哈尔滨市阿城区农产品质量安全检验检测中心 霍启伟
摘 要：随着社会的发展及生态环境的需要，植物源农药的研究、开发与推广成为广大科技人员的研究热点，受到全社会空前的重视和广泛的关注。本研究主要叙述我国植物源农药的研究现状、作用机理、种类、特点及目前存在的一些问题，旨在发展绿色有机农业，生产无公害的农产品，提高人民群众的幸福感。
关键词：植物源农药；活性成分；作用机理；特点
我国是一个农业大国，农药在农业生产中发挥着十分重要的作用。随着人们健康意识的提高，大多数国家都非常重视农产品的安全性，对农药残留的限制十分严格。我国加入WTO以后，农产品出口面临着非常严峻的“绿色壁垒”，其中农药残留超标是经常遇到的问题，严重影响了我国农产品在国标市场的竞争力。为了降低农药残留量，努力开发新型农药已经成为当务之急。
植物源农药来源于自然，能在自然界降解，一般不会对农产品和环境造成污染；在人体和环境中积累毒性的可能性不大，对人和牲畜相对安全；对害虫天敌伤害小，且害虫对其难以产生抗体；具有低毒、低残留的特点，能够保持农产品的高品质；再加上使用成本低等优点，越来越受到人们的重视与青睐。在全世界面临人口迅速增长、环境污染状况日趋严重的今天，更深入、更广泛地研究和开发安全、无毒、来源广、成本低的植物源农药具有非常重要的经济意义、社会意义和生态意义。
1.植物源农药中的活性成分
天然植物中的杀虫活性物质极其丰富，依其化学结构，可大体归纳如下。
1.1生物碱类（alkaloids）
此类物质对昆虫的毒力最强，对昆虫的作用方式多种多样。如：毒杀、忌避、拒食、麻醉和抑制生长发育等。目前，人们发现的生物碱已有6000多种，已证明有杀死害虫作用的主要有烟碱、喜树碱、百部碱、藜芦碱、苦参碱、雷公藤碱、小薛碱、木防已碱、苦豆子碱等。
1.2萜类（terpenes）
这类化合物包括蒎烯、单萜类、倍半萜、二萜类、三萜类。这类物质有拒食、内吸、麻醉、忌避、抑制生长发育、破坏害虫信息传递和交配的作用，兼有触杀和胃毒作用，主要有印楝素、川楝素、茶皂素、苦皮藤素、闹羊花素等。
1.3黄酮类（flavonoids）
黄酮类化合物多以甙状态存在，具有防治害虫作用的主要有鱼藤酮、毛鱼藤酮等。作用方式为拒食和毒杀作用。
1.4精油类（volatile oils）
精油是一类分子量较小的植物次生代谢物质，此类不仅具有毒杀、熏杀、忌避或引诱、拒食、抑制生长发育等作用，还具有昆虫性外激素的引诱作用，多用于防治仓库害虫，如菊蒿油、薄荷油、百里香油、肉桂精油、松节油、芸香精油、芜香精油等。
1.5其他
有羧酸酯类（如除虫菊酯）、木脂素类（如乙醚酰透骨草素）、甾体类（如牛膝甾酮）、糖苷类（如番茄苷）等。
2.植物源农药的作用机理
植物源农药中的杀虫活性成分主要是次生代谢物质，许多种次生代谢物质对昆虫表现为毒杀、行为干扰和生物发育调节作用。由于次生代谢物质是植物自身防御与昆虫的适应演变、协同进化的结果，昆虫对其不易产生抗药性。研究结果表明，植物源农药对害虫的作用独特，作用方式多样化。植物源农药的作用机理比较复杂，归纳起来主要有毒杀作用、拒食和忌避作用、干扰正常生长发育作用和光活化毒杀作用等。
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2.1毒杀作用
植物对昆虫最直接、最有效的作用方式就是毒杀作用。
