植物源殺蟲(chóng)劑在儲(chǔ)糧害蟲(chóng)防治上的研究現(xiàn)狀及展望

劉靜怡，袁瑞雪，劉呈瀚，隋雨竹，陳海鵬，孫艷春

（黑龍江大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生態(tài)環(huán)境學(xué)院，哈爾濱 150080）

0 引言

糧食生產(chǎn)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，保障糧食安全關(guān)系著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。每年全世界糧食產(chǎn)量的8%～14%在產(chǎn)后環(huán)節(jié)受到不同程度的損失[1]，而糧食在儲(chǔ)藏過(guò)程中遭受損失的重要原因之一是蟲(chóng)害。取食儲(chǔ)糧及其產(chǎn)品造成損失的昆蟲(chóng)通常稱(chēng)為儲(chǔ)糧害蟲(chóng)。據(jù)報(bào)道，全世界每年因儲(chǔ)糧害蟲(chóng)造成的糧食損失多達(dá)4.2億t[2]，而中國(guó)每年由于儲(chǔ)糧害蟲(chóng)造成的糧食損失約占總儲(chǔ)糧量的10%，損失金額超20億[3]。目前，中國(guó)已發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)糧害蟲(chóng)有110多種，其中米象、谷蠹、玉米象、印度谷蛾、擬谷盜、粉斑螟蛾等的危害最為嚴(yán)重[4]。

以磷化氫為主的化學(xué)藥劑進(jìn)行熏蒸的手段仍是當(dāng)前防治儲(chǔ)糧害蟲(chóng)的主要措施[5]，但是由于對(duì)該藥劑長(zhǎng)期的不合理使用，導(dǎo)致儲(chǔ)糧害蟲(chóng)產(chǎn)生抗性，也給環(huán)境帶來(lái)了較重的壓力[6-7]。隨著新時(shí)代綠色儲(chǔ)糧等要求的出現(xiàn)，人類(lèi)期待一種“環(huán)境和諧農(nóng)藥”或“生物合理農(nóng)藥”的出現(xiàn)[8]。植物源殺蟲(chóng)劑具有殺蟲(chóng)效果好、毒性低或無(wú)毒、對(duì)環(huán)境友好、選擇性較高、害蟲(chóng)不易產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點(diǎn)，符合現(xiàn)代農(nóng)藥綠色安全的發(fā)展要求，因此，植物源殺蟲(chóng)劑已成為國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)和替代傳統(tǒng)合成化學(xué)藥劑的新型環(huán)境友好殺蟲(chóng)劑的研究熱點(diǎn)[9-10]。本研究就植物源殺蟲(chóng)劑概況、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、中國(guó)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展情況及存在的問(wèn)題與展望進(jìn)行較為系統(tǒng)的論述，以期為防治儲(chǔ)糧害蟲(chóng)方面的研究與開(kāi)發(fā)提供資料借鑒和理論支持。

1 植物源殺蟲(chóng)劑概述

植物源殺蟲(chóng)劑是從具備殺蟲(chóng)特效的植物中提取出有效成分制成的殺蟲(chóng)劑[11]。其有效成分來(lái)源于自然界，是天然存在的物質(zhì)，進(jìn)入環(huán)境后易降解、低毒和無(wú)污染，因此該類(lèi)農(nóng)藥被認(rèn)為是一種環(huán)境友好型的綠色農(nóng)藥，符合儲(chǔ)糧害蟲(chóng)綠色防治要求[12-13]。

1.1 植物源殺蟲(chóng)劑的活性成分

殺蟲(chóng)植物中的活性成分復(fù)雜多樣，根據(jù)其化學(xué)組成結(jié)構(gòu)，可分為以下幾類(lèi)。

1.1.1 生物堿類(lèi) 生物堿是存在于植物中的一類(lèi)含氮的有機(jī)鹽，也稱(chēng)為植物堿。目前具有殺蟲(chóng)效應(yīng)的生物堿主要有：苦參堿、小檗堿、煙堿、辣椒堿、喜樹(shù)堿、黃連堿、雷公藤堿等[14-15]。該類(lèi)物質(zhì)對(duì)昆蟲(chóng)毒力作用最強(qiáng)，是植物殺蟲(chóng)成分中應(yīng)用最多且分布最廣的一類(lèi)化學(xué)物質(zhì)，也是人類(lèi)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用最早的植物源殺蟲(chóng)活性成分。其對(duì)害蟲(chóng)的作用方式多樣，主要表現(xiàn)為毒殺、忌避、拒食、麻醉和抑制生長(zhǎng)發(fā)育等[16]。

1.1.2 萜烯類(lèi) 目前國(guó)內(nèi)外植物源農(nóng)藥的研究中，最受關(guān)注的、含量較多的是萜烯類(lèi)化合物，主要可分為：?jiǎn)屋祁?lèi)、倍半萜類(lèi)、二萜類(lèi)、三萜類(lèi)等。如從印楝植物中提取的印楝素為三萜類(lèi)化合物，對(duì)200多種害蟲(chóng)有不同的作用；川楝素是從楝科植物川楝和苦楝樹(shù)皮及果實(shí)中提取出來(lái)的三環(huán)四萜類(lèi)化合物；苦皮藤素是來(lái)自于苦皮藤植物的多元醇酯類(lèi)化合物。萜烯類(lèi)物質(zhì)作用方式主要表現(xiàn)為拒食、忌避、抑制生長(zhǎng)、干擾信息傳遞和雌雄蟲(chóng)交配，并兼有胃毒和觸殺活性[17-19]。21世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)已相繼開(kāi)發(fā)出各種劑型和含量的印楝素、川楝素、苦皮藤素藥劑用于生產(chǎn)實(shí)踐。

