化学农药的长期使用带来了许多问题，如昆虫产生抗药性并导致农药使用剂量的不断加大，在粮食、水果、蔬菜中产生残留，由于生物富集作用而使以这些农作物为食物的野生和家养动物的残毒加大。因此，一些国家很早就已经开始研制一系列选择性强、效率高、成本低、不污染环境和对人畜无害的生物农药。
生物农药是利用生物及其基因产生或表达的各种生物活性成分，制备出用于防治植物病虫害、环卫昆虫、杂草、鼠害以及调节植物生长制剂的总称，是利用自然界有益的生物或其代谢产物制成杀虫、防病的生物制品，通过胃毒、触杀等方式达到消灭病虫害的目的。死亡后的虫体携带有昆虫病原微生物，能够继续扩散传播。连续使用会造成昆虫疫病的流行，达到有效控制虫口密度的目的。其对人畜安全无毒，不污染环境，无残留，不破坏粮、瓜、果和蔬菜等作物的、香、味。可应用于作物生长的任何时期，包括蔬菜成熟时发生的虫害，不影响蔬菜的上市。并且具有很强的专一性，只对靶标害虫作用，对害虫天敌及其他有益生物不产生影响，有利于保持生态平衡。 二、生物源农药的概念
1.定义
生物源农药(biogenic pesticides)亦称生物农药或生物源天然产物农药，生物源农药是指直接利用生物活体或生物代谢过程中产生的具有生物活性的物质或从生物体提取物质作为防治病虫害的农药。
其狭义概念，指直接利用生物产生的天然活性物质或生物活体作为农药。
广义概念，还包括按天然物质的化学结构或类似衍生结构人工合成的农药。
其定义可表述为：生物农药是控制和调节各种有害生物(包括植物、动物、微生物)的生长、发育和繁殖的过程，在保障人类健康和合理的生态平衡前提下，使有益生物得到有效保护，有害生物得到较好的抑制，以促进农业现代化向更高层次发展的特殊生物活性物质，环境相容性是这个概念的核心特征。 2分类
生物源农药按其来源分为：植物源农药、动物源农药、微生物农药；按其用途分为：生物源杀虫剂、生物源杀菌剂、生物源除草剂和植物生长调节剂等。
2.1植物源农药主要类型
1植物毒素：指植物产生的对有害生物具有毒杀作用的次生代谢产物；
a.具杀虫作用的植物毒素：除虫菊素、鱼藤酮、烟碱等;
b.具有杀菌作用的植物毒素：大蒜素、黄蒿酮、硬尾醇等;
c.具有杀草作用的植物毒素：核桃醌、独脚金萌素、香豆素等。
2植物中的昆虫拒食剂：印楝素具拒食作用。
3植物内源激素：调节自身生长的植物激素：乙烯、生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和芸薹（tái）素内酯等;
4调节昆虫生长发育的昆虫激素：主要为蜕皮激素。
5转基因植物：如抗虫棉等。
2.2动物源农药主要类型
1昆虫内源激素：天然保幼激素及天然保幼激素类似物、蜕皮激素等。
2昆虫信息素：性信息素、产卵忌避素、报警激素等。
3昆虫忌避剂：避蚊胺、避蚊醇等。
4节肢动物毒素：由节肢动物产生的用于保卫自身、抵御敌人、攻击猎物的天然产物。如：沙蚕毒素、蜂毒肽、黄蜂毒素等。
5昆虫天敌：各种寄生性、捕食性天敌。如植绥螨、寄生蜂等。
2.3微生物源农药主要类型
1微生物源杀虫剂：多杀菌素、阿维菌素、浏阳霉素、岭霉素和昆虫病毒等。
2微生物源杀菌剂：又称为农用抗菌素。灭瘟素、春雷霉素、井冈霉素等。
3微生物源除草剂：杂草菌素、细交链孢霉素、茴香霉素、鲁保1号等。
3特点
1)大多数生物源农药对哺乳动物毒性较低，使用中对人畜比较安全。
2)防治谱较窄，甚至有明显的选择性，因而对天敌及有益生物杀伤作用较小，有利于保持生态平衡。
