植物提取物用于蔬菜生產的研究現(xiàn)狀及前景展望

焦健，許念芳，舒銳，姚甜甜，岳林旭

（山東省輕工農副原料研究所，山東高密261500）

植物提取物用于蔬菜生產的研究現(xiàn)狀及前景展望

焦健，許念芳，舒銳，姚甜甜，岳林旭*

（山東省輕工農副原料研究所，山東高密261500）

蔬菜病蟲害及雜草的發(fā)生呈逐年遞增的趨勢，目前的防治措施主要依靠化學防治，不僅帶來了大量的農藥殘留，致使蔬菜產量下降、質量不高，威脅人體健康，影響菜農的經(jīng)濟效益；而且導致土壤條件嚴重惡化，破壞生態(tài)環(huán)境；另外大大提高了病原菌、害蟲及雜草的抗藥性，加劇了防治難度，而部分農戶單純靠加大農藥用量來防治，造成惡性循環(huán)。本文通過分析植物提取物防治蔬菜病蟲害及雜草的意義和研究現(xiàn)狀，對其發(fā)展前景進行展望，并提出相應的對策建議，為防控蔬菜病蟲害、雜草的植物源藥劑的開發(fā)提供參考。

植物提取物；蔬菜病蟲害；應用現(xiàn)狀；前景

隨著人們對“綠色食品”和“無公害食品”的青睞，蔬菜產品越來越注重質量，因此對蔬菜病蟲害的防控方法提出了更高的要求。隨著蔬菜種植面積的增大、栽培年限的延長及復種指數(shù)的增大，病蟲害的發(fā)生呈現(xiàn)逐年遞增趨勢[1]。目前，蔬菜病蟲害防治的主要方法依然是化學防治，雖然可以有效地防治病蟲害，但化學藥劑的過度使用、濫用等現(xiàn)象帶來了一系列的問題，農藥殘留、病原菌的抗藥性、土壤條件嚴重惡化、生態(tài)環(huán)境破壞等，導致蔬菜產量下降、品質變劣，影響菜農的經(jīng)濟效益[2]，是制約蔬菜生產可持續(xù)發(fā)展的重要因子[3]。找出新的、有效的、經(jīng)濟無害的藥劑和方法，是目前蔬菜生產中亟待解決的難題之一，也是當今蔬菜生產和科研工作中的研究熱點[4]。

從植物中可以提取具有生物活性的化合物，如生物堿、類黃酮、萜烯類、酚類、甾體和多糖等天然化學物質，具有殺蟲、抗菌等活性。以植物提取物為基礎材料進行植物源農藥的研發(fā)已成為農藥開發(fā)的熱點方向。隨著“綠色食品”“無公害食品”在大眾心目中的地位越來越高，發(fā)展植物源殺菌劑、殺蟲劑是社會、市場、公眾的需要，農藥市場對植物源農藥的需求量也逐漸增多，發(fā)展前景廣闊。

1 植物提取物用于蔬菜生產的研究現(xiàn)狀

1.1 植物源殺菌劑

自1970年以來，國外科研人員在植物藥源殺菌劑方面進行了大膽的嘗試，利用植物提取物對植物病原菌進行了抑菌性測定[5]，且已經(jīng)獲得了許多成果。研究發(fā)現(xiàn)，白蘚皮、胡椒，抑菌作用強，抑菌譜較廣[6]；甘草對番茄早疫病菌有顯著抑制作用，且田間防效較好[7]；Eberhard等[8]用黃連小蘗堿防治馬鈴薯晚疫病取得成功并獲得專利；白芨、甘草等7種植物提取物對枯草桿菌的抑菌作用明顯，白芷、白術等8種植物提取液對金黃色葡萄球菌也有較強抑制作用[9-11]；黃連小蘗堿可以顯著抑制許多植物病原真菌和細菌的生長；蒲公英中的倍半萜可以在一定程度上抑制細菌生長；一種分離自南歐丹參的硬尾醇、存在于苜蓿根部的苜蓿酸均在實驗條件下對細菌顯示出很強的抑制作用[12]。孟昭禮等[13,14]自1983～1998年進行銀杏殺菌劑研究，成功研制出綠帝和銀泰殺菌劑，并獲得國家發(fā)明專利。趙純森等[15]研究厚撲葉提取液對棉苗立枯病、小麥白粉病等10種植物病原真菌具有顯著的抑菌作用并達到理想的防治結果。趙培潔等[16]研制出對霜霉病防治效果顯著的農藥“必效散”（主要原料為大黃）。國外捷利康公司的azoxys-trobin、巴斯夫公司的kresoximmethyl、印楝制劑Trilogy和Triac 90%EC、荷蘭的TalentTM、BASF公司的MilsanTM等商品化的植物源殺菌劑品種已經(jīng)投入市場[17]。

