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在2017年11月1日實(shí)施(shī)的《農藥登記資料要求》(以下簡稱《要求》)中,雖然沒有(yǒu)明確生物源農(nóng)藥或生物農藥(yào)的定義,但按照來(lái)源(yuán)將農藥分為化學農藥、生物化學農藥、微生(shēng)物農藥、植物源農藥,其中後麵3類屬於生(shēng)物源農藥。
農用抗生(shēng)素是通過微(wēi)生物發酵生產的,雖然也屬於生物源(yuán)農藥,但在登記資料要求方(fāng)麵,除部分試驗項目因(yīn)產品特(tè)殊性質無法提供外(可申請減免),其他基本等同於化學農藥(yào),目前世界(jiè)上(shàng)其他國家幾乎沒有將此作為生物農藥對待(dài)。由於農用抗生素很多品種如阿維菌素(abamectin)、井岡黴素(jingangmycin A)等在農業生產中用量較大,國內還有很多新(xīn)品種如寧南黴素(ningnanmycin)、嘧啶核苷類抗菌素等,在某些場合(hé)也被當作生(shēng)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。
生物源農藥登記情(qíng)況
截止到2017年12月31日,除農用(yòng)抗生素外,已(yǐ)登記的生物(wù)源農藥有效成分102個,產品1,379個,分別占農藥總(zǒng)有效(xiào)成分和總產品數量的15%和(hé)3.6%;如包括農用抗(kàng)生素有效(xiào)成分115個,產品(pǐn)3,764個,分別占比為17%和9.8%。其中微(wēi)生物農藥有效成分(fèn)數(shù)量多,農用抗生素(sù)產品(pǐn)數量多。
2017年登記(jì)17個新農藥,其中生物源農藥占新農藥的(de)59%,新生物農(nóng)藥數(shù)量首次(cì)超(chāo)過新(xīn)化學農藥數量,說明生物農藥(yào)正在快速發展,每年約以4%左右(yòu)速度遞增。在我(wǒ)國登記的生物農藥中還有(yǒu)美國的哈(hā)茨木黴(méi)菌(trichoderma harzianum)、d-檸(níng)檬(méng)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(sù)(azadirachtin)等境(jìng)外公(gōng)司的產品。
登記資料(liào)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(huà)學、毒理學、環境(jìng)影響等)和製劑(一(yī)般資料(liào)、產品化學、毒理學、藥效、殘留環(huán)境影響等)登記的資料分類設定,並匯總生物農藥登記資料的基本要求和關(guān)注點。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(xīn)修訂《農藥管理條例》鼓勵和支持研製、生產、使用安全、高效、經濟的農藥,推進農藥風(fēng)險評估,促進農(nóng)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鬆政策,為(wéi)生物(wù)農藥發展創(chuàng)造良好機(jī)遇。
生物農藥的標準(zhǔn)製定
到目前,我國已製定生物農藥標準超過120個,其中(zhōng)有(yǒu)60多項(xiàng)產品(pǐn)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(wēi)生物毒理學試驗準則(NY/T 2186.1-6—2012);環境有(yǒu)新發布9項標準(zhǔn),即微生物農(nóng)藥環(huán)境風險評(píng)價試驗準則(鳥類、蜜蜂、家蠶、魚類、溞類、藻類(lèi),NY/T 3152.1-6—2017)和微生物農藥、土壤、水、植物葉麵(NY/T 3278.1-3—2018);還(hái)有(yǒu)殘(cán)留14項標準。在《食品安(ān)全國家標(biāo)準食(shí)品(pǐn)中農藥大殘(cán)留(liú)限(xiàn)量》GB 2763—2016中規定了(le)阿維菌素(abamectin)、春雷黴素(kasugamycin)、多抗黴素B(polyoxin B)、多殺黴素(sù)(spinosad)、井岡黴素A(jingangmycin A)、寧南黴素(ningnanmycin)、除蟲菊素(pyrethrins)、苦參堿(matrine)、魚藤酮(rotenone)、複硝酚鈉(sodium nitrophenolate)等生物農藥的每日大允許(xǔ)攝入量(liàng)(ADI)和(hé)大允許殘留限量(MRL)。
