曹滌環(huán)
從植物中尋找農(nóng)藥活性物質(zhì),判明結(jié)構(gòu),使之成為創(chuàng)新農(nóng)藥的有效母體,是創(chuàng)制新農(nóng)藥品種的重要途徑。最近,又看到利用秸稈提取物成功開(kāi)發(fā)植物源生物農(nóng)藥的報(bào)道,說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題已引起廣泛關(guān)注,并取得一定的研究成果。植物源農(nóng)藥具有高效、低毒、選擇性高、害蟲(chóng)不易產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點(diǎn),在環(huán)境保護(hù)日益受到重視的今天,引起世界農(nóng)藥界的廣泛關(guān)注,為這一環(huán)境友好型農(nóng)藥的發(fā)展提供了發(fā)展契機(jī)和巨大的市場(chǎng)空間。
一、植物源農(nóng)藥的優(yōu)點(diǎn)
1. 無(wú)污染、不積累
這類農(nóng)藥的有效成分一般都具有生物活性,使用后可以很快失活或被自然界的微生物分解,例如殺蟲(chóng)劑“魚(yú)藤氰”,使用超高劑量噴施,5天后在土壤中已檢測(cè)不出有毒成分,殘留在蔬菜上的毒質(zhì)也微乎其微,是《農(nóng)藥合理使用準(zhǔn)則》規(guī)定允許殘留量的0.1%~0.2%。植物源農(nóng)藥不會(huì)在農(nóng)產(chǎn)品上殘留和積累,因而也不會(huì)對(duì)人類生存和健康造成破壞,不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染。
2. 取材容易,費(fèi)用較低
我國(guó)的植物資源十分豐富,能就地取材開(kāi)發(fā)利用的野生植物農(nóng)藥資源易采集,具有廣泛的利用價(jià)值。
3. 三是操作方便,安全可靠
可以采用簡(jiǎn)單的方法浸提生物農(nóng)藥,有時(shí)甚至無(wú)需專門(mén)的設(shè)備和工廠,保管、施用和運(yùn)輸也十分方便,是安全系數(shù)很高的農(nóng)藥品種。
4. 不會(huì)產(chǎn)生抗藥性
生物農(nóng)藥是從植物中粗提出來(lái)的,有效成分復(fù)雜多樣,尤其是使用兩種以上植物的復(fù)方制劑時(shí),成分更是多種多樣。這就使得害蟲(chóng)無(wú)法對(duì)其中的一種或幾種成分產(chǎn)生抗藥性,從而收到較好的防治效果。
5. 對(duì)害蟲(chóng)天敵危害小
與化學(xué)農(nóng)藥相比,生物農(nóng)藥的有效成分在害蟲(chóng)體內(nèi)存在的時(shí)間很短,很快就被分解或失活,無(wú)法在害蟲(chóng)體內(nèi)積累,因而不會(huì)對(duì)害蟲(chóng)天敵和其他有益昆蟲(chóng)造成傷害,不破壞生態(tài)平衡。根據(jù)試驗(yàn),使用“魚(yú)藤氰”植物殺蟲(chóng)劑的常用劑量噴施,對(duì)蔬菜頭號(hào)害蟲(chóng)蘿卜蚜的防治效果達(dá)到99.85%,而對(duì)蚜蟲(chóng)天敵瓢蟲(chóng)的殺傷率僅為11.58%。
二、植物源農(nóng)藥研究的趨勢(shì)
近年來(lái),世界各地都在大力推廣使用生物農(nóng)藥,有關(guān)資料顯示,2000年生物農(nóng)藥占全球農(nóng)藥市場(chǎng)份額的0.2%,2009年增長(zhǎng)到3.7%,2010年全球生物農(nóng)藥的產(chǎn)值將超過(guò)20億美元,市場(chǎng)占有率達(dá)到4%左右,其中植物源農(nóng)藥占了相當(dāng)大的比重。近年來(lái)國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了植物源農(nóng)藥加工利用的熱潮,隨著大量高毒高殘留農(nóng)藥被逐步淘汰出市場(chǎng),綠色食品和無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的迫切需求,更為植物源農(nóng)藥的發(fā)展提供了巨大的市場(chǎng)空間。目前我國(guó)所涉及的植物及有效成分,包括川楝、印楝、煙堿、魚(yú)藤酮、銀杏、苦皮藤、辣椒素、茶皂素、石蒜素、巴豆毒素、雷公藤和除蟲(chóng)菊等共二十多種,生產(chǎn)廠家近百家,在植物源農(nóng)藥的開(kāi)發(fā)和研制上多種劑型的品種相繼上市,如以印楝開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品就有印楝乳油、懸浮劑、可濕性粉劑和印楝原油等。
