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昆虫病毒杀虫剂:独特作用机制赋予无限的市场潜力

来源:世界农化网 日期:2021/01/29 浏览:

目前全球各个国家都在大力发展生物农药,而在所有的生物农药品种中,昆虫病毒杀虫剂以其专一性强,采用“以毒攻毒”的全新杀虫概念,作用机理独特,防治效果好,并且有一个显著的优势就是对农产品质量、农业生态环境十分安全,是未来国家大力发展的重点方向。

利用昆虫病毒类农药防治害虫不仅可以起到微生物杀虫剂的短期防治作用,而且使用后可以使病毒长期存在于农林生态系统中,作为一类被引入的生态因子而起到调节害虫种群密度的作用。所以说病毒生物农药是专一、持效、不易产生抗性、安全的纯天然微生物杀虫剂。

昆虫病毒类生物农药目前的发展现状如何,未来又将朝何方向发展?为此,AgroPages世界农化网采访了全球几家昆虫病毒类生物农药的领军企业。

请您简单介绍下昆虫病毒杀虫剂的开发和主要应用现况。


科云生物:目前全球昆虫病毒杀虫剂主要在防治棉铃虫、大豆尺護、草地贪夜蛾、苹果蠹蛾、斜纹夜蛾以及抗性害虫甜菜夜蛾、小菜蛾等靶标害虫上取得较大面积的应用,市场份额不断扩大。


Andermatt:我们很高兴看到生物农药,尤其是微生物控制技术在农业中的应用越来越普遍。昆虫杆状病毒已成功应用了几十年,它们的高效和安全性早就为人们所认识。有几家国际生物防治公司已成功开发出基于杆状病毒的产品,并在全球销售。也有一些本地经营的公司在开发基于病毒的植保产品。不过,与整个微生物植保市场相比,昆虫病毒的使用相对较少,原因是每种产品的使用仅限于单一或相对较少的靶标害虫。我们估计这一类别产品的年销售额为7000万美元,但这也仅占全球微生物植保市场的3%。市场肯定会接受更多的昆虫病毒产品,因为它们高效、安全,并且与许多生产策略兼容。行业面临的挑战是控制单一害虫种类产品的登记投入太高,这显然与其市场潜力不相称。因此,像抗苹果蠹蛾(CpGV)和棉铃虫(HearNPV)病毒这样在全球市场获得成功的案例少之又少。昆虫病毒用于有机作物和常规有害生物综合防治策略,以应对最大残留限量和抗性问题。到目前为止,病毒杀虫剂在仁果或柑橘等高价值作物生产中的应用较广,不过从几年前开始,也应用于棉花、高粱或大豆等作物。此外,一些昆虫病毒也已成功用于防治主要的森林虫害,且效果显著。


党的十九大提出实施乡村振兴战略,2018年中央一号文件又进行了全面部署。实现乡村振兴战略的“生态宜居”,对化学农药的科学合理使用提出了更高的要求。同时,近年来公众对农产品质量安全问题的呼声越来越强烈,对环境保护的关注度也越来越高,因此必须转变病虫防控方式,大力推进农业绿色发展,减轻农业面源污染,珍惜和保护好“绿水青山”,实现人与自然和谐发展。昆虫病毒是一类以昆虫为宿主并在其种群中进行传播的病毒。根据国际病毒分类委员会第八次报告(2005年发表)的结果,将所承认的5000多种病毒分至73个病毒科中,其中昆虫病毒(对昆虫有明确致病性的病毒)约230种,被归纳至18个病毒科中,包括弹状病毒科、杆套病毒科、双顺反子病毒科、传染性软化症病毒、囊泡病毒科、杆状病毒科、双节段病毒科、虹彩病毒科、转座病毒科、细尾病毒科、野田村病毒科、正粘病毒科、细小病毒科、多分病毒科、痘病毒科、假病毒科、呼肠孤病毒科、T4病毒科。常用于农作物防治的昆虫病毒主要是杆状病毒科的核型多角体病毒、颗粒体病毒和呼肠孤病毒科的质型多角体病毒,昆虫病毒杀虫剂具有安全无污染、无残留、无抗药性等优点逐渐进入人们视野。


全球市值及主要应用市场(生物农药)


据预测2040—2050年全球生物农药占比或将超过50%。目前,美国、加拿大和墨西哥的生物农药使用量最多,占世界总量的44%,见图1。其中美洲占40%、欧洲20%、亚洲13%、大洋洲11%、拉丁美洲9%、非洲3%(2018年数据)。


应用市场:

