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用生物技术制造信息素 未来产品价格有望接近化学农药

2019-12-05 10:24:30来源:AgroPages (世界农化网)作者:AgroPages (世界农化网)编辑:bianji2
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  飞蛾和其他有翅昆虫,尤其是它们的幼虫,会成为让农民头痛的问题,常常会对农作物造成重大损害。农药有助于缓解这个问题,但一直以来也受到了强烈的批评。信息素是一种可持续的替代品,但其价格昂贵。现在有一种新的制造技术,可降低信息素的成本,使其具有竞争力。在欧盟OLEFINE项目中,德国弗劳恩霍夫建筑物理研究所(Fraunhofer IBP)的研究人员正致力于该技术的可持续性研究和生命周期评估。
  农药广受诟病之处在于:如果喷洒在水果、谷物或其他植物上,会损害环境。毕竟,杀虫剂不仅能杀死玉米螟或草地贪夜蛾等农作物害虫,还能减少蜜蜂等有益昆虫的数量,从而降低生物多样性。此外,农药残留会附着在食物上。话虽如此,世界人口仍在增长,需要养活,如果没有作物保护剂,要实现这一目标实际上是不可能的。信息素提供了一种可持续的解决方案。他们不杀死昆虫,而是确保雄性害虫不能找到它们的雌性伴侣,从而阻止其繁殖。信息素与农药相比有许多优势:它不会伤害农民或传粉昆虫,也不会在作物上留下残留。然而,以前用于制造信息素的化学合成方法非常昂贵,并且往往对环境有害。
  成本更低、效率更高的信息素制造方法
  一项新的制造技术将在未来改变这一状况,促使信息素成本持续大幅降低。研究人员目前正在欧盟的“OLEFINE”项目框架下开发这项技术,Fraunhofer IBP是该项目的合作伙伴之一。Fraunhofer IBP的研究助理Eva Knüpffer解释道:“该团队摒弃了化学合成信息素方法,而是采用了生物技术制造方法。”其原理在胰岛素的生产中很常见,采用了可在某些情况下代谢产生信息素的酵母细胞。此外,丹麦的BioPhero公司是主要的制造工艺开发合作伙伴。从事这一项目的Fraunhofer IBP工作人员将侧重于可持续性和生命周期评估 ? 包括制造方法和信息素的后续使用。Knüpffer说:“例如,我们使用模型来研究制造需要耗费多少材料和能源,以及它们对环境的影响。为此,我们非常详细地分析了各个步骤,并指出哪些步骤的更改会产生重大的影响。我们将这些信息发送给我们的丹麦合作伙伴,他们可以据此实施。”
  对环境的影响
  将来,研究人员还计划更详细地研究信息素对环境的影响。采用生物技术制造的信息素的田间试验计划于2020年进行。在收集到试验数据后,他们将根据生命周期评估模型进行进一步的计算和调查。他们要解决的两个问题是:信息素对生物多样性有什么影响?它们对害虫有什么影响?在每种情况下,他们都将信息素与常规杀虫剂进行比较。这样,研究人员可以估算出信息素能在多大程度上减少农药对环境的破坏。
  从长远来看,信息素价格有望接近农药价格
  Fraunhofer IBP的研究小组也在进行成本分析。虽然在现阶段不可能提供具体的报表,但Knüpffer仍然有信心:“采用生物技术制造信息素比化学合成方法更具成本效益。此外,信息素只需在鳞翅目昆虫的飞行阶段每年施用一次,而杀虫剂通常需要每年喷洒几次。因此,信息素很有可能最终会以与传统杀虫剂相同的价格水平出售。”对农民的另一个好处是,他们不必在田地上驾驶笨重的拖拉机来施用作物保护剂,因为信息素是在可生物降解的分布器中以一定的间隔散布在田地上。这也减少了农场的燃油消耗和对土壤的碾压,对环境也有相应的好处。
  该项目得到了欧盟“Horizon 2020”研究和创新项目的资助。
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