1.1.3 精油類(lèi) 植物精油又稱(chēng)揮發(fā)油，是一類(lèi)存在于芳香植物體中的次生代謝產(chǎn)物，分子量較小，主要由萜類(lèi)（單萜類(lèi)和倍半萜類(lèi)）、醇類(lèi)、醛類(lèi)、酚類(lèi)、丙酮類(lèi)等化合物及其衍生物組成，如薄荷油、肉桂油、菊蒿油、青蒿油、花椒油等。該類(lèi)物質(zhì)揮發(fā)性強(qiáng)，對(duì)害蟲(chóng)具有較好的驅(qū)避或熏蒸作用，部分成分還兼有拒食、毒殺、種群生長(zhǎng)抑制和引誘活性，因此在防治儲(chǔ)糧害蟲(chóng)方面具有巨大的開(kāi)發(fā)潛力[20-22]。例如，從黃荊葉片中萃取出來(lái)的精油對(duì)玉米象、綠豆象、赤擬谷盜等有較好的觸殺、驅(qū)避和種群持續(xù)控制作用[23]。

1.1.4 黃酮類(lèi) 絕大多數(shù)黃酮類(lèi)化合物是含羥基的黃酮衍生物，主要以甙或甙元、雙糖甙或三糖甙狀態(tài)存在，其中對(duì)魚(yú)藤酮、苦參素、胡桃醌和毛魚(yú)藤酮等物質(zhì)的研究較多，均可誘導(dǎo)昆蟲(chóng)產(chǎn)生拒食現(xiàn)象，同時(shí)具有抗生活性[24]。

1.1.5 光活化毒素類(lèi) 廣泛存在于植物中，在光照條件下，該類(lèi)化合物對(duì)害蟲(chóng)殺傷力顯著增加，與無(wú)光狀態(tài)相比，可以提高幾倍甚至上千倍。如香豆素類(lèi)的花椒毒素、醌類(lèi)的金絲桃素、羥酸脂類(lèi)的除蟲(chóng)菊酯、呋喃喹啉堿的小蘗堿等均具有光活化毒性[25]。

1.2 植物源殺蟲(chóng)劑的特點(diǎn)

1.2.1 環(huán)境相容性好 植物源殺蟲(chóng)劑的殺蟲(chóng)成分是天然的化合物，多來(lái)源于自然界，在長(zhǎng)期的適應(yīng)和進(jìn)化中，其代謝途徑已基本固定。所以植物源殺蟲(chóng)劑進(jìn)入環(huán)境后易降解，不存在化學(xué)農(nóng)藥長(zhǎng)期殘留的問(wèn)題，不污染環(huán)境，相對(duì)安全。

1.2.2 作用方式多樣 植物中所含的具有殺蟲(chóng)活性的物質(zhì)種類(lèi)繁多，通常有多種類(lèi)似物和異構(gòu)體存在，共同發(fā)揮殺蟲(chóng)作用，主要有萜烯類(lèi)、黃酮類(lèi)、生物堿類(lèi)等化合物。植物源殺蟲(chóng)劑對(duì)害蟲(chóng)有多種作用方式，如胃毒作用、熏蒸作用、觸殺作用、拒食作用、驅(qū)避作用等，殺蟲(chóng)作用方式的多樣性是由殺蟲(chóng)活性物質(zhì)的多樣性和自然界中害蟲(chóng)種類(lèi)及其生活習(xí)性的多樣性共同決定的，這也為植物源殺蟲(chóng)劑的應(yīng)用提供了廣闊的前景[16,26]。

1.2.3 對(duì)非靶標(biāo)生物傷害小 植物源殺蟲(chóng)劑選擇性高、針對(duì)性強(qiáng)，且作用方式多是胃毒作用、熏蒸作用等，僅少數(shù)有觸殺作用，因此對(duì)天敵昆蟲(chóng)、中性昆蟲(chóng)等非靶標(biāo)生物是相對(duì)安全的。

1.2.4 害蟲(chóng)不易產(chǎn)生抗性 植物源殺蟲(chóng)劑往往含有多種有效成分，多成分協(xié)同作用，作用位點(diǎn)多樣，不易使害蟲(chóng)產(chǎn)生抗藥性。

1.2.5 藥效較為緩和 就像中草藥一樣，多數(shù)植物源殺蟲(chóng)劑的藥效發(fā)揮相對(duì)緩慢，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，但其表現(xiàn)出特殊的作用靶標(biāo)及復(fù)雜的作用機(jī)理等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)可以結(jié)合藥物、作物及害蟲(chóng)的綜合環(huán)境生態(tài)反應(yīng)而對(duì)害蟲(chóng)的種群繁衍產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響[13]。

1.2.6 原料豐富，開(kāi)發(fā)費(fèi)用低 植物源殺蟲(chóng)劑取材于野生或人工栽培植物，資源較為豐富，容易獲得，同時(shí)殺蟲(chóng)成分的提取方法相對(duì)簡(jiǎn)單，具有開(kāi)發(fā)費(fèi)用低、成本低的優(yōu)點(diǎn)[11,27]。