目前,我國(guó)已發(fā)現(xiàn)的有毒植物達(dá)一萬(wàn)多種,它們當(dāng)中大都具有殺蟲(chóng)抑菌作用,較有價(jià)值的殺蟲(chóng)植物歸納起來(lái)有如下幾類:對(duì)作物真菌、細(xì)菌病和病毒病確有療效的植物有胡蔓藤、黃柏、大黃、連翹、板藍(lán)根、煙草和茶籽等。對(duì)昆蟲(chóng)具有強(qiáng)烈的驅(qū)趕 (忌避) 作用的植物有樟、桉、楝、肉桂、檀香、野薄荷、土荊芥、夜來(lái)香、玫瑰、丁香、番荔枝、芫荽、香附、使君子、花椒、茴香、黃皮和蕓香(民間稱為臭草)等,其中桉油、樟油、薄荷油、香茅油和黃皮油等,已廣泛應(yīng)用于各種天然驅(qū)蚊劑,深受人們歡迎。可以提煉出對(duì)昆蟲(chóng)有強(qiáng)烈拒食作用物質(zhì)的植物有柑桔、辣蓼、酒餅葉、楝和日本常山等。影響昆蟲(chóng)激素平衡的植物有霍香薊、萬(wàn)壽菊和香茅等。使昆蟲(chóng)絕育的植物有喜樹(shù)堿、姜油、肉桂油和維生素H等。屬于其他類的還有魚(yú)藤、巴豆、除蟲(chóng)菊、博落迥和罌粟等。植物源農(nóng)藥在我國(guó)已有一定的發(fā)展,但在研究和開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)應(yīng)用上還存在一些突出的問(wèn)題,如植物源農(nóng)藥提取難、成本高、擊倒速度慢、有效期短和短期內(nèi)對(duì)害蟲(chóng)種群控制力不強(qiáng)等。尤其是在農(nóng)作物病蟲(chóng)害大量發(fā)生時(shí),與農(nóng)民希望的立竿見(jiàn)影、藥到蟲(chóng)除要求有一定的差距,還未成為防治某一種害蟲(chóng)和病害的當(dāng)家農(nóng)藥產(chǎn)品。開(kāi)發(fā)植物源新農(nóng)藥十分重要的指導(dǎo)思想是:首先要根據(jù)特異活性使其成為先導(dǎo),然后通過(guò)改進(jìn)結(jié)構(gòu)提高生理活性,改善物理性能,降低生產(chǎn)成本。
1.植物源農(nóng)藥有效成分的提純、結(jié)構(gòu)鑒定和理化性質(zhì)將成為主要研究方向
當(dāng)一種天然植物源農(nóng)藥活性物質(zhì)被發(fā)現(xiàn),判明結(jié)構(gòu)之后,能否成為新農(nóng)藥的有效母體,關(guān)鍵在于能否成功地簡(jiǎn)化該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。多數(shù)天然活性物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)不夠穩(wěn)定、持效短,合成難度大或不經(jīng)濟(jì),未經(jīng)結(jié)構(gòu)改選,直接作為農(nóng)藥使用,會(huì)受到一定的局限。植物源農(nóng)藥天然物有兩種分離過(guò)程,一種是通過(guò)初步篩選檢測(cè)出具有某種活性以前的階段,另一種是縮小研究對(duì)象進(jìn)行更深的研究過(guò)程。在證明各成分間的增效作用時(shí),必須將混合物進(jìn)行分解反應(yīng),分離、鑒定所產(chǎn)生的對(duì)應(yīng)產(chǎn)物,或化學(xué)合成單一成分,然后將它們的混合物與天然混合物進(jìn)行活性比較,從而進(jìn)行確定。當(dāng)某一種粗提取物在初步篩選中顯示出某項(xiàng)生理活性時(shí),緊接著對(duì)粗提取物進(jìn)行有效成分的分離工作,同時(shí)還要對(duì)分離后的各組分進(jìn)行跟蹤生物測(cè)定,在弄清這些情況后,植物源農(nóng)藥相互復(fù)配將是今后發(fā)展的又一趨勢(shì),比較成功的例子是印楝素與除蟲(chóng)菊酯或合成除蟲(chóng)菊酯的復(fù)配。除蟲(chóng)菊酯有較寬的殺蟲(chóng)譜,與印楝素結(jié)合,不僅可以提高藥效,而且對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生抗性的害蟲(chóng)防治效果較好。
2.提高植物源農(nóng)藥的穩(wěn)定性也是加強(qiáng)研究的重點(diǎn)
植物源農(nóng)藥的穩(wěn)定性控制是世界上公認(rèn)的難題,以印楝素為例,它的分子在陽(yáng)光和高溫下極易分解,5~8天就會(huì)分解失效,由于天然物的不穩(wěn)定,除了避免與強(qiáng)光、高溫、強(qiáng)酸堿和酶接觸外,在配制制劑的過(guò)程中,可以加入一種或多種環(huán)氧化植物油和一些抗光劑,另外還可以通過(guò)選擇適宜的乳化劑來(lái)使制劑乳化穩(wěn)定。
3.在植物中尋找具有農(nóng)藥生物活性的化合物,通過(guò)結(jié)構(gòu)上的裝飾,獲得新型的農(nóng)藥
成功的例子有源于除蟲(chóng)菊素的除蟲(chóng)菊酯,源于植物中乙烯的乙烯利,源于大蒜中大蒜素的抗菌素402,源于水稻惡苗病菌的赤毒素等,它們都是植物農(nóng)藥成功開(kāi)發(fā)、并廣泛應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的典型實(shí)例,值得大力研究開(kāi)發(fā)和利用。
(作者聯(lián)系地址:湖南省沅江市農(nóng)村辦 郵編:413100)endprint