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第六章绿色农业与绿色食品 彭桂花化学化工学院 在目前全球经济一体化的背景下 迫切需要一种既能保证粮食产量 又能维护食物安全和生态环境 并且具有完整 科学的标准体系 用市场经济规律来推动农业全面 协调 可持续发展的更加科学的农业发展新模式 绿色农业 是指以可持续发展为基本原则 充分运用先进科学技术 先进工业装备和先进管理理念 以促进农产品安全 生态安全 资源安全和提高农业综合效益的协调统一为目标 把标准化贯穿到农业的整个产业链条中 推动人类社会和经济全面 协调 可持续发展的农业发展模式 绿色农业的发展目标 概括起来讲 就是 三个确保 一个提高 确保农产品安全确保生态安全确保资源安全提高农业的综合经济效益 确保农产品安全 农产品安全主要包括数量安全和质量安全 它能够有效解决资源短缺与人口增长的矛盾 这就要求绿色农业必须以科技为支撑 利用有限的资源保障农产品的大量产出 满足人类对农产品数量的需求 同时 随着经济的发展 人们生活水平不断提高 绿色农业要加强标准化全程控制 满足人们对农产品质量安全水平的要求 确保生态安全 生态平衡最明显的表现就是系统中的物种数量和种群规模相对平稳 绿色农业通过优化农业环境 强调植物 动物和微生物间的能量自然转移 确保生态安全 确保资源安全 农业的资源安全主要是水土资源的安全问题 一方面 受多种因素制约 例如 气候 土壤 水 地形等自然条件 动植物品种的产量水平 要素投入的多少以及科技水平和经营管理水平等 单位面积的土地产出率是有一定的限度的 另一方面 工业化 城市化也需要占用农业生产用地 用水和用能等 绿色农业发展要满足人类需要的一定数量和质量的农产品 就必然需要确保相应数量和质量的耕地 水资源等生产要素 提高农业的综合经济效益农业连接的是社会的弱势群体 农民 而且农业担负着人类生存和发展的物质基础 食物的生产 因此 农业综合经济效益的提高对于国家安全 社会发展的作用十分重要 提高农业综合经济效益 必然成为绿色农业发展的重要目标之一 同时 绿色农业由于倡导农产品加工和农产品的国际流通等 提高农业综合经济效益也是必然结果 6 1绿色农药 绿色农药 农业生产的污染 农业生产则多数还是个体经营的方式 加上部分农民环境意识薄弱 造成农业生产的面源污染非常严重 据统计 1997年全国农药使用达120万吨 受农药污染的农田面积达1 36亿亩 既污染了农作物 也污染了大气 水体 鱼药的不合理使用 也是水体污染的原因之一 畜牧业的发展 产生了大量的畜禽粪便 每年约17亿吨 多数不作处理 随水进入河流 湖泊 大量使用化肥 则造成水质富营养化 指用于预防 消灭或者控制危害农业 林业的病虫草害和其他有害生物以及有目的地调节植物 昆虫生长的化学合成的或者来源于生物 其他天然物质的一种或几种物质的混合物及其制剂 主要包括杀菌剂 杀虫剂 除草剂 农药 杀菌剂 杀菌剂的历史可追溯到20世纪20年代波尔多液的发明 这是一种以3份硫酸铜 一份生石灰和100份水配成的蓝色溶液 已公认为世界上第一个合成杀菌剂 继之 杜邦公司于1931年合成第一个有机杀菌剂福美双 20世纪60年代 咪唑类杀菌剂合成成功并投入使用 如苯菌灵 甲基托布津 噻菌灵等 有的至今仍在使用 杀虫剂 20世纪40年代问世的第一代杀虫剂是有机氯 有机磷杀虫剂 其代表化合物为DDT 666 艾氏剂 