總之,生(shēng)物農藥標準已取得較大(dà)進(jìn)展(zhǎn),標準類別覆蓋(gài)多領域,對提高生物農藥產品整體質量,科學、規範生物農藥登記管理政(zhèng)策和要求具有重要意義。但缺乏係統性,缺少規範檢(jiǎn)測技術、質量管理規(guī)範、評價(jià)準則、安全使用和(hé)貯藏運輸等環節的通用(yòng)標準。
目前,國際(jì)組(zǔ)織相關生(shēng)物農藥(yào)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(guī)範(正在修訂為FAO/WHO第9節微生物農藥標準導則,其試(shì)用版計劃在2018年底前發(fā)布),產品標準有5個WHO、2個FAO。在2018年FAO/WHO農藥標準聯席會(huì)議上,雖然(rán)枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)QST 713 TK/WP/SC的FAO/WHO未通過,但在2019年將會繼續(xù)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(zhǔn),由此看到國際生(shēng)物農(nóng)藥標準的發展,我國的生物農藥(yào)標準也(yě)在加速(sù)挺進國際領(lǐng)域。
衛生用生物農藥
有效成分與產品
我國衛(wèi)生用農(nóng)藥(yào)已登記95個有效成分(截(jié)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餘家。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(zhǔ)要可分為7類,其中擬除蟲菊酯(zhǐ)類有效成分占農藥品種的(de)42%(其產品占(zhàn)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(lèi)(包括苯基吡(bǐ)唑類、煙堿(jiǎn)類、苯甲酰(xiān)脲類等)占27%(產品占16%)等。
衛生用生物源農(nóng)藥有效成分占(zhàn)衛生用有效成分的11.6%(截至2018.9.24),其(qí)產品占衛(wèi)生用產品的3.4%。
近年首次登記新衛生生物(wù)源農藥S-烯蟲酯(S-methoprene),是十二碳二烯酸酯主體構(gòu)架相似物,與昆蟲生長調節劑倍半萜(tiē)烯類功能一致,屬於生物化學農藥的昆蟲調節(jiē)劑,防治(zhì)蚊幼蟲,已取得95%原藥(WP20180181)和20%微囊懸浮劑(WP20180179)登記。該產品(pǐn)體現了(le)生物農(nóng)藥“源於自然、高(gāo)於自然、回歸自然(rán)”的特性,在美國已使用了50年,還(hái)有S-烯蟲炔(quē)酯(S-kinoprene)、S-烯(xī)蟲乙酯(S-hydroprene)、烯蟲硫酯(triprene)等“家族”係列產品。
登(dēng)記新(xīn)劑型有:5.6%防(fáng)蚊揮散芯(桉油精/eucalyptol)屬於植物源農(nóng)藥(WP20180149)。
登記產品主要(yào)特點
登記數量下降
近5年衛生(shēng)用農(nóng)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(zēng)的比值分別由7.5%降至6.6%、8.7%降至4.2%,由此看到(dào)衛生用農藥產品登記數量在明顯下降。
這趨勢符合農藥使(shǐ)用量零增長的要求,當(dāng)然也有可能受環保和農藥生產企業生產許(xǔ)可證的頒發等政策限製,導致企業轉行、兼並(bìng)重組等。
防蚊幼蟲產品偏(piān)少
防蚊幼蟲產品偏少、品種有限、發展緩慢,我國與國際情(qíng)況相似,其(qí)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(wù)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(qǔ)”(即清潔、殺幼、防蚊)中起到(dào)重要的先遣防蚊作用。
目前,已登記防蚊(wén)幼蟲(chóng)的農藥有8個有效成分(fèn):蘇雲金杆菌以色列亞種占防蚊幼蟲產品的36%,球形芽孢杆菌占9%,吡丙醚(mí)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(zhàn)14%(美國已於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(jì)WP(占19%)、微囊懸浮劑CS、水乳劑EW、粉劑DP。
