植物农药的应用现状及发展研究

【专家解说】：我国植物源农药研究现状、应用情况及发展 现阶段，寻找两高农药的替代品已成为我国农业的紧要任务，低毒、不破坏环境、残留少、选择性强，不杀伤天敌．可利用时间长、用量少、使用成本低的植物源农药无疑成了人们的一种选择。多年来，化学农药因效果好、见效快、价格便宜、使用方便而在全世界范围内被广泛使用。然而，其引起的环境问题也越来越明显。从明年开始．甲胺磷、甲基对硫磷、对硫磷、久效磷、磷胺等5种高毒有机磷农药将被禁止在我国境内销售和使用，因此．寻找两高农药的替代品成为我国农业的紧要任务。 生物农药不污染环境，不产生公害，具有广阔的发展前景，植物源农药是其重要组成部分。植物源农药是利用植物的某些部位或提取其有效成份制成具有杀虫或杀菌作用的农药，大多数低毒，不破坏环境，残留少，选择性强，不杀伤天敌，可利用时间长，用量少，使用成本低。在全世界面临人口迅速增长、环境污染压力日趋严重的今天，更深入、更广泛的研究和开发安全、无毒、来源广、成本低的植物源农药具有重要的经济意义、生态意义和社会意义。我国植物源农药的研制相当活跃 开发植物源农药．主要是利用植物体内的次生代谢物质．这些物质是植物自身防御体系与有害生物的相互适应演变、协同进化的结果，其中的多种次生代谢物质具有杀虫抑菌或除草活性。按照swaln的研究，植物中的次生代谢物，超过了40万种，主要包拮木脂素类，黄酮、生物碱、萜烯类、特异氨基酸等等。国外研究较多的有印楝、番荔枝、巴婆、万寿菊等植物，其中最成功的当属印楝。我国在具活性成分植物的筛选、活性成分的生物测定及毒理学等理论研究领域均取得了显著的成果，在产品研发和实际应用方面处于领先地位。目前，国外着重于从植物中寻找具有农药活性的物质作为合成高效低毒的化学农药的先导化合物；而我国由于植物资源丰富，主要研究直接应用具有农药活性的植物资源作为植物农药的原料。 近年来在我国植物源农药的研制相当活跃。在一些相关科研单位和农药企业的努力下，取得了显著进步。据2。03年“农药登记公告汇编“(中华人民共和国农业部农药检定所)的资料显示，我国有1 3省2个直辖市的31个厂家生产39种植物源农药产品，其中苦参碱产品有24个(含复配)．另外还有印楝素、楝素，苦皮滕素、除虫菊素、野燕枯、鱼藤酮和苦豆素等产品。“十五“和“十一五”期间国家科技攻关重大项目、科技成果转化基金等项目都有植物源农药项目资助或规划。植物源农药种类及研究与应用 植物源杀虫剂。植物源杀虫剂是植物源农药中研究最多的一类，对其研究一般集中在楝科、卫矛科、柏科、豆科。菊科，唇形科、蓼科等植物上。上世纪90年代以来，我国科研人员在对姜科植物、苦木科植物、天南星科植物、樟科植物进行杀虫作用评价方面做了大量工作，吴文君等(]993)对苦皮藤进行了长期研究，鉴定出三种有效成分的结构，为新型农药的开发奠定了基础；张兴等(1 999)对采自西北地区的475种植物样品在室内测定其丙酮提取物对赤拟谷盗、粘虫、玉米象等为试虫的生物活性，筛选出对试虫有50％以上生物活性的植物样品1 28种，并认为砂地柏、牛心朴等1 0余种植物具有明显的开发研究价值；徐汉虹等(1 994)分别对猪毛蒿、肉桂等近十种植物精油的杀虫作用进行了较为深入的研究。 植物源杀菌剂。植物源杀菌剂利用植物含有的某些抗菌物质或诱导产生的植物防卫素，杀死或有效抑制某些病原菌的生长发育。植物体内的抗菌化合物是具有抗菌活性的次生代谢产物，包含了生物碱类、类黄酮类、蛋白质类、有机酸类和酚类化合物等不同类型，如毛蒿素(Capilln)、皂角苷类(saponln)。Wilkins等(1 989)报道有1 389种植物有可能作为杀菌剂，植物中的抗毒素、类黄酮，罹病相关的蛋白质、有机酸和酚类化合物等均有杀菌或抗菌活性(吴轶青译，1 996)。当前国内的研究热点主要集中在大蒜、乌药、甘松、麻黄、细辛、胡敏藤、黄柏、连翘、板蓝根等植物上。 真菌病害防治方面．赵纯森等(1 994)发现厚朴树(Magnolis offcinalis)叶的粗提物对禾谷镰刀菌、棉花炭疽刺盘孢菌等1 0种植物病原真菌具有很强的抑菌活性，后发现其中的抑菌活性物质为厚朴酚及和厚朴酚张国珍等(1 995)从药用植物中筛选出对植物病原真菌有较强抑制作用的挥发油，并以麻黄(Ephedra sInica)油干口细辛(A sarum heterotropoides var，mandshurlcum)油的抑菌活性作了较为细致的研究；辛玉成等(1 995)将8种中草药配制成 NX-08复合剂，经室内和田间测定显示，该复合剂对苹果腐烂病、苹果枝干轮纹病和苹果干腐病的治疗防病效果显著。 