农药剂型博客

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      农药分类是老命题，也是相对的，见仁见智并无大碍。但近些年随着农药科学与生产的发展，国内外对农药分类的新提法五花八门，造成概念混淆。笔者对其中化学农药与生物农药的界定提出讨论。
　　 先要明确几个定义：
　　 农药 防治农业有害生物及调节植物生长的制剂。或者说，用于预防、杀除、控制、忌避、调节任何农业有害生物及调节植物生长的任何物质。所说调节要符合人类利益。
　　 农药助剂 农药制剂在加工、储运和使用过程中，该组合物除原药组份及惰性组份外，本身没有或只有很低生物活性的其他对改善制剂或药液理化性状、提高有效成分生物活性或药效、降低药剂副作用等方面能起到积极作用的各种组份。
　　 生物防治 利用活的生物体防治农业有害生物。注意生命的特征是新陈代谢与自我复制（繁殖后代）。
　　 其中，值得讨论几个问题。
　　 1.哪些生物防治内容可以纳入农药范畴 一般而言，凡是可以按类似化学农药常用剂型制成制剂，并按类似化学农药制剂喷雾、喷粉等惯常使用方法施药，可以纳入农药范畴，即使其本质上仍是生物防治。包括用于防治农业有害生物的活体真菌、细菌、病毒、原生动物等的微生物农药制剂，如杀虫剂苏云金杆菌制剂（细菌）、棉铃虫核多角体病毒制剂（病毒）、蝗虫微孢子虫制剂（原生动物）、除草剂鲁保一号（真菌）等。而用于防治农业有害生物，但在制剂与使用方法上与一般化学农药没有共同之处的活生物体，如用于防治某些害虫的寄生蜂卵卡，一般认为纯属生物防治，概念上不属农药范畴。笔者以为不宜把所有生物防治内容都归于农药，且即使可以纳入农药范畴的活体微生物制剂，仍是生物防治。
　　 2.生物源农药 包括直接利用生物体本身或从中提取出有效成分配制农药。如粉碎的废次烟叶、烟梗可直接当作杀虫剂使用，也可提取出烟碱配成如硫酸烟碱制剂。其他实例如植物源的除虫菊素、苦参碱、鱼藤酮等杀虫制剂，芸薹素内酯等植物生长调节剂；动物源者如斑螫素用于杀虫。
　　 3.生物化学农药 对靶标有害生物必须是直接毒杀作用之外的作用方式，如调节生长、干扰取食、产卵、觅偶等行为。故提取的棉红铃虫性外激素属生物化学农药，而烟碱、鱼藤酮、除虫菊素不属生物化学农药。还必须是天然存在的，如用人工有机合成，产品主要化学成分的分子结构必须与模拟的天然存在类似物分子结构相同。其中如天然物的不同立体异构体生物活性没有显著不同，则允许合成物与天然物立体异构境象不同或立体异构体比例不同。另外，在分类有疑义的情况下，如该天然存在的化合物确切的分子结构尚未鉴定出来，或者它们对靶标生物与非靶标生物作用方式并不相同，如有必要可以由国家级农药管理机构组织专家裁定或暂定该化学物质属生物化学农药抑或化学农药。
　　 生物化学农药实例如下：
　　 昆虫化学信息素：包括外激素、异源外激素、种间外激素。
　　 昆虫激素：包括蜕皮激素和保幼激素。
　　 内源植物生长调节剂：包括植物生长素、赤霉素、细胞分裂素、生长抑制素等。
　　 4.生物合成农药 一般通过微生物发酵工艺，以微生物代谢次生物质为有效成分的农药，有效成分实际上是生物合成有机化学物质。其中用于防治农业有害生物的抗生素农药，一般具有药效高、专化性强、无药害、与环境相容较好等优点。但因其有效成分也是有机化学物质，又具有一般有机化学农药往往存在的抗药性、农产品中残留污染等问题。
　　 生物合成农药目前主要品种是杀菌剂，如井冈霉素、春雷霉素、多抗霉素等，也有杀虫剂如阿维菌素（该品种亦具杀螨与杀线虫活性），杀螨剂如浏阳霉素，植物生长调节剂如细胞分裂素等。
　　 5.仿生合成农药 人工有机合成产品在有效成分分子结构上仿照了某种生物源物质。仿生合成产品与天然物除生产规模与成本不同外，在有效成分分子结构上往往有许多变动，目的一般主要为降低成本、提高药效、增强稳定性，有时也为降低毒性、减缓抗药性。但是，只有不但作用机制相同，而且在分子基本结构、主要功能团、甚至那怕分子结构的立体构象相同或相似的情况下，才属于仿生合成范畴。
　　 氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类、沙蚕毒素类杀虫剂品种分别是天然存在的毒扁豆碱、除虫菊素、沙蚕毒素的仿生产品。烯丙菊酯、氯菊酯、氰戊菊酯、醚菊酯作用机制与除虫菊素相同，在拟除虫菊酯类发展史上先后分别解决了人工合成、光稳定性、打破三元碳环结构、打破酯结构四个问题。氰戊菊酯用异丙基代替三元碳环，但局部立体构象二者相似。醚菊酯以醚结构代替酯结构，但整个分子结构的构象二者相似。故都属一类，也都属仿生合成。人工合成的苯甲酰脲类昆虫几丁质合成抑制剂（如灭幼脲）、链烯基羧酸酯类拟保幼激素（如烯虫酯）、甾醇类拟蜕皮激素等杀虫剂都是仿生合成。但作用机制相同、化学结构类别迥异的杂环类昆虫几丁质合成抑制剂（如噻嗪酮）、二苯醚类拟保幼激素（如苯氧威）、二酰基肼类拟蜕皮激素（如虫酰肼）则不应属仿生合成范畴。