3)生产原料和有效成分为天然产物，易于在自然界的大循环中降解。环境相容性好。
4)作用机理独特，不易和常规农药产生交互抗性，并且是多种因素和成分发挥作用，害虫和病原菌不容易
产生抗
5)大多数生物源农药作用缓慢，即速效性不够，不能用于应急性控制。
三、我国生物农药规模化生产存在的问题
目前严重影响我国生物农药发展的主要问题有:
一是研究开发与生产脱节，科研成果转化率低。生物农药主要由科研单位研究，工作侧重于菌株选育和发酵实验等。而农药企业则绝大部分没有新产品研发机构，造成科研与生产分属不同部门，利益各不相关，科研成果和技术转让渠道不通畅，特别是对产品的环境毒理学研究很少，而这又是开发一个商品化生物农药所必需的环节，由此制约了许多极具应用前景的生物农药的市场化进程。
二是制剂化困难，产品质量不稳定。许多生物农药的有效成分为活体微生物，由于其产品制剂化技术要求高，加上我国生物制剂的剂型及其生产工艺落后，产品的理化指标、稳定性和不同批次间有效成分的含量都还不能达到商品化要求，致使活体微生物农药制剂化成为我国生物农药发展的一个瓶颈。
三是生产企业规模小，品种单一，发展困难。目前我国农药生产企业有200多家，绝大部分为小企业和乡镇企业，其技术、资金和生产规模等都极易受到市场变化的影响。
浏阳霉素四是推广应用存在一定的困难。目前，除抗生素以外，由于生物农药作用时间长、见效慢，农民的环境保护和可持续发展意识比较淡薄，使得植物农药和微生物农药的应用推广受到一定限制。
四、生物源农药的发展展望
生物源农药在我国有了很大的发展，得到了全面的开发和广泛的应用，但其研究、开发、生产和应用都还存在一些突出的问题和困难，困扰着我国生物源农药的发展。如生物源农药击倒速度慢，有效期较短，相对杀虫谱较窄，短期内对害虫种控制力不强，不能迅速降低害虫虫口密度，与农民希望立即见效、药到虫死的要求相左。未能成为防治某一害虫的农药当家品种。相对杀虫谱较窄，不利于一药多治。如在蔬菜地出现多种害虫时，便顾此失彼、力不从心。应用推广存在一定难度。制剂化困难，产品质量不稳定。生产企业规模小，研究开发与生产脱节，科研成果转化率低等等。随着我国加入WTO，我国企业将面临全球一体化的市场，农药市场的竞争将更加激烈。市场需要更多、更好的生物农药新产品。上述问题，需要在发展过程中逐步解决。随着高毒化学农药逐渐退出市场和不断推出低毒高效的化学农药新品种，简单地用微生物杀虫剂取代化学杀虫剂的时代已经过去了，更多的是实现两者的协调发展。近年来，微生物杀虫剂与化学农药的复配研究十分活跃，深受用户欢迎。今后，
生物农药与化学农药的复配会越来越受到重视。国家应重视基础研究，加强知识创新力度，大力开发有自己知识产权的新品种，并加快科研成果产业化，提高产品质量，建立我国自己的产品质量标准。同时，还要加强对生物农药产品质量的监督和管理，加大对生物农药研究、开发和资金的投入，对创新产品给予重奖，并在税收、价格等方面实行优惠政策。
我国加入WTO，为了可持续发展的需要及有利于我国农产品的出口，国家有关部门已加大高效低毒生物农药的开发力度，为开创中国农药行业发展新局面奠定基础。目前，开发高效低毒生物源农药的工作已经有计划有步骤地展开，一些农药企业已经把开发高效低毒生物源农药做为企业的重大决策。特别值得一提的是：近年来国内一些非农药行业的上市公司及许多科研院所和高等学校已加入到开发高效低毒生物源农药的行列，为我国高效低毒生物源农药的超常规发展创造了有利条件。因此，可以相信，我国生物源农药行业一定能在不长的时间内全面崛起，而无公害生物源农药的广泛应用，将在农业的可持续发展和生态环境免遭破坏等方面做出积极贡献，为我国农产品出口创造十分有利的条件，大大增强我国农产品的竞争力。对于中国这样一个农业大国而言，大力开发和使用无公害生物源农药，具有广阔的市场和光明的前景。