從利于社會可持續(xù)發(fā)展方面來看，植物病蟲害的化學殺菌劑防治被具有抗菌活性的植物提取物所取代，能帶來顯著的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益的提升。植物提取物制成的植物源殺菌劑具有廣譜抑制性，對微生物的抑制方式機理不明性。病害很難產生抗藥性。另外，植物提取物主要來自于植物材料，天然無污染，因此生產的果蔬產品安全，不會對人及動物造成傷害，在自然條件下易分解且低殘留，對環(huán)境的影響也極小，可以避免化學殺菌劑所帶來的食品安全問題和環(huán)境污染問題[18]。

1.2 植物源殺蟲劑

目前，印楝（印楝種子油）產品是植物源殺蟲劑最主要的組成部分，在全球植物源殺蟲劑方面占有重要地位，它們對昆蟲具有祛殺、抗氧化作用。印楝素A，效果最為顯著，經(jīng)常被一些公司添加到殺蟲劑中，達到很好的防效，例如德國Trifolio-M公司生產的NeemAtalT/S產品添加印楝A，其含量達到1%，殺蟲效果很好。

其他常用的殺蟲劑為除蟲菊（菊科）花的提取物產品，除蟲菊是指3種除蟲菊酸酯和3種菊酸酯的殺蟲化合物，除蟲菊酯具有神經(jīng)毒性，能達到快速擊倒效用，尤其是對飛蟲。當今，植物精油產品也是常用的一類商業(yè)化植物源殺蟲劑，其作用迅速，采用觸殺或熏蒸進行防治[19]。目前，“0.5%楝素殺蟲乳油”“5%魚藤酮乳油”和“10%尼古丁AS”等我國開發(fā)的植物源殺蟲劑農藥均已產業(yè)化生產[20]。

1.3 植物源除草劑

現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)30余個科的植物含有近百種具有除草活性的天然化合物，有些已產業(yè)化生產為綠色除草劑，并取得專利，進行推廣應用。郝雙紅等[21]初步測定了菊科35種植株的除草作用，其中5種樣品對供試對象均表現(xiàn)出70%左右的抑制作用。Singh等[22]發(fā)現(xiàn)豬毛嵩精油對香附子、野燕麥等具有較強的除草活性。張維庫等[23]2004年從多年生植物牛心樸子中提取生物堿，對雜草反枝莧主莖及主根生長抑制率均在80%以上。徐路明等[24]研究表明，荊條花乙醇提取物對反枝莧、稗草幼苗幼根的抑制率均為95%左右，對幼莖的抑制率分別為85.21%、46.60%；荊條花石油醚和乙酸乙酯萃取物在質量濃度為10g/L時，對反枝莧幼莖幼苗生長的抑制率為100%[21]。

2 前景展望及發(fā)展建議

我國是一個農業(yè)大國，農業(yè)是我國國民經(jīng)濟的根本，農產品安全和環(huán)境保護已成為人們關注的焦點，因此，高效、低毒、綠色、無公害的植物源農藥已成為農藥家族中的寵兒，將成為本世紀農藥的生力軍。由于植物源農藥的取材天然，具有無代謝物、無殘留、無公害、無衍生物、不易產生抗藥性等特點，被國家發(fā)改委和科技部列為本世紀優(yōu)先重點發(fā)展的產業(yè)，是世界各國公認的綠色農藥，可作為生物防治方法，廣泛應用于農作物的病蟲害防治，特別是在直接食用的農作物品種上，如水果、蔬菜等使用更顯其優(yōu)勢[18]，利于進一步促進蔬菜產業(yè)的“綠色”發(fā)展，將為進一步完善無公害蔬菜栽培技術體系、豐富蔬菜抗病增產理論提供新的思路和途徑?，F(xiàn)在大力提倡“綠色農業(yè)”，注重環(huán)境保護和發(fā)展可持續(xù)農業(yè)，植物源農藥的積極研究和開發(fā)，對保證我國的蔬菜乃至農作物安全生產有著重要且深遠的意義。

