生物农药主要由两种完全不同的物种组成，包括基于微生物的试剂和基于生化剂的试剂。微生物产品源自细菌、霉菌或病毒。生化剂含有植物提取物或微生物的代谢物。今天的全球生物农药市场份额估计为40亿美元，年增长率为15%。生物农药占市场的50%，杀生物剂约占40%，其余的杀菌剂和除草剂占相对较小的比例，约占10%。特别是，生物农药，特别是用于种子处理的生物农药，是生物农药市场中增长最快的部分，其中微生物占大多数，占种子处理生物农药市场的近60%。北美和欧洲是生物农药的最大市场，约占市场的65%。拉丁美洲是生物农药增长最快的地区。1
生物农药
1962年，粟云锦里首次被引入用于害虫防治，直到今天，它仍然是控制鳞片和有翅昆虫的最常见微生物产品。聚甾醇、乙基多甾体、金黄色葡萄球菌素和农药是市场上主要的杀虫产品，由于其天然来源和发酵生产过程，在其他数据中被归类为生物农药2。天然存在于世界各地土壤中的白冻细菌可以寄生在各种害虫中，如飞蛾，粉虱，蚜虫，毛毛虫，鼻虫，蛞蝓，蚂蚁，科罗拉多马铃薯甲虫和粉状甲虫，以实现害虫控制。这种细菌现在在美国越来越受欢迎。另一种金龟，也是土壤来源，可以寄生在甘蔗或蝗虫中，并且在巴西呈上升趋势。2
一些植物杀虫剂或植物提取物主要用于防治以下害虫，包括鳍，粉虱，蚜虫，蜱虫和线虫。最着名的植物杀虫剂是拟除虫菊酯杀虫剂和印度苦油（活性成分是籼稻），以及百里香，薄荷或大蒜的提取物。印度苦桉树油是从起源于南亚的印度苦桉树中提取的。今天市场上的此类产品通常基于种子的水相提取或酒精提取，或基于冷榨印度苦油。印度苦油及其相关产品已被证明可以有效控制200多种昆虫，包括虱子，美洲狮，潜叶虫，毛毛虫，蚜虫，中生代，甲虫，大象和粉红色。从菊花中提取的天然驱虫菊花是最常见的植物来源的驱虫剂，广泛用于控制各种昆虫和蜱虫。合成驱虫也广泛用于作物保护市场。2
杆状病毒常用于感染节肢动物昆虫、鳞翅昆虫、膜翅昆虫、双翅昆虫，以控制这些害虫。同时，基于RNARNAi的新型害虫防治技术正在成熟，仍处于研究阶段。信息素是林业，果园和温室中常用的另一种昆虫控制技术。2
在1916年的科学期刊Macroorganisms中，红眼蜜蜂首次被用来控制苹果蝉。红眼蜂是小型黄蜂（1毫米），可以隐匿在卵中，可以有效控制200多种蕨类植物，蝴蝶和玉米虫害虫。
图1：主要的生物农药类型。资料来源：Agrow World Crop Protection News，Informa，2013年和其他来源。上图仅包含市场上最常见的产品。
生物杀菌剂
基于芽孢杆菌孢子的微生物产品是最常见的生物农药类型。拜耳生物、Certis、Novozymes和Nippon等几家大型全球公司以及许多其他公司在市场上都有自己的基于bliberiosporidium的生物农药产品。芽孢杆菌孢子的生物农药产品在市场上如此普遍的主要原因是，该细菌广泛存在于土壤层中，是棉花，玉米和葡萄等作物中常见的嗜内细菌。芽孢杆菌孢子更容易分离和提取，孢子具有良好的耐热性和抗旱性，与其他菌株相比，孢子更容易大规模生产和配制。芽孢杆菌孢子还可以刺激植物产生更多的生长激素、红霉素和胞嘧啶，从而进一步提高植物的全身免疫力。芽孢杆菌孢子可用于对抗多种作物病害，如短孢子可用于治疗白粉病害、霜霉病、叶锈病、黑穗病和核细胞增多症。芽孢杆菌可用于种子处理和叶子喷洒，以预防和治疗由灰霉病，霉菌腐烂和植物引起的各种疾病。2 另一组常见的杀菌剂是基于绿蚜虫假单胞菌的，这是目前美国市场上一种新的杀菌剂（Howler）主要活性成分。3
