植物源中草藥防治農(nóng)業(yè)病蟲害的研究進(jìn)展

劉燕剛，韓 莉，韓錦峰

(1.上海交通大學(xué)藥學(xué)院，上海 200240；2.上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，上海 200240；3.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河南鄭州 450002)

長期以來，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量施用化學(xué)農(nóng)藥防治病蟲害，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)環(huán)境污染，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)變劣，極大地危害了人們的健康。為改變這種狀況，2017年中央一號文件中就提出推動化學(xué)農(nóng)藥零增長行動，《國家農(nóng)藥管理條例》提出花、菜、果、中草藥及菌類生產(chǎn)中不得使用劇毒、高毒化學(xué)農(nóng)藥。

以中草藥為基礎(chǔ)的中醫(yī)學(xué)是以中國古代唯物論和辯證統(tǒng)一為基礎(chǔ)，認(rèn)識自然，認(rèn)識生命，防治疾病，保障人的健康的學(xué)科。具有悠久歷史的“五大農(nóng)書”(《齊民要術(shù)》《王楨農(nóng)書》《農(nóng)桑輯要》《農(nóng)政全書》《授時通者》)中就已有中醫(yī)理論和方法在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的記載[1]。近年的許多研究表明，中草藥對防治農(nóng)作物病蟲害有很好的效果，在減施或不施化學(xué)農(nóng)藥方面會有重要的作用。在國外，也有不少學(xué)者在研究植物藥防治農(nóng)業(yè)病蟲害的應(yīng)用[2-3]?；诖耍撗芯烤C述了植物源中草藥防治農(nóng)業(yè)病蟲害的研究進(jìn)展，為推動減施化學(xué)農(nóng)藥，綠色生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 植物源中草藥在防治農(nóng)業(yè)蟲害中的應(yīng)用

1.1 防治蔬菜蟲害苦參、川楝子和百部提取物對菜青蟲和小菜蛾有較好的殺死作用[4-5]，這3種提取物以6∶5∶6配比時，對小菜蛾的殺傷率可達(dá)98.8%。莨菪油劑對菜青蟲也具有較強(qiáng)的殺傷力，蟲口減退率達(dá)90%以上[6]。魚藤提取物對小菜蛾和多種蔬菜害蟲也有較好的殺死效果[7-9]。蓖麻粗提取物對大棚番茄煙飛虱[10]、小菜蛾[11-12]、蚜蟲[13]、韭菜遲眼蕈蚊[14]和蠐螬[15]都有較好的控制和殺死作用。臭椿提取物對菜青蟲[16]、醉魚草提取物[17]對蘿卜蚜的殺傷力強(qiáng)。還有研究認(rèn)為，印楝素、苦參堿、魚藤酮、百部和茶皂素對許多蔬菜害蟲都表現(xiàn)出很好的防治效果[18]。

1.2 防治果樹蟲害研究表明，澤漆的根莖葉對桃蚜和山楂葉螨有劇烈的觸殺作用[19]，披針葉黃華對枸杞蚜蟲觸殺作用極強(qiáng)[20]。

1.3 防治作物蟲害山海棠、苦楝、百部、澤漆等6種植物提取物噴施在煙草上，蚜蟲死亡率為76%～96%，其混合物比單一提取物的殺蚜效果更好[21-22]；大蒜素和大蒜油對煙蚜也有很強(qiáng)的殺滅活性，而且對蚜蟲的繁殖有一定的抑制作用[23]；除蟲菊素乳油對煙蚜有較強(qiáng)的滅殺活性[24-25]。梁倩等[26]發(fā)現(xiàn)，臭椿提取物對煙蚜的殺蟲活性優(yōu)于商陸、節(jié)節(jié)草、三葉鬼針草等40多種植物提取液，優(yōu)于化學(xué)農(nóng)藥氧化樂果。3.5%苦皮乳油能有效防治煙青蟲[27]。1%印楝素可防治煙草碼絹金龜[28]。印楝素、鬧羊花對煙草斜紋夜蛾有較強(qiáng)的殺傷作用[29]。桉葉油和山蒼子油對煙草甲老熟越冬幼蟲的熏殺率可達(dá)87.7%～100%[30-31]。以上研究都說明，許多植物提取物對煙草害蟲有較好的殺死作用。

澤漆莖葉提取物對麥長管蚜有較好的滅殺效果[32]。中草藥復(fù)方辰奇素能使小麥蚜減退率超過95%以上[33]。臭椿提取物對米象[34]、銹赤扁谷盜[35]、大豆孢囊線蟲[36]都有較好的毒殺作用。苣荬菜和土牛膝對綠豆象有一定的驅(qū)避能力[37]。

