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| 生物源農藥登記情況、產品主要特點及發展趨勢 |
| 來源：農藥 2019-4-22 10:37:00 |
| 在2017年11月1日實施的《農藥登記資料要求》（以下簡稱《要求》）中，雖然沒有明確生物源農藥或生物農藥的定義，但按照來源將農藥分為化學農藥、生物化學農藥、微生物農藥、植物源農藥，其中后面3類屬于生物源農藥。 農用抗生素是通過微生物發酵生產的，雖然也屬于生物源農藥，但在登記資料要求方面，除部分試驗項目因產品特殊性質無法提供外（可申請減免），其他基本等同于化學農藥，目前世界上其他國家幾乎沒有將此作為生物農藥對待。由于農用抗生素很多品種如阿維菌素（abamectin）、井岡霉素（jingangmycin A）等在農業生產中用量較大，國內還有很多新品種如寧南霉素（ningnanmycin）、嘧啶核苷類抗菌素等，在某些場合也被當作生物農藥宣傳。因此，本文將生物化學農藥、微生物農藥、植物源農藥、農用抗生素4類暫歸為生物源農藥類介紹。 1、生物源農藥登記情況 截止到2017年12月31日，除農用抗生素外，已登記的生物源農藥有效成分102個，產品1,379個，分別占農藥總有效成分和總產品數量的15%和3.6%；如包括農用抗生素有效成分115個，產品3,764個，分別占比為17%和9.8%。其中微生物農藥有效成分數量最多，農用抗生素產品數量最多（見圖1）
2017年登記17個新農藥，其中生物源農藥占新農藥的59%，新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中還有美國的哈茨木霉菌（trichoderma harzianum）、d-檸檬烯（d-limonene）、澳大利亞的除蟲菊素（pyrethrins）、梨小性迷向素（oriental fruit mothsex pheromone）、荷蘭的誘蟲烯（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。 1.1 登記資料要求 新《要求》是按生物化學農藥、微生物農藥、植物源農藥的原藥/母藥（一般資料、產品化學、毒理學、環境影響等）和制劑（一般資料、產品化學、毒理學、藥效、殘留環境影響等）登記的資料分類設定（見表1），并匯總生物農藥登記資料的基本要求和關注點（見表2）。具體文件和相關配套政策可見中國農藥信息網（http://www.chinapesticide.org.cn/）。 新修訂《農藥管理條例》鼓勵和支持研制、生產、使用安全、高效、經濟的農藥，推進農藥風險評估，促進農藥產業升級；提高了農藥登記和生產許可門檻，給生物農藥登記相對寬松政策，為生物農藥發展創造良好機遇。
1.2 生物農藥的標準制定 到目前，我國已制定生物農藥標準超過120個，其中有60多項產品質量和方法標準；藥效有近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項標準，即微生物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、水、植物葉面（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藥最大殘留限量》GB 2763—2016中規定了阿維菌素（abamectin）、春雷霉素（kasugamycin）、多抗霉素B（polyoxin B）、多殺霉素（spinosad）、井岡霉素A（jingangmycin A）、寧南霉素（ningnanmycin)、除蟲菊素（pyrethrins）、苦參堿（matrine）、魚藤酮（rotenone）、復硝酚鈉（sodium nitrophenolate）等生物農藥的每日最大允許攝入量（ADI）和最大允許殘留限量（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，對提高生物農藥產品整體質量，科學、規范生物農藥登記管理政策和要求具有重要意義。但缺乏系統性，缺少規范檢測技術、質量管理規范、評價準則、安全使用和貯藏運輸等環節的通用標準。 目前，國際組織相關生物農藥標準有12個，其中有5個FAO/WHO標準手冊——微生物殺幼蟲細菌TK/WP/WG/WT/SC規范（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（見表3）。在2018年FAO/WHO農藥標準聯席會議上，雖然枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）QST 713 TK/WP/SC的FAO/WHO未通過，但在2019年將會繼續討論此標準，及我國提出的甜菜夜蛾核型多角體病毒（Spodoptera exigua nucleopolyhedrovirus）TK/SC的FAO標準，由此看到國際生物農藥標準的發展，我國的生物農藥標準也在加速挺進國際領域。
