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1、植物源農(nóng)藥的概述0902011033生物工程(1)班張雁峰摘要:傳統(tǒng)的植物病蟲(chóng)害防治主要是采用化學(xué)農(nóng)藥,但近年來(lái)由于濫用化學(xué)農(nóng)藥,造成了對(duì)人類(lèi)健康和環(huán)境的巨大危害,開(kāi)發(fā)低毒高效的植物源農(nóng)藥成為了新的研究熱點(diǎn)。植物源農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)著重解決有效成分提取工藝技術(shù)和適用劑型開(kāi)發(fā)。本文概述了我國(guó)植物源農(nóng)藥的研究現(xiàn)狀,從植物源農(nóng)藥的特點(diǎn)、研究現(xiàn)狀、開(kāi)發(fā)利用途徑、產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀等方面對(duì)植物源農(nóng)藥進(jìn)行了簡(jiǎn)要論述,提出了植物源農(nóng)藥研究及應(yīng)用中存在的問(wèn)題,并展望了植物源農(nóng)藥的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞:植物源農(nóng)藥開(kāi)發(fā)應(yīng)用正文:我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著十分重
2、要的作用。隨著人們健康意識(shí)的提高,大多數(shù)國(guó)家都非常重視農(nóng)產(chǎn)品的安全性,對(duì)農(nóng)藥殘留的限制十分嚴(yán)格。中國(guó)在加入WTO以后,農(nóng)產(chǎn)品出口面臨著非常嚴(yán)峻的“綠色壁壘”,其中農(nóng)藥殘留超標(biāo)是經(jīng)常遇到的問(wèn)題,嚴(yán)重影響了我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。為了降低農(nóng)藥殘留量,努力開(kāi)發(fā)新型農(nóng)藥已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。??植物源農(nóng)藥來(lái)源于自然,能在自然界降解,一般不會(huì)污染環(huán)境及農(nóng)產(chǎn)品,在環(huán)境和人體中積累毒性的可能性不大,對(duì)人和牲畜相對(duì)安全,對(duì)害蟲(chóng)天敵傷害小,且害蟲(chóng)對(duì)其難以產(chǎn)生抗體,具有低毒、低殘留的特點(diǎn),能夠保持農(nóng)產(chǎn)品的高品質(zhì),再加上使用成本低等,優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越受到人們的重視與青
3、睞。在全世界面臨人口迅速增長(zhǎng)、環(huán)境污染壓力日趨嚴(yán)重的今天,更深入、更廣泛的研究和開(kāi)發(fā)安全、無(wú)毒、來(lái)源廣、成本低的植物源農(nóng)藥具有重要的經(jīng)濟(jì)意義、生態(tài)意義和社會(huì)意義。植物源農(nóng)藥的特點(diǎn)與作用機(jī)理(一)植物源農(nóng)藥中的活性成分??天然植物中的殺蟲(chóng)活性物質(zhì)極其豐富,依其化學(xué)結(jié)構(gòu),可大體歸納如下:?1.生物堿類(lèi)??此類(lèi)物質(zhì)對(duì)昆蟲(chóng)的毒力最強(qiáng),對(duì)昆蟲(chóng)的作用方式多種多樣:如毒殺、忌避、拒食、麻醉和抑制生長(zhǎng)發(fā)育等。目前人們發(fā)現(xiàn)的生物堿已有6000多種,已證明有殺死害蟲(chóng)作用的主要有煙堿、喜樹(shù)堿、百部堿、藜蘆堿、苦參堿、雷公藤堿、小薛堿、木防己堿、苦豆子堿等。????