總之，植物源殺蟲(chóng)劑高效、安全、對(duì)環(huán)境友好、選擇性高等優(yōu)點(diǎn)，符合農(nóng)藥的整體發(fā)展趨勢(shì)。

2 植物源殺蟲(chóng)劑在儲(chǔ)糧害蟲(chóng)防治上的研究現(xiàn)狀

據(jù)報(bào)道，全世界植物種類(lèi)高達(dá)50萬(wàn)種，具有殺蟲(chóng)活性成分的植物超過(guò)1000種[20]。其中200余種植物已被用于儲(chǔ)糧害蟲(chóng)的防治試驗(yàn)，供試害蟲(chóng)均為重要儲(chǔ)糧害蟲(chóng)，達(dá)30多種[28]。前期研究較多的植物有除蟲(chóng)菊、魚(yú)藤、苦楝、煙草、豬毛蒿、薄荷、山蒼子、苦皮藤、蛇床子、肉桂、艾葉等，其中印楝素、蛇床子素、苦皮藤素、八角油、除蟲(chóng)菊等是研究較為深入、殺蟲(chóng)效果比較顯著的植物源殺蟲(chóng)劑[29-30]，有不少已經(jīng)用于商品化生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)外研究者不僅注重對(duì)已知具有殺蟲(chóng)作用的植物進(jìn)行開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，還不斷篩選更多新的具有殺蟲(chóng)活性的植物資源來(lái)用于防治儲(chǔ)糧害蟲(chóng)的研究。特別是對(duì)植物精油類(lèi)殺蟲(chóng)劑的研究越來(lái)越受歡迎，在過(guò)去的10年中，其熱度甚至已經(jīng)超越了對(duì)于印楝素的研究[10]。目前植物源農(nóng)藥對(duì)儲(chǔ)糧害蟲(chóng)的防治主要體現(xiàn)在毒殺、熏蒸、驅(qū)避、拒食、生長(zhǎng)發(fā)育抑制等作用上[31]。

2.1 國(guó)內(nèi)植物源殺蟲(chóng)劑研究現(xiàn)狀

中國(guó)物產(chǎn)資源十分豐富，在開(kāi)發(fā)和利用植物源農(nóng)藥方面具有天然的優(yōu)越性。李前泰等[32]對(duì)中國(guó)境內(nèi)存在的20余種植物進(jìn)行了篩選，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：西紅柿、八角、辣蓼等多種植物材料制成的粉劑，對(duì)米象、谷蠹、赤擬谷盜3種儲(chǔ)糧害蟲(chóng)均有較強(qiáng)的驅(qū)避性和觸殺性；此外，從植物中提取的八角油、黃樟油、肉桂油對(duì)成蟲(chóng)致死作用較好，表現(xiàn)出強(qiáng)烈的觸殺及熏蒸活性，且能抑制害蟲(chóng)子代的發(fā)生。殺蟲(chóng)效果從高到低依次為肉桂油＞八角油＞黃樟油。另有研究發(fā)現(xiàn)，艾葉、茴香和肉桂3種植物提煉的精油對(duì)玉米象和雜擬谷盜有很顯著的殺蟲(chóng)活性，且以多孔淀粉作為載體的緩釋植物精油防蟲(chóng)劑比化學(xué)防蟲(chóng)劑磷化氫的防蟲(chóng)效果更顯著，持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，更穩(wěn)定[33]。任劍豪等[34]選取了銀杏葉、金銀花、蒲公英、柑橘、花椒等8種植物提取物，對(duì)赤擬谷盜、米象2種重要儲(chǔ)糧害蟲(chóng)的觸殺及驅(qū)避效果進(jìn)行研究，結(jié)果表明，在這8種植物提取物中，柑橘精油對(duì)這2種害蟲(chóng)的觸殺和驅(qū)避作用最強(qiáng)，且驅(qū)避效果達(dá)Ⅲ級(jí)及以上，當(dāng)處理濃度高于1.05 μg/cm2，害蟲(chóng)校正死亡率均超過(guò)70%。

植物精油揮發(fā)性好，對(duì)害蟲(chóng)有較好的驅(qū)避或熏蒸效果，在控制儲(chǔ)糧害蟲(chóng)方面有廣闊的應(yīng)用前景。胡婷婷等[35]使用5種植物精油以及精油復(fù)配處理綠豆象卵及成蟲(chóng)，進(jìn)行熏蒸試驗(yàn)，結(jié)果表明，5種植物精油均對(duì)綠豆象有一定的熏殺活性，其中，大蒜精油的殺卵和殺成蟲(chóng)效果均最好，其熏殺的LC50分別為0.34 μL/L和7.73 μL/L，其次，對(duì)卵的熏殺作用較好的是丁香精油和山蒼子精油，只對(duì)成蟲(chóng)有較好的熏殺效果的是桉葉精油。不同精油以一定的比例進(jìn)行復(fù)配對(duì)綠豆象卵或成蟲(chóng)也有較好的熏殺作用。一些研究已表明：花椒、茼蒿、桂皮、小茴香、肉豆蔻、遼東蒿、野艾蒿等植物中提取的精油，對(duì)主要儲(chǔ)糧害蟲(chóng)綠豆象具有一定的熏殺、驅(qū)避、觸殺及抑制種群生長(zhǎng)活性的作用[36-38]。試驗(yàn)結(jié)果也表明，相對(duì)于綠豆象成蟲(chóng)，植物精油對(duì)綠豆象卵的熏蒸效果更好，因此在綠豆象卵期，利用植物精油將其殺死，可以避免卵孵化成幼蟲(chóng)取食豆粒，減少綠豆象造成的損失[35]。