2.1开发和使用生物源农药是时代的需要
随着环境保护呼声的日益高涨，高毒农药的大量使用对农业生产及生态环境造成的负面影响已引起世
界范围的广泛关注。许多国家和一些国际组织纷纷制定禁止或限制高毒、高残留农药的使用，世界各国都争相投资、研发新型生物源农药。
新世纪、新时代呼唤生物活性高、对非靶标生物安全、环境相容性好的农药，这给生物源农药的全速发展提供了良好机遇和重大挑战。中国在生物源农药资源方面具有得天独厚的优势，政府、企业、科研院所应连手攻关，奋力抢占生物源农药研发制高点，夺取生物源农药潜在的国际大市场。
2.2生物源农药产业化研发对策
(1)政策扶持
国家应出台一系列有利于生物源农药基础性、应用性研究及产品研制、推广、销售等优惠政策，鼓励有远见的科学家、企业家进入生物源农药产业以加快有自主知识产权的生物源农药新品种的研发。进一步完善我国农药研发体制和机制，主要包括：一是修订我国农药登记制度，力求建立一个在原则、体制、机制和技术规程上与国际通行规则相接轨的市场准入制度，促进我国农药产业在技术标准上与国际标准相一致，为我国农药产品进入国际市场搭建起管理制度和技术标准平台；二是要为生物源农药等高新技术产品制订专门的登记制度，并建立一个高效的受理、审查、批复工作体系和工作机制，既严格把好市场准入关，又为我国生物源农药产业发展提供及时、到位的服务；三是要针对生物源农药等高新技术产品的特点，建立与之相匹配的快捷、灵敏的检测田间药效试验规则，以满足登记工作
要求；四是要进一步建立健全生物源农药安全性评价的长期监测监控体系，严防其对生态环境可能造成的任何危害。
(2)协同研发
研发生物农药需要分工协作、联合发展，不宜一哄而上。随着国家对食品安全、无公害农业等的重视，研究开发生物农药的单位会日益增多。这对生物农药的发展是件好事，但要注意分工协作，切不可再在低水平上进行重复的研究开发。生物源农药研发包括产前、产中和产后的研究，研究合作团体应该按各自优势开展有针对性的研发和分工。国家应出台生物源农药发展规划，引导生物源农药研发工作健康、有序、高效、快速的开展。
(3)技术研发
生物源农药稳定性技术研发：植物源农药由于具有在环境中生物降解快、对人畜及非靶标生物毒性低和害虫不易产生抗药性等特点而越来越受到世界范围内公众的重视。但是，这些来源于植物的具有杀虫、杀菌或除草活性的成分对温度、紫外光、pH值、降雨以及湿度等因子比较敏感，其稳定性差，大田使用容易分解，在很大程度上影响了它的开发和利用。增加或改善植物源农药稳定性的方法归纳起来有两种：一种是在分子内部用对光稳定的一部分来代替对光不稳定的部分。第二种方法是加入稳定剂(stabilizer)。稳定剂包括抗氧化剂(anti-oxidants)和紫外光屏蔽物质(UV-screens)。抗氧化剂可分为
化学合成和自然提取两类。