七氯等有机氯 对硫磷 特丁磷等有机磷 第二代杀虫剂为氨基甲酸酯类农药 如西维因等 第三代杀虫剂为除虫菊酯 它源于植物除虫菊 但光稳定性差 20世纪70年代 化学家们对其结构进行改造 生产出一批在当时为高效低毒的拟除虫菊酯 如 氰氯菊酯 溴氯菊酯 氰戊菊酯等 第四代杀虫剂为生物杀虫剂 如苏云金杆菌 于20世纪70年代末进入市场 除草剂 20世纪40年代 H B Tukey和CeliaKirby等成功地合成和生产苯氧乙酸类除草剂 从此 对杂草的防治由人工进入化学防治阶段 50年代 随着氨基甲酸酯类杀虫剂的出现 硫代氨基甲酸酯类除草剂也跟着进入农药市场 如扑草灭 苏达天 野麦畏 毒草胺 西玛津 赛克津等 现在有不少产品仍占有一定的市场 60年代的除草剂有呋喃丹 涕灭威 氟灭灵 对草快 草灭平等 也出现二苯醚类除草剂 70年代出现磺酰脲类除草剂甲磺隆 嘧磺隆 醚苯磺隆及氟嘧磺隆 磺酰尿类除草剂活性高 用量少 每公顷只需要15 150克即可 目前仍为销售量最高的除草剂 农药的作用 农药的使用是农业增产的重要因素 是解决世界上60亿人口温饱问题的有力措施 据统计 世界谷物生产每年因虫害损失14 病害损失10 草害损失11 我国的农作物从种植到储藏 因病 虫 草 鼠的危害 粮食最少损失10 15 棉花约15 水果 蔬菜20 30 农药的使用可以挽回大部分的损失 在农业抵抗病虫害方面起着积极的作用 历史上曾经发生过很多次大灾害 如1845年由于马铃薯晚疫病大流行所造成的震惊世界的爱尔兰大饥荒 1870 1880年间由于葡萄霜霉病大流行所导致的法国葡萄种植业的崩溃以及葡萄酒酿造业的倒闭 我国历史上十多次由于 南螟北蝗 造成的全国大饥荒等 都是由于缺乏有效的防治手段的结果 由于世界人口激增 粮食生产仍低于需求 在一些贫困国家 仍有很多人在挨饥受饿 所以农药作为植物保护的重要手段 今后还是必要的 杀虫剂在疾病载体控制以及健康和生命保护的卫生项目中也起着决定性的作用 如疟疾问题中的疟蚊的防治 农药挽救了世界各地数以百万计人的生命 而且今后还将如此 所以 农药也是最重要的对付饥饿和保护人类生命的武器之一 可怕的农药 据卫生部统计 1998年我国共发生农药引起的食物中毒事件14起 人数1317人 1999年发生31起 中毒1108人 2000年 农业部组织北京 上海 重庆 山东 浙江等地的多家农药鉴定所对50多个蔬菜品种 1293个样品的农药残留量进行抽样检测 发现22 不合格 剧毒农药问题已成为一个影响人民身体健康的重大问题 引起了普遍的关注 高浓度农药喷洒 大面积喷洒农药 农药随处可见 令人触目惊心的农药 农药的残留 施药后对作物 或食品 的直接影响从污染环境中吸收农药通过食物链与生物富集作用而产生间接污染 其中生物富集与食物链是促使食品中农药残留与富集的一个重要原因 农药的生物积累 化学品会在生物体内产生生物积累过程 虽然在环境中它们的浓度不大 但能通过食物链被浓集 农药使用会产生生物积累 通过生物积累过程农药渗透到食物链中各个台阶 典型例子 非生物降解有机氯杀虫剂 如滴滴涕 狄氏剂和艾氏剂 这种杀虫剂具有较大的脂溶性和较强的持久性 甚至在停止使用了17年之后 某些农田土壤可能仍然保持原来残留量的39 因此对人体健康和生态环境特别有害 科学家研究了水生生态系统中各种水平生物体内的农药浓度 发现 沿食物链的每一层台阶 农药的浓度都在增加 农药与土壤 土壤是农药在环境中的 贮藏库 与 