农药植物资源

第七章农药植物资源主要内容第一节概述第二节主要农药植物资源第一节概述一、农药植物资源的概念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。其有效成分为生物碱、甙类、挥发油、鞣质、树脂、鱼藤酮、蜕皮激素等。二、农药植物资源的分类（一）按使用目标分类1、杀虫剂类植物农药：指含有对害虫有毒杀、驱拒等作用物质的种类，如除虫菊、苦参。2、杀菌剂类植物农药：指含有对植物病菌有杀灭、干扰等作用物质的种类。如藜芦。3、除草剂类植物农药：指含有对杂草有抑制或杀灭作用物质的种类。如燕麦、拉拉藤。（二）按杀虫、杀菌或除草方式1、寄生性生物农药:指利用寄生生物（主要是细菌、真菌等）的寄生作用杀灭病虫害和病菌，也称为微生物农药。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。3、激素性植物农药：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）按利用的化学成分1、酚类2、萜类3、生物碱类4、炔类5、蛋白质毒素6、生氰糖苷7、各种信息素或激素类等植物次生代谢化合物三、农药植物资源研究现状与展望（一）植物性农药的优点目前已知具有杀虫作用的植物在1000种以上，可食虫的植物有450种之多。具有杀菌作用的植物也不计其数，这些富含高生理活性次生物质的植物可能被直接加工成农药而用于农业生产上。植物性农药作为生物农药的重要组成部分，因其具有高效、低毒或无毒、残留低、选择性高、害物一般难以对其产生抗性、又易和其他生物农药相配合等优点，在当今环境保护及农业生态系统日益受到重视的情况下，倍受全世界农药研究及应用部门的广泛重视。植物性农药一般为水剂，受阳光或微生物的作用后容易分解，半衰期短，残留降解快，被动物食取后富集机制差。因此，大量使用植食物性农药一般不会产生药害，相应会减少农药对环境的污染。是真正的无公害农药。这种表现还在于植物性农药具有的营养作用又可提高农作物的营养价值。因此，随着广大消费者对绿色安全食品的需求日趋强烈，人们对植物性农药的认识也越发深刻。（二）几种常见的植物性农药除虫菊素(pyrethrins)1.又称：天然除虫菊素，是由除虫菊花(PyreyhrumcineriifoliunTrebr)中分离萃取的具有杀虫效果的活性成分．2.成分：它包括除虫菊素I（pyrethrinsⅠ）、除虫菊素II（pyrethrinsII）、瓜菊素I（cinerinⅠ）、瓜菊素II（cinerinII）、茉莉菊素I（jasmolinI）、茉莉菊素II（jasmolinII）组成的。3.除虫菊素具有环保和杀虫两大功能，是任何化学杀虫剂无法相比的．环保天然除菊素见光慢慢分解成水和CO2，因此用其配制的农药或卫生杀虫剂等使用后无残留，对人畜无副作用，是国际公认的最安全的无公害天然杀虫剂杀虫由于除虫菊素是由除虫菊花中萃取的具有杀虫活性的六种物质组成，因此杀虫效果好，昆虫不易产生抗药性，可用于制造杀灭抗性很强的害虫的农药。除虫菊素具有麻痹昆虫中枢神经作用，为触杀性杀虫剂，因此杀虫速度快、易于被农户接受。其特征和优势在于：（1）对哺乳动物低毒：除虫菊素是现有的杀虫剂中毒性最低的产品之一，即使偶然吞咽也会很快代谢；（2）高效广谱性：由于除虫菊素中含有一组结构相近的杀虫成分，所以对杀虫有高效广谱性。（3）触杀作用极强，致死率极高，且使用浓度低。（4）作用快速：除虫菊素具有快速击倒、堵死气门致死的触杀作用。蜕皮激素昆虫前胸腺所分泌的一种微量高效的有机物，称为蜕皮激素。当保幼激素存在时，主要起蜕皮作用；当保幼激素不存在时，蜕皮激素可促使幼虫脑神经以及中肠等内部器官的分化，发生变态。蜕皮激素的主要成分都属类固醇化合物，现已能人工合成或从植物体内分离提取。此种激素可使昆虫发生反常的蜕皮，并引起死亡，故可作为防治害虫之用。第二节主要农药植物资源一、除虫菊【植物名】菊科菊属植物。它和烟草、毒鱼藤合称为“三大植物性农药”。【形态特征】多年生草本。株高可达30～60cm，全株银灰色，被绒毛，叶羽状分裂。头状花序，边缘花为舌状花，雌性，花冠白色，中央管状花黄色，两性花。瘦果有5条-7条纵肋。【分布与生境】原产南斯拉夫的达尔马提亚。中国于1917年引种于江苏、浙江一带，现华东、西南各省都有栽培。喜干燥，宜于排水良好的中性或微碱性砂质壤土。不宜连作。