4、2.萜類(lèi)這類(lèi)化合物包括蒎烯、單萜類(lèi)、倍半萜、二萜類(lèi)、三萜類(lèi)。這類(lèi)物質(zhì)有拒食、內(nèi)吸、麻醉、忌避、抑制生長(zhǎng)發(fā)育、破壞害蟲(chóng)信息傳遞和交配,兼有觸殺和胃毒作用,主要有印楝素、川楝素、茶皂素、苦皮藤素、鬧羊花素等。??3.黃酮類(lèi)??黃酮類(lèi)化合物多以甙或甙元、雙糖甙或三糖甙狀態(tài)存在,具有防治害蟲(chóng)作用的主要有魚(yú)藤酮、毛魚(yú)藤酮等。作用方式為拒食和毒殺作用。??4.精油類(lèi)??是一類(lèi)分子量較小的植物次生代謝物質(zhì),此類(lèi)不僅具有毒殺、熏殺、忌避或引誘、拒食、抑制生長(zhǎng)發(fā)育等作用,還具有昆蟲(chóng)性外激素的引誘作用,多用于防倉(cāng)庫(kù)害蟲(chóng),如菊蒿油、薄荷油、百里香油、肉桂精油、松節(jié)
5、油、蕓香精油、蕪香精油等。??5.其他??羧酸酯類(lèi)如除蟲(chóng)菊酯,木脂素類(lèi)如乙醚酰透骨草素,甾體類(lèi)如牛膝甾酮,糖苷類(lèi)如番茄苷等。(二)植物源農(nóng)藥作用機(jī)理??植物源農(nóng)藥中的殺蟲(chóng)活性成分主要是次生代謝物質(zhì),其中許多種次生代謝物質(zhì)對(duì)昆蟲(chóng)表現(xiàn)為毒殺、行為干擾和生物發(fā)育調(diào)節(jié)作用。由于次生代謝物質(zhì)是植物自身防御與昆蟲(chóng)的適應(yīng)演變協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果,昆蟲(chóng)對(duì)其不易產(chǎn)生抗藥性。研究結(jié)果表明,植物源農(nóng)藥對(duì)害蟲(chóng)的作用獨(dú)特,作用方式多樣化,作用機(jī)理比較復(fù)雜,歸納起來(lái)主要有毒殺作用、拒食和忌避作用、干擾正常的生長(zhǎng)發(fā)育作用和光活化毒殺作用等。?(1)毒殺作用:植物對(duì)昆蟲(chóng)最直接、最
6、有效的作用方式就是毒殺作用。??1.胃毒毒殺作用。毒理學(xué)研究表明,具有胃毒毒殺作用的物質(zhì)都可以破壞昆蟲(chóng)的中腸組織,使中腸亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,也可阻斷昆蟲(chóng)的神經(jīng)傳導(dǎo),抑制多種解毒酶,發(fā)揮神經(jīng)毒劑的作用。胃毒毒殺作用的癥狀為蟲(chóng)體脫水縮短,拉稀糞便,甚至拉出直腸或囊泡狀物,直至死亡。??2.觸殺作用。害蟲(chóng)接觸到具有觸殺作用的物質(zhì),表現(xiàn)出興奮狀,其神經(jīng)中樞即被麻醉,并且使害蟲(chóng)的蛋白質(zhì)凝固堵死蟲(chóng)體的氣孔,從而使害蟲(chóng)窒息死亡。??3.熏殺作用。大部分精油都具有熏殺作用,精油可使害蟲(chóng)表皮蠟質(zhì)層顆粒排列發(fā)生變化,破壞中腸組織,抑制中樞神經(jīng)電位自發(fā)放。鑒于熏殺
7、的特殊方式,可將精油用于防治倉(cāng)儲(chǔ)害蟲(chóng)和大棚溫室害蟲(chóng)。??4.內(nèi)吸毒殺作用。內(nèi)吸作用是一種特殊的胃毒方式,與噴霧相比,這種方式對(duì)環(huán)境污染小,不易殺傷天敵。許多植物源殺蟲(chóng)物質(zhì)具有典型的內(nèi)吸毒殺活性。?(2)拒食和忌避作用??具有拒食作用和忌避作用的物質(zhì)并不直接殺死害蟲(chóng),而是允許其存在,但是迫使害蟲(chóng)轉(zhuǎn)移選擇目標(biāo)。任何生物的行為都是在接受體內(nèi)外信息后,由神經(jīng)系統(tǒng)和肌肉系統(tǒng)綜合反應(yīng)的結(jié)果,能夠被外來(lái)化學(xué)物質(zhì)所調(diào)節(jié)。具有拒食和忌避作用的物質(zhì)即是改變害蟲(chóng)的體內(nèi)外信息,然后影響神經(jīng),迫使害蟲(chóng)做出柜食和忌避的行為。?(3)干擾正常的生長(zhǎng)發(fā)育作用??許多植物源農(nóng)
8、藥能夠干擾害蟲(chóng)的生長(zhǎng)發(fā)育,使卵不能正常孵化,幼蟲(chóng)不能正常蛻皮化蛹,蛹不能正常羽化或出現(xiàn)畸形,在害蟲(chóng)的整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中起到主導(dǎo)調(diào)節(jié)作用。目前認(rèn)為該類(lèi)活性成分是干擾了昆蟲(chóng)