生物源農藥的發展
生物源農藥在我國已(yǐ)有悠久的(de)曆史,我國是早應用植物源農藥防(fáng)治作物病蟲(chóng)害(hài)的國家之一,早在公元前10世紀,就用莽草(狹葉茴香,芒草)、藜(lí)蘆等植物來防治病蟲害。1935年我國開始少量種植除(chú)蟲(chóng)菊。21世紀初,其主產地除(chú)非洲肯(kěn)尼(ní)亞、坦桑尼亞等,還有日本、澳大利亞,及江蘇、雲(yún)南、台灣等地。隨著我國的改革開放(fàng),新農藥的引進和工業化迅速發展(zhǎn),加上生物農藥特性(xìng)(藥(yào)效(xiào)偏低等),其步伐(fá)顯得有(yǒu)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(yuán)化(huà)合物是農藥活性前提化合物的寶(bǎo)庫”,其實除蟲菊素就(jiù)是擬(nǐ)除(chú)蟲菊酯(zhǐ)類農藥的先導化合物。
由於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(zhì)量(liàng)和藥效向質量與安全管理並重的方向轉變(biàn)。中國農藥還在發展階段,中國幾代人正在為此而奮鬥,努力提高農藥(yào)的登(dēng)記、生產、使用和管理水平。
差(chà)異和方(fāng)向
FAO/WHO生物農藥登記指(zhǐ)南
2017年,FAO/WHO聯合發布了《用於植(zhí)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(yòng)於取代1988年FAO出版的(de)“生物農藥的登記”。這(zhè)是農藥(yào)管理的國際行為守則,對(duì)規範我國生物農藥登記資料要求具有重要參(cān)考價值(zhí)和指導意義。
微生物農藥通常產品技術規格是采用範圍而不是絕對數字表(biǎo)示,微生物含量可以g/kg或g/L(或%w/w)和菌落形成單(dān)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),被認為類似於(yú)“關注組分”。新來源微生物如是Ⅰ級技術(shù)等同,就不需要Ⅱ級評估。要注(zhù)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(zhǒng)或多種成分組成複雜的混合物,為(wéi)此提出“標誌性成分(或主導(dǎo)化合物)Leadcomponent concept”和“關注(zhù)組分Component of concern”。植物源農藥是通過加工(gōng)自然植(zhí)物原料獲得,受(shòu)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(děng)影響。通(tōng)常植物活性物(wù)質不是分(fèn)批生產的,故將“樣品”取代“批次”。植物特征範圍是母藥(yào)的(de)“化學指紋”,其成分/規格、技術等同性成為產品(pǐn)質量(liàng)焦點;對具有毒性植物需要采取降低(dī)危險措施,避免或小(xiǎo)化對人類健康的威脅;對(duì)殘留、環境和(hé)生態毒理學要求暴露量低於或接近自然暴露量;藥效要盡可能有(yǒu)效並始終如一地發揮作(zuò)用。
通常化學信息素農藥是合成天然等同物(wù)。該產品(pǐn)有可回收和不可回收揮散芯(dispensers)(在《農藥劑型(xíng)名稱及代碼》GB/T 19378—2017中(zhōng),已製定“揮散芯”劑型)。當該(gāi)產品使用暴露水平和化學信息素(sù)的自然暴露水平相近時(相同途徑(jìng),暴露量(liàng)在1個數量級),除描述該成分的鑒別、特點和分析方法(fǎ)外,不需要提供其他信息。自然暴露水平可用試驗數據估算(suàn),然後將(jiāng)獲得實際參考值與其(qí)產品的用量比較。
如果原藥由異構體構成,則(zé)需要說明其各異構體的比例。但不需要將技術參數設計成(chéng)與天然化學信息素完全相同,因為後者可以(yǐ)變化(huà)。由於產(chǎn)品(pǐn)中需要使用活性物質的量極少,通常隻製備少量生產批次,有時隻有其中一(yī)批可(kě)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(shù)據。