集散地 研究表明 使用的农药有80 左右将最终进入土壤 农药在土壤中的命运 各类农药在土壤中的残留期长短的大致次序是 含重金属的农药 有机氯农药 取代脲类 均三氯苯类和大部分磺酰脲类除草剂 拟除虫菊酯农药 氨基甲酸酯农药 有机磷农药 农药对土壤的污染 影响因素 农药的理化性质 施药地区的环境条件 农药使用的历史 农药进入土壤的途径 农药直接进入土壤 包括土壤中施用的一些除草剂 防治地下害虫的杀虫剂及防治土传病害和线虫的拌种剂等 为防治地上部分病虫草害而喷洒与农田的各内农药落入土壤表面或水面而进入土壤 或附着在作物上的农药落入土壤 随着大气沉降 灌溉水和动植物残体而进入土壤 农药与水体 频繁地向邻近小溪和河流的农田使用农药 栖居水生生物的水体将被污染 漫不经心地将农药排放到水渠中 水生生态系统会受到伤害 使用农药期间 径流 直接的反复喷洒和漂流物都可能造成水域内农药浓度升高 以致毒死某些水生生物 水体农药污染的主要来源 直接向水体施药 农田施用的农药随雨水或灌溉水向水体的迁移 农药生产 加工企业废水的排放 大气中残留农药随降水进入水体 农药使用过程中 雾滴或粉尘微粒随风漂移沉降进入水体 以及施药工具和器械的清洗等 农药与水体 农药渗透进入食物网 农药对大气的污染 有些农药带有挥发性 在喷撒时可随风飘散 落在叶面上可随蒸腾气流逸向大气 在土壤表层时也可日照蒸发到大气中 春季大风扬起裸落农田的浮土也带着残留的农药形成大气颗粒物 飘浮在空中 例如北京地区大气中就检测出挥发性的有机污染物70种 半挥发性的有机污染物60种 其中农药25种之多 包括艾氏剂 狄氏剂 滴滴涕 氯丹 硫丹 多氯联苯等 其它南方农业地区 因气温高 问题更为严重 可怕的烟尘 大气中农药污染的主要来源 地面或飞机喷洒农药时 药剂的微粒在空中漂浮 农药生产 加工企业排放的废气 残留于水体 土壤表面农药的挥发等 一般情况下农药的挥发存在以下规律 农药品种结构 农药蒸汽压越高 其挥发能力越强 使用后通过挥发作用进入到大气中的农药量就越大 农药剂型 农药挥发 漂移污染大气的程度表现为烟剂 粉剂与水剂 乳油 粒剂 施药方式 飞机喷施 地面喷施 地面撒施 穴施 环境状况 风速越大 气温越高 挥发量也越大 农药的环境毒性 一 农药对环境有益生物的影响二 农药对植物的影响三 农药对土壤微生物的影响四 农药对人体健康的影响 一 农药对环境有益生物的影响使用农药 特别是广谱性杀虫剂 不仅能杀死许多害虫 同时也杀死了大量非靶标生物 包括传粉昆虫蜜蜂 家蚕以及害虫的天敌等 农药对蜜蜂的毒性农药对家蚕的毒性农药对寄生性天敌昆虫的影响农药对捕食性天敌昆虫的影响 一 农药对蜜蜂的毒性蜜蜂是自然界中有益昆虫 它能帮助多种植物植物授粉 对农业增产有着重要作用 同时蜜蜂又能酿蜜 具有很高的经济价值 农药的广泛使用不可避免的对蜜蜂的安全形成威胁 因此 农药对蜜蜂的毒性已是农药环境安全性评价中不可缺少的一部分 农药对蜜蜂危害的途径主要有 农田喷药时 药粒或药液与蜜蜂直接接触造成的危害 蜜蜂采蜜时摄入了受农药污染的花粉 某些挥发性农药经气门被吸入蜜蜂体内 二 农药对家蚕的毒性 农药对家蚕污染的主要途径有 桑园或附近农田使用农药 造成桑叶污染 通过食物链危害家蚕 蚕室 蚕具的消毒药剂以及防治蚕病药物使用不当 直接影响家蚕 某些家用卫生杀虫剂在蚕室附近使用不当造成间接污染危害 满园茂盛的桑叶因有残存农药不能采摘喂蚕 群众损失惨重 二 