程昉等[39]研究發(fā)現(xiàn)，黃花蒿植物揮發(fā)油對(duì)儲(chǔ)糧害蟲(chóng)赤擬谷盜成蟲(chóng)和幼蟲(chóng)觸殺作用和驅(qū)避作用均顯著，尤其對(duì)成蟲(chóng)效果更好。同時(shí)，通過(guò)GC-MS分析，得到黃花蒿揮發(fā)油的主要化學(xué)組分和相對(duì)含量為：蒿酮13.2%，β-芹子烯12.3%，樟腦12.2%，桉葉油醇10.3%等。這一研究結(jié)果對(duì)于開(kāi)發(fā)黃花蒿揮發(fā)油制劑及其在儲(chǔ)糧害蟲(chóng)防治上的應(yīng)用具有一定的參考價(jià)值。

梁俊玉等[40]以赤擬谷盜和煙草甲作為供試害蟲(chóng)，報(bào)道了川甘亞菊揮發(fā)油對(duì)這2種儲(chǔ)糧害蟲(chóng)成蟲(chóng)的熏蒸和觸殺效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組除蟲(chóng)菊酯和磷化鋅相比，川甘亞菊揮發(fā)油的毒力較弱，但和其他文獻(xiàn)[41-45]中報(bào)道的揮發(fā)油如側(cè)柏葉、三椏苦、珠光香青、紅球姜和牡荊葉揮發(fā)油相比，川甘亞菊揮發(fā)油對(duì)赤擬谷盜和煙草甲這2種害蟲(chóng)的觸殺毒力更強(qiáng)；另外，川甘亞菊揮發(fā)油驅(qū)避赤擬谷盜成蟲(chóng)的作用顯著，但不能驅(qū)避煙草甲成蟲(chóng)。另有研究發(fā)現(xiàn)，灌木亞菊揮發(fā)油對(duì)嗜卷書(shū)虱和赤擬谷盜成蟲(chóng)具有明顯的觸殺、熏蒸和驅(qū)避活性的作用[46]。楊盈盈等[47]發(fā)現(xiàn)柳葉亞菊植物揮發(fā)油對(duì)煙草甲和赤擬谷盜的熏蒸、觸殺和驅(qū)避作用明顯，且在高濃度（0.5000%，體積分?jǐn)?shù)）條件下，分別處理2 h和4 h后，發(fā)現(xiàn)柳葉亞菊揮發(fā)油可驅(qū)避60%以上的煙草甲成蟲(chóng)，而對(duì)赤擬谷盜的驅(qū)避率達(dá)90%以上，防治效果顯著。同時(shí)通過(guò)GC-MS技術(shù)分析了柳葉亞菊揮發(fā)油的主要成分為：樟腦(36.50%)、杜松腦(16.44%)、桉葉油醇(9.61%)和α-紅沒(méi)藥醇(4.77%)等。以上是關(guān)于亞菊屬植物對(duì)赤擬谷盜等成蟲(chóng)的研究，安越等[48]測(cè)試了2種亞菊屬植物（川甘亞菊和灌木亞菊）揮發(fā)油及其主要成分（1,8-桉葉油醇、馬鞭草烯醇、樟腦、桃金娘烯醇和冰片）對(duì)赤擬谷盜幼蟲(chóng)的熏蒸、觸殺和驅(qū)避活性。結(jié)果表明，2種植物揮發(fā)油對(duì)赤擬谷盜幼蟲(chóng)表現(xiàn)出較明顯的熏蒸、觸殺和驅(qū)避活性；1,8-桉葉油醇表現(xiàn)出一定的熏蒸和觸殺作用；高測(cè)試濃度下，桃金娘烯醇和冰片對(duì)赤擬谷盜幼蟲(chóng)均表現(xiàn)出較明顯的驅(qū)避活性，且冰片驅(qū)避效果可媲美陽(yáng)性對(duì)照避蚊胺。因此，這2種亞菊屬植物揮發(fā)油在赤擬谷盜幼蟲(chóng)防治上具有一定的效果。關(guān)于其他亞菊屬植物揮發(fā)油對(duì)儲(chǔ)糧害蟲(chóng)赤擬谷盜等成蟲(chóng)和幼蟲(chóng)的生物活性的作用機(jī)理、對(duì)成蟲(chóng)產(chǎn)卵的干擾作用仍是現(xiàn)在的研究熱點(diǎn)，將亞菊屬植物精油及其活性成分開(kāi)發(fā)為新型植物性熏蒸劑或防護(hù)劑具有重要意義，可以為儲(chǔ)糧害蟲(chóng)進(jìn)行綠色防控提供資源。