2、衛生用生物農藥 2.1 有效成分與產品 我國衛生用農藥已登記95個有效成分（截至2018.9.11），產品2,600多個（截至2018.6.20），其中原藥/母藥類占7.1%，生產企業700余家。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要可分為7類，其中擬除蟲菊酯類有效成分占農藥品種的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%，該類產品數量比例見圖2。
近年首次登記新衛生生物源農藥S-烯蟲酯（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功能一致，屬于生物化學農藥的昆蟲調節劑，防治蚊幼蟲，已取得95%原藥（WP20180181）和20%微囊懸浮劑（WP20180179）登記。該產品體現了生物農藥“源于自然、高于自然、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-烯蟲乙酯（S-hydroprene）、烯蟲硫酯（triprene）等“家族”系列產品。 登記新劑型有：5.6%防蚊揮散芯（桉油精/eucalyptol）屬于植物源農藥（WP20180149）。 2.2 登記產品主要特點 2.2.1 登記數量下降 近5年衛生用農藥登記量分別與當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%降至4.2%，由此看到衛生用農藥產品登記數量在明顯下降（見圖3）。
這趨勢符合農藥使用量零增長的要求，當然也有可能受環保和農藥生產企業生產許可證的頒發等政策限制，導致企業轉行、兼并重組等。 2.2.2 防蚊幼蟲產品偏少 防蚊幼蟲產品偏少、品種有限、發展緩慢，我國與國際情況相似，其產品僅占衛生用農藥總量的1.7%，防蚊幼蟲生物農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治“三部曲”（即清潔、殺幼、防蚊）中起到重要的先遣防蚊作用。 目前，已登記防蚊幼蟲的農藥有8個有效成分：蘇云金桿菌以色列亞種占防蚊幼蟲產品的36%，球形芽孢桿菌占9%，吡丙醚占16%、醚菊酯占2%，吡蟲啉占2%、S-烯蟲酯占5%、倍硫磷占16%、雙硫磷占14%（美國已于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%）、可濕性粉劑WP（占19%）、微囊懸浮劑CS、水乳劑EW、粉劑DP。 3、生物源農藥的發展 生物源農藥在我國已有悠久的歷史，我國是最早應用植物源農藥防治作物病蟲害的國家之一，早在公元前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、坦桑尼亞等，還有日本、澳大利亞，及江蘇、云南、臺灣等地。隨著我國的改革開放，新農藥的引進和工業化迅速發展，加上生物農藥特性（藥效偏低等），其步伐顯得有些遲緩，但卻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。 由于我國實行農藥登記管理起步較晚，30多年來，農藥管理正由注重質量和藥效向質量與安全管理并重的方向轉變。中國農藥還在發展階段，中國幾代人正在為此而奮斗，努力提高農藥的登記、生產、使用和管理水平。 4、差異和方向 4.1 FAO/WHO生物農藥登記指南 2017年，FAO/WHO聯合發布了《用于植物保護和公共衛生的微生物、植物源和化學信息素類的生物農藥登記指南》，用于取代1988年FAO出版的“生物農藥的登記”。這是農藥管理的國際行為守則，對規范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。 微生物農藥通常產品技術規格是采用范圍而不是絕對數字表示，微生物含量可以g/kg或g/L（或%w/w）和菌落形成單位（CFU）或經生物測試的生物效價表示。其存在相關次生化合物/代謝物（Relevant secondary compound，metabolite），被認為類似于“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復雜的混合物，為此提出“標志性成分（或主導化合物）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料獲得，受地理區域和氣候條件、植物的種植、儲存和加工及植物使用部位等影響。通常植物活性物質不是分批生產的，故將“樣品”取代“批次”。