“民以食為天”,但現今有些糧食、蔬菜、水果的安全性實在令人放心不下。于是,多洗、長泡和削皮成了人們對付農藥殘毒的無奈之舉。據統(tǒng)計,全世界每年約有200萬人因使用化學農藥中毒,其中約有4萬人死亡。我國每年有10多萬人農藥中毒,其中死亡者愈萬,還有不少人因中毒而致殘。
面對食物安全和農產品“入世”的雙重挑戰(zhàn),我國正醞釀著在農藥行業(yè)進行大規(guī)模、歷史性的升級換代。研制新型高效的生物農藥已列入“中國二十一世紀議程”的優(yōu)先發(fā)展項目,成為保護健康、保護環(huán)境的大勢所趨。
近日,記者赴廣東省昆蟲研究所采訪,看到該所研究員韓日疇博士和同事們正全力以赴構建著“生物防治”的高科技前沿,并奔走于各地,傳播著“生態(tài)農業(yè)”的新模式。
以蟲制蟲 日產四百億
昆蟲病原線蟲作為新型的害蟲生物農藥可廣泛地用于防治農業(yè)、林業(yè)、牧草、花卉及一些衛(wèi)生害蟲。韓博士介紹說,線蟲除害有自己的獨到之處,它能循著害蟲的氣味主動進攻,既可以混在食物中被害蟲吞食,也可從害蟲的肛門、氣孔或節(jié)間膜進入。甚至披著鎧甲的天牛也怕它,因為線蟲能分泌一種酶,使自己身體軟化后再鉆進天牛的身體。這些“專業(yè)”寄生的線蟲,一旦進入害蟲體內,它腸內攜帶的共生細菌就會釋放毒素,使害蟲在48小時之內死亡。而線蟲則借死蟲的營養(yǎng)繁殖后代,然后再去尋找新的目標害蟲。
昆蟲研究所的“線蟲工廠”并不大,但每日生產能力可達400億條,享有很高的國際知名度。據了解,線蟲與致人生病的蛔蟲同類,約有20多種,但能應用的只有3~4種。因此,尋覓、篩選、培養(yǎng)、繁殖其中可為人類所用的種類,就成為科學家重要的科研課題,同時也是國際商業(yè)競爭的對象。“廣東線蟲”擁有我們自己的知識產權,這對我國生物農藥的研究開發(fā)具有重要的意義。
盡管線蟲實驗室和車間一般不對外開放,但韓博士還是向記者透露了一些“產蟲程序”。他們先用害蟲大臘螟等做誘餌,在田間地里吸引線蟲寄生,待線蟲在作誘餌的蟲體安家后,再將蟲尸和線蟲一起取回實驗室。然后,科技人員在無菌條件下分離線蟲,最后在恒溫、恒濕等高科技條件下,加入特定的細菌進行批量生產。
這種線蟲長度不過0.5毫米,在上百倍放大鏡下才能看清,所以類似中藥沖劑的一袋中就裝有一億多條。農戶使用也很方便,既可像使用農藥那樣稀釋噴灑,也可進行澆灌或伴入土壤。更有意思的是,對于那些鉆入植物的蛀蟲,還可以用注射器打入害蟲危害孔中,使害蟲一針致命。
生物防治 觀念更新
近半個世紀以來,農藥的發(fā)明與應用對提高農林果蔬產品的產量起著重要作用,但那種“有蟲治蟲,無蟲防蟲”的誤導,致使盲目濫施農藥問題愈演愈烈。由此引出全球性“農藥三R”現象,即殘毒(Residue)、抗性(Resis-fance)和再猖獗(Resurgence),造成危害人體健康與破壞生態(tài)平衡的問題。
農藥,尤其是高毒農藥的殘留可隨渠河湖海散播,或經食物鏈濃縮而導致長期危害。如美國的明湖因多次用DDT防蚊,其水中浮游生物DDT含量為水質的265倍,小魚體內含量為浮游生物的500倍,鳥脂肪中的含量則超過8萬倍,而人食用的魚類脂肪中殘毒含量更高達8.5萬倍。
自1946年瑞士首次發(fā)現家蠅抗藥性以來,20世紀50年代初有抗藥性的害蟲不到10種,而到90年代則劇增為520種。同時,還有50多種農作物和113種雜草也對農藥產生抗藥性。
殺傷天敵,破壞生態(tài)平衡,引起害蟲再猖獗或次要害蟲大發(fā)生也是化學農藥使用的一大憂慮。如人們用農藥防治柑橘害蟲,在1年或數年后,施藥區(qū)比對照區(qū)害蟲密度增加36~1250倍之多。因此,人們不得不加大農藥用量和施用范圍,從而陷入惡性循環(huán)之中。