2.1.1胃毒毒杀作用。毒理学研究表明，具有胃毒毒杀作用的物质都可以破坏昆虫的中肠组织，使中肠亚细胞结构发生变化，也可阻断昆虫的神经传导，抑制多种解毒酶，发挥神经中枢的作用。胃毒毒杀作用的症状为虫体脱水缩短，拉稀粪便，甚至拉出直肠或囊泡状物，直至死亡。
2.1.2触杀作用。害虫接触到具有触杀作用的物质，表现出兴奋状，其神经中枢即被麻醉，使害虫的蛋白质凝固，并堵死虫体的气孔，从而使害虫窒息死亡。
2.1.3熏杀作用。大部分精油都具有熏杀作用。精油可使各表皮蜡质层颗粒排列发生变化，破坏中肠组织，抑制中枢神经动作电位自发放。鉴于熏杀的特殊方式，可将精油用于防治仓储害虫和大棚温室害虫。
2.1.4内吸毒杀作用。内吸毒杀作用是一种特殊的胃毒方式，与喷雾相比，这种方式对环境污染小，不易杀伤天敌。许多植物源杀虫物质具有典型的内吸毒杀活性。
2.2拒食和忌避作用
具有拒食作用和忌避作用的物质并不直接杀死害虫，而是允许其存在，但是迫使害虫转移选择目标。任何生物的行为都是在接受体内外信息后，由神经和肌肉系统综合反应的结果，能够被外来化学物质所调节。具有拒食和忌避作用的物质就是通过改变害虫的体内外信息，然后影响神经，迫使害虫做出拒食和忌避的行为。
2.3干扰正常生长发育作用
许多植物源农药能够干扰害虫的正常生长发育，使卵不能正常孵化，幼虫不能正常蜕皮化蛹，蛹不能正常羽化或出现畸形，在害虫的整个生长过程中起到主导调节作用。目前，研究人员普遍认为该类活性成分是干扰了昆虫正常的内分泌系统，导致生长发育出现异常。这种方式对当代或当年的害虫影响不太明显，但可以控制下一代害虫的发生。
2.4光活化毒杀作用
光活化毒杀作用是植物源农药的活性物质借助于光敏化剂发挥作用，光敏化剂是光活化毒杀作用的关键。目前，被普遍接受的机制是光动力作用和光诱导毒性，即光敏化剂接受一定波长的光子，产生自由基或诱发单线态氧攻击生物的分子，如脂蛋白、酶和核酸等，从而导致害虫的死亡或损伤。
3.植物源农药的特点
3.1优点
3.1.1植物源杀虫剂活性成分复杂，能够作用于昆虫的多个器官系统，有利于克服抗药性。
3.1.2植物源农药在自然界有其自然的降解途径，不污染环境。
3.1.3由于自然界植物种类繁多，仅目前报道过的就有2400余种。具有控制有害物质生活性的高等植物尚未完全开发，故植物源农药有着很大的开发潜力。
3.2缺点
3.2.1大多数植物源农药发挥药效慢，有害生物大面积爆发时，不能满足迅速救灾的需要。
3.2.2制剂成分复杂，活性成分易分解，且对光不稳定，需要在有光的条件下才会有作用。
4.结语
目前，以植物源活性物质作为先导结构合成新农药的成功例子，基本上都是有较大经费投入的国外农药大公司，而我国目前尚未真正形成一个自主创新的农药体系，没有达到世界公认的GLP（药物非临床研究质量管理规范）水平。导致这一现状的主要原因是我国缺乏相应的资金、人力投入和创新平台，在植物源农药的研究和合理配伍上，还非常短缺。我国拥有非常丰富的植物资源，在植物源农药研究方面具有很大的优势，只要加大人力和物力的投入，必将取得可喜的成果。
论文作者:霍启伟
论文发表刊物:《中国科技教育（理论版）》2019年3月
论文发表时间:2019/7/31
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