植物農(nóng)藥的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展研究

【專家解說】：我國植物源農(nóng)藥研究現(xiàn)狀、應(yīng)用情況及發(fā)展 現(xiàn)階段，尋找兩高農(nóng)藥的替代品已成為我國農(nóng)業(yè)的緊要任務(wù)，低毒、不破壞環(huán)境、殘留少、選擇性強(qiáng)，不殺傷天敵．可利用時(shí)間長、用量少、使用成本低的植物源農(nóng)藥無疑成了人們的一種選擇。多年來，化學(xué)農(nóng)藥因效果好、見效快、價(jià)格便宜、使用方便而在全世界范圍內(nèi)被廣泛使用。然而，其引起的環(huán)境問題也越來越明顯。從明年開始．甲胺磷、甲基對硫磷、對硫磷、久效磷、磷胺等5種高毒有機(jī)磷農(nóng)藥將被禁止在我國境內(nèi)銷售和使用，因此．尋找兩高農(nóng)藥的替代品成為我國農(nóng)業(yè)的緊要任務(wù)。 生物農(nóng)藥不污染環(huán)境，不產(chǎn)生公害，具有廣闊的發(fā)展前景，植物源農(nóng)藥是其重要組成部分。植物源農(nóng)藥是利用植物的某些部位或提取其有效成份制成具有殺蟲或殺菌作用的農(nóng)藥，大多數(shù)低毒，不破壞環(huán)境，殘留少，選擇性強(qiáng)，不殺傷天敵，可利用時(shí)間長，用量少，使用成本低。在全世界面臨人口迅速增長、環(huán)境污染壓力日趨嚴(yán)重的今天，更深入、更廣泛的研究和開發(fā)安全、無毒、來源廣、成本低的植物源農(nóng)藥具有重要的經(jīng)濟(jì)意義、生態(tài)意義和社會(huì)意義。我國植物源農(nóng)藥的研制相當(dāng)活躍 開發(fā)植物源農(nóng)藥．主要是利用植物體內(nèi)的次生代謝物質(zhì)．這些物質(zhì)是植物自身防御體系與有害生物的相互適應(yīng)演變、協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果，其中的多種次生代謝物質(zhì)具有殺蟲抑菌或除草活性。按照swaln的研究，植物中的次生代謝物，超過了40萬種，主要包拮木脂素類，黃酮、生物堿、萜烯類、特異氨基酸等等。國外研究較多的有印楝、番荔枝、巴婆、萬壽菊等植物，其中最成功的當(dāng)屬印楝。我國在具活性成分植物的篩選、活性成分的生物測定及毒理學(xué)等理論研究領(lǐng)域均取得了顯著的成果，在產(chǎn)品研發(fā)和實(shí)際應(yīng)用方面處于領(lǐng)先地位。目前，國外著重于從植物中尋找具有農(nóng)藥活性的物質(zhì)作為合成高效低毒的化學(xué)農(nóng)藥的先導(dǎo)化合物；而我國由于植物資源豐富，主要研究直接應(yīng)用具有農(nóng)藥活性的植物資源作為植物農(nóng)藥的原料。 近年來在我國植物源農(nóng)藥的研制相當(dāng)活躍。在一些相關(guān)科研單位和農(nóng)藥企業(yè)的努力下，取得了顯著進(jìn)步。據(jù)2。03年“農(nóng)藥登記公告匯編“(中華人民共和國農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所)的資料顯示，我國有1 3省2個(gè)直轄市的31個(gè)廠家生產(chǎn)39種植物源農(nóng)藥產(chǎn)品，其中苦參堿產(chǎn)品有24個(gè)(含復(fù)配)．另外還有印楝素、楝素，苦皮滕素、除蟲菊素、野燕枯、魚藤酮和苦豆素等產(chǎn)品?！笆濉昂汀笆晃濉逼陂g國家科技攻關(guān)重大項(xiàng)目、科技成果轉(zhuǎn)化基金等項(xiàng)目都有植物源農(nóng)藥項(xiàng)目資助或規(guī)劃。植物源農(nóng)藥種類及研究與應(yīng)用 植物源殺蟲劑。植物源殺蟲劑是植物源農(nóng)藥中研究最多的一類，對其研究一般集中在楝科、衛(wèi)矛科、柏科、豆科。菊科，唇形科、蓼科等植物上。