李青滨 2005年10月20日16:20
    如今，人们的生活质量虽日趋攀高，但人们又常常为与身体息息相关的粮食作物与蔬菜等农产品被越来越多的化肥和农药所污染而感到忧心忡忡。这一切已成为我们国家亟待解决的难题。如今记者了解到海洋生物活性物质省部级重点实验室陈靠山教授等5位博士和一位硕士学历的科研人员正从事该方面研究并取得可喜成绩后，访问了他。陈教授就提问作了解答。
    记者：请您谈谈目前国内农副产品过度使用化肥和农药的情况和带来什么样的后果？
    陈靠山教授：降低环境污染和农产品安全生产是关系到人民群众的身体健康、城乡经济和社会的稳定与协调发展的大事。近年来，设施农业发展迅速，集约化程度提高，无法回避连茬种植，设施蔬菜（即大棚种植）的主要病害发病严重。在我国北方由于冬天气温低，光照不足，大棚种植的蔬菜、瓜果等经济作物生长缓慢，这就需要给大棚加热升温，所以病虫害极易发生。为了控制病害的爆发和流行，减轻病害导致的巨大经济损失，目前国内基本上依赖于化学合成农药的使用。大棚瓜果和蔬菜生产还使用大量的化肥和激素，这不可避免地造成农业生态环境恶化和农产品的严重污染，严重威胁到人类的健康，危害广大消费者的利益，也直接影响到我国农产品在国际上的竞争力和出口创汇。目前，国际上特别是欧洲和日本市场上农药残留限量要求日益严格。近年来发生多起农产品由于农药残留量超标被限制出口，直接影响了国内菜农特别是保护地经营者的经济效益。加入WTO后，我国蔬菜有一定的价格优势，但由于国内农药残留面对国外发达国家的绿色壁垒的压力，而且允许使用的生长素和激素逐年减少，对农作物中的农药和化肥残留的要求也越来越高，我国许多农产品特别是蔬菜的出口不增反降，直接影响农民收入。为此，提倡无公害的天然食物（绿色食品）已成为我国食品安全的趋势和迫切需求。
    记者：目前国外发达国家对农药残留物有效的对策是怎样的？
    陈教授：各发达国家政府已经注意到农药使用带来的严重问题。在病虫害防治的策略方面，已从依赖农药转变为综合治理，但这种综合治理还仅限于农艺措施。近年来生物防治技术也有了一定的发展，“诱导抗性”在病虫害防治工作中已得到初步应用。但是，这些病害防治的措施主要还是基于对病原单方面的控制，或仅仅考虑“抗病诱导”这一单一的因素。
    记者：能否谈谈您这些年围绕消除化肥污染的研究和发现？
    陈教授：植物必须被动地承受各种环境和“生物因子”的影响，这些“因子”作用于植物，并影响植物的生命活动。在一定范围内，这些可变因子如：热、冷、盐、旱、水淹、污染、病原物、昆虫，对植物无害或不影响植物的生长和发育进程。但超过一定限度，即对植物产生严重的伤害，并直接影响农作物的产量，这些“因子”就是所谓的“胁迫因子”。“逆境因子”被普遍认为是农作物产量达不到其潜力的主要因素，实际上由于植物不能像动物一样迁移，其对生长逆境抗性的主动性远远超出人们的想象。研究证明，植物有感知，可传递这些感知并产生相应的反应。植物对有害生物防御的普遍方式是产生某些化学物质，这些物质可达上万种。植物这种抗性是可以诱导的，我们的研究结果表明，植物挥发性物质具有杀菌活性，且受“诱导子”的诱导。这表明，对于一个健康生长的植株而言，只要病菌不达到一定临界量，并不会引起严重的病害。在植物病害防治策略上，我们必须充分认识到植物本身所具有的强大抗性，或具有抗性潜力这一事实，认识到病害发生是植物—病原物—环境因子相互作用的结果，并系统地、全面地考察这一过程，改变单纯针对病原物和植物本身的片面防治思想，形成新的植物病害防治策略。植物病害防治策略如果单纯考虑植物本身单方面的因素，所采取的措施是让植物健康生长，提高其自身抗病能力，病害便不会严重发生，作物产量也会提高，这就是所谓的健身栽培法。以上分析表明，植物生命活动具有两重性，一方面，不可避免地会受到“逆境因子”的伤害；另一方面，植物自身具有强大的抗性：“逆境因子”导致作物衰弱，使植株易染病而降低产量，抗病和抗逆是密切相关的。因此，通过健身栽培可以提高作物抗性的基础。