化(huà)學信息素農藥的田間藥(yào)效試驗(yàn)較為複雜(zá),難以大(dà)規模(mó)重複。因此,盡(jìn)可能多地提供有關靶標生物學和化學信息素(sù)可能作用機製的信息是必要的。化學信(xìn)息素農藥用於植物保護產品或公共(gòng)衛生產品可完全(quán)控製、部分(fèn)控製或(huò)輔助控製有害生物,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(wù)可收獲(huò)部分的損害的減少(shǎo)量。一般(bān)比常規化學農藥預期效果具有更多(duō)的變化性(xìng)。揮散技術(shù)可降低暴露(lù)水平和/或提高其有效性,是一種緩慢有效釋放及盡(jìn)可能延長其效果的重(chóng)要手段。
美國生物農藥管理(lǐ)
美國是世界上(shàng)早實行農藥登記(jì)管(guǎn)理製度(dù)的國家,1947年製定了《聯邦殺(shā)蟲劑、殺菌劑(jì)、殺鼠(shǔ)劑法(fǎ)》,首次提出農藥要進行登記,規定農藥登記和標簽要求,是(shì)農(nóng)藥管理嚴格和科學的國(guó)家之一,其登記框架和理念值得發(fā)展中國家參考借鑒,也是國際組織FAO/WHO文件資料的(de)主要參(cān)考藍本。
美國生(shēng)物農(nóng)藥登記起步早,1990年後進入快速發展階(jiē)段。2017年9月30日,美國公布已登記生物農藥(yào)有效成(chéng)分390個,且品種(zhǒng)多樣。其中生物化學農藥在生物農藥中的數量多(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(jī)因(yīn)類農藥(PIP)。
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(tǒng)一。對微生物和生(shēng)化農藥(yào)多數認為(wéi)屬於生物農藥;對天敵和轉基因的共識(shí)不多,我國在(zài)新《要(yào)求》中已無天敵登記規定;農用抗生素幾乎沒有(yǒu)認(rèn)同的,美國的遊(yóu)黴素natamycin和多抗黴素D鋅鹽polyoxin D zinc salt是歸屬於生物農藥。有的國家(jiā)還有無脊椎動物線蟲invertebratenematode等。
各(gè)國對植物源農藥的認知各異。由(yóu)於植物源農藥多是較複雜的化(huà)合物,從性質到毒性等存在差異較大。美國生物農(nóng)藥定(dìng)義後落筆是低風(fēng)險農(nóng)藥,實際是把植物源農藥分為2部分(fèn),對沒有(yǒu)直接(jiē)毒殺作用低風險(xiǎn)部分(如(rú)引誘和驅避劑等類,如揮發性精(jīng)油等產品)列入(rù)生物農(nóng)藥即可(kě)進入快速登記程序,有利推進生物農藥的發展;且不(bú)強調是種植還是合成,隻(zhī)要求結構與天然相似(sì)、功能相同,可能也為節省資源、鼓勵工業化生產;對其(qí)餘部分則按常規農藥登記(jì)(如除蟲菊素(sù)pyrethrin、魚藤酮(tóng)rotenone、煙堿nicotine等),現匯總部分國家和組(zǔ)織的生物農藥分類表(見表6),可看到(dào)他們的差異。
目前,美國、加拿(ná)大和墨西哥的生(shēng)物農藥使用量多,占(zhàn)世界(jiè)總量的44%,見圖4。其中美洲占40%、歐洲20%、亞(yà)洲13%、大(dà)洋洲(zhōu)11%、拉丁美(měi)洲9%、非洲(zhōu)3%。
展望(wàng)挑戰
截(jié)至2015年底,我國生物農藥(yào)企業占農藥企業的近20%(不包括抗生素農藥)。據統(tǒng)計,我國生(shēng)物農藥年產量達到近30萬(wàn)噸(包括原藥和製劑),約占農藥產量的8%。2017年(nián)僅林業使(shǐ)用生物(wù)農藥(yào)就有9,600多噸(不包括抗生素產品(pǐn)),比2016年增加了65.6%,其中生物化學農藥占生物農(nóng)藥的(de)64%。隨著環保和安全的需要,生物農藥生產也將(jiāng)麵臨嚴峻的挑戰。
生物防治是綜合防治的重(chóng)要措施之一,但生物農藥防治覆蓋率才近10%,遠低於發達國家(jiā)20%~60%的水平。為此,要提高生物農(nóng)藥的生產能力和使用水平,延緩(huǎn)化學農藥的抗藥性,優化品種結構,提高(gāo)施藥技術,促進生物農藥快(kuài)速發展。
目前,我國生物(wù)農藥產業已有一定(dìng)規模,但其登(dēng)記、生產(chǎn)和使用的步伐(fá)還較緩慢。我(wǒ)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。溝通是好(hǎo)的橋梁。讓我國的(de)生物農藥早日邁進世界領(lǐng)域。
小結
農(nóng)業農村部提出農藥(yào)使用量要達到零增長,倡導建立資源節約(yuē)型和環境友好型的生態文明和(hé)綠色生產。這給生物農藥創造了生存和發展空(kōng)間,有利推動生(shēng)物產(chǎn)業的前進。在推進病媒生物綜合防治的(de)“清潔、殺幼(yòu)、防蚊”三部曲中,生物農藥將起到重要作用。