　　 仿生合成充分利用了大自然的天然合理性，或者说充分利用了生物学和生物化学的研究成果。但仿生合成农药属化学合成产品。
　　 6.转基因作物 其中与植保有关的，一是抗虫抗病转基因作物，二是耐除草剂作物。
　　 对于转入外源基因的抗虫作物，如转B.t.抗虫棉花、玉米作物，不是传统的属农业防治的抗虫育种，也不是生物防治，相当于利用作物本身生物合成有效成分，与生物合成农药类似。作物体内合成B.t.内毒素与在作物体外施用B.t.制剂对害虫的作用也类似，甚至产生抗药性副作用的情况亦相似。因此，可以把这类转基因抗虫作物按农药对待。
　　 在作物种质中转入同种或同属的抗病基因，相当于采用新技术的抗病育种，不是农药的概念。
　　 转基因耐除草剂作物，如耐草甘膦大豆、玉米，虽与农药使用密切相关，却不是农药范畴。通过遗传工程技术而不受草甘膦侵害的作物，相当于减轻或避免了除草剂药害的副作用，属农药助剂的概念。附带提一下，将杀虫剂增效剂、除草剂安全剂、植物源表面活性剂等列入农药品种亦不妥，它们都是农药助剂。
　　 综上所述，笔者认为：
　　 生物农药可以包括生物源农药、微生物农药、生物化学农药、生物合成农药、转入外源基因的抗有害生物作物品种等。
　　 化学农药包括矿物源的无机农药，如无机硫制剂、无机铜制剂等；矿物源的有机农药，如机械油乳剂等；人工合成，包括仿生合成的有机农药，如有机磷酸酯类农药、杂环类农药等。
　　 其中，值得再讨论几个问题。
　　 1.生物农药与化学农药的界定是相对的 生物农药中除本质上是生物防治的微生物农药及在被保护的作物体内进行生物合成生物活性物质之外，只要有效成分是一种生物化学物质，理论上都可以用人工有机合成或微生物生物合成两种方式得到，并非生物体产生的物质不能用非生物手段获取，生产上则从成本、工艺难度、产品质量等方面综合考虑加以选择。例如烟碱可以人工合成，除虫菊素，甚至化学结构非常复杂的印楝素，也早已完成人工全合成。芸薹素内酯即有生物体提取与化学合成两种生产方法。植物细胞分裂素及其主要成分之一的玉米素，即有微生物发酵与化学合成两种生产方法。从作为有效成分的生物化学物质来说，与人工有机化学合成农药产品一样，可能存在毒性、抗药性等副作用。可以说两类农药的优劣也是相对的。
　　 生物学方法与有机化学方法在农药生产中的综合运用是农药发展的一个趋势。例如，在化学合成工艺中采用生物酶催化提高收率与产品纯度；手性农药采用生物酶催化定向合成或转位；在微生物发酵工艺中加入化学合成的中间体，以提高生物合成效率；对生物合成产品再用人工合成手段改进分子结构（如以抗生素阿维菌素为底物合成甲胺基阿维菌素，其用甜菜夜蛾为试虫测定生物活性可提高数百倍）等。后两个例子均可称为"半生物合成、半人工合成"。这些例子可以进一步说明生物农药与化学农药没有截然分野。
　　 2.不应扩大生物防治概念 生物防治必须是利用活的生物体，而不宜定义为"利用有益生物及其产物……"，这是对生物防治概念的不合理扩充。正如前文所述，所利用的"有益生物产物"，分别纳入生物源农药、生物化学农药和生物合成农药，且本文已将它们均纳入生物农药范畴，但它们实质上不是生物防治。举个相关专业的例子，很多微生物发酵的抗生素用于医药、兽药，采用口服、肌肉注射、静脉滴注等施药方式；中医药、中兽药更是大量利用植物或动物及其它们的产物，这些都与生物防治实在不搭界。
　　 当然，如对微生物农药中的微生物进行"基因工程"手段培育出新种作为农药使用，仍属生物防治。如基因工程微生物荧光假单孢杆菌新菌株"荧光93"用来防治小麦全蚀病。但运用基因工程手段改造生物合成农药的产生微生物，则与生物防治无关。
　　 3.论及有关生物农药内容时，要注明其范围 生物农药与化学农药的分类在未取得共识之前，完全允许任何人有不同看法。因此，论及有关问题时，如统计生物农药品种与产量及其占全部农药品种与产量的比率时，须说明"生物农药"所指范围。
　　 4.生物农药与化学农药如何分类，不影响其作为农药管理对象 农药管理中，应该在原则上对生物农药或化学农药一律对待，如在药效、产品质量、毒性、残留等各方面同样严格要求，只能因农药类别不同而有特殊要求项目，不能在共性项目上厚此薄彼。另外，农药管理也完全可以把不属于农药范畴的寄生蜂卵卡等（属生物防治）、杀虫剂增效剂、除草剂安全剂、农用表面活性剂、耐除草剂转基因作物等（均属农药助剂）纳入进来，不要留空白。只有在宏观意义上加强管理，在具体管理内容上突出重点、删繁就简，才能更好地促进农药品种结构调整、提高农药产品质量、抑制农药的副作用，从而有利于整个农药行业与植保事业，有利于为农业可持续发展服务。