植物特征范圍是母藥的“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，避免或最小化對人類健康的威脅；對殘留、環境和生態毒理學要求暴露量低于或接近自然暴露量；藥效要盡可能有效并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。該產品有可回收和不可回收揮散芯（dispensers）（在《農藥劑型名稱及代碼》GB/T 19378—2017中，已制定“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），除描述該成分的鑒別、特點和分析方法外，不需要提供其他信息。自然暴露水平可用試驗數據估算，然后將獲得實際參考值與其產品的用量比較。 如果原藥由異構體構成，則需要說明其各異構體的比例。但不需要將技術參數設計成與天然化學信息素完全相同，因為后者可以變化。由于產品中需要使用活性物質的量極少，通常只制備少量生產批次，有時只有其中一批可用。建議申請人盡可能多地提供數據，包括實驗室和中試生產中的數據。 化學信息素農藥的田間藥效試驗較為復雜，難以大規模重復。因此，盡可能多地提供有關靶標生物學和化學信息素可能作用機制的信息是必要的。化學信息素農藥用于植物保護產品或公共衛生產品可完全控制、部分控制或輔助控制有害生物，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少量。一般比常規化學農藥預期效果具有更多的變化性。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盡可能延長其效果的重要手段。 4.2 美國生物農藥管理 美國是世界上最早實行農藥登記管理制度的國家，1947年制定了《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要求，是農藥管理嚴格和科學的國家之一，其登記框架和理念值得發展中國家參考借鑒，也是國際組織FAO/WHO文件資料的主要參考藍本。 美國生物農藥登記起步早，1990年后進入快速發展階段。2017年9月30日，美國公布已登記生物農藥有效成分390個，且品種多樣。其中生物化學農藥在生物農藥中的數量最多（占52%），微生物農藥占32.6%，其他類農藥占5.9%。另外還有37個轉基因類農藥（PIP）。 而我國的生物農藥正在發展階段，尤其是化學信息素農藥基本在起步階段。下面試總結2國生物農藥有效成分的對照（見表4），在美國生物農藥名單中可用于衛生用領域的部分名單（見表5）。
4.3 其他國家的生物農藥 國際上對生物農藥的定義和登記政策沒有統一。對微生物和生化農藥多數認為屬于生物農藥；對天敵和轉基因的共識不多，我國在新《要求》中已無天敵登記規定；農用抗生素幾乎沒有認同的，美國的游霉素natamycin和多抗霉素D鋅鹽polyoxin D zinc salt是歸屬于生物農藥（見表6）。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異。由于植物源農藥多是較復雜的化合物，從性質到毒性等存在差異較大。美國生物農藥定義最后落筆是低風險農藥，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，如揮發性精油等產品）列入生物農藥即可進入快速登記程序，有利推進生物農藥的發展；且不強調是種植還是合成，只要求結構與天然相似、功能相同，可能也為節省資源、鼓勵工業化生產；對其余部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使用量最多，占世界總量的44%，見圖4。其中美洲占40%、歐洲20%、亞洲13%、大洋洲11%、拉丁美洲9%、非洲3%。
5、展望 5.1 挑戰 截至2015年底，我國生物農藥企業占農藥企業的近20%（不包括抗生素農藥）。據統計，我國生物農藥年產量達到近30萬噸（包括原藥和制劑），約占農藥產量的8%。2017年僅林業使用生物農藥就有9,600多噸（不包括抗生素產品），比2016年增加了65.6%，其中生物化學農藥占生物農藥的64%。隨著環保和安全的需要，生物農藥生產也將面臨嚴峻的挑戰。 生物防治是綜合防治的重要措施之一，但生物農藥防治覆蓋率才近10%，遠低于發達國家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、生產和使用的步伐還較緩慢。我國的農藥管理還在成長，認知和技術水平都要不斷錘煉和提高。溝通是最好的橋梁。讓我國的生物農藥早日邁進世界領域。 5.2 小結 農業農村部提出農藥使用量要達到零增長，倡導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間，有利推動生物產業的前進。在推進病媒生物綜合防治的“清潔、殺幼、防蚊”三部曲中，生物農藥將起到重要作用。 |
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