在2017年11月1日實施的《農藥登記資(zī)料要求》(以下(xià)簡稱《要求》)中,雖然沒有明確生物源農藥或生物農藥(yào)的定義,但按(àn)照來源將農藥(yào)分為(wéi)化學農藥、生物化學農藥、微生(shēng)物農藥(yào)、植物源(yuán)農藥,其中後麵3類屬於生物(wù)源農藥。
農用抗(kàng)生素是通過微生物(wù)發酵生產的,雖然也屬於生物源農(nóng)藥,但在登記資料要求方(fāng)麵,除部分試驗項目因產品特(tè)殊性(xìng)質無法提供外(可申請減免),其他基本等同於化學農藥,目前世(shì)界上其他國家幾(jǐ)乎沒有將此作為生物農藥對待。由於農用抗生素很多品種如阿維菌素(sù)(abamectin)、井岡(gāng)黴素(jingangmycin A)等在農(nóng)業生(shēng)產中用量(liàng)較大,國內還有(yǒu)很多新品種如寧南黴素(sù)(ningnanmycin)、嘧啶(dìng)核(hé)苷類抗菌(jun1)素(sù)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(xué)農藥、微生物農藥、植物源農藥、農(nóng)用抗生素4類暫歸(guī)為生物源農藥類介紹。
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(wài),已登記的生物源農藥(yào)有(yǒu)效成分102個,產品1,379個,分別占農藥總有效成分和總產(chǎn)品數量的15%和3.6%;如包括農用抗生素(sù)有效(xiào)成分115個(gè),產品3,764個,分(fèn)別占比為17%和9.8%。其中微生物農藥有效(xiào)成分數(shù)量多,農用抗(kàng)生素產品數量多。
2017年登(dēng)記17個新農藥,其中生物源農藥(yào)占新農藥的59%,新生(shēng)物(wù)農藥數(shù)量首次超過新(xīn)化學農藥數量,說明生物農藥正在快速(sù)發展,每年約以4%左右(yòu)速度(dù)遞增。在我國登(dēng)記的生物農藥中還有美國的哈茨木黴菌(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(yòu)蟲(chóng)烯(muscalure)、德國的驅蚊酯(ethyl butylacetylaminopropionate,IR3535)、印度的印楝素(azadirachtin)等境外公(gōng)司的產品。
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(nóng)藥的原藥/母藥(一般資料、產品(pǐn)化學、毒理學、環境影響(xiǎng)等)和(hé)製劑(一(yī)般資料、產品化(huà)學、毒理學、藥效、殘留環境影響等)登記的資料分類設定,並匯總生物農藥登記資料的基本要求和關注點。具體文件和相關(guān)配套政策可見中國農(nóng)藥信息網(http://www.chinapesticide.org.cn/)。
新修訂《農藥管理條例》鼓勵和支持研製、生產、使用安全、高效、經(jīng)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(hé)生產許(xǔ)可門(mén)檻,給生物農藥登記相對寬鬆政策(cè),為生(shēng)物農藥發展創造良好機遇。
生物農藥的標準製定
到目前,我(wǒ)國(guó)已製定生物農(nóng)藥標準超過120個,其中有(yǒu)60多項產品(pǐn)質量和方法標準;藥效有近30項(xiàng)評價、使用技術規程等標(biāo)準;毒理學有6項微生物毒理學(xué)試驗準則(NY/T 2186.1-6—2012);環境(jìng)有新發布9項標準,即微生物農藥環境風險評(píng)價試驗準則(鳥類、蜜蜂(fēng)、家蠶、魚類、溞類、藻類,NY/T 3152.1-6—2017)和微生物農藥、土壤、水、植(zhí)物(wù)葉麵(NY/T 3278.1-3—2018);還有(yǒu)殘留14項標準。在《食品安全國家標準(zhǔn)食品中農藥大殘留限量》GB 2763—2016中規定了(le)阿維(wéi)菌素(abamectin)、春雷黴素(kasugamycin)、多抗黴素B(polyoxin B)、多殺黴素(spinosad)、井岡黴素A(jingangmycin A)、寧南黴素(sù)(ningnanmycin)、除蟲菊素(sù)(pyrethrins)、苦參堿(matrine)、魚藤酮(rotenone)、複硝酚鈉(sodium nitrophenolate)等生物(wù)農藥(yào)的每日大允許攝入量(ADI)和大允許殘(cán)留(liú)限量(MRL)。