细菌病害防治方面，郭权等(1 985)研究发现木麻黄的乙醇抽提物对青枯菌、水稻白叶枯有显著的抑制作用：佘世望等(1 997)对60味食药两用中药进行抗1 9种常见食品腐败菌的快速筛选，发现乌梅对所测普通变形杆菌，荧光假单胞菌属、蜡状芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌有强烈抑制作用；郑永权等(1 999)研究发现，苦参提取物对大肠杆菌、金黄色链球菌及表皮葡萄球菌均有明显抑制作用。 植物源抗病毒剂。筛选植物源抗病毒剂的工作主要集中在花叶病毒方面。林存銮等(1 987)发现．小藜和玉簪的抽提液对番茄花叶(TMV-T)病有一定的治疗作用；朱水方等(1 989)报道。连翘、大黄、板蓝根的提取液对TMV具有稳定的疗效；侯玉霞等(2000)采用病毒／细胞高效同步侵染体系对3种植物提取物抗 TMV的活性及对叶绿体的保护作用进行研究，其中射干抽提物对病毒增殖抑制率为76 04％，而吴茱萸抽提物抑制病毒对叶绿体的破坏作用达到8g 58％，筛选出了作用方式不同的抗病毒物质。 尽管对于植物源抗病毒剂的研究比较广泛，但截至目前还没有一种理想的药剂能够有效的防治植物病毒病。因此，要从植物中开发出安全、有效的抗病毒剂，还需对植物提取液中抗病毒活性物质以及其作用机理等方面深入研究。 植物源杀线虫剂。除了在杀虫、抑菌活性方面的研究外，美国、英国等国家已开始用植物防治植物寄生线虫。至1 998年已发现臭蒿、孔雀草、向日葵、印楝等41属47种植物可用于防治线虫。 植物源除草剂。对植物源除草剂的开发及农业上杂草的综合治理是基于植物间的异株克生作用。具有异株克生作用的化合物是植物的次生代谢产物，对植物的生长发育及代谢过程均能产生影响。目前世界上已发现30多个科的植物含有近百种具有除草活性的天然化合物。杨善超等(1 992)发现小麦对白茅有异株克生作用．耕翻种麦能够彻底防除白茅，并从麦根、颍壳中分离到杀草活性物质．有望开发出防治白茅等杂草的植物源除草剂。李善林等(1 996)在进行化感效应测定时发现，小麦中还存在显著抑制反枝苋和繁缕两种杂草生长的克生物质．进一步研究发现．小麦颖壳的甲醇洗脱物对白茅有很高的抑制率，有望开发成防除白茅等杂草的植物源除草剂。此外，人们还对水稻、紫泽茎兰、狼毒等植物中的异株克生现象进行了研究。 虽然目前植物源除草剂还停留在实验室阶段，但随着技术的迅猛发展，商品化的植物源除草剂问世指日可待。 我国植物源农药发展缓慢原因及建议 随着我国对生物农药研究应用的逐渐重视，植物源农药的研制也愈发活跃，进步显著，但与发达国家相比，发展还很缓慢。究其原因主要有以下几方面： 活性成分的含量和活性强度的不稳定性。植物中的次生物质是植物为抵御有害生物、不利环境而产生的，因此同一种植物中的具有农药活性的物质含量可因植物的生长发育阶段、组织器官．地域分布、生长环境等因素的不同而不同。另外．植物中的活性成分易光解或水解．在环境中不稳定。 建议在开发利用植物源农药时应注意建立严格的化学和生物学相结合的检测技术来保证产品中有效成分的含量和活性强度。 活性成分的复杂性。植物中次生代谢物种类多，含量差异大，这不仅使分离、纯化工作较难，而且难以明确各成分间的关系是协同、增效还是拮抗，给毒理学研究造成困难。 建议在研究中明确植物的次生代谢物中各主要成分问的关系(协同、增效或拮抗)，有利于更好地开发应用植物源农药。 制剂加工的特殊性。植物源农药在作用方式和作用机理上与合成农药有一定差异，因此，在剂型和药剂分散体系的设计上也要有所不同，对这些相关领域进行深入研究将更有效地发挥植物源农药在田间的使用效果，这在印楝的开发中已给予了充分的重视。 建议精油可加工成缓释剂、气雾剂使用l植物材料难以粉碎到一定细度，故应加工为液剂．如水剂、微乳剂、水乳剂等，其他剂型的助剂也应选择无毒的材料。 植物源农药的作用方式特殊．作用速度相对缓慢，其田间使用技术除与常规农药相同(如适时、适量、喷洒均匀周到)外．还应根据其特点灵活运用．以保证防治效果正常发挥。如虫口密度过大时，应先使用速效型药剂压低虫口，然后适当使用植物杀虫剂进行扫残；或以低毒、速效的化学杀虫剂和植物源杀虫剂混用；引诱剂应结合速效性合成农药来应用；拒食剂应考虑和内吸性药剂或持效性触杀剂结合使用。总之，在lPM(英文Integreted Pest Management的缩写，中文意思是“有害生物综合治理”)中应把植物源农药当作一种协调、管理手段，而不应象使用化学农药一样，将其作为一种”应急”措施。中国农资