上世紀(jì)90年代以來，我國科研人員在對姜科植物、苦木科植物、天南星科植物、樟科植物進(jìn)行殺蟲作用評價(jià)方面做了大量工作，吳文君等(]993)對苦皮藤進(jìn)行了長期研究，鑒定出三種有效成分的結(jié)構(gòu)，為新型農(nóng)藥的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)；張興等(1 999)對采自西北地區(qū)的475種植物樣品在室內(nèi)測定其丙酮提取物對赤擬谷盜、粘蟲、玉米象等為試蟲的生物活性，篩選出對試蟲有50％以上生物活性的植物樣品1 28種，并認(rèn)為砂地柏、牛心樸等1 0余種植物具有明顯的開發(fā)研究價(jià)值；徐漢虹等(1 994)分別對豬毛蒿、肉桂等近十種植物精油的殺蟲作用進(jìn)行了較為深入的研究。 植物源殺菌劑。植物源殺菌劑利用植物含有的某些抗菌物質(zhì)或誘導(dǎo)產(chǎn)生的植物防衛(wèi)素，殺死或有效抑制某些病原菌的生長發(fā)育。植物體內(nèi)的抗菌化合物是具有抗菌活性的次生代謝產(chǎn)物，包含了生物堿類、類黃酮類、蛋白質(zhì)類、有機(jī)酸類和酚類化合物等不同類型，如毛蒿素(Capilln)、皂角苷類(saponln)。Wilkins等(1 989)報(bào)道有1 389種植物有可能作為殺菌劑，植物中的抗毒素、類黃酮，罹病相關(guān)的蛋白質(zhì)、有機(jī)酸和酚類化合物等均有殺菌或抗菌活性(吳軼青譯，1 996)。當(dāng)前國內(nèi)的研究熱點(diǎn)主要集中在大蒜、烏藥、甘松、麻黃、細(xì)辛、胡敏藤、黃柏、連翹、板藍(lán)根等植物上。 真菌病害防治方面．趙純森等(1 994)發(fā)現(xiàn)厚樸樹(Magnolis offcinalis)葉的粗提物對禾谷鐮刀菌、棉花炭疽刺盤孢菌等1 0種植物病原真菌具有很強(qiáng)的抑菌活性，后發(fā)現(xiàn)其中的抑菌活性物質(zhì)為厚樸酚及和厚樸酚張國珍等(1 995)從藥用植物中篩選出對植物病原真菌有較強(qiáng)抑制作用的揮發(fā)油，并以麻黃(Ephedra sInica)油干口細(xì)辛(A sarum heterotropoides var，mandshurlcum)油的抑菌活性作了較為細(xì)致的研究；辛玉成等(1 995)將8種中草藥配制成 NX-08復(fù)合劑，經(jīng)室內(nèi)和田間測定顯示，該復(fù)合劑對蘋果腐爛病、蘋果枝干輪紋病和蘋果干腐病的治療防病效果顯著。 細(xì)菌病害防治方面，郭權(quán)等(1 985)研究發(fā)現(xiàn)木麻黃的乙醇抽提物對青枯菌、水稻白葉枯有顯著的抑制作用：佘世望等(1 997)對60味食藥兩用中藥進(jìn)行抗1 9種常見食品腐敗菌的快速篩選，發(fā)現(xiàn)烏梅對所測普通變形桿菌，熒光假單胞菌屬、蠟狀芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌有強(qiáng)烈抑制作用；鄭永權(quán)等(1 999)研究發(fā)現(xiàn)，苦參提取物對大腸桿菌、金黃色鏈球菌及表皮葡萄球菌均有明顯抑制作用。 植物源抗病毒劑。篩選植物源抗病毒劑的工作主要集中在花葉病毒方面。林存鑾等(1 987)發(fā)現(xiàn)．小藜和玉簪的抽提液對番茄花葉(TMV-T)病有一定的治療作用；朱水方等(1 989)報(bào)道。連翹、大黃、板藍(lán)根的提取液對TMV具有穩(wěn)定的療效；侯玉霞等(2000)采用病毒／細(xì)胞高效同步侵染體系對3種植物提取物抗 TMV的活性及對葉綠體的保護(hù)作用進(jìn)行研究，其中射干抽提物對病毒增殖抑制率為76 04％，而吳茱萸抽提物抑制病毒對葉綠體的破壞作用達(dá)到8g 58％，篩選出了作用方式不同的抗病毒物質(zhì)。 盡管對于植物源抗病毒劑的研究比較廣泛，但截至目前還沒有一種理想的藥劑能夠有效的防治植物病毒病。因此，要從植物中開發(fā)出安全、有效的抗病毒劑，還需對植物提取液中抗病毒活性物質(zhì)以及其作用機(jī)理等方面深入研究。 植物源殺線蟲劑。除了在殺蟲、抑菌活性方面的研究外，美國、英國等國家已開始用植物防治植物寄生線蟲。至1 998年已發(fā)現(xiàn)臭蒿、孔雀草、向日葵、印楝等41屬47種植物可用于防治線蟲。 植物源除草劑。對植物源除草劑的開發(fā)及農(nóng)業(yè)上雜草的綜合治理是基于植物間的異株克生作用。