焦健，許念芳，舒銳，姚甜甜，岳林旭

（山東省輕工農(nóng)副原料研究所，山東高密261500）

植物提取物用于蔬菜生產(chǎn)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(nóng)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(xué)防治，不僅帶來了大量的農(nóng)藥殘留，致使蔬菜產(chǎn)量下降、質(zhì)量不高，威脅人體健康，影響菜農(nóng)的經(jīng)濟(jì)效益；而且導(dǎo)致土壤條件嚴(yán)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(nóng)戶單純靠加大農(nóng)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(jìn)行展望，并提出相應(yīng)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(yīng)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(chǎn)品越來越注重質(zhì)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(fù)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(xué)防治，雖然可以有效地防治病蟲害，但化學(xué)藥劑的過度使用、濫用等現(xiàn)象帶來了一系列的問題，農(nóng)藥殘留、病原菌的抗藥性、土壤條件嚴(yán)重惡化、生態(tài)環(huán)境破壞等，導(dǎo)致蔬菜產(chǎn)量下降、品質(zhì)變劣，影響菜農(nóng)的經(jīng)濟(jì)效益[2]，是制約蔬菜生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的重要因子[3]。找出新的、有效的、經(jīng)濟(jì)無害的藥劑和方法，是目前蔬菜生產(chǎn)中亟待解決的難題之一，也是當(dāng)今蔬菜生產(chǎn)和科研工作中的研究熱點(diǎn)[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(xué)物質(zhì)，具有殺蟲、抗菌等活性。以植物提取物為基礎(chǔ)材料進(jìn)行植物源農(nóng)藥的研發(fā)已成為農(nóng)藥開發(fā)的熱點(diǎn)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(nóng)藥市場對植物源農(nóng)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(chǎn)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(jìn)行了大膽的嘗試，利用植物提取物對植物病原菌進(jìn)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(qiáng)，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(shù)等8種植物提取液對金黃色葡萄球菌也有較強(qiáng)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(xì)菌的生長；蒲公英中的倍半萜可以在一定程度上抑制細(xì)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(shí)驗(yàn)條件下對細(xì)菌顯示出很強(qiáng)的抑制作用[12]。孟昭禮等[13,14]自1983～1998年進(jìn)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(dá)到理想的防治結(jié)果。趙培潔等[16]研制出對霜霉病防治效果顯著的農(nóng)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(xué)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(jì)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(jī)理不明性。病害很難產(chǎn)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(chǎn)的果蔬產(chǎn)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(xué)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(chǎn)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(dá)到很好的防效，例如德國Trifolio-M公司生產(chǎn)的NeemAtalT/S產(chǎn)品添加印楝A，其含量達(dá)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(chǎn)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(dá)到快速擊倒效用，尤其是對飛蟲。當(dāng)今，植物精油產(chǎn)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(jìn)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(nóng)藥均已產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)[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(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)為綠色除草劑，并取得專利，進(jìn)行推廣應(yīng)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(qiáng)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(zhì)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(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的根本，農(nóng)產(chǎn)品安全和環(huán)境保護(hù)已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，因此，高效、低毒、綠色、無公害的植物源農(nóng)藥已成為農(nóng)藥家族中的寵兒，將成為本世紀(jì)農(nóng)藥的生力軍。由于植物源農(nóng)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(chǎn)生抗藥性等特點(diǎn)，被國家發(fā)改委和科技部列為本世紀(jì)優(yōu)先重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，是世界各國公認(rèn)的綠色農(nóng)藥，可作為生物防治方法，廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物的病蟲害防治，特別是在直接食用的農(nóng)作物品種上，如水果、蔬菜等使用更顯其優(yōu)勢[18]，利于進(jìn)一步促進(jìn)蔬菜產(chǎn)業(yè)的“綠色”發(fā)展，將為進(jìn)一步完善無公害蔬菜栽培技術(shù)體系、豐富蔬菜抗病增產(chǎn)理論提供新的思路和途徑。現(xiàn)在大力提倡“綠色農(nóng)業(yè)”，注重環(huán)境保護(hù)和發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)，植物源農(nóng)藥的積極研究和開發(fā)，對保證我國的蔬菜乃至農(nóng)作物安全生產(chǎn)有著重要且深遠(yuǎn)的意義。

2.1 建立植物源農(nóng)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(jìn)行全面、系統(tǒng)、深入調(diào)查研究，以有害生物為對象進(jìn)行普篩，明確我國植物源農(nóng)藥的產(chǎn)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(nóng)藥的開發(fā)提供物質(zhì)保障和科學(xué)依據(jù)[25]。

2.2 改進(jìn)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(jìn)提取技術(shù)取代水浴蒸煮、有機(jī)溶劑提取等傳統(tǒng)的植物活性物質(zhì)提取方法。（2）利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)和發(fā)酵工藝?yán)砟?，將基因轉(zhuǎn)移到微生物上，再通過發(fā)酵來產(chǎn)生植物源次級產(chǎn)品。（3）利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將產(chǎn)生抗性成分的DNA片段轉(zhuǎn)嫁到新物種中以防止病蟲害及雜草的侵染。（4）參考復(fù)方中草藥方，將單一的提取物成分盡可能的混合，以達(dá)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(shè)法采用植物源助劑和化學(xué)反應(yīng)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(guān)鍵是藥物的活性物質(zhì)，可以借鑒美國、德國等以活性先導(dǎo)分離技術(shù)獲得具有顯著生物活性的新穎骨架結(jié)構(gòu)化合物的方法，進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾與改造，再進(jìn)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(qiáng)產(chǎn)業(yè)化

現(xiàn)今登記的植物源農(nóng)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(zhì)提取分離技術(shù)的規(guī)模化、工廠化，以滿足大批量生產(chǎn)的需求；要加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)制訂，目前我國絕大多數(shù)植物源農(nóng)藥沒有國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，且植物源藥劑產(chǎn)品質(zhì)量的檢測方法較為混亂，給藥劑的推廣帶來障礙。植物源農(nóng)藥的產(chǎn)業(yè)化需要標(biāo)準(zhǔn)做基礎(chǔ)，針對我國農(nóng)藥市場較混雜的局面，我們應(yīng)依靠質(zhì)量求生存，提高產(chǎn)品技術(shù)含量，打造屬于我們自己的品牌，增強(qiáng)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(nóng)藝師，主要從事農(nóng)作物高產(chǎn)栽培技術(shù)研究工作

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