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腐植酸类农药: 市场化路上需多管齐下
2018年5期 发行日期:2018-02-28
作者:■ 黑龙江省林业科学院 许恩光

  腐植酸类农药是腐植酸类物质,以及它与农药及其他多元物质不同程度结合而构建的具有农药作用的农药复合体的总称,是一种新型的绿色环保农药,与普通单分子结构的农药有巨大差别。多年试验证实其具有腐植酸和农药的双重特性,同时还具有稳定和提高药效、阻止有害生物抗药性基因形成、减少或消除农药残毒的特点,对作物安全、生物多样性、生态平衡和生态环境保护具有重要意义,是现代农药的排头兵,也是农药未来发展的必然趋势。

多重作用凸显优势
   
  减少农药用量,降低生态环境污染。通过现代农药技术施药,农药90%的剂量落入作物以外的农田土壤中,只有极少数被作物吸收。使用腐植酸类农药一般可减少农药用量的20%~50%,因而大大减少农药进入环境的剂量,从而减少了农药对生态环境的污染。黑龙江省林业科学院在上世纪八十年代末期曾在杨树幼林中分别使用豆磺隆和豆磺隆与腐钠配伍的农药,前者造林杨树不能成活,而后者杨树能正常成活生长。
  抑制有害生物抗药性基因的形成。由于作物抗药性的形成,普通农药用药量逐年增加。农民用药成本提高,不得不另选农药,这一直困扰着农药开发商。如杀菌剂多菌灵,用药初期用量不大,几年后药量大增。腐植酸可抑制有害生物抗药性基因的形成,使用腐植酸与多菌灵配伍,没有发现抗药现象。腐植酸还能抑制杂草抗性基因形成,组成配方系列,控制作物整个生长期的安全,在生产上很有应用价值。
  保护土壤中有益生物。1993年美国科学家Love.C.A和Rache.G.J.发现草甘膦在土壤中残留能增加土壤中病原体的数量,进而危害有益微生物及农作物。在大量多次使用草甘膦的果园、经济作物园,植物病害大量发生。笔者在2013年对杨梅、葡萄使用腐植酸与草甘膦配伍的腐植酸类农药,虽多次用药,病害却比过去单用草甘膦要少。
  杀菌、杀虫、除草。腐植酸可与多种杀菌剂配合使用,杀菌效果显著。例如,百菌清与腐植酸配伍,可作为一种高效的杀菌剂,在水果保鲜方面应用广泛;腐植酸与铜离子结合生成的腐植酸铜,具有很好的杀菌作用,生产上广泛应用。腐植酸与杀虫剂配伍,效果好,持效期长,可以减少农药用量与使用次数。如腐植酸钠与氧化乐果复配,可以有效防治杨树透翅蛾对杨苗的危害;腐钠与七氟菊酯配伍可大大提高防治地下害虫蛴螬的药效。腐植酸本身没有除草作用,但它与除草剂配伍后能起到增效剂、稳定剂的作用,可增加药效,减少药量(至少20%左右),延长持效期。其中比较成功的有烟嘧磺隆、2,4-D丁酯、草甘膦和豆磺隆等。
     参与植物生长调节。腐植酸类农药作为植物生长调节剂的作用也很突出,如比较常用的腐植酸生根剂,由腐植酸钠(或者腐植酸钾)与化学生根剂吲哚丁酸及萘乙酸配伍而成。它成本低,易溶于水,对于促进苗木生根、扦插生根具有极明显的效果,已在苗圃、花圃、城市绿化及大树移栽、农业上的蔬菜水稻秧苗移栽等方面得到了广泛应用。黄腐酸与赤霉素、细胞分裂素(6-BA)配伍,可促进果树开花和结实,提高蔬菜产量。笔者对樱桃进行了试验,发现配伍后农药可以使樱桃提前结实,并提高果实的品质。此外,黄腐酸还具有生理抗旱及促进小麦增产的作用。