具有異株克生作用的化合物是植物的次生代謝產(chǎn)物，對植物的生長發(fā)育及代謝過程均能產(chǎn)生影響。目前世界上已發(fā)現(xiàn)30多個(gè)科的植物含有近百種具有除草活性的天然化合物。楊善超等(1 992)發(fā)現(xiàn)小麥對白茅有異株克生作用．耕翻種麥能夠徹底防除白茅，并從麥根、潁殼中分離到殺草活性物質(zhì)．有望開發(fā)出防治白茅等雜草的植物源除草劑。李善林等(1 996)在進(jìn)行化感效應(yīng)測定時(shí)發(fā)現(xiàn)，小麥中還存在顯著抑制反枝莧和繁縷兩種雜草生長的克生物質(zhì)．進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)．小麥穎殼的甲醇洗脫物對白茅有很高的抑制率，有望開發(fā)成防除白茅等雜草的植物源除草劑。此外，人們還對水稻、紫澤莖蘭、狼毒等植物中的異株克生現(xiàn)象進(jìn)行了研究。 雖然目前植物源除草劑還停留在實(shí)驗(yàn)室階段，但隨著技術(shù)的迅猛發(fā)展，商品化的植物源除草劑問世指日可待。 我國植物源農(nóng)藥發(fā)展緩慢原因及建議 隨著我國對生物農(nóng)藥研究應(yīng)用的逐漸重視，植物源農(nóng)藥的研制也愈發(fā)活躍，進(jìn)步顯著，但與發(fā)達(dá)國家相比，發(fā)展還很緩慢。究其原因主要有以下幾方面： 活性成分的含量和活性強(qiáng)度的不穩(wěn)定性。植物中的次生物質(zhì)是植物為抵御有害生物、不利環(huán)境而產(chǎn)生的，因此同一種植物中的具有農(nóng)藥活性的物質(zhì)含量可因植物的生長發(fā)育階段、組織器官．地域分布、生長環(huán)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．在環(huán)境中不穩(wěn)定。 建議在開發(fā)利用植物源農(nóng)藥時(shí)應(yīng)注意建立嚴(yán)格的化學(xué)和生物學(xué)相結(jié)合的檢測技術(shù)來保證產(chǎn)品中有效成分的含量和活性強(qiáng)度。 活性成分的復(fù)雜性。植物中次生代謝物種類多，含量差異大，這不僅使分離、純化工作較難，而且難以明確各成分間的關(guān)系是協(xié)同、增效還是拮抗，給毒理學(xué)研究造成困難。 建議在研究中明確植物的次生代謝物中各主要成分問的關(guān)系(協(xié)同、增效或拮抗)，有利于更好地開發(fā)應(yīng)用植物源農(nóng)藥。 制劑加工的特殊性。植物源農(nóng)藥在作用方式和作用機(jī)理上與合成農(nóng)藥有一定差異，因此，在劑型和藥劑分散體系的設(shè)計(jì)上也要有所不同，對這些相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行深入研究將更有效地發(fā)揮植物源農(nóng)藥在田間的使用效果，這在印楝的開發(fā)中已給予了充分的重視。 建議精油可加工成緩釋劑、氣霧劑使用l植物材料難以粉碎到一定細(xì)度，故應(yīng)加工為液劑．如水劑、微乳劑、水乳劑等，其他劑型的助劑也應(yīng)選擇無毒的材料。 植物源農(nóng)藥的作用方式特殊．作用速度相對緩慢，其田間使用技術(shù)除與常規(guī)農(nóng)藥相同(如適時(shí)、適量、噴灑均勻周到)外．還應(yīng)根據(jù)其特點(diǎn)靈活運(yùn)用．以保證防治效果正常發(fā)揮。如蟲口密度過大時(shí)，應(yīng)先使用速效型藥劑壓低蟲口，然后適當(dāng)使用植物殺蟲劑進(jìn)行掃殘；或以低毒、速效的化學(xué)殺蟲劑和植物源殺蟲劑混用；引誘劑應(yīng)結(jié)合速效性合成農(nóng)藥來應(yīng)用；拒食劑應(yīng)考慮和內(nèi)吸性藥劑或持效性觸殺劑結(jié)合使用。總之，在lPM(英文Integreted Pest Management的縮寫，中文意思是“有害生物綜合治理”)中應(yīng)把植物源農(nóng)藥當(dāng)作一種協(xié)調(diào)、管理手段，而不應(yīng)象使用化學(xué)農(nóng)藥一樣，將其作為一種”應(yīng)急”措施。中國農(nóng)資