研究發(fā)現(xiàn)[49-50]以4種溶劑（100%乙醇、乙酸乙酯、丙酮和石油醚）提取土荊芥活性成分，每種溶劑提取物均對(duì)赤擬谷盜、玉米象和谷蠹具有明顯的觸殺和熏蒸活性。李敬丹等[51]研究也發(fā)現(xiàn)，土荊芥揮發(fā)油對(duì)玉米象和赤擬谷盜2種儲(chǔ)糧害蟲(chóng)均有良好的熏蒸（LC50值分別為1.35 mg/L和2.83 mg/L）、觸殺（LD50值分別為16.80 μg/頭和29.35 μg/頭）與驅(qū)避活性（在最高測(cè)試使用量為58.975 μg/cm2時(shí)，處理4 h，驅(qū)避率分別為47%和80%），其中熏蒸活性比其他已報(bào)道的揮發(fā)油效果顯著，觸殺活性比其他揮發(fā)油效果顯著或相近，對(duì)赤擬谷盜的驅(qū)避活性甚至超過(guò)陽(yáng)性對(duì)照避蚊胺。同時(shí)，通過(guò)GC-MS分析，從土荊芥揮發(fā)油中共檢出94種化合物，相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的有(+)-4-蒈烯(36.136%)、2-蒈烯(23.897%)、鄰傘花烴(10.992%)、驅(qū)蛔素環(huán)氧化物(9.047%)、驅(qū)蛔素(4.992%)。結(jié)果表明，對(duì)玉米象和赤擬谷盜2種儲(chǔ)糧害蟲(chóng)具有良好殺蟲(chóng)活性的化合物有望從土荊芥中發(fā)現(xiàn)。

2.2 國(guó)外植物源殺蟲(chóng)劑研究現(xiàn)狀

國(guó)外關(guān)于植物源殺蟲(chóng)劑防治儲(chǔ)糧害蟲(chóng)的研究開(kāi)展的比較早，研究方法也較為全面，針對(duì)性強(qiáng)，更注重植物殺蟲(chóng)活性成分的測(cè)定，以下總結(jié)了近期的一些研究進(jìn)展。

Sagheer等[52]研究表明亞麻、苦楝、納香阿魏、土牛膝、紫羅蘭和雪蓮6種植物的丙酮提取精油對(duì)儲(chǔ)糧害蟲(chóng)銹赤扁谷盜具有一定的觸殺作用和生長(zhǎng)發(fā)育抑制作用，在儲(chǔ)糧保護(hù)劑的開(kāi)發(fā)應(yīng)用中具有相當(dāng)大的潛力。

Ahmad等[53]研究發(fā)現(xiàn)巴基斯坦常見(jiàn)的6種植物：大蒜、檸檬草、印楝、生姜、煙草和藍(lán)桉對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲(chóng)赤擬谷盜均有殺蟲(chóng)作用。其中，干燥的生姜和大蒜植物粉末處理米粒殺蟲(chóng)效果更好，成蟲(chóng)的死亡率較對(duì)照提高了15倍，粒重?fù)p失降低4～5倍。同時(shí)，印楝粉末與小麥混合后，成蟲(chóng)數(shù)量較對(duì)照減少3.5倍，種群增長(zhǎng)受到明顯抑制。這一結(jié)果充分支持了植物在儲(chǔ)糧害蟲(chóng)防治中的應(yīng)用。

Rosa等[54]研究了4種傘形科植物精油及其成分對(duì)玉米象成蟲(chóng)的影響，通過(guò)熏蒸和局部應(yīng)用評(píng)估其急性毒性，結(jié)果表明：熏蒸法測(cè)定的LC50為51.8～535.8 mg/L，其中化合物(S)-香芹酮活性最強(qiáng)；局部應(yīng)用測(cè)定的LD50值為23～128 g/成蟲(chóng)，且(S)-香芹酮＞枯茗醛＞蒔蘿精油＞孜然精油＞歐芹精油；在雙選擇驅(qū)避試驗(yàn)中，所有植物精油/標(biāo)準(zhǔn)化合物均顯著降低了玉米籽粒對(duì)昆蟲(chóng)的引誘率(65%～80%)；而在區(qū)域偏好生物測(cè)定中，RD50在1.4～45.2 μg/cm2之間，其中以枯茗醛、(S)-香芹酮和草蒿腦為強(qiáng)驅(qū)避劑；歐芹和枯茗醛對(duì)玉米象表現(xiàn)出抗?fàn)I養(yǎng)作用，影響其營(yíng)養(yǎng)參數(shù)、相對(duì)生長(zhǎng)速率、攝取食物的效率轉(zhuǎn)化指數(shù)和拒食效應(yīng)；另外，歐芹精油、孜然精油和枯茗醛對(duì)離體乙酰膽堿酯酶抑制活性最高（IC50分別為 185 μg/mL、235 μg/mL 和214.5 μg/mL）。以上結(jié)果表明，研究中所用植物精油及化學(xué)成分對(duì)玉米象有急性毒性，且有些還具有抗?fàn)I養(yǎng)作用，因此試驗(yàn)中的植物產(chǎn)品可作為防治玉米象的優(yōu)良選擇材料。

