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植物源农药的特性是什么?

作者: 发布于:2016-07-12 15:22:10 点击量:

    从植物中寻找农药活性物质,判明结构,使之成为创新农药的有效母体,是创制新农药品种的主要途径之一。植物源农药具有高效、低毒、选择性高、不使害虫产生抗药性等优点,在环境保护日益受到重视的今天,已引起世界农药界的广泛关注,并为这一环境友好型农药的发展提供了发展契机和巨大市场空间。

一、植物源农药的优点

1.无污染、不积累这类农药的有效成分一般都具有生物活性,使用后可以很快失活或被自然界的微生物分解。例如,“鱼藤氰”这种杀虫剂,使用超高剂量喷施后,再过5天在土壤中已检测不出有毒成分,残留在蔬菜上的毒质也微乎其微,是《农药合理使用准则》规定允许残留量的0.1%~0.2%。不会在农产口品上残留和积累,因而也不会对人类生存空间和健康造成破坏,对生态环境不会带来污染。

2.取材容易,费用低廉我国的植物资源十分丰富,能就地取材开发利用的野生植物农药资源,易采集、费用低,而且还可以形成商品,具有广泛的利用价值。

3.操作方便,安全可以采用一些简单的方法浸提生物农药,在大量使用时,有的地方无需专门的设备和工厂,保管、施用和运输也十分方便,是一类安全系数高的农药品种之一。

4。不会产生抗药性生物农药是从植物中粗提出来的,有效成分复杂多样,尤其是使用两种以上植物的复方制剂时,成分更是多种多样。这就使得害虫无法对其中的一种或几种成分产生抗药性,从而收到较好的防治效果。

5.对害虫天敌危害小和化学农药相比,生物农药的有效成分在害虫体内存在的时间很短,很快就被分解或失活,无法在害虫体内积累,因而不会对害虫天敌和其他有益昆虫造成伤害,不破坏生态平衡。根据试验,使用“鱼藤氰”植物杀虫剂的常用剂量喷施,对蔬菜头号害虫萝卜蚜的防治效果达到99.85%,而对蚜虫天敌瓢虫的杀伤率仅为11.58%;对照使用的化学杀虫剂乐果乳油的两个指示分别为71.58%和28.54%。

二、植物源农药研究的进展

    近些年来,世界各地都在大力使用生物农药,有关资料显示2000年生物农药占全球农药市场份额的0.2%,2009年增长到3.7%,2010年全球生物农药的产值将超过20亿美元,市场占有率达到4%左右,这其中植物源农药占了相当大的比重。近年来国内出现了植物源农药加工利用的热潮,随着大量高毒高残留农药的逐步淘汰出市场,绿色食口和无公害农产品生产的需求,更为植物源农药的发展提供了巨大的市场空间。目前我国所涉及的植物及有效成分,包括川楝、印楝、烟碱、鱼藤酮、银杏、苦皮藤、辣椒素、茶皂素、石蒜素、巴豆毒素、雷公藤、除虫菊等20多种,生产厂家近百家,而且在这些植物源农药的开发和研制上多种剂型的品种相继上市,如印楝开发的产品就有印楝乳油、悬浮剂、可湿性粉剂和印楝原油等植物源农药。

    目前,我国已发现的有毒植物达1万多种,它们当中大都具有杀虫抑菌作用,较有价值的杀虫植物归纳起来大致有如下几类:对作物真菌、细菌病和病毒病确有疗效的植物。如胡蔓藤、黄柏、大黄、连翘、板蓝根、烟草和茶籽等。对昆虫具有强烈的驱赶(忌避)作用的植物。主要有樟、桉、楝、肉桂、檀香、野薄荷、土荆芥、夜来香、玫瑰、丁香、番荔枝、芫荽、香附、使君子、花椒、茴香、黄皮和芸香(民间称为臭草)等。其中桉油、樟油、薄荷油、香茅油和黄皮油等,已广泛应用于各种天然驱蚊剂,深受人们欢迎。从柑桔、辣蓼、酒饼叶、楝和日本常山等植物,可以提炼出对昆虫有强烈拒食作用的天然物质。具有商业开发价值的川楝、花椒和雷公藤等。影响昆虫激素平衡的植物,如霍香蓟、万寿菊和香茅等。使昆虫绝育的植物质,有喜树碱、姜油、肉桂油和维生素H等。属于其它类的还有鱼藤、巴豆、除虫菊、博落迥和罂粟等。植物源农药在我国已有一定的发展,但在研究和开发与生产应用上都还存在一些比较突出的问题和困难。如植物源农药提取难、成本高、击倒速度慢,有效期短,短期内对害虫种群控制力不强等。尤其是在农作物病虫害发生时,与农民希望的立竿见影,药到虫除的要求有一定的差距,还未成为防治某一害虫、病害的当家农药产品。

    开发植物源新农药十分重要的指导思想是:首先要根据特异活性使其成为先导,然后通过改进结构提高生理活性,改善物理性能,降低成本。但在植物源农药开发上具有特异性生理活性而且结构改变的自由度十分大的天然物模板非常所少。杀虫植物中存在活性成分含量低、结构复杂、选择性较强、自然条件下降解快、残效期短等特点,因此使它防治谱相对较窄,不能实现一药多治,与当前开发成为实用、经济的杀虫剂商品的要求难以适应。另外,植物源农药生产企业规模不大,研究开发与生产应用存在脱节的瓶颈,科研成果转化率低,应用推广有一定的难度,制剂化难度也较大,产品质量不太稳定等。

    植物源农药有效成分的提纯、结构鉴定和理化性质研究将成为主攻研究方向。当一个天然植物源农药活性物质被发现,判明结构之后,能否成为新农药的有效母体,关键在于能否成功地简化该物质的结构。多数天然活性物质化学性质不够稳定、持效期短,合成难度大或不经济,未经结构改选,直接作为农药使用,会受到一定的局限。植物源农药天然物分离有两种分离过程,一种是通过初步筛选检测出具有某种活性以前的阶段,另一种是缩小研究对象进行更深的研究过程。在证明各成分间的增效作用时,必须将混合物进行分解反应,分离、鉴定所产生的对应产物,或化学合成单一成分,然后将它们的混合物与天然混合物进行活性比较,从而进行确定。当某一个粗提取物在初步筛选中显示出某项生理活性时,紧接着对粗提取物进行有效成分的分离工作,同时还要对分离后的各组分进行跟踪生物测定,在弄清这些情况后植物源农药相互复配将是今后发展的又一个趋势。如印楝素与除虫菊酯、苦参素等等复配,比较成功的例子是印楝素与除虫菊酯或合成除虫菊酯的复配。除虫菊酯有较宽的杀虫谱,二者结合,不仅可以提高药效,而且对已经产生抗性的害虫很有效;同时二者的结合不仅可以杀死植物害虫,还可用来防治动物体外寄生虫。

    提高植物源农药的稳定性也是要加强研究的重点,植物源农药的稳定性控制是世界上目前公认的一个难题,以印楝素为例,它的分子在阳光和高温下极易分解,5-8天后就会分解失效,由于天然物的不稳定,因此除了避免与强光、高温、强酸碱和酶接触外,在配制制剂过程中,可以加入一种或多种环氧化植物油和一些抗光剂,另外还可以通过选择适宜的乳化剂来使制剂乳化稳定。再一个研究重点是在植物中寻找具有农药生物活性的化合物,通过结构上的装饰,获得新型的农药。成功的例子有源于除虫菊素的除虫菊酯,源于植物中乙烯的乙烯利,源于大蒜中大蒜素的抗菌素402,源于水稻恶苗病菌的赤毒素等等。




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