①应用前景,据统计,2018年,湖北全省农药使用量4.682万t。其中,化学农药4.629万t,占98.87%。杀虫剂中有机磷类占比最高,达34.60%,生物农药占比仅为3.37%;杀菌剂中生物农药占比为12.20%,其余农药(杀螨剂、除草剂等)中基本都是化学农药。在生物农药方面,全球生物农药应用面积快速增加,达到农药总用量的20%以上。我国农作物常年防治面积大(4.4亿公顷),生物农药防治不到10%,远低于发达国家40%,但对微生物农药的需求量增长速度快,昆虫病毒杀虫剂属于微生物农药的一种,市场需求和应用前景广阔。

党的十九大提出实施乡村振兴战略,2018年中央一号文件又进行了全面部署。实现乡村振兴战略的“生态宜居”,对化学农药的科学合理使用提出了更高的要求。同时,近年来公众对农产品质量安全问题的呼声越来越强烈,对环境保护的关注度也越来越高,因此必须转变病虫防控方式,大力推进农业绿色发展,减轻农业面源污染,珍惜和保护好“绿水青山”,实现人与自然和谐发展。昆虫病毒是一类以昆虫为宿主并在其种群中进行传播的病毒。根据国际病毒分类委员会第八次报告(2005年发表)的结果,将所承认的5000多种病毒分至73个病毒科中,其中昆虫病毒(对昆虫有明确致病性的病毒)约230种,被归纳至18个病毒科中,包括弹状病毒科、杆套病毒科、双顺反子病毒科、传染性软化症病毒、囊泡病毒科、杆状病毒科、双节段病毒科、虹彩病毒科、转座病毒科、细尾病毒科、野田村病毒科、正粘病毒科、细小病毒科、多分病毒科、痘病毒科、假病毒科、呼肠孤病毒科、T4病毒科。常用于农作物防治的昆虫病毒主要是杆状病毒科的核型多角体病毒、颗粒体病毒和呼肠孤病毒科的质型多角体病毒,昆虫病毒杀虫剂具有安全无污染、无残留、无抗药性等优点逐渐进入人们视野。


全球市值及主要应用市场(生物农药)


据预测2040—2050年全球生物农药占比或将超过50%。目前,美国、加拿大和墨西哥的生物农药使用量最多,占世界总量的44%,见图1。其中美洲占40%、欧洲20%、亚洲13%、大洋洲11%、拉丁美洲9%、非洲3%(2018年数据)。


应用市场:

①应用前景,据统计,2018年,湖北全省农药使用量4.682万t。其中,化学农药4.629万t,占98.87%。杀虫剂中有机磷类占比最高,达34.60%,生物农药占比仅为3.37%;杀菌剂中生物农药占比为12.20%,其余农药(杀螨剂、除草剂等)中基本都是化学农药。在生物农药方面,全球生物农药应用面积快速增加,达到农药总用量的20%以上。我国农作物常年防治面积大(4.4亿公顷),生物农药防治不到10%,远低于发达国家40%,但对微生物农药的需求量增长速度快,昆虫病毒杀虫剂属于微生物农药的一种,市场需求和应用前景广阔。


您能向我们介绍下昆虫病毒复合杀虫剂(昆虫病毒与其它昆虫病毒的复合,或与少量化学农药的复合)方面的研究现状吗?


科云生物:昆虫病毒杀虫剂的复合主要有两个方向。首先是不同昆虫病毒之间,包括两种及两种以上不同种类昆虫病毒的复合,目的是通过复合拓宽产品的杀虫谱,使昆虫病毒产品被更多的市场接受。在病毒复合的过程中,不仅扩大了杀虫谱,同时发现某些病毒对其他病毒有增效作用,提高了对害虫的致死率,杀虫效果更好。


另一方面,为了提高昆虫病毒对大龄幼虫的防治效果,也在研究昆虫病毒与一些化学农药配合使用,目前在这方面已经有很大突破。采取这种方式的策略是,在田间使用环节,将昆虫病毒产品与某些化学农药产品组成“套餐”,混合使用。研究发现,某些化学农药对昆虫病毒确有明显的增效作用,能够使害虫感染病毒后的病死速度加快,病死率增加,用户对防治效果的接受程度显著提高。实际上,对化学农药而言,特别是一些专利性较强的化学农药产品,采取与昆虫病毒配合使用的策略,互为增效,不仅能够降低化学农药本身的使用量,而且能够显著减低害虫对该化学农药的抗药性,延长其市场寿命,同时可以大大降低农药残留。


您对昆虫病毒感染增效物质有了解吗?能否向我们分享下关于昆虫病毒感染增效物质方面的知识和主要产品?