农药对植物的影响 农药能够防治业病虫害 调节植物生长抑制杂草繁殖 但施用不当 也会造成污染 农药及其降解产物对植物产生的药害 主要是农药所产生的化学作用和物理作用造成的 植物受农药危害的症状为 叶发生叶斑 穿孔 焦灼枯萎 黄化 失绿 褪绿 卷叶 厚叶 落叶 畸形等 果实发生果斑 果瘢 褐果 落果 畸形等 花发生花瓣枯焦 落花等 植株发生矮化 畸形等 根发生粗短肥大 缺少根毛 表面变厚发脆等 种子发芽率低 受到农药危害的植物 三 农药对土壤微生物的影响 农药对土壤微生物的影响 涉及与土壤肥力 植物生长发育和植物病理相关联的微生物的各个方面 影响有直接的或间接的 抑制的或促进的 暂时的或持久的各种类型 农药对土壤微生物的影响是多方面的 包括农药对土壤呼吸强度 硝化和氨化作用 以及农药对根际微生物群落 共生固氮菌的活性等方面 通过影响土壤微生物区系 进而影响土壤营养物质的转化 改变农业生态系统中营养循环的效率和速率 四 农药对人体健康的影响 由于农药的化学性质不同 在环境中的溶解度不同 对人体的影响也不同 环境中的农药 可通过消化道 呼吸道进入人体 农药对人类的危害主要是由于其毒性强 残留量大 残毒期和生物学半衰期长 能经过食物链 网 浓集 并且能在环境中循环和积蓄等缘故所造成的恶果 由于它们难溶于水 脂溶性高 难降解能在人体的脂肪 肝脏内积蓄导致中枢神经中毒 有肝 肾坏死或损害 致癌和造成遗传缺陷等 农药主要由三条途径进入人体内 一 偶然大量接触 如误食 二 长期接触一定量的农药 如农药厂的工人和使用者农民 三 日常生活接触环境和食品中的残留农药 后者是大量人群遭受农药污染的主要原因 环境中大量的残留农药可通过食物链经生物富集作用 最终进入人体 环境中农药进入人体的主要途径 急性中毒慢性危害致癌 致畸 致突变危害 农药对人体的危害主要表现为三种形式 急性中毒 据世界卫生组织和联合国环境署报告 全世界每年有100多万人农药中毒 其中2万人死亡 美国每年发生6 7万起农药中毒事故 在发展中国家情况更为严重 我国每年农药中毒事故达10万人次 死亡约1万多人 数十村民喷洒农药中毒 吃过晚饭6人上吐下泻 可怕的农药中毒事件 慢性危害 长期接触或食用含有农药的食品 可使农药在体内不断蓄积 对人体健康构成潜在威胁 有机氯农药已被欧共体禁用30年 而联邦德国一所大学对法兰克福 慕尼黑等城市的262名儿童进行检查 其中17名新生儿体内脂肪中含有聚氯联苯 含量高达1 6毫克 千克脂肪 1975年美国研究机构从各州任意挑选出150所医院 采集乳汁样品1436份 经检测大多数都含有狄氏剂 环氧七氯等 1983年我国哈尔滨市医疗部门对70名30岁以下的哺乳期妇女调查 发现她们的乳汁中都含有微量的六六六和DDT 致癌 致畸 致突变 国际癌症研究机构根据动物实验确证 18种广泛使用的农药具有明显的致癌性 还有16种显示潜在的致癌危险性 据估计 美国与农药有关的癌症患者数约占全国癌症患者总数的10 越战期间 美军在越南喷洒了大量植物脱叶剂 致使不少接触过脱叶剂的美军士兵和越南平民得了癌症 遗传缺陷及其它疾病 据最近报导 越南因此已出现了5万名畸形儿童 1989 1990年 匈牙利西南部仅有456人的林雅村 在生下的15名活婴中 竟有11名为先天性畸性 占73 3 其主要原因就是孕妇在妊娠期吃了经敌百虫处理过的鱼 畸形儿童 绿色农药的提出 绿色农药的特点 有很高的生物活性 即控制农业有害生物药效高 