在过去十年中，生物制剂类产品在农药市场中产生了越来越多的热度。1 现如今全球生物制剂类产品的预估市值达70亿美金，并且以13-15%的年增长率快速增长。2 如此疯狂的涨势不经让我们产生了以下两个问题：现有市场里的生物制剂类产品到底有哪些种类？ 这些产品对现有的农业产品产出到底有没有真正意义上的帮助？
生物制剂类产品的种类繁复，涵盖了从有益活体昆虫到细菌或者霉菌产生的代谢物等多种类型。如图1所示，现有的生物制剂类产品主要可以按功能分为以下三种类型：生物肥料，生物刺激素，以及生物防治。
生物肥料通常是由对植物生长有共生作用的微生物组成，比如根瘤菌。这些根瘤菌可以帮助植物从土壤中吸取养分。最常见的微生物是固氮菌，解磷菌和溶钾细菌。
生物刺激素类产品可以帮助缓解多种非生物逆境对植物生长所产生的压力，比如高温，严寒，霜冻和干旱。市场上最常见的产品为海藻，氨基酸，植物提取物，有机酸以及一些微生物种类。
生物防治类产品可以再细分为生物农药和大生物。大生物通常是被特别培育的线虫，蚁类和昆虫。生物防治主要指的是微生物和生化药剂。微生物包括细菌，霉菌，单细胞生物，病毒和酵母菌。生化药剂类型指的是化学信息素（荷尔蒙），植物提取素和有机酸类。
图1. 生物制剂产品种类。3
生物防治并不是一个新的技术，它已经存在了超过150年，只是在过去20年内才得到了快速的发展。早在1879年，绿麝香霉菌中的黑僵菌就被用于控制甜菜的甜菜象虫，在小麦中控制麦粒甲虫。1902年，苏云金芽孢杆菌在蚕桑农场中被首次发现，并在1920年左右首次用来控制磨蛾。不久之后被用于叶面喷撒和转基因作物中。1916年，一种叫做赤眼蜂的小型黄蜂首次被用作寄生虫来控制苹果蠹蛾，之后又更广泛用于多种农业和园艺生产中。现如今赤眼蜂是生物防治中最常用的大生物，用作为多种鳞翅目昆虫的体内寄生虫，其中包括玉米螟。1930年，土壤中的木霉菌被首次分离，并被用于种子处理中的生物杀菌剂，具体是用来控制由腐霉菌，丝核菌以及镰刀霉菌引起的多种土壤类疾病。1971年，枯草芽孢杆菌被确认用于来控制种子以及幼苗的相关疾病，之后演变成为现如今在种子处理中最常用的生物防治技术之一，并且适用于来提升植物本身对疾病的抵抗力和刺激植物更好的生长。1975年，核多角体病病毒首次注册用于解决棉铃虫引起的相关疾病。之后，以核多角体病病毒为有效成分的多种生物防治产品不仅在控制棉虫，而且在林业中用于控制舞毒蛾。
尽管生物制剂类产品已经被使用了超过150年，与传统化学品类产品相比，大部分人对生物类产品的认知仍然局限于有机类产品中。21世纪初开始，消费者和农药行业监管机构之间的相互影响引导了市场上对于降低传统农药用量的趋势，此潮流为生物制剂类产品带来了新生。除此之外，由于长期过量使用传统农药，某些虫害开始出现了抗药性，而且开发新型传统农药原药的巨大成本也在引导相关企业对天然的生物原药产生了强烈的兴趣。转基因领域的研究突破，特别是基因序列和代谢组学研究也进一步促进了细胞代谢物的研究领域的快速发展，这也对于生物类原药的发现和配方发展奠定了坚定的基础。4
一些专攻生物制剂的科创公司在欧洲，北美和南美日渐兴起。大型化学品公司也开始对这个领域投入了大量的财力和物力，以用于购买科创公司的新技术，并且开始在公司内部进行大量的资产投入，以用于研究开发新技术和新产品。成千上万的新型土壤和植物微生物被分离，序列排放，并且用于生物活性的筛查。一些公司也开始在发酵方法和设备上进行大量投入，用于提升研究能力以及降低微生物的生产成本。到目前为止，市场上只有少数几种新型生物制剂类产品问世，不过还有很多产品或者技术处于初期开发和注册的阶段。4
一些生物制剂产品已经在市场上取得了广泛的接受度，并且成为有害生物综合治理中非常重要的一部分。其中一个重要的功能是提升产品使用时和使用后对环境和农民的安全度。另外一个优势是通过增加环境中的有益生物和降低霉菌数来减少虫害的抗药性。目前很多公司开发了多种传统化学品和生物制剂混合产品，以用于综合两种有效成分的各自优势，比如很多用于种子处理的制剂。
所以是什么原因减缓了生物制剂的市场渗透？目前市场上对生物制剂的普遍认知是此类产品并没有传统化学品类产品有效。这种认知在一定程度上是正确的，因为大部分的生物制剂类产品是预防性的，并不是治疗性的。此类产品需要在种植季节早期使用，并且常与治疗性的产品定期合用。另外一个普遍认知是此类产品比传统化学品更贵，并且需要更长时间才能发挥药效，特别是相对于强效的传统杀虫剂。尽管以上两个观点都有一定的正确性，特别是在使用此类产品的第一季，使用生物制剂所产生的长期功效是不容忽视的。长期使用生物制剂类产品可以帮助降低农药使用成本，提供农产品产量，保护环境和有益昆虫。
在接下来的两篇文章中，我们会继续对生物制剂类产品进行更细致的解说。
引用：
1.Phillips McDougall, Agrobusiness Intelligence, September 2019, Dunham Trimmer International Bio Intelligence, July 2018; Informa, 2019, BPIA 2021
2.Dunham Trimmer International BioIntelligence, July 2018; Informa, 2019, BPIA 2021
3.Dunham Trimmer Market Research presentation “Biological products around the world” BPIA Spring Meeting, 2018
4.Phillips McDougall, Evolution of the Crop Protection Industry since 1960, Agrobusiness Intelligence, November, 2018