2 植物源中草藥在防治農(nóng)業(yè)病害中的應(yīng)用

2.1 防治蔬菜病害植物源中草藥有很好的防治蔬菜病害的效果。從大蒜中提取的大蒜素對黃瓜枯萎病[38]、黃瓜赤星病[39]、白菜黑斑病[40]、辣椒疫霉病[41]、番茄灰霉病[42]、番茄早疫病[43]等都有很好的防治效果，尤其對番茄葉霉病的防治效果明顯優(yōu)于化學(xué)農(nóng)藥多菌靈和甲布津，因此在防治此病時可以完全替代化學(xué)農(nóng)藥[44]。另外，洋蔥油對番茄灰霉病也有較好的防治作用[42]，藿香精油對辣椒炭疽病和番茄早疫病的抑制率達(dá)100%[45]。朱水方等[46]還發(fā)現(xiàn)12種中草藥提取物對黃瓜花葉病毒病都有較好的防治效果。

2.2 防治果樹病害丁香提取物對芒果炭疽病抑制率達(dá)77.64%，黃岑提取物對該病的抑制率為55.59%[47]。研究結(jié)果表明，含有紫草素、黃柏堿、小蘗堿、黃岑素、綠原酸、黃酮類化合物和皂苷類化合物的中草藥制劑都能很好的防治蘋果輪紋病[48]、核桃爛腐病、櫻桃流紋病等病害[49]。

2.3 防治農(nóng)作物病害研究表明，6種中草藥提取物(分別含有生物堿、黃酮類、香豆素等物質(zhì))對煙草黑脛病的防治效果均優(yōu)于化學(xué)農(nóng)藥甲霜錳鋅[50]。心葉落葵[51]、三葉鬼針草、連翹、大黃和板藍(lán)根[52]等植物的提取物防治煙草TMV的效果在90%以上，另外，商陸、毛葉子花等10種植物的提取物對TMV的抑制率達(dá)80%～90%[53]，這些研究表明防治煙草TMV可以使用中草藥提取物，大量減施甚至替代化學(xué)農(nóng)藥。

中草藥對糧食作物的病害也有防治效果。蒼術(shù)和烏藥的甲醇提取物對玉米大、小斑病、水稻胡麻葉病和甘薯黑斑病有較好的防治效果，而且明顯優(yōu)于化學(xué)農(nóng)藥多菌靈[54]。野核桃莖、石榴皮和構(gòu)樹根等的提取物對禾谷鐮刀菌菌絲生長抑制率在80%以上[54]，王樹桐等[55]從126種植物中篩選出甘草和雞冠花，它們的提取物對禾谷鐮刀菌菌絲抑制率分別達(dá)86.99%和100%，由苦參、黃柏、蛇床子等的提取物配成的制劑LS-1對禾谷鐮刀菌的抑制率可達(dá)100%[56]。馬尾松提取物對小麥赤霉病有一定的抑制作用[57-58]?？喽棺印⑹?、大花金挖耳、蒼耳、孜然等植物提取物對小麥白粉病有抑制作用[59]。由狼毒、茵陳、蒿等多種中藥材制成的禾奇正對稻瘟病有很好的防治作用[60]。

2.4 其他蒼術(shù)、丁香、白芥子、熏倒牛等的提取物按一定比例配伍的制劑對于當(dāng)歸(中草藥)病原菌的防治效果很好，產(chǎn)出的藥材質(zhì)量也明顯優(yōu)于施用化學(xué)農(nóng)藥的[1]。

3 中草藥防治病蟲害的途徑

3.1 防治蟲害的途徑植物源中草藥防治農(nóng)業(yè)蟲害主要表現(xiàn)為3種作用：第一，觸殺作用。如苦皮藤[61]、楝科植物含有的四環(huán)三萜類化合物[62]與害蟲體內(nèi)的激素類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)非常相似，表現(xiàn)出很好的接觸死亡作用。第二，麻醉作用。廉喜紅[63]研究證明，苦皮藤根皮中含有的苦皮藤素能作用于害蟲的神經(jīng)-肌肉接頭處，抑制興奮性接點電位，導(dǎo)致害蟲的呼吸減弱，行為遲滯，軟癱麻痹，最后緩慢死亡，魚藤酮殺蟲也是這種作用[64]。李為爭等[65]試驗表明，金龜子食用蓖麻之后，會因被蓖麻中含有的活性物質(zhì)麻醉而死亡。第三，驅(qū)避作用。某些害蟲對某些植物有驅(qū)避性，因此從一些植物中提取活性物質(zhì)可以作為驅(qū)趕害蟲的植物源農(nóng)藥[1]。例如，短亭山麥冬揮發(fā)油對3種煙倉庫害蟲有很強(qiáng)的驅(qū)避性[66]，曼陀蔓提取液[67]對銹赤扁谷盜、苣荬菜和土牛膝提取液對綠豆象[68]都有很好的驅(qū)避性。