Pati?o-Bayona等[22]從45種天然植物精油中篩選出對(duì)玉米象成蟲(chóng)最具有殺蟲(chóng)潛力的24種植物精油，進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析，并測(cè)定了這些精油的驅(qū)避性和毒性（接觸和熏蒸），結(jié)果表明，熏蒸效果較好的為其中的14種植物精油及這些精油中分離出的17種有效成分，濃度為150 mg/L時(shí)死亡率均高于70%，其中活性最好的是法國(guó)薰衣草和Lippia alba精油，LC50分別為303.4 μL/L和254.1 μL/L，這2種精油中單萜類(lèi)化合物含量較高；主要化合物中，含氧單萜類(lèi)物質(zhì)：R-(+)-蒲勒酮、S-(-)-蒲勒酮和R-(-)-香芹酮的活性最強(qiáng)，LC50值分別為0.580 mg/L、0.971 mg/L和1.423 mg/L，且其濃度的微量變化即可使成蟲(chóng)的死亡率顯著增加。該分析表明，此類(lèi)化合物具有開(kāi)發(fā)防治儲(chǔ)糧害蟲(chóng)優(yōu)良產(chǎn)品的潛力。

Asiry等[55]以五色梅（馬鞭草科）、敘利亞蕓香（蕓香科）和勁端茲亞（夾竹桃科）3種植物的水、乙醇和丙酮提取物為研究對(duì)象，研究了3種植物對(duì)谷斑皮蠹幼蟲(chóng)的毒性。結(jié)果表明，植物提取物具有不同程度的毒性，以丙酮提取物的毒性最強(qiáng)，且毒性從強(qiáng)到弱依次為五色梅＞勁端茲亞＞敘利亞蕓香，總的來(lái)說(shuō)，在測(cè)試的濃度范圍內(nèi)，丙酮提取物對(duì)谷斑皮蠹幼蟲(chóng)的毒性是水或乙醇提取物的1.3倍，6天時(shí)間就可使在小麥上取食的幼蟲(chóng)死亡率達(dá)到80%。因此，這3種植物中的丙酮提取物可作為一種可持續(xù)防治儲(chǔ)糧害蟲(chóng)谷斑皮蠹的方法。

Chaaban等[56]研究了突尼斯南部地區(qū)蕓香、普列薄荷和羅勒葉片精油的化學(xué)組分，并對(duì)重要儲(chǔ)藏害蟲(chóng)地中海粉螟和石榴螟進(jìn)行了毒性測(cè)試。GC-MS分析結(jié)果表明，羅勒精油的主要成分有芳樟醇(29.23%)、桂皮酸甲酯(18.97%)和丁香酚(5.84%)，其次為1,8-桉葉素(5.74%)、ɑ-杜松醇(5.69%)、草蒿腦(4.72%)和ɑ-香柑油烯(4.24%)；普列薄荷精油的主要成分為1,8-桉葉素(14.60%)、p-menthan-3-one(14.9%)、薄 荷 二 烯 酮(11.4%)、蒈烯(10.19%)、薄荷醇(8.76%)、反式石竹烯(6.64%)和薄荷基醇(6.14%)；而蕓香精油中含有豐富的烴酮類(lèi)化合物(52.5%)，主要為1-壬烯(19.4%)、2-十一烷酮(16.22%)和2-壬烯酮(11.9%)。另外，熏蒸毒性測(cè)試結(jié)果表明，熏蒸毒力隨昆蟲(chóng)種類(lèi)、精油濃度和暴露時(shí)間的不同而不同，羅勒精油、普列薄荷精油和蕓香精油對(duì)地中海粉螟的致死中濃度(LC50)分別為0.96 μL/L、0.3 μL/L 和 1.02 μL/L，對(duì)石榴螟的 LC50值分別為1.23 μL/L、0.31 μL/L和1.97 μL/L，其中普列薄荷精油在所有測(cè)試濃度下對(duì)2種儲(chǔ)藏期害蟲(chóng)的毒性均較高。

Edwin等[57]研究了黑胡椒葉片粉末及其提取物對(duì)米象和四紋豆象的防治效果，結(jié)果表明，黑胡椒對(duì)這2種儲(chǔ)糧害蟲(chóng)均具有明顯的殺蟲(chóng)活性，且對(duì)米象的活性更顯著，蟲(chóng)口死亡率更高，處理96 h后平均死亡率達(dá)82.2%，同時(shí)，對(duì)儲(chǔ)糧的外觀、口感、整體品質(zhì)等沒(méi)有影響。另外，已有研究表明，黑胡椒精油對(duì)玉米象也具有顯著的生物活性，處理96 h后，死亡率可達(dá)到93.3%，同時(shí)鑒定出黑胡椒果實(shí)精油中含有100多種揮發(fā)物，主要成分為 β-蒎烯(18%)、松油烯-4-醇(8.9%)、檜烯(7.2%)、ɑ-松油醇(4.1%)、1,8-桉葉素(2.5%)、桃金娘烯醇(2.4%)和貝殼杉烷衍生物(4.2%)[58]?？傊诤吩诎l(fā)展儲(chǔ)糧害蟲(chóng)綠色防治上具有很大的潛力。

從以上總結(jié)的研究現(xiàn)狀可以看出，國(guó)內(nèi)外在儲(chǔ)糧害蟲(chóng)的防治上，關(guān)于植物源殺蟲(chóng)劑的研究更加深入，也更為全面和細(xì)致。不僅注重殺蟲(chóng)植物的篩選，更注重植物具體的殺蟲(chóng)活性是否有進(jìn)一步開(kāi)發(fā)的價(jià)值。同時(shí)強(qiáng)調(diào)對(duì)有效殺蟲(chóng)成分的提取、分離、鑒定，準(zhǔn)確篩選出一種或多種活性化合物，并對(duì)其殺蟲(chóng)效果、殺蟲(chóng)機(jī)制及應(yīng)用進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究。在全球更加關(guān)注環(huán)境保護(hù)的今天，應(yīng)用植物源殺蟲(chóng)劑防治儲(chǔ)糧害蟲(chóng)具有十分廣闊的前景。