    记者：你们全面性植物抗防病策略是什么？
    陈教授：传统的植保措施主要是基于对病原物的控制，即通过施用杀菌剂减少病原菌的危害性，这种方法对病毒病害实际是无效的。近年来，诱导抗性有一定发展，但是，其防治效果不能另人满意，推广难度也大。我们提出的防治病害的策略是：充分地考虑农作物发病是病原—植物自身—环境因子之间相互作用结果；在健身栽培的基础上，增加植物对病原物敏感性和响应力；通过诱导抗病物诱导作物系统的抗性；蒙混病原物，使之错过寄主易感期，降低病原物毒性；竞争病原生态位；外加植物本身产生的“植保素”及其类似物抑制病原物的生长。我们认为，只有针对不同靶位的制剂在最适浓度才会产生协同效应。因此，改变片面防治策略，选择具有协同或叠加效应的物质，完全有可能开发出有诱抗、促生作用的高效的生化—生物制剂。具体措施包括：以综合措施进行健身栽培，提高作物抗病的基础，其关键是保护细胞膜系统；以不同类型的次生代谢物质抑制或杀灭病原物；以综合手段进行抗病诱导等；用有益微生物竞争病原物生态位。
    记者：你们实验室从事海洋研究，与陆地农业植物有关联吗？听说你们是从海洋生物和盐生植物中提取活性物质用在农业植物？
    陈教授：当然了。与陆地环境相比，海洋环境具有高压、低营养、低温、无光照、及局部高温、高盐等特征。海洋动物、植物和微生物为了适应海洋环境，在漫长的进化中形成了特殊独特的结构和生理代谢途径，产生众多结构新颖、功能独特和生理活性很强的化合物。其中许多化合物具有抑制植物病原、杀虫、促进植物生长、诱导植物抗性等活性。目前已经有海洋活性物质应用于农业的成功例子，如海洋动物多糖甲壳质(chitin)，广泛分布于虾、蟹等甲壳动物的外壳，甲壳质脱乙酰基生成壳聚糖具有诱导植物抗病性，调节植物生长、抑制植物病原菌和杀线虫等活性。目前甲壳质在国内已经作为肥料和农药进行了登记，并开发出多种产品。课题组从耐盐植物“牛蒡”等外根中提取的一种果寡糖，果寡糖可以提高植物的光化学效率、保护细胞膜来促进植物生长；可以增强植物多种防御酶活性，提高植物挥发性抗菌物质的产生与释放，降低病指，可能是一种新型廉价的植物抗病诱导子。该研究还得到国家海洋局的支持，并已通过国家海洋局组织的鉴定委员会认为该成果达到国际领先水平。
    首次发现了“牛蒡”叶富含绿原酸（达3%以上）。在提取工艺上，利用短时灭活技术和酶抑制剂预处理技术，采用酸水可直接从鲜“牛蒡”叶中低温超声波回流提取，这些关键技术不仅生产效率高、成本低，而且产品的含量高、杂质少。研究还发现绿原酸对多种病原真菌孢子有抑制，并可防治黄瓜的枯萎病和辣椒疫病等多种植物的病害。青岛市科技局该成果组织专家鉴定，认为达到同类研究的国际先进水平。
    我们从地球南极、北极、北冰洋、东海大陆架、渤海大陆架、珠江口、辽东湾、青岛、烟台、威海、日照、盐城、连云港、舟山群岛、大连等海域的海泥、海水、岩石、盐生植物根际土壤、海洋植物包括潮间带盐生植物、海藻、海洋低等动物，如海绵、海葵、海参、海星、竹节虫、石鳖、滨螺和刺沙蚕等分离纯化得到海洋微生物包括真菌、细菌、放线菌3667株。通过植物病原真菌交链孢菌筛选模型筛选出多种抗菌物质，现已鉴定出一些菌株代谢产物的化学结构，并获得一株枯草芽孢杆菌。这种菌株通过驯化培养，可在植物的根部、茎部、叶、根际土中、根外土中定植；可诱导植物抗性，促进植物生长。是一种活性很强的生防菌。
    记者：这项研究的经济效益和社会效益如何？科学评价如何？
