蟲病毒殺蟲劑?


    科云生物:目前我們公司生產有棉鈴蟲核型多角體病毒、甜菜夜蛾核型多角體病毒、斜紋夜蛾核型多角體病毒、草地貪夜蛾核型多角體病毒、苜蓿銀紋夜蛾核型多角體病毒、甘藍夜蛾核型多角體病毒小菜蛾顆粒體病毒等昆蟲桿狀病毒產品,包括這些產品的原藥和制劑。





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