第一章　生物农药概述

第一节　农药和生物农药

什么是农药（pesticide）？按《中国农业百科全书·农药卷》的定义，农药主要是指用来防治危害农林牧业生产的有害生物（害虫、害螨、线虫、病原菌、杂草及鼠类）和调节植物生长的化学药品，但通常也把改善有效成分物理、化学性状的各种助剂包括在内。需要指出的是，对于农药的含义和范围，不同的时代，不同的国家和地区有所差异。如美国，早期将农药称为“经济毒剂”（economic poison），欧洲则称为“农业化学品”（agrochemicals），还有的书刊将农药定义为“除化肥以外的一切农用化学品”。20世纪80年代以前，农药的定义和范围偏重于强调对有害物的“杀死”，但20世纪80年代以来，农药的概念发生了很大的变化。今天，我们并不注重“杀死”，而是更注重于“控制”。

关于生物农药（biopesticide）的概念则有许多争议，概括起来主要有下述几种看法。

①认为不应将生物农药、生物源农药混为一谈。生物农药是指用来防治农林牧业有害生物的活的生物体，可分为三大类：天敌昆虫（寄生性天敌、捕食性天敌），天敌微生物（细菌、病毒、真菌、线虫、原生动物）和遗传工程生物（转基因植物、遗传工程微生物、遗传工程昆虫）。生物源农药则主要指生物代谢产生的具有农药活性的物质，包括植物源农药、微生物源农药（抗生素类）、外激素（性外激素、聚集外激素、报警外激素、标迹外激素等）及昆虫生长调节剂（蜕皮激素类似物、保幼激素类似物等）。

②认为不应将生物农药和生物防治混为一谈。生物农药即生物源农药，指来自动物、植物或微生物的代谢产物（主要指植物提取物、抗生素、昆虫信息素等）。农药、医药、兽药等药物是具体的化学物质，有固定的元素组成和分子结构。正是其分子结构决定了药物的理化性质和生物活性。农药作为药物有其确定的作用机制（无论是否被人类认识），而这种药物的作用机制主要表现为药物小分子和靶标大分子的相互作用。可以用来防治农林有害生物的活体生物，如昆虫天敌，无论是寄生性的还是捕食性的，都不具备药物的上述两个基本特征，它们对有害生物的防治不是像药物那样的分子间相互作用，而是一种生命活动中的行为反应；又如某些天敌微生物对植物病害的防治，是依赖天敌微生物竞争性的占据空间争夺营养而抑制病原菌的生长，表现为一种生态效应。这些有生命的生物体和无生命的化学物质之间的差异太悬殊，其研究、开发的思路和使用方法各不相同，不宜都归于农药的范畴，而应归为生物防治的一种手段。生物农药和传统的化学农药同属于农药的范畴，其最大的区别在于前者是生物合成的，后者是人工化学合成的。但随着社会的进步、科学的发展，二者的界限会越来越模糊。

③认为生物农药既包括活体生物（天敌动物、天敌微生物、转基因植物等），也包括生物体的代谢产物（植物提取物、抗生素、信息素等）。

不同国家的农药管理部门对生物农药的概念和内涵亦有不同的界定，国际经济合作与发展组织（OECD）提出的生物农药的定义包括：①信息素，②昆虫和植物生长调节剂，③植物提取物，④微生物，⑤大生物（主要指捕食性和寄生性昆虫天敌）。OECD没有将抗生素列入生物农药的范畴。欧盟农药登记指令91/414/EEC虽然采用OECD关于生物农药的定义，但在登记时仍将信息素、植物提取物等视作化学农药，而且不允许转基因植物登记。EPA（美国国家环境保护局）界定的生物农药包括：①微生物农药（指活体微生物）；②生物化学农药（包括信息素、激素、天然的昆虫或植物生长调节剂、驱避剂以及作为农药活性成分的酶）；③转基因植物。其中“生物化学农药”还必须具备两个条件：①对防治对象没有直接毒性，而只有调节生长、干扰交配或引诱等特殊作用；②必须是天然产物，如果是人工合成的，其结构必须和天然产物相同（允许异构体比例的差异）。显然EPA没有将抗生素列为生物农药，也没有笼统地将植物提取物列为生物农药（除非植物提取物符合生物化学农药的条件）。我国农药管理机关对生物农药的界定类似于EPA，在正式文件中将微生物农药和生物化学农药视为生物农药。

从上述关于生物农药概念的介绍不难看出，因为出发点不同，看问题的角度不同，人们往往会对同一术语、同一概念有不同的理解、不同的表述。本书主要采用L.G.Copping主编的《Biopesticide Manual》中关于生物农药的界定，包括：①微生物农药（病毒、细菌和真菌），②昆虫致病性线虫，③植物源农药（植物提取物），④微生物的次生代谢产物（抗生素），⑤昆虫信息素，⑥转移到植物中可表达抗虫抗病及耐受除草剂的基因。此外，本书将天敌昆虫也纳入了生物农药的范畴。