2.1 建立植物源農藥的資源數(shù)據(jù)庫

我國植物資源豐富，對我國現(xiàn)有植物源殺菌劑、殺蟲劑、除草劑資源進行全面、系統(tǒng)、深入調查研究，以有害生物為對象進行普篩，明確我國植物源農藥的產地、分布、主要作用對象和范圍，組建可提供咨詢的數(shù)據(jù)庫；重視珍惜植物，加速其人工培育；建立抗性植物種子庫，以保證資源的可持續(xù)利用，為今后植物源農藥的開發(fā)提供物質保障和科學依據(jù)[25]。

2.2 改進和優(yōu)化研究方法

（1）利用樹脂法、膜分離、超臨界流體提取、超聲波提取和微波提取等先進提取技術取代水浴蒸煮、有機溶劑提取等傳統(tǒng)的植物活性物質提取方法。（2）利用轉基因技術和發(fā)酵工藝理念，將基因轉移到微生物上，再通過發(fā)酵來產生植物源次級產品。（3）利用轉基因技術，將產生抗性成分的DNA片段轉嫁到新物種中以防止病蟲害及雜草的侵染。（4）參考復方中草藥方，將單一的提取物成分盡可能的混合，以達到良好的防治效果，篩選出適于防治植物病蟲害及雜草的配方藥劑。（5）設法采用植物源助劑和化學反應的催化劑來增加植物源藥劑的滲透能和延展能力，充分發(fā)揮藥效。（6）植物源藥劑的研發(fā)，最為關鍵是藥物的活性物質，可以借鑒美國、德國等以活性先導分離技術獲得具有顯著生物活性的新穎骨架結構化合物的方法，進行結構修飾與改造，再進行半合成或全合成，將其開發(fā)成為新藥物[26]。

2.3 做大做強產業(yè)化

現(xiàn)今登記的植物源農藥多數(shù)為殺蟲劑，僅有極少數(shù)的殺菌劑、除草劑，因此要加快活性物質提取分離技術的規(guī)?；⒐S化，以滿足大批量生產的需求；要加強標準制訂，目前我國絕大多數(shù)植物源農藥沒有國家標準或行業(yè)標準，且植物源藥劑產品質量的檢測方法較為混亂，給藥劑的推廣帶來障礙。植物源農藥的產業(yè)化需要標準做基礎，針對我國農藥市場較混雜的局面，我們應依靠質量求生存，提高產品技術含量，打造屬于我們自己的品牌，增強國際競爭力[26]。

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Research Status and Prospect of Plant Extracts in Vegetable Production

JIAO Jian,XU Nian-fang,SHU Rui,YAO Tian-tian,YUE Lin-xu*
(Shandong Institute of Light Industrial,Agriculture and By-products,Gaomi 261500,China)

The occurrence of vegetable diseases and insect pests and weeds is increasing year by year,and the current prevention and control measures mainly depend on chemical control.Chemical control bring a lot of pesticide residues,resulting in vegetable production decline,poor quality,and it could threaten human health and influence the economic benefits for farmers.In addition,it leads to serious deterioration of soil conditions and destruction of the ecological environment.the resistance to pathogens,pests and weeds has been greatly increased,and the difficulty of prevention and control has been aggravated.Some farmers simply rely on increasing the amount of pesticides to prevent and control,resulting in a vicious cycle.By analyzing the significance and research status of plant extracts in preventing and controlling vegetable diseases and insect pests and weeds,this paper look forward to the future development of plant extracts and put forward some countermeasures,,in order to provide reference for the prevention and control of plant diseases and insect pests and weeds.

Plant extracts;vegetable diseases and insect pests;research status;prospect

S436.3

A

1008-1038(2017)09-0012-04

10.19590/j.cnki.1008-1038.2017.09.004

2017-05-24

焦?。?985—），男，農藝師，主要從事農作物高產栽培技術研究工作

觹通訊作者：岳林旭（1965—），男，高級農藝師，主要從事農作物栽培技術的推廣與應用工作