總之,生物農藥標準已取得較大進展(zhǎn),標準類別覆(fù)蓋多領域,對提高(gāo)生物農藥產品整體質量,科學(xué)、規範生物(wù)農藥登記管理政策和要求(qiú)具有重要意義。但缺乏係統性,缺少規範檢測技術、質量管(guǎn)理(lǐ)規範、評價準則、安全使用和貯藏運輸等環(huán)節的通用標(biāo)準。
目前,國(guó)際組織相(xiàng)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(jun1)TK/WP/WG/WT/SC規範(正在修訂為FAO/WHO第9節微生物(wù)農藥標準導(dǎo)則(zé),其試用版計劃在2018年底前發布),產品標(biāo)準有5個(gè)WHO、2個FAO。在2018年(nián)FAO/WHO農藥標準聯席會議上,雖然枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)QST 713 TK/WP/SC的FAO/WHO未(wèi)通過,但在2019年(nián)將會繼續討論此標(biāo)準,及我國提出的甜菜夜蛾(é)核型多角體病毒(Spodoptera exigua nucleopolyhedrovirus)TK/SC的FAO標準,由(yóu)此看到國際生物農藥標準的發展,我國(guó)的生物農藥標準也在加速挺進國際(jì)領域(yù)。
衛生用生物農藥
有效成分與產品
我國衛生用農藥已登記95個有效成分(fèn)(截至2018.9.11),產品(pǐn)2,600多個(截至2018.6.20),其中原藥/母藥類(lèi)占7.1%,生產企業700餘家。根據農辦農(nóng)函[2018]17號(hào),自(zì)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(fèn)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(ān)基甲(jiǎ)酸酯類占4%(產品(pǐn)占(zhàn)4%)、微生物類占4%(產品占1%)、有(yǒu)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(zhàn)16%)等。
衛生用生物源農藥有(yǒu)效成分占衛生用有效成分的11.6%(截至2018.9.24),其產品占衛(wèi)生用產(chǎn)品的3.4%。
近年首次登(dēng)記新衛(wèi)生生(shēng)物源(yuán)農藥S-烯蟲酯(S-methoprene),是十二碳(tàn)二(èr)烯酸酯主體構架相似(sì)物,與昆蟲生長調節劑倍半萜烯類功能(néng)一致,屬於生物化學(xué)農藥的昆蟲調節劑,防治蚊(wén)幼蟲,已取得95%原藥(WP20180181)和20%微囊懸浮劑(jì)(WP20180179)登記(jì)。該產品體現了生物農藥(yào)“源於自然、高於自然、回歸自然”的特性,在(zài)美國已使用了50年,還有S-烯蟲炔酯(S-kinoprene)、S-烯(xī)蟲乙酯(S-hydroprene)、烯蟲硫酯(triprene)等“家(jiā)族”係(xì)列產品(pǐn)。
登記新劑型有:5.6%防蚊揮散芯(桉油精/eucalyptol)屬於植物源農藥(WP20180149)。
登記產品主要特點
登記數量(liàng)下降
近5年(nián)衛生用農藥登記量分別(bié)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。
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(shēng)產許可(kě)證的頒發(fā)等政策限製,導致企業轉行、兼並重組等。
防蚊幼蟲產品偏(piān)少
防蚊幼蟲產品偏少、品種有限、發展緩慢,我國與國際情(qíng)況相似,其產品(pǐn)僅占(zhàn)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(chǎn)品的25%。但這類(lèi)產品將在推(tuī)動病媒生物(wù)綜合防治“三部曲”(即清潔、殺幼(yòu)、防蚊)中起到重(chóng)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:蘇雲(yún)金杆菌以色列亞種占防(fáng)蚊幼蟲產品的36%,球形芽孢杆菌占9%,吡丙醚占16%、醚菊酯占2%,吡蟲啉占2%、S-烯蟲酯占5%、倍硫(liú)磷占16%、雙硫磷占14%(美國已於2015年停止使用(yòng)2個有機磷農藥)。