生物農藥是以天敵相克為主旨,回歸大自然本身的生態(tài)鏈,對使用者、生產物和非目標生物無毒無害。而且,生物農藥不僅不會對環(huán)境造成污染,還能在使用區(qū)域產生優(yōu)勢種群效應。這不但防治了害蟲,還可促進鳥、蟲、植物協調共生的重建。
我國是世界上發(fā)現和應用“天敵”最早的國家,3千多年前的《詩經》曾記載:“螟蛉有子,蜾贏負之”,記述了胡蜂類捕捉蛾類幼蟲的現象。晉代《南方草木狀》一書中介紹了一種“以席囊貯蟻鬻于市”的“農藥”,并稱“南方柑桔若無此蟻,則其實為群蠹所傷,無復一定者矣”。這就是廣州等地沿用至今的“黃蟻”,種植者將其連巢移在柑桔樹上,可以捕食多種害蟲。
20世紀初期和中期,日本、美國等先后從我國輸引天敵瓢蟲、金黃蚜小蜂等均獲顯著成就。目前,國內外生物農藥如蘇云金桿菌、赤眼蜂、瓢蟲、草蛉及多種害蟲病原菌和病毒等應用日益廣泛,防治面積日益擴大。有些國家還完成了“害蟲天敵目錄”,并將研究成果建成數學模型,通過系統(tǒng)分析揭示害蟲管理方案。
由于昆蟲病原線蟲具有主動搜尋并迅速殺死寄主害蟲的能力,而且能與大部分化學農藥(殺蟲劑除外)及生物制劑混用,也不會對害蟲產生抗藥性,所以極具發(fā)展前途。當前世界上大多數國家基于其對人畜、環(huán)境安全的特點,均可豁免注冊而生產施放。在工業(yè)化國家農藥市場中,昆蟲病原線蟲銷售額僅次于蘇云金桿菌,名列第二位。其主要防治對象包括荔枝龜背天牛、觀賞植物蛆蟲、亞洲玉米螟、菜青蟲及小地老虎、螻蛄、蟋蟀等近30種害蟲。
綠色食品 拒絕殘毒
在2001年的全國農藥安全使用工作會上,專家們特別強調要盡快發(fā)展新型生物農藥,加速研究開發(fā)高毒農藥替代品。我國是農藥生產使用大國,目前農藥產量達40萬噸,居世界第二位,但產品結構不合理,僅高毒的甲胺磷農藥每年產量就達7.2萬噸。因此,有關部門已制定出削減和淘汰部分高毒有機磷殺蟲劑的計劃,并制定時間表,逐步限制使用直至停止。
有位專家告訴記者,最近他連續(xù)“趕場授課”,教給人們如何選購無公害蔬菜、水果,如何消除農藥殘留等,聽講者場場爆滿。這是因為當地連續(xù)9個月檢測4個集貿市場、7種時令蔬菜的農藥殘毒,結果有的樣品超標達50%~70%,而且都是高毒的有機磷類農藥。還有的地區(qū)果農稱,“農藥把人變成了蜜蜂”。這是因為化學農藥濫用把蜜蜂毒死了,而原來需要蜜蜂等蟲媒進行異花授粉的果樹只好“人工授粉”了。過去,果樹開花時,農民只要鋤鋤草,施施肥就行,而現在生產一季水果要打10多次農藥,花開時還得全家出動或雇工“人工授粉”,可結果還沒有蜜蜂傳粉收成好。
生物防治是以農田生態(tài)系統(tǒng)的依存與制約關系為出發(fā)點的,不能將其局限在某些生物農藥的使用上,更不能用衡量化學農藥防治尺度來評價生物農藥的效果。例如,施用線蟲除害要比采用化學農藥貴1~5倍,但其不僅作用持久,而且建立了除害增產的生物鏈,從而保證產品的質量和安全性,提高了經濟價值和社會效益。作為一個全新的綠色理念,生物防治不僅僅是天敵的保護和引進,更重要的是因地、因時制宜的科學生存體系的建立。生物防治也有其局限性,很多時候也需要化學農藥的配合,甚至還需要在一定程度上保存害蟲種群和數量,以增加天敵的食料。
即將加入WTO的中國農業(yè)面臨的挑戰(zhàn)是大量符合綠色食品要求的產品進入國內外市場,而受化學農藥污染的食品將被淘汰。韓日疇研究員認為,全面采用將化學農藥污染降低到最低限度的病蟲害管理技術已是大勢所趨。生物殺蟲劑作為自然控制手段,不僅受到地球村民的高度期待,而且是實現綠色農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的高科技創(chuàng)新的必由之路,更是保護人類健康和生態(tài)環(huán)境的主旋律。