作物保护“工具箱”中的经典工具
在上一期专栏中，我们带领读者一起回顾了作物保护发展史。本期，我们将为读者详细介绍现代作物保护“工具箱”中的几个经典工具----化学防护、苏云金芽胞杆菌Bt蛋白和微生物。这些工具被农民广泛运用于农业实践，在保护作物、提升产量方面起到了重要的作用。
一、古老且有效的作物保护工具：农药
每年，全球因虫害、杂草和植物病害而损失的作物产量高达40%。据联合国粮农组织（FAO）称，如果没有农药和其他作物保护措施，这些损失可能会加倍。大多数农民，包括有机农业和常规农业的农民，都会使用某种农药来防治害虫、杂草和植物病害。
重要的是，农药不仅可以帮助农民应对杂草及病虫害的威胁，还可以帮助农民更有效地使用水、土壤和其他重要资源。以杂草为例，杂草会与作物争夺水与营养物质，除草剂可用来控制杂草，与此同时还减少了土地翻耕的需求，降低了土壤侵蚀，并减少碳排放。
常用的三种类型农药
目前，农民常有的农药包括除草剂、杀虫剂、杀菌剂。除草剂可保护植物免受杂草对水分和营养物质的争抢；杀虫剂则保护植物免受有害昆虫的侵害；杀菌剂可保护植物免受传播疾病的真菌影响。据Phillips McDougall公司统计，2015年全球农药销售总额为512.10亿美元。其中，除草剂所占份额居于首位，约占42.3%；其后为杀虫剂和杀菌剂，所占份额分别为28.0%和26.8%。随着农民植保意识的增强，及受高价值经济作物的种植增多等因素影响，杀菌剂的使用呈稳步增长态势，成为增长最快的农药产品类型。
有针对性地合理使用农药
作物保护没有单一的解决方案。农药只是农民的工具之一。并且，杂草、害虫和病害水平每个季节都在变化，只有在正确的区域、正确的时间和正确用量的情况下，农药的使用效果才能达到最佳。
农药市场不断开发创新，市场主要参与者正通过组合不同的化合物成分，或者在制剂形式上做出创新，向市场推出更多的新产品。此外，借助GPS引导的喷雾器和区域特异性喷头等工具，种植者们实现农田分区喷施，更精准地喷洒农药。
例如，约25%的美国莴苣类作物正在使用“可视化喷施”技术。配备“可视化”技术的新型农药喷洒设备,能捕捉地面作物照片，并准确定位夹杂在作物中的杂草位置，针对杂草精准喷洒农药，减少对作物的影响。
二、小个头 大本领: 苏云金芽胞杆菌
有一种微生物，广泛存在于土壤里，遍布全世界。它是高效的天然杀虫剂，常常能够在与比自己体积大两万倍的飞蛾和毛虫的斗争中获胜。它就是苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis），简称Bt。
有机农业和常规农业的好帮手
Bt的杀虫特性最初于1901年在日本被首次发现，目前，科学家已经鉴定出了数千种Bt菌株，其中至少有200株已知具有杀虫特性。过去50年里，Bt的液态喷雾制剂作为一种被批准的微生物杀虫剂(MCPA)，一直被有机农业广泛使用。其中有4个经证明特别有效的菌株，组成了有机农业的重要成员。
此外，从事常规农业农民也将Bt应用到生产中。科学家把表达Bt蛋白的基因转入作物中，使Bt蛋白在作物体内持续表达。这样，不用喷洒，作物自身就可以抵抗靶标害虫的侵害。从1995年开始，表达Bt蛋白的生物性状种子在世界各地迅速被采用。
兼具靶向性和环境友好性 帮助农民应对“十亿美元害虫”
而这些螟虫和蠕虫都有一个共同的特点：碱性消化道，易受到Bt菌株产生的特定蛋白质晶体Cry的影响。这种特异性意味着Bt提供了一种非常精确和有针对性的虫害控制方式，而对其他有益昆虫，以及人类和家畜无害。（图片来源：现代农业网站）
Bt性状的生物技术种子在全球广泛应用
图片来源：现代农业网站
三、源于自然界的微生物
随着显微学和成像技术的进步，人们增进了对微生物活动、细胞过程和土壤健康的了解。一汤匙土壤含有500亿的微生物(超过10000种生物种类)，这些土壤中的细菌和真菌对于植物的生长发挥着重要作用，帮助作物从土壤中吸收养分和矿物质，抵御病虫害的侵袭。
图片来源：现代农业网站
如人类有时需要使用益生菌来保持健康平衡一样，种植者在生产中也会使用微生物产品来进行养分管理，激发作物的生产潜力。目前常用的微生物产品类型包括细菌、真菌、病毒和原生动物，这些产品可以实现:
• 帮助植物保持健康，包括营养摄取和植物活力
• 靶向作物保护，包括病虫害防治和抗病性
• 补充或替代部分传统肥料和化学品的可能性
微生物产品能以多种方式应用，其中以叶面喷洒常见。近几年，此类产品用作种子处理剂也受到了重视。微生物产品在农业领域有着广泛的潜在应用，据Markets & Markets报告数据， 2017年全球农用微生物产品的销售额约为30.9亿美元，预计到2022年将达到60.1亿美元，复合年增长率为14.21%。
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