劑型6種:顆粒劑GR(占(zhàn)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(fú)劑CS、水乳劑EW、粉劑DP。
生物源(yuán)農藥的發展
生物源農藥在我國已有悠久的曆史,我國是早應用植物源農藥防(fáng)治作物病蟲害的(de)國家之一,早在公元前10世紀(jì),就(jiù)用莽草(狹葉茴香,芒草)、藜蘆等(děng)植物來(lái)防治病蟲害。1935年我國開始少量種植(zhí)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(jiāng)蘇、雲(yún)南(nán)、台灣等地。隨著我國的改(gǎi)革(gé)開放,新農藥的引進和(hé)工業化迅速發展,加上生物(wù)農藥特性(藥效偏低等),其步伐顯得有些遲緩,但卻是綠(lǜ)色農業發展的主力軍(jun1)。正如沈寅初院士(shì)說“生物源化合物是農藥活性前提化合(hé)物的寶庫”,其實除蟲菊素就是擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的先導化合物。
由於我國(guó)實行農藥登記管理起步較晚,30多年來,農藥管(guǎn)理正(zhèng)由注重質量和藥效向質量(liàng)與安全管理並重的方向轉(zhuǎn)變。中國農藥還(hái)在(zài)發(fā)展階段,中國(guó)幾代人正在為此而奮(fèn)鬥,努(nǔ)力提高農藥的登記、生產、使用和(hé)管理水平。
差異(yì)和方向
FAO/WHO生物農藥登記指南
2017年,FAO/WHO聯合發布(bù)了《用於植物保護和公共衛生(shēng)的微生物、植物(wù)源和化學信息素類的生物農藥登記指南》,用於取代1988年(nián)FAO出版的“生物農藥的登(dēng)記”。這是農藥管理的國際行為守則(zé),對規範我國生(shēng)物農藥登記資料要求具有重要參考價值和指導意義(yì)。
微生物農藥通常產品技術規格是(shì)采用範圍而不是(shì)絕對數字表示,微生(shēng)物含量(liàng)可以g/kg或g/L(或%w/w)和菌落形成單(dān)位(CFU)或經生物測試的生物效價表示(shì)。其存在相(xiàng)關次生(shēng)化合物(wù)/代(dài)謝物(Relevant secondary compound,metabolite),被認為(wéi)類似於“關注組分”。新來源微生物如是Ⅰ級技術等同(tóng),就(jiù)不需要Ⅱ級評估。要注意非本地MPCA物種的風險性可能(néng)會更高。
植物(wù)源農(nóng)藥是由植物中一種或多種成分組成複雜的混合物,為此提出“標誌性成分(或主導化合物)Leadcomponent concept”和“關注組分Component of concern”。植(zhí)物源農藥是通過加工自然(rán)植物(wù)原料獲得,受地理區域和氣候條件、植物(wù)的(de)種植、儲存和加工及植物使用部位(wèi)等影響。通常植物活性物質不是分批生(shēng)產的(de),故將“樣(yàng)品”取代“批次”。植物特征範圍是(shì)母藥的(de)“化學指紋”,其成分/規格、技術等(děng)同性成為產品質量焦(jiāo)點;對具有毒性植物需要采取降低危險措施,避免或(huò)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於或接近自然暴露量;藥(yào)效要盡可(kě)能有效並始(shǐ)終如(rú)一地發(fā)揮作用。
通常化學信(xìn)息素農藥是合成天然等同物。該(gāi)產品有可回收和不可(kě)回收揮散芯(dispensers)(在《農藥劑型名稱及代碼》GB/T 19378—2017中,已製定“揮散芯”劑型)。當該產品使用暴露水平和化(huà)學信息素的自然(rán)暴露水平相近時(相同途(tú)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(tí)供其他信息。自然暴露水平可用試驗數據估(gū)算,然後將獲得實際參考值與(yǔ)其產品的用量比(bǐ)較。
如果原藥由異構體構成,則需要說明其各異構體的比例(lì)。但(dàn)不需要將技術參數(shù)設計成(chéng)與天然(rán)化學信息(xī)素完全相同,因為後者可以變化。由於產品中需要使用活性物質的量極少,通常隻製備少(shǎo)量生產批次,有時隻有其中一批可用。建(jiàn)議申請(qǐng)人盡可能多地提供數(shù)據,包(bāo)括實驗室和中試生(shēng)產中的數據。