单位面积使用量少选择性高 包括对农业有害的自然天敌和非靶标生物无害或毒性小对农作物无害使用后在农作物体内外 农产品及在土壤 大气 水体中无残留 即使有微量残留也可以在短期内降解 生成无毒物质完全融入大自然 超高效低毒化学药 指新开发的农药对靶标生物活性高 每公顷耕地施用量仅10克 100克 且对人畜基本上无毒 对害虫天敌和益虫无害 易在自然界中降解 无残留或低残留的农药 化学农药的毒性及对环境的污染在20世纪70年代就引起各界特别是发达国家的重视 美国在1972年就停止生产和使用DDT等毒性大 高残留的农药 我国则在1983年开始禁止生产和使用有机氯农药 然而 由于化学农药见效快 能耗低及容易大规模生产等特点 至今仍是防治病虫害的主要手段 专家预测 21世纪50年代以前 化学合成农药仍是农药的主体 所以 超高效 低毒害 无污染的农药就成为目前绿色农药的主攻方向之一 氮杂环农药 在杂环化合物中 超高效的农药很多 有些超高效的农药用量为10 100克 公顷 甚至有的仅仅为5 10克 公顷 这样的超高效农药的使用 不但使用成本低 更重要的是对环境的影响就会降低到很小的程度 杂环化合物的另一个特点 是大多数的杂环化合物新农药对温血动物的毒性小 对鸟类 鱼类的毒性也很低 近20年来 杂环化合物中不但出现了超高效的除草剂 杀菌剂 也有杀虫剂 磺酰脲类除草剂1982年杜邦公司研制出第一个磺酰脲类除草剂 绿黄隆 此后 经过结构改造与修饰 开发出一系列品种 目前有关磺酰脲类除草剂的专利有400多项 已商品化的有30多种 这类除草剂有很高的除草效力 用量一般为2 100克 公顷 比传统除草剂的除草效率提高100 1000倍 该类除草剂对动物低毒 在非靶生物体内几乎不积累 在土壤中可通过化学和生物过程降解 滞留时间不长 含氟农药 由于氟原子具有模拟效应 电子效应 阻碍效应 渗透效应等特殊性质 因此它的引入 有时可使化合物的生物活性倍增 虽然含氟化合物价格昂贵 但可从其高效的性能 生物活性 中得到弥补 且近几年公认含氟化合物对环境影响最小 因此无论在农药或医药创制中对含氟化合物的开发研究十分活跃 据统计 超高效农药中有70 为含氮杂环 而含氮杂环农药中又有70 为含氟化合物 目前 正式商品化的含氟农药有67种 美国Dow Science公司与佛罗里达大学昆虫学教授苏南尧合作发明含氟的杀白蚁药荣获美国总统2000年绿色化学奖 氨基酸类农药 作为农药用的氨基酸衍生物由于具有毒性低 高效无公害 易被生物全部降解利用 原料来源广泛等特点 因此一出现就显示出强大的生命力 从已发表的研究论文及专利来看 对氨基酸类农药的研究几乎涉及到所有常见氨基酸 其衍生物如氮取代 碳取代酸 酯 酰胺 酰肼 盐及金属配合物的生物活性都被广泛研究 目前已有部分转化为商品而应用到农业中 氨基酸类草甘膦 N 膦羧甲基 甘氨酸 是美国孟山都公司1971年开发出的一种氨基酸除草剂 它能够有效控制世界上危害最大的78种杂草中的76种 其衍生物及一些基本结构与之相仿的物质也常具有除草功能 Large等人以草甘膦为原料合成的N 膦羧甲基季铵盐 可以100 控制一年生牵牛花的生长 每公顷45千克可将几种草类在其生长 成苗期除去 同时该类化合物对甜高粱类植物的生长也有调节作用 有学者认为既然农药对靶标动物 植物 微生物有杀灭或抑制作用 就很难避免对其他动物 植物 微生物和人类的伤害 20世纪50 60年代广泛使用的有机氯农药 