科云生物:对昆虫病毒感染增效的物质主要是破坏了害虫正常的生理状态,降低了虫体的免疫能力,增加了昆虫病毒侵入感染几率,加快了昆虫病毒在害虫体内的扩增速度,从而提高了害虫的病死率,加快了死亡速度。尤其对提高大龄害虫的防治效果非常明显。


您认为,昆虫病毒杀虫剂的最主要优势在于哪方面?为什么?


科云生物:昆虫病毒杀虫剂的主要优势:1、针对性强,只对靶标害虫有效,不伤害自然天敌等非靶标生物,有利于维护生态平衡,防止害虫再猖獗。2、害虫不易产生抗性。昆虫病毒本质上是一种具有核酸结构的微生物,可以与害虫协同进化,后者很难产生抗性。所以相对化学农药而言,昆虫病毒杀虫剂在害虫抗性治理方面更具市场潜力。3、安全无残留。昆虫病毒杀虫剂主要成分是天然生物体,产品没有安全间隔期,当天用药当天即可采收,对于有农残要求的有机、绿色农产品生产基地,昆虫病毒杀虫剂是完全可以放心使用的害虫绿色防控产品。

Andermatt:杆状病毒具有的特异性决定了其对非靶标昆虫等节肢动物是无害的。有针对性地使用可实现只对靶标害虫起效,对非靶标生物无影响。保护现有的有益动物对抑制次级害虫种类的爆发非常重要,这样可以大大减少用于防治其他有害生物的杀虫剂的总投入。杆状病毒具有独特的作用模式。病毒感染害虫并在其幼虫体内繁殖,致其死亡。病毒还可在害虫中代代相传,导致害虫种群持续减少。其独特的作用模式更有利于解决对其他杀虫剂的抗性问题,或在有害生物控制策略中用于抗性管理。现有的病毒制剂使用方便,喷洒方式与其他杀虫剂并无不同,并与其他主要有效成分兼容。因此,我们认为昆虫病毒在有害生物综合防治体系中的使用潜力会越来越大。


昆虫病毒杀虫剂田间不稳定、持效性差的问题,一直是昆虫病毒杀虫剂推广领域的难题。您认为如何看待和解决这个问题?贵公司在解决稳定性和持效性方面,有无最新的产品和技术?


科云生物:田间不稳定、持效性差是因为病毒粒子在紫外线照射、高温等不利环境条件的影响下,活性会有所降低。对于这个问题,主要从两方面解决。一是在产品中添加光保护剂等防止紫外线的助剂,提高产品性能。二是在田间使用环节,注意采取对应的策略。包括应用昆虫性诱剂等监测手段,判断害虫发生时期,准确把握用药时机,以及尽量在阴天或傍晚施药等,让病毒更好地发挥作用,从而达到最好的防治效果。

Andermatt:病毒可长期持续抑制害虫种群。不过,病毒在田间的稳定性会降低,这也成为反对使用病毒产品的理由。以前,人们认为主要挑战是暴露于紫外线辐射时病毒颗粒的生存能力下降。然而,昆虫病毒对紫外线辐射的稳定性并不比其他大多数微生物差。作为这个行业的参与者,我们已经学会如何应对这些挑战。我们拥有的昆虫病毒生产和制剂的先进知识增强了病毒颗粒的适应能力,从而提高了其使用后的稳定性和存活能力。作为一家专注于研发的公司,我们不仅致力于开发新的有效成分,还致力于改进生产工艺和开发稳定的制剂。另一个成功的关键是对宿主与病菌关系的认识,由此我们学会了如何调整昆虫病毒在大田的应用,以适应宿主的生理和发育。要取得最大的成功,关键是要认识到最佳的使用时机,避免使用后出现的不利状况。这看起来很复杂,所以我们花了很多时间开发简单易用的培训工具,为农民提供实用的建议。综上所述,我们之所以能在稳定性和可持续性方面取得进步,是因为我们不断改进产品质量和制剂,并开发出适合且合理的大田应用策略,从而获得最佳效果,使客户满意。


贵公司有哪些昆虫病毒杀虫剂?


科云生物:目前我们公司生产有棉铃虫核型多角体病毒、甜菜夜蛾核型多角体病毒、斜纹夜蛾核型多角体病毒、草地贪夜蛾核型多角体病毒、苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒、甘蓝夜蛾核型多角体病毒小菜蛾颗粒体病毒等昆虫杆状病毒产品,包括这些产品的原药和制剂。





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