对植物源农药研发与应用进展分析--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

对植物源农药研发与应用进展分析

发表时间：2020/11/17 来源：《基层建设》2020年第21期作者：刘晓蕾

[导读] 摘要：作为来源于植物体的农药，植物源农药不同于化学农药，其有着环境友好、消杀协同能力强、危害性小等特点，目前已成为国内外新农药研发与应用的热点。本文介绍了植物源农药的研发与应用进展，分析了当下存在的问题并做出了展望。

        京博农化科技有限公司山东博兴 256500
        摘要：作为来源于植物体的农药，植物源农药不同于化学农药，其有着环境友好、消杀协同能力强、危害性小等特点，目前已成为国内外新农药研发与应用的热点。本文介绍了植物源农药的研发与应用进展，分析了当下存在的问题并做出了展望。
        关键词：植物源农药；研发与应用；进展
        在现代农业的发展长河中，农药一直以来都起着极为重要的作用。如今，化学农药在农药中仍然具有主导地位，但化学农药因其有剧毒性、环境危害性、作物易产生耐受性等特点而饱受诟病。为了建设环境友好型社会，也是为了人类早日实现可持续发展，不少专家终其一生都在致力于寻找低毒、低残留和与环境和谐的能够替代化学农药的物质，而植物源农药则是其中一部分专家所得出的答案。对于植物源农药的研发与应用，本文将从其历史、现状、分类等方面进行描述。
        1 植物源农药的特性
        所谓植物源农药，主要指的是从植物中提取的活性成分和按活性结构合成的化合物及衍生物。植物源农药素来都有绿色农药的称号，之所以能够获得这样的称号，是因为其成分是在自然界的漫长进化过程中逐渐形成的，在没有人为干扰的条件下，自然环境中存在完善的降解机制，使植物源农药的成分很难积累，因此对环境较安全，对作物几乎无药害，病虫害对其更无耐受性可言。
        2 植物源农药的历史与现状
        在自然界中，有很大数量的植物中含有生物活性化合物，科学家们已经发现并且计入统计数据中的就有400，000多种，其中不少菇烯类、生物碱类、类黄酮类、甾体类、酚类和多糖类等都有杀虫、抑菌等独特的功效。据不完全统计显示，当前人们深入调查研究过的此类植物仅占总和的十分之一，因此其无论是在有害生物有效防治还是植物的协同生长促进方面，都有着不可估量的巨大潜力。人类很早就认识到植物资源具有开发农药的价值，在古代，世界各国的人们就已经开始使用植物来完成其在特定时候发挥出的作用，据史料记载，我国存在200多种不同种类的植物可以从其中农药成分的提取和使用，其中有些品种目前的研究价值依然很大。
        后来，17世纪末，人们发现鱼藤根部含有的鱼藤酮，有毒鱼、杀虫的功效，并且根据该功效制成了杀虫剂。1985年开始，世界各国登记注册了许多商品化的植物农药，例如血根碱、丁子香酚、苦参碱、黎芦碱等单剂或复方农药等。在我国，“0.3%印楝素除虫乳油”、“7.5%鱼藤酮乳油”、“1.8%阿维菌素乳油”、“1%苦参碱可溶性液剂”、“10%吡虫啉乳油”等植物源杀虫剂己广泛应用于生产中。
        3 植物源农药分类与作用
        在植物源农药这个大家族中，人们根据不同的作用功能，将其分为各种不同的类别，目前植物源农药大体可被分为杀虫剂、除草剂、抑菌剂和生长调节剂等。
        3.1 杀虫剂
        和其他种类的农药一样，按照杀虫剂的作用机制，可被分为拒食、喂毒、接触性捕杀和抑制生长发育等，大部分植物源农药属于植物源杀虫剂，而按照其发挥功效的化学成分来进行分类，则可粗略分为生物碱类、精油类、黄酮类、菇烯类等。
        3.1.1 生物碱类
        生物碱是一种碱性有机物，大多数含有氮元素，并且拥有较为复杂的环状结构，其稳定性高，活性强，药效好，并且对环境危害较小。生物碱类杀虫剂的代表有苦参碱、黎芦碱、蓖麻碱等，它们对虫害的抑制功能主要是触杀和喂毒。其中，在相关实验研究中，专家们发现稀释500倍浓度的1%苦参碱对美国白蛾3龄幼虫防治率达到了97%以上，防治效果十分明显。
        3.1.2 精油类
        精油普遍存在于各种植物的根、茎、叶、花和果实中，获取方式和提纯方法十分简单，主要通过水蒸气蒸馏法或溶剂萃取的方法将其从自然界中以较高的浓度富集。精油类杀虫剂的代表有丁香罗勒油、肉桂油、迷迭香油等植物精油提取物制成的稀释后药剂，该类杀虫剂主要通过挥发、诱散等方式致使虫类吸食后整体活性受到抑制。其中，有科学家发现迷迭香油对朱砂叶螨的活性抑制较强，并且在半天内驱避率即可达到94%以上，其12.5 μL• L-1浓度时产卵抑制率接近75%，并且随着浓度升高，抑制率呈上升趋势。