化學(xué)信息素農藥的(de)田間(jiān)藥效(xiào)試驗較為複雜,難(nán)以大規模重複。因此,盡可能多地提供有關靶標生物學和化學(xué)信息素可能作用機製的信息是必要的。化學信息素農藥用於植物(wù)保護產品或公共衛生產品可完(wán)全控製、部(bù)分控製或輔助控製有害生物(wù),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(fèn)的損害的減(jiǎn)少(shǎo)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(xiào)釋放及盡可能延長其效果的重要手段。
美國生物農藥管理
美國是世界上早實行農(nóng)藥登記管理製度的國家,1947年製定了《聯邦殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠(shǔ)劑法》,首次提出農藥要進(jìn)行登記,規定農藥登記和(hé)標簽要求(qiú),是農藥管理嚴格和科學的國家之一,其登(dēng)記框(kuàng)架和理念值得(dé)發展中國家(jiā)參考借鑒,也是國際組織FAO/WHO文件資料的主要(yào)參考藍(lán)本(běn)。
美國生物(wù)農藥登記起步早,1990年後進入快速發展(zhǎn)階段。2017年(nián)9月30日,美國公布已登(dēng)記生物農藥有效成分390個,且品種多(duō)樣。其中生物化學農藥在生物農(nóng)藥中的數量多(占52%),微生物農藥(yào)占32.6%,其他類農(nóng)藥占5.9%。另外還有37個轉基因類農藥(yào)(PIP)。
其他國家的生物農藥
國際上對生物農藥(yào)的定義和登記政策(cè)沒有統(tǒng)一。對微生物和生化(huà)農藥多數(shù)認為屬於生物農(nóng)藥;對天敵和轉基因的共識不多,我國在新《要求》中已無天敵(dí)登記規定(dìng);農用抗生素幾乎沒(méi)有認同的,美國的遊黴素natamycin和(hé)多抗黴(méi)素D鋅鹽(yán)polyoxin D zinc salt是歸屬於生物農藥。有的國家還有無脊椎動物線蟲invertebratenematode等。
各國對植物源農(nóng)藥的認知各(gè)異(yì)。由於植物源農藥多是較複雜的化(huà)合物,從性質(zhì)到毒性等存在差異較大。美國生物農藥定義後落筆(bǐ)是(shì)低風險農藥,實際是把植物源農(nóng)藥分為(wéi)2部分,對沒有直接毒殺作用低風險部分(如引誘和驅(qū)避劑等類,如揮發性精油等產品)列入(rù)生物農藥即可進入快速(sù)登記程序,有利推進生物農藥(yào)的(de)發展;且不強調是種植還是合成(chéng),隻要求結(jié)構與天然相似、功能相(xiàng)同,可能也為節省資源、鼓勵工(gōng)業化生產(chǎn);對其餘部分則按(àn)常規農藥(yào)登記(如除蟲(chóng)菊素pyrethrin、魚(yú)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(dào)他們的差異。
目前,美國、加拿大和墨西哥的生物農藥使用量多,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(zhōu)3%。
展(zhǎn)望挑戰
截至2015年底(dǐ),我國生物農藥企(qǐ)業占農藥企業的近20%(不包括(kuò)抗生素農藥)。據統計,我國生物農藥年產量達到近30萬噸(包括原藥和製劑),約占農藥產量的8%。2017年僅林業使用(yòng)生物農藥(yào)就有9,600多噸(不包括抗生(shēng)素產品),比2016年增加了(le)65.6%,其中生物化學農(nóng)藥占生物農藥的64%。隨(suí)著環(huán)保(bǎo)和安全的需要,生物農藥生產也將麵臨嚴(yán)峻的挑戰。
生物防治是綜合防治的重要措施之一,但(dàn)生物農藥防治覆蓋率才近10%,遠低於發達國家20%~60%的水平。為此,要提高生物農藥的生產能力(lì)和使用水平,延緩(huǎn)化學(xué)農藥的抗藥性,優化品(pǐn)種結構,提高施藥技術,促進生物農藥快速發展。
目前(qián),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。溝通是好的橋梁。讓我國的生物農藥(yào)早日邁進世界領域。
小結
農業農村部提出農藥使用(yòng)量要達到零增長,倡(chàng)導建立資源節約型和環(huán)境(jìng)友好型的生態(tài)文明和綠色生產。這給生物農藥創造了生存和發展空間(jiān),有利推動生物產業的前進。在推進病媒生(shēng)物綜合防治(zhì)的“清潔、殺幼、防蚊”三部曲中,生物農藥將起到(dào)重要作用。