经过美国在越南战争中使用之后 各国从70年代起陆续禁止使用和生产 而取而代之的是有机磷农药和除菊酯类各种系列的新农药 新的农药被认为是 对人畜无害 的 但可以断言 再经过若干年月 也将会发现新农药的新的危害 因此 最好的办法是加快淘汰化学合成农药的步伐 力争尽早全部停止生产和使用化学农药 发展生态农业 开发生物技术 实施生物治虫 生态防病和生态治杂草 才是根本出路所在 生物农药 生物源农药是指利用生物资源开发的农药 生物包括动物 植物和微生物 因而生物源农药相应地分为动物源农药 植物源农药和微生物源农药三大类 1 直接利用生物产生的天然活性物质 经提取加工作为农药 2 鉴定生物产生的天然活性物质的化学结构之后 用人工合成方法生产的农药 或以天然活性物质作先导化合物的模型 进行衍生物的类似物合成 开发出比天然活性物质性能更好的仿生合成 3 直接利用生物活体作为农药 因为生物源农药一般在环境中较易降解 其中的不少品种具有靶标专一的选择 使用后对人畜和非靶标生物相对安全 某些生物源农药的作用方式是非毒杀性的 包括引诱 驱避 拒食 绝育 调节生长发育 寄生 捕食 感染等 比化学合成农药的作用更为广泛 目前 国际上已商品化生物农药有30多种 生物农药按其来源可分为微生物源 植物源 抗生素源 生物化学源等四大类 微生物农药在微生物农药中 最常用的真菌杀虫剂为白僵菌和绿僵菌 能防治200多种害虫 最广泛使用的细菌农药为苏云金杆菌 用于防治柿 苹果等的150多种鳞翅目及其他多种害虫 由苏云金杆菌发酵得到的生物杀虫剂BT 具有高效杀菌能力 无残存 不污染环境 对人畜安全 不伤害天敌 能有效控制一些当前比较难控制的病害 如小菜蛾等 可代替剧毒的甲胺磷 在 放心菜 工程中将起重要作用 是目前应用最广 效果最稳定的生物杀虫剂 植物源农药由木本植物苦楝中提取的印楝素已经引起了人们的兴趣 该药剂具有抑制摄食外的昆虫生长调节剂的活性 对多种害虫有效 Chlorophenapil为1996年登记的可抑制害虫呼吸系统的药剂 对鳞翅目 蓟马目害虫及叶螨有效 覆盖于昆虫的气门 使之窒息而死的表面活性剂油酸钠对蚜虫 粉虱类和蓟马类等小型害虫有效 据不完全统计20世纪80年代以来 已发现6000种以上的植物生物碱 其中发现多种具有使害虫拒食和杀虫的活性 大概有1389种植物有可能作为杀菌剂 其中包含了许多不同类型的化合物 如植物抗霉素 类黄酮 蛋白质 有机酸和酚类化合物等 抗生素类农药我国开发生产的抗生素类农药有浏阳霉素 春雷霉素 公主岭霉素 阿维霉素 中生霉素 武夷霉素 井岗霉素等 其中上海农药所研制的井岗霉素质量及生产技术已达到国际先进水平 生物化学农药生物化学农药是模拟生物有效成分的分子结构合成的农药 由于对分子结构进行改造 因而比天然农药具有更高的活性 稳定性和环境相容性 在自然界中可分解 无残留 如70年代合成的拟除虫菊酯类农药 90年代开发的烟碱类杀虫剂等 特性农药 昆虫生长调节剂昆虫生长调节剂主要攻击昆虫的生长发育系统 使昆虫的繁殖能力下降 能杀死对有机氯 有机磷 氨基甲酸酯 拟除虫菊酯等具有抗性的害虫的化合物 植物激活剂植物激活剂是指本身并无杀虫作用 但能激发植物免疫系统 产生对病虫害抗性的化合物 如汽巴 嘉基公司的第一个商品化植物活化剂Bion 虽无杀菌作用 但能起到抗病 防病的目的 且对人畜几乎是无毒的 转基因作物 使农作物自身就具备抗虫害能力一直是科学家的梦想 80年代末 