3 植物源殺蟲(chóng)劑在中國(guó)儲(chǔ)糧害蟲(chóng)防治中的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展情況

根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布的《我國(guó)生物農(nóng)藥登記有效成分清單（2020版）》，截至2020年底，中國(guó)植物源農(nóng)藥有效登記的有：苦參堿、除蟲(chóng)菊素、雷公藤甲素、魚(yú)藤酮、印楝素、八角茴香油、苦皮藤素、藜蘆堿、煙堿、桉油精、狼毒素、蛇床子素、莪術(shù)醇、丁子香酚、香芹酚、大黃素甲醚、小檗堿、甾烯醇、茶皂素、螺威、大蒜素、d-檸檬烯、互生葉白千層提取物（萜烯醇）、異硫氰酸烯丙酯、銀杏果提取物（十五烯苯酚酸、十三烷苯酚酸）、補(bǔ)骨脂種子提取物（苯丙烯菌酮）。（來(lái)源：農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)藥檢定所）

中國(guó)登記的植物源農(nóng)藥越來(lái)越多，但是用于儲(chǔ)糧害蟲(chóng)防治的品種還很少。其中1%蛇床子素粉劑(登記證號(hào)：LS20091396)，可用于防治儲(chǔ)糧害蟲(chóng)玉米象、谷蠹和書(shū)虱，有效作用時(shí)間超過(guò)1年[20]。實(shí)倉(cāng)試驗(yàn)結(jié)果表明，用蛇床子素粉劑拌糧可有效抑制玉米象、印度谷螟、鋸谷盜3種儲(chǔ)糧害蟲(chóng)的危害，尤其是對(duì)印度谷螟的防治效果較好，且對(duì)糧食本身品質(zhì)不產(chǎn)生影響。

0.042%溴氰·八角油微粒劑（商品名：谷蟲(chóng)凈，登記證號(hào)：PD20080520），其基料包含有八角茴香、樟樹(shù)、辣蓼等多種植物性粉末，并加入少許溴氰菊酯配制而成的粗粉狀劑型，該藥劑具有顯著的觸殺、拒食、胃毒和驅(qū)避作用，且殺蟲(chóng)譜廣，對(duì)多種害蟲(chóng)有效，作用迅速，藥效可長(zhǎng)達(dá)10～12個(gè)月，無(wú)污染殘留，對(duì)人畜安全，可直接拌入糧食中，發(fā)揮殺蟲(chóng)效應(yīng)。

植物防護(hù)劑安糧仙是以橙皮、艾蒿、肉桂、高良姜為主要成分，配以少量常用防護(hù)劑，按不同比例配制而成的農(nóng)藥復(fù)配劑，拌入糧食后，可明顯減少糧倉(cāng)內(nèi)玉米象、谷蠢、扁谷盜等儲(chǔ)糧害蟲(chóng)的數(shù)量。現(xiàn)已規(guī)?；a(chǎn)和應(yīng)用。

全世界使用最為成功的生物農(nóng)藥之一當(dāng)屬印楝殺蟲(chóng)劑，其國(guó)際影響力與市場(chǎng)活力呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)；2009年6月，成都綠金生物科技有限責(zé)任公司生產(chǎn)的10%印楝素母藥（登記證號(hào)：PD20101579）和0.3%乳油（登記證號(hào)：PD20101580）是國(guó)內(nèi)首次取得正式登記的印楝素產(chǎn)品，主要用于防治倉(cāng)儲(chǔ)原糧害蟲(chóng)赤擬谷盜、谷蠹、玉米象，具有較強(qiáng)的忌避，拒食和種群抑制作用[59]。

在中國(guó)，苦皮藤素是綠色食品生產(chǎn)允許使用的農(nóng)藥類(lèi)型，有廣闊的應(yīng)用前景，從21世紀(jì)初開(kāi)始進(jìn)入商品化推廣，曾有企業(yè)臨時(shí)登記苦皮藤素微乳劑產(chǎn)品，用來(lái)防治儲(chǔ)糧害蟲(chóng)，但登記證已過(guò)期，目前未能取得正式登記[19]。

4 問(wèn)題及展望

現(xiàn)階段，世界人口快速增長(zhǎng)，對(duì)糧食的需求量越來(lái)越大，導(dǎo)致化學(xué)農(nóng)藥的應(yīng)用居高不下，環(huán)境污染壓力日趨嚴(yán)重。同時(shí)隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)“綠色農(nóng)業(yè)”的呼聲也越來(lái)越高。植物源殺蟲(chóng)劑因具有低毒、低殘留、不污染環(huán)境、不易產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點(diǎn)，符合環(huán)境友好型農(nóng)藥的發(fā)展趨勢(shì)，受到人們的廣泛關(guān)注。但作為新的研究領(lǐng)域，植物源殺蟲(chóng)劑的研究仍需不斷深入，也存在一些問(wèn)題亟待解決。對(duì)現(xiàn)存的主要問(wèn)題及可行的解決途徑分析如下。

