12 农药植物资源新

第十二章农药植物资源

农药植物资源是指植物体内含有驱拒、干扰或毒杀害虫、抑制病菌和除草等物质的一类植物。

农药植物即指具有杀虫、杀菌作用的植物。

植物农药是指用于防治病虫草害的植物体及植物体的提取物,有时也包括提取物的人工合成物。

第一节概述

一、农药植物资源的有效成分及特点

1、有效成分

其有效成分多为生物碱、皂素、挥发油、鞣质、甙类树脂、鱼藤酮等。

2、特点

植物性农药具有成本低、残毒少、无污染、无药害等特点。为了保证人们的身体健康，目前世界各国都非常重视农副产品的污染问题，提倡生产和使用低毒农药，因此，对植物性农药的发掘也越来越受到人们的重视。

化学农药的三大问题

1、毒性问题化学合成农药特别是杀虫剂大多缺乏选择性，对生物毒性广谱，除了对有害生物的控制作用，对非靶标生物如：人、畜、鱼贝、鸟、天敌等生物也有毒性。

2、残留问题农药施用于农田，其“归宿”主要有二个方面：一是分解为无毒无害化合物；二是残存于人类赖以生存的环境之中。残存于土壤、水源、大气、以及农作物及农副产品中的农药还会对人类及环境产生深远影响，特别是一些性质稳定的药剂，可能给人类和后茬作物带来慢性毒性问题，

3、抗性问题大量不合理的使用农药，有害生物特别是害虫、病原菌很快就会对农药产生抗性，若要达到防效，势必要成倍加大用药量，反复使用农药，结果是抗药性更强，环境污染加重、对非靶标生物，即害虫的天敌杀伤，人为打破自然界生态平衡，使有害生物再猖獗，抗性发展到一定程度，则造成防治无效。

二、农药植物资源的分类

(一)按使用目标分类

可分为杀虫剂类、杀菌剂类和除草剂类。

1．杀虫剂类植物农药指含用对害虫有毒杀作用物质的种类。如除虫菊含有对许多害虫有毒的除虫菊酯类化合物，苦参含对多种害虫具有毒性的苦参碱。

2．杀菌剂类植物农药指对植物病菌有杀灭作用物质的种类。如藜芦提取物对马铃薯晚疫病杀菌效果可达67％。

3．除草剂类植物农药指对杂草有抑制或杀灭作用物质的种类。如有人研究发现燕麦和拉拉藤(Galium mallugo)根中含莨菪亭(scopletin)对很多植物的种子发芽有抑制作用，炭疽菌对大豆菟丝子有很好的防治效果等。

(二)按杀虫、杀菌方式分类

可分为寄生性、毒杀性、驱拒性和激素性等。

1．寄生性植物农药指利用寄生植物(主要是细菌、真菌等)的寄生作用杀灭病虫害和病菌。如苏云金杆菌产生的多种毒素制剂(Bt)对150余种害虫(主要是鳞翅目)有非常好的杀灭作用；白僵菌制剂对大豆食心虫、松毛虫和玉米螟等也有很好的效果。

2．毒杀性植物农药指利用植物的次生代谢产物杀灭虫害和植物病菌。如除虫菊酯、烟碱；苦参碱等。

3．激素性生物农药指利用植物中含有的昆虫激素及其类似物干扰害虫的发育过程或引诱害虫而用其他农药毒杀，进而达到杀虫目的。

4．驱拒性植物农药指利用植物中含有害虫所不喜欢或讨厌的某些物质，以防御害虫取食，进而使害虫饥饿而死亡。

(三)按杀虫活性化合物分类

1.光活化毒素：这类植物次生代谢天然产物，只有在光这种生态因子参与下，才能发挥毒杀效应，已发现植物源光活化毒素有呋喃香豆素、多炔类等，菊科和芸香科植物的光敏化合物种类最多，现在科学家已经研究利用光敏物质作杀虫剂、除草剂。

2.杀虫生物碱：天然有机化合物，如烟碱、苦参碱、百部碱等。以毒扁豆碱为模板合成的氨基甲酸酯杀虫剂，是世界公认的三大类成熟杀虫剂之一。新型高效杀虫剂吡虫啉就是仿烟碱分子结构而合成的，成为农药发展史上的一个新的里程碑。

3.植物精油：植物中提取的具有特征香气的一类物质。含量较丰富的植物有松科、樟科、木兰科等，精油对昆虫的作用方式主要是熏蒸、忌避、杀卵和抑制生长发育等，有的可作为杀虫增效剂。

4.倍半萜和二萜：典型的倍半萜杀虫植物------苦皮藤，从80年代初起，西北农大吴文君教授等对苦皮藤进行多学科交叉研究，发现其有4种农用生物活性，即对昆虫的拒食活性、麻醉活性、毒杀活性、对真菌的杀菌活性。并有二种制剂问世。

5.柠檬素：在楝科（Meliaceae）、芸香科、苦木科等植物中存在着一些带苦味的三萜类化合物，称为柠檬素类化合物（Limonoids）。柠檬素在防治作物病虫害方面占有重要地位，早在千年以前，中国和印度劳动人民就知道用富含柠檬素的楝科植物来防虫，但直到20世纪70年达初，提取和加工方式还非常原始。1985年以印楝素为主要成份的第一个商品药剂Margosan---0在美国获准登记，这是继除虫菊酯后第二个被批准使用的植物性农药。印楝素的杀虫作用主要有：拒食和忌避、生长发育抑制、毒杀作用，是目前世界公认的活性最强的拒食剂，印楝是植物源农药的代表，它几乎达到了作为理想农药所要求的全部标准：广谱、对天敌干扰少、无明显的脊椎动物毒性和药害，环境中降解迅速，资源丰富可再生。