市场化道阻且长
    
  腐植酸类农药优点虽多,但在中国的发展不容乐观。总体来看,它还处于局部试验阶段,大部分产品并未走向市场。主要原因是人们对腐植酸的认识仍处在较浅层次,没有对其进行深入研究。目前存在的主要问题有:第一,腐植酸结构特殊,是聚合体的复合体,没有固定分子结构,因此,目前尚未找到研究的切入点。第二,腐植酸分子结构千变万化,因此与其他物质的反应结果难以预测,只能以实验结果为主,必须获取大量数据,才能发现规律。至今这方面的数据积累不多,难以总结、认识规律。第三,至今尚未找到提高腐植酸活性的好方法。配伍用的腐植酸其活性浓度至少需要万分之一或百万分之一,用一般方法难以达到这种浓度。第四,腐植酸原料各地差异也很大。尤其是生化黄腐酸,用不同的物质(如甘蔗渣、甜菜渣、酒糟及中药废料)提取的黄腐酸活性差异很大。泥炭、褐煤、风化煤提取的腐植酸,它们的活性基团也有差别,因此活性也有差异。这导致腐植酸类农药的质量很难掌握,进而影响其应用推广与批量上市。第五,由于腐植酸结构不确定,没有相关标准,管理部门难于把控,无法批准注册,因此不能上市。此外,腐植酸企业与农药企业没有健全的协作与管理部门,难于组织配制推广。所有这些导致腐植酸类农药的生产与应用困难重重。

基础研究与应用开发并举
   
  针对以上腐植酸农药发展中的瓶颈与难题,笔者建议:
    首先,应加强对腐植酸的基础研究。有必要设立一个国家级的腐植酸项目课题,投入大量资金,聚集全国优秀科研团队和广大的基层单位进行长期研发,方能达到预期目的。具体做法是设立国家腐植酸实验室。设立特殊试验场地,如高磁场、激光、高压、真空、太空等环境,观察、检验其结构变化,找到提取高活性腐植酸的最佳实用方法以解决生产需求;引入量子力学的研究方法,掌握腐植酸分子变化规律;测查不同地区土壤中腐植酸活性与含量及其变化规律,探寻腐植酸类农药改良土壤的机制;加强对农作物生理代谢的研究,引入转基因技术,发现作物内对腐植酸作用的敏感基因,探明腐植酸提高作物抗逆性(抗旱、抗寒、抗盐碱和自然灾害)的原因,提高粮食作物质量与产量,实现农业生产高产稳定。
    第二,加强腐植酸类农药应用技术的研究。建立腐植酸农药企业联合体,由第三方组织协作。进行各种农作物应用试验,构建腐植酸类农药最佳用药系列、最佳配方、程序与施药技术,制定、推广腐植酸类农药配制、使用、检验方法与标准。运用先进的云计算和互联网技术,加强对试验的指导与推广。将先进的人工智能技术,尤其是无人机喷药技术与作物检测技术密切结合。
    第三,研发多功能的腐植酸类农药。加快化学农药、生物农药、抗生素农药、中草药农药的腐植酸类农药的开发,加强腐植酸类农药的药肥开发,以简化农田管理。提高农药的多功能,促进腐植酸类农药双调作用(即高质高产和防治有害生物效果)的充分发挥。

构建完整用药体系,开拓绿色生态先河
   
  进一步推广与应用腐植酸类农药,要着眼于应用效果好、群众便于配伍与制作的产品,如腐植酸生根粉、腐植酸钠、腐植酸钾和黄腐酸、生物黄腐酸。发展腐植酸类农药配方、剂型种类,构建完整的腐植酸类农药用药体系。
     第一是植物生长调节体系,通过腐植酸与人工生长调节剂的结合,改变植物内源激素,诱导作物生长发育,解决农作物生长期生理需求,向人们预期的方向和目标靠近。第二,建立有害生物防治与安全体系,包括除草剂、杀菌剂、杀虫剂等。依据杂草和病虫发生规律,制定腐植酸类农药配方、用药程序、操作技术。第三,发展综合的、全面促进与保护作物生长的、以腐植酸类农药为主的施用技术体系,把腐植酸类农药与化肥结合,与微生物肥及其他小分子活性物质全面结合,接纳最新农药产品以提高腐植酸类农药的多功能效应;开发先进的腐植酸类农药应用与管理模式,研发无人机喷药配套技术。开拓用腐植酸类农药构建绿色生态建设工程的先河,用高活性、微量腐植酸类农药改变世界生态环境和农业生产。

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