运用现代生物技术研发生物源农药：直接利用植物体进行植物次生代谢物质生产的方式有许多限制：一是生态环境的破坏和人们对野生资源的盲目采集，造成许多野生植物趋于濒危；二是不同植物生态环境的差异，使引种和驯化很困难；三是同一种植物不同品种和同一品种因产物及生态地理位置不同，其有效成分含量差别较大，同一种植物的不同部位的有效成分含量也有差异；四是可耕地面积日益减少，有用植物的大面积种植有与农作物争抢土地之嫌；五是栽培过程受自然环境影响，使产量和质量难以控制；六是目前的化学提取方法由于工艺复杂、费用高，同时易造成新的环境污染，因而发展也受到了阻碍。生物技术是一个很大的范畴，其内容主要包括细胞工程、基因工程、酶工程、发酵工程等几个方面。近年来，随着生物技术的不断发展，在植物源农药的研究与生产中，各种生物技术的应用越来越广泛，主要包括：植物细胞培养技术、发状根培养技术和基因工程技术。
生物源农药独特作用机理及抗性管理技术研发：生物源农药产业化必须走可持续发展道路。研发出与传统农药作用机理不同的生物源农药是抗性管理的重要途径。许多研究结果表明，植物源农药对害虫的作用独特，作用方式多样，作用机理比较复杂。归纳起来主要有毒杀、拒食和忌避、干扰正常的生长发育和光活化毒杀等作用。植物源农药中的杀虫活性成分主要是次生代谢物质，其中许多种次生代谢物质对昆虫表现为毒杀、行为干扰和生物发育调节作用。
由于次生代谢物质是植物自身防御与昆虫的适应演变协同进化的结果，昆虫对其一般不易产生抗药性。尽管如此，我们仍要对其进行抗性管理，延长其使用寿命。
生物源农药加工新剂型及与化学农药复配、混用技术研发：农药剂型的改变可以使原有的农药品种成为环境相容性农药制剂类型，是使农药达到农药的环境相容性必不可少的重要技术环节。农药对环境造成的污染的主要原因之一是由于农药制剂的物理化学性能不良，在制造、包装、使用过程中，造成大量农药浪费、残留和对环境和操作人污染、毒害。因此，应当提倡和使用低毒、低污染的农药剂型及其相应所用的表面活性剂、填料、溶剂和助剂，以水基制剂取代油基制剂，以水分散性颗粒剂取代粉状制剂。如采用泡腾片剂、水分散性粒剂、水可溶性包装袋、内置计量器包装瓶、加液口标准设计和直接注入系统。农药剂型应朝着水基性、粒状、缓释、多功能和省力化的方向发展，也是生物源农药新剂型研发的重点。化学农药立即退出市场没必要，也不现实。目前较合理的做法应该是：生物源农药和化学农药相互配合、取长补短，共同控制有害生物。因此，研发复配、混用技术是生物源农药产业化进程中一项长期、务实、有效的工作。
适合生物源农药特点的生物活性检测技术研发：研制新的生物源农药，生物活性测定技术是重要的先决条件。它的地位与作用随农药的发展而不断得到加强和提高。二十一世纪新农药研制，寻求新的生物测定方法是必须和必然的。新时代农药的角特征已由强调杀死转变为影响、控制和调节，相应的农药生物测定的方法，应不断地得到更新和改进。在杀虫剂的研发上，根据植物化学防御与昆虫行为
的协同进化理论，利用非取食植物的警戒化合物保护栽培植物免受为害，可能成为害虫防治的一个发展方向。走这条研发路线，在进行农药的生物测定时，就应当将毒杀为主要指标作为杀虫剂的方向改变为忌避作用为主，拒食和毒杀作用为辅，建立新的植物保护剂的指标。这样不但扩大了筛选范围，所获得的农药更符合环境相容性的特征。在杀菌剂的研发上，在植物与病原物表面分子识别、信号传递、防卫反应基因表达的抗病反应过程中，抗病基因和防卫基因的表达受到很多物质的激发。这些物质称为激发子(elicitor)，可作为诱抗剂应用于植物病害的防治。开发这类诱抗剂，生物测定就不能以其对病原物的直接作用效果为指标，而测定植物体内活性氧、水杨酸、植保素、酶等的变化才是有效的生物活性测定技术。