未来农业最有前途的四大类天然植保产品

发布者:bpadmin
发布时间:2021-06-14 12:26
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在世界范围内,保护农作物免受杂草和病虫害侵袭的传统化学植保产品正日渐失宠;比如,欧盟及许多其他国家正逐步淘汰一些对环境有害的农化产品。因此,制造商和研究机构都在努力开发环保的“绿色”产品。除了开发“绿色”除草剂,在自然防控病虫害方面则投入了更多的精力。



除了没有毒性之外,与传统产品相比,使用天然产品还有许多其他优势,包括低成本、保护期更长、高特异性,甚至对磷等无机营养素的封存。在这里我们来介绍一下,未来农业四种最有前途的植保护产品,并对环境友好,其中包括一些具体的产品示例。

1-信息素

信息素是昆虫为了吸引配偶等目的而自然释放出来的。作为一种天然植护产品,信息素可以用来吸引害虫进入陷阱,并精准的将害虫消灭,而不会影响其他生物,所以信息素是虫害管理和抗药性管理计划的最佳工具。

比如,巴斯夫目前提供的“RAK”信息素产品,可以扰乱那些危害梨果、葡萄和核果作物的飞蛾害虫的交配行为。这有助于种植者优化作物产量,同时保护生物多样性和生态系统的敏感平衡。


巴斯夫提供的“RAK”信息素产品


拜耳则于今年3月正式推出了一款名为“Vynyty Citrus”的新型信息素产品,可以在长达400天的时间里预防红圆蚧、柑橘粉蚧和南非粉蚧。此类粉蚧会造成柑橘畸形,被认为是侵害柑橘最为严重的有害生物。由于Vynyty Citrus使用信息素和天然的除虫菊酯杀虫剂相结合,它也被批准用于有机农业。另外,科迪华也正在与M2i Life Sciences公司合作,研究信息素在作物保护中的使用。


全球柑橘市场首个兼具信息素与天然除虫菊农药 “Vynyty Citrus”


2-植物提取物
除虫菊是众所周知的具有杀虫特性的植物提取物的最佳例子,可能是人类最古老的杀虫剂。

长期以来,许多不同种类的植物提取物被用来控制害虫,包括印度苦楝、页蒿油、茴香、苏里南苦木和鱼尼丁。此外,洋葱、大蒜、桉树和烟草的提取物可以控制许多病原真菌和昆虫,某些植物精油对地老虎、斜纹夜盗蛾和桃蚜也有效果。

拜耳的新型天然杀虫剂“Flipper”是从初榨橄榄油的副产品中提取出来的,可有效控制蚜虫和粉虱。


3-生物刺激剂
天然的植物生物刺激剂可以提高开花、植株生长、座果、产量、抗压性和养分利用效率。根据《植物科学前沿》(Frontiers In Plant Science)发表的一篇论文(Rouphael and Colla,2020),过去十年来,人们对植物生物刺激剂的定义进行了严格的辩论。根据欧盟2019年/1009号法规,植物生物刺激剂的范围很广,可以包括腐殖酸和富里酸、海藻提取物、硅、丛枝菌根真菌和某些固氮菌。

比如,科迪华于今年年初与日本味之素旗下的Dadelos Agrosolutions合作开发多种生物刺激剂,还与巴西的Simbiose公司合作将其他天然产品商业化,以保护甘蔗、大豆和玉米。据悉,科迪华从去年就推出了专注于生物刺激剂、信息素和其他生物植保产品的系列组合。


4-生物制剂
虽然微生物等生物体被包括在生物刺激剂的定义中,但它们通常也被单独归类为“生物制剂”。在所有类型的天然植保产品中,微生物生物制剂得到了广泛的接受度。这要归公于过去十年的所有行业研发与投资。

生物制剂为种植者提供了一种可持续的工具,以满足不断发展的对控制病虫害压力的需求。与化学合成品相比,生物制剂提供不同的作用模式,可以用来拓宽病虫害防治的范围,从而超越合成品的范围。了解生物制剂如何填补合成产品,往往是非有机种植者接受此类产品的关键。

比如,微生物生物杀虫剂主要是以苏云金芽孢杆菌为基础的,但此类产品已经进化到各种分子水平,如肽、信息素和酶,用于控制有害的真菌和线虫。

如今,有效的生物制剂不仅可以提高产量,而且它们还可以帮助农作物克服困难的生长条件,抗击疾病,并帮助调节对养分的吸收和对有限水分的使用。种植者们也应该明白,随着气候变化的影响变得更加强烈,农作物抵御干旱或其他不利生长条件的能力正变得越来越关键。

目前生物制剂主要用于水果和蔬菜市场的特种作物,特别是那些在地膜覆盖下或温室种植的作物,只有一小部分用于室外农田。

很显然,巴斯夫已经看到了室外农田生物制剂的巨大增长潜力。巴斯夫推出的生物杀菌剂Serifel就是基于解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),可提供广谱疾病控制和多种作用模式。从葡萄、西红柿、生菜,到草莓和蘑菇,Serifel可被用于各种农作物,不仅可以用来预处理种子,而且还可以喷洒到土壤和叶面,并且可以很容易地与巴斯夫的化学杀菌剂整合使用。


巴斯夫推出的生物杀菌剂Serifel


巴斯夫的生物杀虫剂,Velifer,则是另一个生物制剂的例子。Velifer由一种有益真菌,白僵菌,特别专利菌株(PPRI5339)制成,能够大幅降低害虫数量,比如可控制粉虱从卵到成虫的所有生命阶段;主要用于水果、蔬菜和观赏作物。另外,这种生物杀虫剂对有常规杀虫剂抗药性的昆虫种群也很有效,并可以频繁使用,直到收获。

有益的线虫也可以作为植保生物制剂。线虫是自然存在于土壤中的微小蠕虫。有益的线虫可提供灵活的虫害控制,适用于常规和有机耕作,也被用于温室和室外种植的作物,包括水果和蔬菜,甚至草类。

事实上,在某些情况下,有益的线虫是限制破坏性害虫蔓延的唯一选择。比如,巴斯夫的Nemasys品牌系列,成为很多害虫的唯一生物防治手段,包括柑橘根象鼻虫,苹果蠹蛾幼虫,葡萄黑象甲虫,还有鼻涕虫等。

除了生物杀菌剂和杀虫剂,接种剂也是生物制剂的一个类别,主要是基于根瘤菌来处理种子,以加强大豆和花生等作物固氮。包括拜耳,巴斯夫还有先正达在内的许多知名农化种业公司,都提供此类产品,甚至还提供接种剂和生物杀菌剂的种子处理组合。

比如,先正达今年就进入加拿大的农业生物制剂市场,推出一种新的玉米和大豆种子处理方法,可在种子萌发和幼苗生长的关键早期阶段抑制关键疾病和线虫侵害。


参考文献:
Rouphael Y, Colla G. Editorial: Biostimulants in Agriculture. Front Plant Sci. 2020 Feb 4;11:40. doi: 10.3389/fpls.2020.00040. PMID: 32117379; PMCID: PMC7010726.
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