一些完整植物對害蟲也有驅(qū)避性，例如，果樹行間種萬壽菊可減少線蟲發(fā)生量[69]，果樹行間種馬鈴薯能防治二斑葉螨[70]。

3.2 防治病害的途徑中草藥植物可以通過多種途徑防止病害：第一，抑制致病菌絲生長。從植物分離出的內(nèi)生菌能降解病菌的致病因子和菌絲、產(chǎn)生拮抗物質(zhì)，誘導(dǎo)植物產(chǎn)生或增強(qiáng)系統(tǒng)抗性，從而抑制病菌的發(fā)展。從構(gòu)樹、枸杞、馬鈴薯、辣椒、曼陀羅、茄子、夾竹桃、煙草等8種植物的莖中獲得抗煙草黑脛病的內(nèi)生菌6株，其中K8(煙草)、T23(馬鈴薯)和T11(構(gòu)樹)對煙草黑脛病防治效果分別達(dá)75.41%、63.93%和70.49%[71]。大蒜提取物可以強(qiáng)烈抑制孢炭疽菌、荔枝雙疫菌，小核菌的生長[72]。第二，減少病毒侵入。中草藥提取物能在靶植物體外使病毒外殼蛋白變性，或與病毒形成抑制物-病毒復(fù)合體，使病毒失去侵染性[73-74]；有些是通過與病毒競爭結(jié)合位點，使病毒與此位點不能結(jié)合而喪失侵入力[75]；或者誘導(dǎo)寄主植物體內(nèi)產(chǎn)生抗毒素(植保素)，產(chǎn)生病程相關(guān)蛋白(植物防衛(wèi)反應(yīng)的重要成員)，提高抗病毒侵入的能力[76-78]。第三，阻止病毒蛋白質(zhì)的合成和RNA復(fù)制[79]。中草藥提取物可以鈍化病毒，削弱病毒的侵染能力，降低病毒RNA在植物體內(nèi)的復(fù)制速度，阻止病毒在體內(nèi)的進(jìn)一步合成。

4 結(jié)語與展望

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中長期大量施用化學(xué)農(nóng)藥，嚴(yán)重影響了食品安全，對人類健康造成了極大的威脅。除化學(xué)農(nóng)藥外，在種植過程中防治農(nóng)業(yè)病蟲害的其他主要措施有農(nóng)業(yè)耕作技術(shù)、物理技術(shù)(光誘殺蟲等)及生物技術(shù)(微生物菌、植物源中草藥)等，前面兩項措施和生物菌在效果和使用條件上有一定的局限性，利用植物中草藥防治病蟲害是最有發(fā)展前途的“古老”的“新”領(lǐng)域，“中醫(yī)農(nóng)業(yè)”將會是我國未來農(nóng)業(yè)的一大亮點[80]，利用植物中草藥防治農(nóng)業(yè)病蟲害是我國落實減施化學(xué)農(nóng)藥的不二措施，主要表現(xiàn)為：第一，我國中草藥資源豐富，還有中草藥為人類治病的幾千年實踐和理論基礎(chǔ)。第二，中草藥防治農(nóng)業(yè)病蟲害既有單一的針對性，又有廣譜性，防治效果好。第三，中草藥防治病蟲害不僅可以增產(chǎn)增效，而且農(nóng)殘大幅降低，農(nóng)產(chǎn)品對人的健康是有益的，甚至有一定的防病治病作用。第四，植物中草藥取材方便、成本低廉、控制期長、高效無污染、與環(huán)境高度相容等優(yōu)點是化學(xué)農(nóng)藥和其他農(nóng)藥所不具備的。據(jù)報道[80]，西方國家早就注意到中草藥有防治病蟲害的作用，在某些植物性農(nóng)藥研究方面已領(lǐng)先我國，為了盡快在我國推動中醫(yī)農(nóng)業(yè)防治病蟲害以達(dá)到減少化學(xué)農(nóng)藥施用的目的，需要加強(qiáng)和加快中草藥防治病蟲害的機(jī)理研究和新品種的篩選，加快防治農(nóng)業(yè)病蟲害的中草藥制劑產(chǎn)品化，國內(nèi)外雖已有中草藥制劑商品化，但數(shù)量不夠多，遠(yuǎn)不夠生產(chǎn)需要。另外，政府的政策引領(lǐng)、技術(shù)指導(dǎo)、科學(xué)研究和示范推廣的資金支持和宣傳支持，提高整個社會特別是從事生產(chǎn)的農(nóng)戶對中草藥防治病蟲害的認(rèn)知和執(zhí)行力，是在生產(chǎn)中推動“中醫(yī)農(nóng)業(yè)”的順利開展的有力保障。