植物源生物農(nóng)藥種類及防治對象

朱日清 方 萍 劉金弟 陶獻(xiàn)國

摘要介紹了植物源生物農(nóng)藥種類、作用機理及防治對象，以為植物源生物農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞植物源；生物農(nóng)藥；種類；防治對象

中圖分類號S482

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號1007－5739(2009)16－0141－01

農(nóng)藥在糧食作物及經(jīng)濟作物上的使用是為了消滅或減輕病蟲害，提高作物產(chǎn)量，但是高毒高殘留農(nóng)藥，特別是有機磷農(nóng)藥(如敵敵畏、樂果)、有機氯農(nóng)藥(如六六六)毒性強，很容易造成人畜中毒，污染環(huán)境。而生物農(nóng)藥是利用生物資源開發(fā)的農(nóng)藥。具有安全可靠、不污染環(huán)境、人畜安全、原料豐富及成本低的特點，可以有效解決有毒農(nóng)藥帶來的殘留和污染問題，具有廣闊的發(fā)展前景。植物源農(nóng)藥包括植物體內(nèi)的次生代謝物質(zhì)和轉(zhuǎn)基因植物農(nóng)藥，可分為植物源殺蟲劑、植物源殺菌劑、植物源除草劑、植物內(nèi)源激素和植物農(nóng)藥。

1植物源殺蟲劑

我國植物資源極其豐富，3萬余種高等植物中有近千種植物含有殺蟲活性物質(zhì)。植物性殺蟲劑作用方式有毒殺、忌避、拒食、麻醉及抑制生長發(fā)育等，具有不污染環(huán)境，對人畜較安全，害蟲不易產(chǎn)生抗性等特點。

1.1生物堿類植物源殺蟲劑

生物堿類是植物中最毒的成分，對昆蟲具有毒殺、拒食和抗生活性等作用，如煙草中的煙堿(Nicotin)、毒扁豆堿(Phvsostigmine)、藜蘆生物堿(Ceveratrum)等。最近在秘魯棱果立(L.Utilis)和魚藻(Anabaena)的種子和葉子中發(fā)現(xiàn)一種多羥基生物堿(DMDP)，具有對害蟲拒食和對葡萄糖酶的抑制活性。番茄植株中的番茄堿(Tomatine)對菜青蟲有拒食作用，對菜粉蝶有明顯的產(chǎn)卵忌避作用。Merck公司等試驗從大風(fēng)子科的Ryania Speciosa的根莖中分出羅納丹堿，可防治玉米螟、甘蔗螟。

1.2萜類植物源殺蟲劑

植物殺蟲劑的另一主要化學(xué)結(jié)構(gòu)物為萜(Terpenoid)類，主要具有拒食、內(nèi)吸、毒殺、麻醉、忌避及一定的生長抑制作用，代表性的有川楝素、印楝素、苦皮藤素、鬧羊花素等，此外還有茶皂素。國外印楝素已商品化，國內(nèi)川楝素、印楝素、苦皮藤素、茶皂素等也已商品化。從苦皮藤中提取到的苦皮藤酯(Kupiteng ester)對昆蟲有毒殺、拒食以及麻醉等作用。黃酮類植物殺蟲劑主要有魯藤酮(Derrin)，毒性很強，但模擬合成困難，至今開發(fā)研究沒有新的進展。

1.3精油類植物油殺蟲劑

精油是指植物組織中的水蒸氣蒸餾成分，常常具有植物特征性氣味，通常含有分子量的萜烯及生物酚類，大多數(shù)精油是由幾十種到幾百種化合物組成的復(fù)雜混合物。精油的化學(xué)成分包括含氮含硫化合物，如橙花油中的鄰氨基甲酸甲酯、姜油中的二甲基硫醚；芳香族化合物，如蒔蘿醛、香蘭素、丁香酚等；脂肪族直鏈化合物，如葉醛、肉豆蔻酸；萜類化合物，主要為倍半萜類，如月桂醛、石竹烯等。精油對昆蟲具有引誘、殺卵、熏蒸、忌避和影響其生長發(fā)育等作用。

1.4光活化毒素類植物源殺蟲劑

光活化毒素具有在光照下對害蟲的毒殺作用成幾倍甚至上千倍提高的特點，顯示出光活化特性，如呋喃香豆素類(線型——花椒毒素；角型——當(dāng)歸根素)、多炔類與噻吩類等。目前。光活化殺蟲劑已開始應(yīng)用于田間，特別是在防治蚊子幼蟲方面獲得成功。除了用于殺蟲外，光活化農(nóng)藥也用于殺病毒、病菌、線蟲等。與一般化學(xué)農(nóng)藥相比，光活化農(nóng)藥具有高效、低毒、低殘留、選擇性強等優(yōu)點。

2植物源殺菌劑

植物中的抗毒素、類黃酮、特異蛋白、有機酸、皂角甙類、酚類化合物，以及誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗菌活性物質(zhì)均有殺菌或抗菌活性，起到殺菌劑的作用。誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗菌活性物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)類型有豌豆類、異黃酮、苯并呋喃衍生物、芪類、呋喃乙炔類、多烯、番薯酮、三萜烯、倍半萜烯、異香豆素等。宋鳴鳳等發(fā)現(xiàn)棉苗內(nèi)的兒茶素可抑制枯萎病菌。皂角疳廣泛存在于植物中，如馬鈴薯、燕麥、大麥幼苗等，具有抑制真菌孢子萌發(fā)，起到防病的功效。

3植物源除草劑

植物源除草劑主要是利用植物產(chǎn)生的某些次生代謝物質(zhì)，釋放到環(huán)境中能影響附近同種或異種植物的生長，包括刺激或抑制作用。目前已在30多個科的植物中發(fā)現(xiàn)了上百種具有除草活性物質(zhì)，主要是肉桂酸衍生物、香豆素類、醌酚酸、鞣酸、類黃酮、萜類、甾族、脂肪酸及生物堿等。這種利用植物的次生代謝產(chǎn)物來代替化學(xué)合成除草劑，既安全，又節(jié)省生產(chǎn)成本。

4植物農(nóng)藥(生物工程植物)

生物工程植物是在植物體內(nèi)植入能夠生產(chǎn)毒素的基因，并能維持遺傳特性，使植物制造一定量的毒素，毒殺病蟲害。目前，投入市場的轉(zhuǎn)基因作物主要有大豆、玉米、馬鈴薯等，轉(zhuǎn)基因植物的主要性狀為耐除草劑、抗蟲害和病害。1996年，第1個具有昆蟲抗性的轉(zhuǎn)Bt基因玉米在美國上市，這種玉米防治鉆心蟲的效率達(dá)80％，而使用化學(xué)農(nóng)藥，害蟲死亡率僅50％。美國學(xué)者Jaynes等將金星葉槭大蠶蛾的天蠶素B基因?qū)藷煵葜仓曛?，培育了抗青枯病的煙草植株。我國農(nóng)業(yè)基因工程研究起始于20世紀(jì)80年代初，是世界上轉(zhuǎn)基因作物第1個商品化種植的國家，目前研究的轉(zhuǎn)基因植物達(dá)47種，并有6種已被批準(zhǔn)進行商業(yè)化生產(chǎn)。