寻新的高效作用靶标和揭示新的作用机制一直是农药生化学家不懈努力的目标。每阐明一个新的作用靶标，就预示着一批新结构农药的问世。随着对植物与有害生物相互作用分子机理的不断认识，不少可作为农药受体的酶(包括植物的和有害生物的)被揭示。这样就产生了基于分子的药物筛选模式，它利用揭示的有作用的生物大分子作用靶标，利用高通量筛选方法进行生物测定，是快速、简便、敏感而特异的定量方法，并能够揭示化合物的作用机理。生物源农药综合应用技术研发：需要加快生物农药综合应用技术研发，拉动对生物源农药的需求，进而促进生物农药的发展。目前，生物农药已商品化的品种数量不少，但成为常规农药品种的比例却很低。主要原因是与以往不重视生物农药的推广应用技术研究有较大的关系。因此，今后需在严格控制产品质量的情况下加强田间综合应用技术
的研究。针对不同作物、生态区提出不同施用方法，稳定和提高商品化生物源农药品种的药效，降低成本，促进它们的健康发展。
生物源农药品种工业化生产的关键技术研发：一些生物农药品种的规模化发酵技术、剂型加工技术等迫切需要加强研发。生物农药无法大规模化的主要原因有：产品剂型化水平低、稳定性差；规模化生产工艺如发酵工艺和制剂加工工艺中的关键技术没有突破，成本高，没有市场竞争力。但是不同种类生物农药又有所差异：如病毒类生物农药由于病毒无法离体培养，生产中需要大量养殖昆虫，大规模生产受到限制；真菌类生物农药，由于大量培养抗逆孢子技术没有突破，致使产品的保存期和稳定性达不到农药登记的要求，造成规模化生产存在一定的难度；植物源农药由于需要种植大量植物，规模化生产受到土地、植被和生态保护等的限制；动物源农药主要是被开发成仿生合成农药，直接开发成生物农药难度很大；转基因植物生物农药，由于安全性评价问题也影响大多企业家投资的兴趣。另外生物农药大多为活的生物体或代谢产物，在生产过程中的可变因素比较多，因此在生产和放大过程中必须经过较大规模的工业化生产和长时间的考验，才能出规模化生产的技术关键所在，并进行攻关完善。
(4)重点突破
目前急需研制防治地下害虫和土传病害的生物农药品种，以填补国内的空白。地下害虫和土传病害是
我国农业生产中的重要病虫害，严重影响着大多数农作物的正常生长和丰收。由于害虫隐藏地下和病原菌存活于土壤之中，一般化学农药难以控制其危害，因此这些病虫害是高毒、剧毒农药频繁使用防治的对象，加重了土壤农药的残留。亟待有新的、有效的生物源农药新品种或新剂型投放市场，以满足该领域的需求。五、对未来生物农药发展的建议
以高效、低毒、无残留(在环境中无累积现象)的生物农药，逐步替代高毒、高残留化学农药的生产使用，提高农产品质量安全水平，保障城乡居民的身体健康，已成为趋势。因此，建议我国生物农药未来发展应做好以下工作:
a)应把生物农药作为国家的一项重点发展产业。发展生物农药产业不只在于它的经济效益，更在于它长远的社会和环境效益。
b)协调发展生物农药和低毒高效化学农药。在今后相当长的一段时间内，生物农药不可能完全取代化学农药，农业生产中将是生物农药和低毒高效化学农药并存的局面。
c)政府应加大对应用基础研究和中试开发的支持力度。今后一方面应加快已有研究成果的转化，推进规模化产业发展；另一方面必须加大投入，支持生物农药应用基础研究和中试开发，以期不断开发出新产品。
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