基因工程在农药领域的应用取得突破性的进展 进入90年代 基因工程在农药行业显示出强大的生命力 自从1994年美国环保局将转基因作物列入农药范畴 并建立相应的法规和登记程序以来 至今已登记了数百种转基因作物 并开始进入商品化 转基因作物种植面积有30个国家先后批准了3000多例田间试验 涉及的植物种类有40多种 1999年已有12个国家种植了商品化的转基因植物 种植面积1996年约280万公顷 1997年增加到1100万公顷 1999年增加到3993万公顷 比1996年增加了13倍 各国种植情况转基因作物大部分种植在发达国家 其中美国种植的面积最大 1999年为2870万公顷 占全球的72 其次为加拿大 发展中国家以阿根廷和中国较多 转基因作物及其性状目前 各国所种植的作物主要为大豆 玉米 棉花 马铃薯以及南瓜等 转基因作物的性状主要为耐除草剂 其次为抗虫和抗病毒 我国转基因工程的进展 中国的农业基因工程研究于20世纪80年代初启动 并于80年代中期开始将生物技术列入国家高科技发展规划 即863计划 据中国农业生物技术学会统计 我国正在研究的转基因植物种类达47种 包括粮食作物7种 经济作物5种 油料作物4种 蔬菜 水果等31种 涉及各类基因103个 目前已有6种转基因植物批准进行商业化生产 其中转Bt基因的抗虫棉的总面积有33万公顷 其他多处于制种阶段 杂交水稻 籼优63 在我国种植面积达700万公顷以上 但与其他水稻一样受螟虫侵害 据湖南省的调查 在二化螟和三化螟严重发生的田块 水稻产量损失分别达到98 和50 范云六院士 张启发教授领导的实验室经多年合作 把Bt杀虫基因成功地转化至籼稻 并获得了高抗虫的 明恢63 恢复系及由它配制而成的 籼优63 杂交稻 实验室结果表明 其抗虫率为100 大田示范抗虫效果也极为显著 该项成果于1999年通过农业部主持的鉴定 质疑转基因作物 帝王蝶事件1999年美国康奈尔大学Losey等报道在实验室以拌有转Bt基因抗虫玉米花粉的马利筋草喂养帝王蝶幼虫可导致死亡 这一结果被解释为转基因威胁非目标昆虫 环境主义 组织据此提出应限制转基因玉米的生产与销售 当年夏天 美国环境保护局 EPA 组织昆虫专家们对帝王蝶问题进行了专题研究 结论是 抗虫玉米花粉在田间对帝王蝶并无威胁 其原因是 1 玉米花粉大而重 扩散不远 在田间所有花粉只落在10码以内 在距玉米5米的马利筋杂草上 每平方厘米叶子上只发现一粒玉米花粉 2 帝王蝶通常并不吃玉米花粉 它们在玉米散完粉后才大量产卵 3 在经调查的美国中西部转Bt基因玉米占玉米面积的25 但田间的帝王蝶数量却很大 美国环境保护局在最近的一个报告中指出 评价转基因作物对非目标昆虫的影响 应以野外实验为准 而不能仅仅依靠实验室的数据 但这一事件也表明 抗虫转基因玉米还存在有待改进的地方 如可以让花粉不产生Bt杀虫蛋白 这样就可使得花粉对非目标昆虫完全没有威胁 农药剂型的发展 20世纪90年代 国际农药的开发已从高效低毒向环境安全 无公害转化 环境第一的呼声越来越高 通过剂型提高药效 降低毒性 减少污染 已成为剂型研究的重要出发点 液态制剂水性化水乳剂 微乳剂 水悬剂 水可溶性液剂等是具代表性的水性化新剂型 其共同特点是以水代替有机溶剂 减少溶剂的浪费和污染 降低制剂毒性 提高安全性 是取代乳油的新剂型 固态制剂颗粒化将粉状制剂粒状化 避免粉尘污染 便于包装也是剂型研究的方向 水分散性粒状剂是最有发展前途 最有