邱德文在示范田內展示對比實驗效果
眾所周知,人體和動物自身對疾病具有免疫能力。那么,植物體內是否也存在抗性物質呢?有沒有增強植物免疫力的“疫苗”呢?
全球首個植物免疫蛋白質農藥——阿泰靈給出了肯定答案。
由北京中保綠農科技集團有限公司生產(chǎn)的這款農藥,是中國農業(yè)科學院植物保護研究所副所長邱德文研究員歷時多年研制的成果。
與一般農藥“滅殺”方法不同,阿泰靈通過激活植物自身免疫,增強植物抵抗能力,改善植物的健康狀況,以此抵御病蟲害的侵擾。
目前,阿泰靈推廣使用面積逾500萬畝。從2014年正式進入市場以來,銷量已達200多噸,銷售額達7000多萬元。
首創(chuàng)植物免疫蛋白質農藥
上世紀90年代,在美國康奈爾大學做訪問學者及在Eden生命科學股份有限公司工作時,邱德文從事的就是植物抗性蛋白質的研究。
當時,康奈爾大學的科學家發(fā)現(xiàn)了植物體內抗性物質超敏蛋白,并將該種天然產(chǎn)生的蛋白質開發(fā)成能應用于農作物上的農用生物技術產(chǎn)品。
邱德文清楚地記得,當時有評價稱,“用蛋白質來治療植物的病蟲害是農藥行業(yè)的革命”。而他本人也因在此領域研究成果突出,被美國環(huán)境保護委員會授予了2001年美國總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎。
2002年,在美國從事了8年相關研究的邱德文歸國。回國后,他主持了“863”計劃“新型多功能農藥創(chuàng)制關鍵技術研究與產(chǎn)品開發(fā)”課題,開始嘗試用一種新的思路,研制一種誘導免疫的農藥。
“抗性物質本身存在于植物體內,但是處于失活狀態(tài),必須要外部因素來誘導。”邱德文說,“簡而言之,誘導就是要激活植物體的免疫成分。”
邱德文帶領研究團隊篩選了弱致病性病原真菌,獲得能高效提高植物免疫的極細鏈格孢菌株,分離純化高活性熱穩(wěn)定蛋白,通過高效蛋白生產(chǎn)加工工藝,并添加增效因子氨基寡糖素,配制成6%寡糖鏈蛋白可濕性粉劑——阿泰靈。
阿泰靈一方面可抑制病毒基因表達,控制病毒繁殖,另一方面還能通過細胞活化作用,修復受害植株損傷,促根壯苗。同時,它可激發(fā)植物體內基因表達,產(chǎn)生具有抗病作用的幾丁酶、葡聚糖酶及PR蛋白等,誘導植物產(chǎn)生多重防御反應,提高自身的抗病能力,起到抗病防蟲作用。此外,阿泰靈含有豐富的植物生長所需要的元素,能夠有效改善作用品質,提高作物產(chǎn)量。
從效果來看,阿泰靈實現(xiàn)了“有病治病”“無病防病”以及“增產(chǎn)增質”的功效。作為全球第一個植物免疫蛋白質農藥,阿泰靈申請了眾多專利,中國農科院植保所具有自主知識產(chǎn)權。
“美國研發(fā)產(chǎn)品的定位是‘殺菌’,仍是作為一種病害發(fā)生時使用的滅殺劑,阿泰靈的概念則是‘免疫’,是以增強植物自身的抗性為目標。”邱德文告訴記者,同時,美國研發(fā)的產(chǎn)品使用的是原核細菌,阿泰靈使用的則是真菌。“從技術工藝來說,阿泰靈更加先進,而比較成本,阿泰靈也更為低廉。”
改變傳統(tǒng)農藥的使用觀念
“阿泰靈改變了傳統(tǒng)農藥的使用觀念和用法,正是因為阿泰靈,‘植物疫苗’的概念迅速普及。”中保綠農集團總經(jīng)理陳昶評價道。
“傳統(tǒng)農藥集中于如何快速、及時、準確地滅殺病蟲害。”邱德文說,使用傳統(tǒng)農藥好比“頭痛醫(yī)頭,腳痛治腳”,效果立竿見影。然而,在實際操作中,為“療效”而濫用農藥的現(xiàn)象卻非常嚴重。而長時間過量使用農藥,給環(huán)境、生態(tài)和健康帶來了后患。
阿泰靈的理念不是“滅殺”而是誘導免疫。“其最大的特點在于提高了植物本身的免疫能力。”邱德文說,就像人打了疫苗一樣,可以不生病或少生病,減少打針吃藥的次數(shù)。同理,植株健康了,也可以大大降低農藥使用量。
據(jù)悉,在作物整個生長期,大約只需使用3次阿泰靈,即可明顯地看到防病和增產(chǎn)的效果,對于農民來說,操作簡單,省時省力。作為一種植物源農藥,阿泰靈還兼具綠色環(huán)保的優(yōu)點。
“這里還要強調一個概念,就是預防為主。病蟲害的防治應該提早采取預防措施,而不是等到病蟲害發(fā)生再去使用化學農藥。”邱德文說,化學農藥的使用應該作為一種應急手段,而不應該無限制地濫用。
縱觀目前國內農藥市場,化學農藥仍是絕對的主角,以阿泰靈為代表的生物農藥所占的市場份額僅為10%左右。
邱德文認為,這主要還是由于化學農藥效果顯著,而農藥殘留、環(huán)境污染等問題的暴露又“沒那么迅速”,所以,“大家選擇放大了化學農藥的優(yōu)點,而忽略了其危害”。
不過,邱德文預計,未來生物農藥將有很大的發(fā)展前景。“隨著大家對生物農藥認識的加深,生物農藥應該會有很大的發(fā)展?jié)摿Α!彼粲跽雠_有關的獎勵措施,以鼓勵國內具有實力的農藥企業(yè)加大對生物農藥的關注和投資。
走向市場廣受歡迎
從實驗室走向市場,阿泰靈花了8年時間。經(jīng)過反復驗證和不斷完善,2014年,阿泰靈通過農藥登記,投入生產(chǎn)。
憑借其獨特的作用機理和使用效果,阿泰靈廣受歡迎。
據(jù)介紹,去年河南某農戶種植西瓜發(fā)生嚴重病毒病,葉片僵化畸形,植株生長緩慢,發(fā)育不良。在施用一定配比的阿泰靈10天之后,病毒病得到了很好的控制。隨行前來觀摩的農戶和經(jīng)銷商立刻被試驗結果打動,馬上提出推廣合作意向。
“按比例用了,有效果,挺神的。”“第二次買,相信一如既往地好用。”在中保綠農的網(wǎng)絡銷售平臺,記者看到了阿泰靈消費者留下的好評連連。
從去年正式進入市場至今,阿泰靈銷售量達200多噸,推廣面積達500多萬畝。
陳昶表示,他完全有信心將阿泰靈打造成“億元爆品”。目前,也有多家國際農資企業(yè)正在尋求阿泰靈的海外代理權。
“以前,是外國公司把國外的產(chǎn)品拿到中國來賣,現(xiàn)在,中國具有完全知識產(chǎn)權的產(chǎn)品也可以占領國際市場。”邱德文透露,目前相關合作正在接洽中,“希望把阿泰靈打造成中國生物農藥的精品,在國際競爭中占有一席之地,成為中國農藥走向世界的代表性產(chǎn)品。”
與一般農藥“滅殺”方法不同,阿泰靈通過激活植物自身免疫,增強植物抵抗能力,改善植物的健康狀況,以此抵御病蟲害的侵擾。
(文章來源:中國科學報)