（1）使用范圍較窄，只對(duì)部分病蟲(chóng)害起作用，且植物源殺蟲(chóng)劑可用于防治儲(chǔ)糧害蟲(chóng)的種類(lèi)比較少，防治效果也不夠全面。解決這一問(wèn)題，需繼續(xù)擴(kuò)大殺蟲(chóng)植物資源的篩選范圍，不斷發(fā)現(xiàn)新的農(nóng)藥高活性植物，研究其有效成分，探索有效成分的作用機(jī)理和分子靶標(biāo)，進(jìn)而指導(dǎo)植物源殺蟲(chóng)劑的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，對(duì)擴(kuò)大植物源殺蟲(chóng)劑的應(yīng)用范圍會(huì)起到很好的推動(dòng)作用。

（2）穩(wěn)定性較差，植物源殺蟲(chóng)劑的殺蟲(chóng)活性成分主要是植物的次生代謝物，大多易降解，不穩(wěn)定，且受環(huán)境因素影響大，存在殺蟲(chóng)作用效果緩慢，貯藏穩(wěn)定性差，藥劑質(zhì)量難以保障等問(wèn)題，導(dǎo)致其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展緩慢。針對(duì)這一問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外研究者也通過(guò)對(duì)植物源殺蟲(chóng)劑更深入、更全面的探索，提出了許多解決辦法。如使用納米技術(shù)和植物源殺蟲(chóng)劑相結(jié)合可以開(kāi)發(fā)出穩(wěn)定性更高、效果更好的新型殺蟲(chóng)劑。納米材料作為載體和植物源殺蟲(chóng)劑相結(jié)合，不僅提供了活性成分的可控釋放，還能保護(hù)活性成分不被生物降解、控制活性成分釋放到作用部位，提高殺蟲(chóng)劑對(duì)目標(biāo)生物的選擇性，減少對(duì)非靶標(biāo)生物的影響，環(huán)境安全性高，殺蟲(chóng)劑穩(wěn)定性強(qiáng)[60]，提高了植物源殺蟲(chóng)劑的生物活性，并解決其對(duì)環(huán)境因素（光照、溫濕度、pH等）的敏感性。

（3）殺蟲(chóng)成分不清楚、一般含量較低、藥效不均一，難以進(jìn)行大規(guī)模防治。對(duì)于此類(lèi)問(wèn)題，需加大投入，深化對(duì)植物源殺蟲(chóng)劑的研究，不斷探索高活性殺蟲(chóng)物質(zhì)的作用機(jī)理和分子靶標(biāo)。對(duì)具有高效殺蟲(chóng)活性但資源有限的殺蟲(chóng)植物可通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模組織培養(yǎng)，加大繁殖力度，進(jìn)而解決植物源殺蟲(chóng)劑的來(lái)源難題[13]，另外，可通過(guò)基因工程技術(shù)對(duì)殺蟲(chóng)植物進(jìn)行遺傳改良，來(lái)解決植物體內(nèi)殺蟲(chóng)活性物質(zhì)含量低的問(wèn)題[9]。對(duì)于藥效問(wèn)題，通過(guò)植物源殺蟲(chóng)劑之間、植物源殺蟲(chóng)劑和合適的化學(xué)藥物之間的搭配使用，并輔以科學(xué)的施藥技術(shù)，可能會(huì)使植物源殺蟲(chóng)劑的藥效發(fā)揮的更好。

（4）害蟲(chóng)的抗性問(wèn)題仍然難以完全解決，嚴(yán)格來(lái)講，通過(guò)仿生合成的農(nóng)藥，實(shí)際上已脫離了植物性農(nóng)藥的含義，更多的則屬于化學(xué)合成農(nóng)藥，因此仿生合成農(nóng)藥也存在抗性問(wèn)題。另外，從經(jīng)濟(jì)方面看，植物源殺蟲(chóng)劑合成成本較高，合成困難，難以商品化。解決這一問(wèn)題首先要改變害蟲(chóng)防治的理念，不片面追求高效和速效，不以“殺死”害蟲(chóng)為施藥目的，而更強(qiáng)調(diào)“調(diào)控”害蟲(chóng)蟲(chóng)口密度，減少用藥量。另外，注意輪換用藥，避免單一藥劑反復(fù)使用；推廣先進(jìn)的施藥器械及技術(shù)，提高植物源殺蟲(chóng)劑的使用效果。最后，加強(qiáng)生物技術(shù)創(chuàng)新，以解決植物源殺蟲(chóng)劑工業(yè)化生產(chǎn)中存在的一系列限制問(wèn)題。

中國(guó)擁有十分豐富的植物資源，很多具有優(yōu)良?xì)⑾x(chóng)效果的植物尚待發(fā)現(xiàn)，故應(yīng)深入開(kāi)發(fā)植物資源庫(kù)，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。特別是在可持續(xù)發(fā)展理念深入人心，綠色儲(chǔ)糧、無(wú)公害防治儲(chǔ)糧害蟲(chóng)的行動(dòng)日益受到關(guān)注的今天，應(yīng)盡快開(kāi)發(fā)出低毒、低殘留、穩(wěn)定性高，防效顯著的植物源殺蟲(chóng)劑，并進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)，這在中國(guó)防治儲(chǔ)糧害蟲(chóng)、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色化發(fā)展的實(shí)踐中一定能發(fā)揮更大的作用。