    陈教授：以健身栽培为基础，选择具有协同或叠加效应的物质，开发出有诱抗、促生作用的高效的生化—生物病害防治剂。多功能生化-生物制剂在山东平度、胶南、即墨、莱西、周村、寿光、章丘、金乡、苍山、平阴等地，江苏丰县、如东，河南商丘，安徽肖县、金寨，河北徐水、定州，新疆伊宁、拖里、石河子、克拉玛依、富海、和田等地进行田间实验，并通过香港合得利国际（中越）发展有限公司在越南和印尼进行前期实验。与有关单位和农户鉴定合同，在生产过程中完全用多功能制剂控制病害的发生，取得了良好效果，获得的60多份报告或者用户意见表明，使用多功能制剂对一般作物的多数病害完全可以控制，可以使辣椒白粉病、疫霉病、病毒病、番茄灰霉病、叶霉病、黄瓜霜霉病、枯萎病、白粉病、细菌性角斑病、茄子黄萎病、棉花黄枯萎病、大蒜枯萎病、芦笋枯萎病、籽西瓜枯萎病、柿树干腐病基本得到控制，多功能制剂未减少番茄线虫的发病情况，但由于处理的植物根系发达，植物长势和产量几乎不受影响。河北定州的26个大棚实验表明，不用任何杀菌剂，在番茄整个生长季使用15次多功能制剂，完全控制了病害的发生，每个大棚投入减少300元左右。使用多功能制剂后，番茄果实色彩鲜艳，口感佳，经测定果实其总糖含量比对照高63.1%，可溶性糖提高11.5%，而淀粉含量降低8.1%，总酸含量下降18.9%，维生素C提高了48.1%，番茄红素提高5.4%；芳香味物质含量也明显提高。果实的每斤番茄的售价高于市场价2-3角。增产和提高品质使得每个大棚总经济效益提高2000元左右，目前已经与更多农户鉴定系统使用多功能制剂的协议，以供应北京市场。外贸部已经推荐外商与定州市鉴定出口蔬菜协议。使用多功能制剂后，植物根系发达，叶片光化学效率明显提高，农户自己反映番茄浇过多功能制剂后，大棚的味道（叶散发的挥发性物质）浓了（山东省平度市和胶南市）。山东各地的试验报告表明，多功能制剂可有效地增加棉花、花生、大豆、山药等作物叶片的光合面积，延长叶片的叶绿素功能，显著提高植株的光合效率，增加干物质含量，促进植株的健康生长。在江苏省大丰、盐都、建湖、扬州、泰兴和连云港，陕西宝鸡，山东寿光等地，对小麦、水稻、油菜、等主要作物进行了试验示范应用研究，发现多功能制剂可延缓作物叶片衰老、延长叶片功能期、增加有效叶面积比例、提高作物的结实率和千粒重。多功能制剂防效全面，对设施农作物（黄瓜，番茄，辣椒，茄子）的霜霉病、枯萎病、灰霉病和线虫病防治效果达到80%。促根壮苗，增产20%。降低农民在农药方面生产成本30%。含2种寡糖，含量达到0.5-1.0%，菌体含量达到1亿/ml，可在叶面、土壤定殖。真菌死孢子含量达到3亿/ml。含必要的微量元素5%，有机质含量20%。低毒、无残留。经实验室和田间实验发现多功能制剂稳定，寡糖降解率低于20%，细菌菌体含量达到0.6-0.7亿/ml。产品采用100ml瓶装，每瓶的原料成本为4-5角，平均2-3瓶/亩；药效期15天，有效期1-2年。委托河北省卫生厅，青岛市疾病控制中心及山东省劳动卫生职业病防治研究所进行的毒理实验的结果表明，该试剂为无毒。由河北省农产品检测中心检验证明使用本产品16次的番茄，果实农药残留低于国家标准（24项检测，18项未检出，6项低于国家标准）。
    已鉴定或验收成果共有5项，其中国家863计划产品：促生、抗逆、防治病虫害的多功能生化—生物制剂（应天2号多靶位生物制剂），鲁科成鉴字[2005]第148号，获国家海洋局第一海洋研究所科技成果一等奖。申请发明专利4项。共发表论文50余篇，其中SCI收录的5篇，EI收录2篇。                                                        李青滨   2005年10月18日