自1930年以来，对榛木霉菌的研究一直在上升，但近年来它才开始被广泛用于控制玉米，大豆，土豆，西红柿和棉花中的镰刀霉菌，腐烂霉菌和站立病害等土壤病害。值得一提的是，与芽孢杆菌类似，木霉菌除了具有杀菌作用外，这类微生物还具有生物刺激作用，可以增强植物的天然非特异性抗性。另一种常用的杀菌剂是屏蔽霉菌，一种从白霉菌核中分离出来的真菌寄生虫，存在于世界许多地方。盾模最近被开发为一种商业产品，用于控制各种作物上的白色霉菌。2
大多数植物提取物用于害虫控制，只有少数用作疾病控制，最着名的是Milsana，来自植物虎杖的提取物。该物质是美国市场上的生物科学家Regalia中的活性成分，可有效控制白粉病和炭疽病等细菌性疾病。4 从白羽扇豆中提取的β羽扇球蛋白多肽是BRAD肽技术的核心。该技术可用于通过在药物喷洒后4-8小时内破坏细胞壁来控制病虫害。5
抗生素和信号分子
一些抗生素也已在农药市场使用多年，虽然是生物制剂，但由于此类产品与人类抗生素之间的相互作用，对此类产品的接受度一直在下降，因此从市场上移除此类产品的压力越来越大。农业中最常用的抗生素包括春季霉菌素，链霉素，托霉素和多氧菌素。2
另一组产品是刺激植物产生非特异性抗性的信号分子。梨火菌是梨、苹果等玫瑰花蔷薇植物中能引起火的细菌，细菌产生的刺激植物免疫反应的超敏蛋白是一种常见的信号分子。植物超敏反应蛋白已在美国和巴西商业化，靶向大豆和甘蔗。对其他类型的信号分子，如大蒜素、葡萄柚糖苷、松烯、海带多糖、角蛋白、甲壳类和甲壳类动物等的研究也在有序进行，其中一些已经在商业开发过程中。7
图2：常见类型的杀菌剂。资料来源：Agrow World Crop Protection News，Informa，2013年和其他来源。上表仅包含市场上常见的产品类型。
随着市场上生物农药的热度越来越大，几乎所有大型化工企业都在这一领域的技术和资本上投入巨资，大公司收购小型科技公司是该领域的主要趋势之一。知名的Suyun-Kim芽孢杆菌产品已经上市多年，主要来自两家日本跨国公司的子公司，住友的Valent Bioscience和三井的Certis。德国拜耳公司收购了AgraQuest，并成立了一个独立的生物农药部门，以支持将新型生物农药与传统化学农药相结合的新产品和项目的开发。巴斯夫还收购了Becker Underwood，专注于生物种子。作为农用化学品的全球领导者，先正达还与许多专门从事生物农药的公司建立了战略合作伙伴关系，包括Novoozymes，Agrinos，Isagro和Marrone Bio，并收购了Bioline的生物和巴斯德家族相关产品线，用于线虫害虫控制。一些知名且快速增长的初创企业是AgBiome和Indigo Ag.8大型传统化学公司对生物农药领域的浓厚兴趣，加上一些初创企业的快速发展，预示着新型生物农药的快速发展，这将在未来的作物保护市场中发挥重要作用。所有这些市场趋势将进一步丰富现有的农药种类，减少作物因过度使用传统农药而产生的抗药性，并改善生态环境和消费者的安全。
引用：
1.生物制品市场概述：过去，现在和未来，全国独立作物顾问联盟会议2019年1月18日，数据来自Duhnam Trimmer International Bio Intelligence
2Agrow世界作物保护新闻，Informa，2013
3 Howler EPA標籤，AgBiome網站
4Regalia信息，Marrone Bio Innovation网站
5 ProBlad Verde被引入作为真菌病害的控制，蔬菜种植者新闻，2019年8月
6植物保健网猪
7天然化合物作为植物抗病和新的生物控制策略的引物，农学，Agnieszka Jamiołkowska植物保护系，卢布林生命科学学院园艺与景观建筑学院
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