        3.1.3 黄酮类
        黄酮是一种含烃基的有机化合物，它们在自然界广泛分布，大多数黄酮类有机化合物其母核上还可有甲氧基或其他取代基。而作为杀虫剂出现的主要代表有鱼藤酮，其作用机制主要是影响昆虫的呼吸和消化功能，使害虫因能量供应缓慢而死亡，是一种见效较慢的杀虫剂，不过在降低虫口密度上成效显著，仅4%鱼藤酮乳油便可对黑竹缘蜻若虫有麻痹作用，并且迅速降低其虫口密度。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        3.1.4 菇烯类
        菇烯是一种烯烃类化合物，有着分子式为异戊二烯的整数倍的特点，在自然界中我们可从不同种类的针叶树各个部位中提取而得。此类代表药物主要是苦皮藤素，该药物对鳞翅目食叶害虫的胃毒作用极强，能够使害虫在食入后迅速失去大量体液而死亡，同时能够干扰体内水分代谢，总体致死率超过90%。
        3.2 除草剂
        为了获得生长优势，大部分植物均可产生一些抑制其他植物生长的次生代谢产物，通过这个原理，此产物可被研发为除草剂。研究者发现黄连中的生物碱对植物体表现出毒性，浮萍吸收后能够产生显著的生长抑制作用甚至死亡，而由丁香油、柠檬酸和丝兰提取物植物源除草剂纯用量150 kg•h/m2时作用效果相当于同剂量下的百草枯，相比之下其对环境更为友好。
        3.3 抑菌剂
        植物源抑菌剂主要应用于医疗卫生、生物农药、动物医学等方面，正在受到越来越多的关注。有相关专家测定了多种植物源农药对苹果斑点落叶病菌的室内生长抑制活性及防治效果，结果表明0.3%丁子香酚可溶液剂对苹果斑点落叶病菌菌落生长抑制效果最好，且比农用链霉素效果更优。
        3.4 生长调节剂
        由于化感作用，一些植物成分的产生对于某些农作物的生长具有促进作用，基于这个原理，人们可将其开发成植物生长调节剂，增加肥效和产量。比如，唑草酮与胺鲜脂混用能促进水稻生长，而苦参碱与有机肥掺用能使黄瓜子叶鲜重和干重明显增加，使黄瓜根系发达、果实硕大。
        4 存在的问题与展望
        近年来，我国植物源农药研发与应用均取得了成效，但也仍然存在着许多问题。
        4.1 药效问题
        植物源农药一般作用温和，起效慢，且单一植物源农药没有很好的作用效果。要解决此问题，我们就要改变虫害防控的传统，不以杀死害虫为目的，而更关注生态平衡，降低害虫密度。
        4.2 靶标问题
        当前研究多把焦点放在药效研究，而对药物靶标的研究较少。药物靶标的确认可使药物的微量快速筛选与分子设计成为可能，也为寻找先导化合物提供了途径。解决此问题，需要多学科共同参与和大量科研投资。
        4.3 药源问题
        虽然自然界植物资源非常丰富，但某些未开发、具备成为农药成分的植物多生长于偏远地区，研究者难以获取，这对于开发利用造成了极大困难。要解决此问题，可充分利用现代互联网与物流。
        4.4 农药管理问题
        目前，植物源农药管理问题主要反映在植物源农药登记、注册等方面存在的障碍。政府如何能通过行政手段限制化学农药的使用而促进植物源农药的使用，成为了当下需要考虑的问题。
        结语
        总之，目前我国对于植物源农药的研究已经进入了新的阶段，各类研究成果百花齐放，但同时也存在一定的问题，未来相关研究需要学者深入探讨与交流，挖掘未知地域的植物资源。为了保护生态平衡，农业可持续发展，必须大大加强植物源农药研发与应用，推进植物源农药发展，为保护环境做出贡献。
        参考文献：
        [1]陈耀明.我国植物源农药的应用与研究王小利[J].绿色植保，2019（12）.
        [2]郭宇俊，韩俊艳，李志强，杨诗博，孔琳娜.植物源农药的研究与应用[J].黑龙江农业科学，2019（04）.
        [3]赵海明，游永亮，李源，武瑞鑫，何丽，张焕强，宋凯.植物源农药对首蓓蚜虫与蓟马的防治效果[J].草学，2019（02）.
        [4]桑毅振，李守敏，贾松锋.植物源农药对番茄病虫害的防治效果研究[J].现代农业，2019（04）.
        [5]刘海瑞.植物源农药苦参碱防治林业有害生物试验[J].绿色科技，2019（21）.
        [6]杜运长，杜人杰，曲跃军.一种植物源组方对山楂果园杂草的除草活性研究[J].园艺与种苗，2016（05）.
        [7]姚克兵，王飞兵，庄义庆.植物源除草剂Pure对非耕地杂草的防除效果[J].杂草学报，2015（03）.