6.植物源昆虫激素：蜕皮激素，含有这类物质的植物达1000多种。对昆虫具有抑制生长发育、抑制取食和蜕皮、对昆虫生殖抑制影响，产品有抑食肼、米满，该药剂在1996年英国布莱顿会议上被推荐为lPM理想用药，被上海、杭州市选为“蔬菜上提倡使用的农药”。保幼激素、典型的昆虫生长调节剂，商品有：灭幼宝、哒幼酮。

7.黄酮类化合物：鱼藤酮，是从鱼藤属植物中提取物，三大传统杀虫植物之一，可防治800多种害虫，国内已有几家生产。

8.另有番荔技内酯、杀线虫剂、植物源抗虫转基因，作为新的生物科技成果，有的己经在无公害农业生产中发挥重要作用

三、农药植物资源研究现状与展望

我国使用植物性农药已有两千多年的历史。《周礼》中有用莽草驱虫的记载；《本草纲目》中对鱼藤根的使用作了较详细的记载。欧美各国从17世纪起，

也开始了这方面的研究工作。我国从20世纪50年代起，对植物性农药进行广泛的调查和研究工作，发掘出闹羊花、巴豆、百部、雷公藤、厚果鸡血藤等农药植物资源，仅《中国土农药》一书就记载了220种植物性农药分布在86个科中，其中以毛茛科、蓼科、蝶形花科、芸香科、大戟科、菊科、百部科、天南星科等种类较多。目前，具不完全统计，我国植物性农药有297种。

20世纪60年代以来，从植物界中发现了昆虫蜕皮激素，它是昆虫体内一种极微量但对昆虫有生理活性的甾体化合物。在昆虫体内与保幼激素共同作用，以调节、控制昆虫的变态发育。使用蜕皮激素，能使昆虫幼虫至成虫的变态发生异常，从而使害虫死亡。所以在国际上称为害虫防治的“第三代农药”。

近20年来，对蜕皮激素的研究进展较快，发现有些植物种类含蜕皮激素较高，有些种类其含量可达干重的1％以上。较最初从昆虫或其他动物体中提取的含量高出百倍以上。据报道，国外试验过的植物已超过1 200种，其中高等植物近200多科，800多属，已提取、分离、鉴定出的蜕皮素及类似物达40余种，最常见的有β-蜕皮素、百日青甾酮A、水龙素B、蕨类甾酮、蜕皮素和牛膝甾酮等。70年代以来，我国在这方面的研究也有了较大进展。中国科学院昆明植物研究所发现露水草提取蜕皮激素得率达干重的1．2％，其根部可达2．9％；80年代以来又先后从陆均松、水竹叶等植物中提取β-蜕皮激素。从植物中提取蜕皮激素，对植物性农药的研究和使用起了积极的促进作用。同时对益虫繁育和组织培养也有较好的作用。

未来植物保护的趋势是将害虫和病菌等造成的损失控制在一定的阈值内，调节有害生物种群的密度币口数量，确保生态平衡，而绝不是将有害生物斩尽杀绝。未来的农药应该是绿色农药或环境友好农药。农药的主要作用是影响、控制和调节各种有害生物的生长、繁殖过程，使有害生物得到抑制，又不对人类健康产生危害，不破坏生态平衡。生物源农药对人畜相对安全，较少环境污染，抗性发展较缓慢，受到农药和植物资源研究者的重视。在现代先进的植物保护理念影响下，包括植物性农药在内的生物农药开发利用是未来农药的发展方向和研究热点之一。一些生物源物质曾作为先导化合物，经过结构优化后开发成优秀的农药品种，不少从矿物、植物、动物和细菌中获得的生物源农药已经成为广泛应用的农药品种。目前全世界应用的生物源农药品种约30种，仅Bt制剂一个品种的年销售额就达9．84亿美元。我国开发的井冈霉素至今仍然是防治水稻纹枯病的优秀农药品种。

四、农药植物的寻找及分析

1．有毒植物的特点及识别

⑴鼻闻：凡鼻闻有闷、臭气、香气或有特殊刺激气味的植物，大都可以毒杀害虫和病菌。

⑵解剖：将植株折断或切断，有汁液流出，如有乳白色或淡茶褐色汁液流出，或对皮肤有刺激作用的植物，大多含有毒杀害虫和病菌的有效成分。

⑶观察：一般人畜拒食，不被害虫危害的植物，多具有杀虫、杀菌作用。

2.农药植物有效成分的性质和鉴别

简单介绍几种主要成分的鉴别方法：

⑴挥发油<芳香油)：其化学性质为易溶于酒精、乙醚，难溶于水，易挥发。可采用蒸馏法提取，对害虫有熏蒸、触杀作用。

鉴别方法：①用手揉搓植物体各部，有特殊、强烈的气味；②将植物体捣烂，置于水中振荡，表面有油滴呈现，若将油滴于纸上，1小时后即不见痕