用种子繁殖。喜光照、凉爽气候，适应性强。【化学成分】主要杀虫成分为除虫菊酯（pyrethrin）Ⅰ、Ⅱ，瓜菊酯(cinerin)Ⅰ、Ⅱ，茉莉菊酯(jasmolin)Ⅰ、Ⅱ，其中最主要的杀虫成分为除虫菊酯（pyrethrin）Ⅰ、Ⅱ。花的粉末和其他制剂能驱杀蚊、虱、臭虫和农业害虫等。【功能】除虫菊酯对害虫有麻痹作用和击倒作用，杀虫范围较广，是强力触杀剂。其胃毒作用极微弱，对人畜无毒，对植物无药害，在强光及高温下易分解失效。除虫菊酯属于神经毒剂，与DDT的毒理机制十分类似，但击倒作用更为突出。DDT只对周围神经系统有作用，而除虫菊素不但对周围神经系统有作用，对中枢神经系统、甚至对感觉器官也有作用，因此，它同时具有驱避、击倒和毒杀三种不同作用。【综合利用】杀虫；另外一种红花除虫菊(P.coccineum)，开舌状花带红色，杀虫效力较差，一般供观赏用。二、苦参【植物名】别名地槐、山槐。为蝶形花科苦参属植物。【形态特征】多年生草本。奇数羽状复叶，小叶披针形至线状披针形，顶端渐尖，基部圆形，背面有平贴柔毛。总状花序顶生；花冠淡黄色，旗瓣匙形，翼瓣无耳；雄蕊10，花丝仅基部愈合；子房柄被细毛。荚果圆筒形。种子3～7粒，黑色，近球形。花期5～7月，果期7～9月。【生境与分布】生于向阳山坡灌丛、草地中。全国均产。【化学成份】根中含苦参碱（matrine）、氧化苦参碱（oxymatrine）、羟基苦参碱（sophor-anol）、N-甲基金雀花碱（N－methylcytisine）、安那吉碱（anagyrine）、膺靛叶碱（bap-iifoline）、脱氢苦参碱（sophocarpine）、d-异苦参碱（d－isomatrine）、苦参啶（kurarid-in）。去甲苦参酮（norkurarinone）、苦参啶醇（kuraridinol）、苦参醇（kurarinol）、新苦参醇（neo－kurarinol）、去甲苦参醇（norkurarinol）、异苦参酮，另含芒柄花黄素（f-ormononetin）。【利用部位及防治效果】利用根及地上部分根的提取液可防治稻飞虱、金龟子、蝼蛄、地老虎、青菜虫，效果良好。根的5倍水浸液对小麦秆锈病杀菌效果达100%。地上部分的水浸液对大豆蚜虫的杀虫效率达81.4%。三、印楝（AzadirachtaindicaA.Juss）【概述】印楝系楝科（Meliaceae）印楝属（Azadirachta）常绿高大乔木，原产于南亚和东南亚，以印度和缅甸的干热地区自然分布最多。我国无自然分布。1986年赵善欢教授等人从非洲多哥获得种子，在广东徐闻和海南万宁引种成功。1995年，赖永琪研究员从印度将印楝引入云南，在干热河谷地区和湿热地区试种，并开始了印楝杀虫剂的研制和综合利用研究。【形态特征】印楝一般树高在12～18m，分枝较早，主干短，树冠冠幅大，枝叶多而密集；皮硬，有裂纹，灰白至红褐色。叶为不对称针形，长20～40cm，羽状复叶，叶片无毛，暗绿色。花白色，腋生，圆锥花序，两性花。果实光滑，橄榄形，绿（未成熟）到黄色（成熟）。果实内有白色硬果仁1粒，内有种子1～3粒。【生态习性】印楝根系发达，萌发力强，喜温耐旱，适生地区为年降水量350～1500mm，相对湿度40％～80％，海拔700m以下的干旱、半干旱地区。在亚洲南部、非洲、南美洲的许多地区都有分布和栽培。【开发利用】印楝为楝科常绿乔木。原产南亚次大陆和东南亚国家，是一种喜温耐旱的多用途速生树种，3至4年开始开花结实，7至8年后进入盛果期，生产期可持续200年。在全球环境日益恶化的今天，印楝因两种作用引起全世界的普遍关注1.可作为防治干热地区荒漠化的造林树种。例如红河干热河谷地区有草木不生的裸地约46万亩，种植其他树种不易成活，水土流失严重，生态环境十分脆弱。因此，印楝就成为恢复和重建红河干热河谷地区敏感地带生态环境的理想树种。根据规划，到2010年，红河干热河谷地区将种植印楝50万亩，红河谷将成为一条绿树成荫的印楝河谷，中国最大的印楝种植基地。2.其种子可用来制备无害化生物农药。目前已有50多个国家种植印楝，30多个国家在开展栽培和利用研究。据介绍，印楝农药不但可杀灭8至200余种昆虫，而且能杀灭螨虫、线虫、细菌、真菌和病毒；用印楝制备的药物对人体某些炎症、疾病具有疗效，并可充当治疗家畜、家禽的兽药。印楝的开发利用在近30年发展异常迅猛，目前已成为生物农药国际商业性开发的热点。第三代农药——无公害农药替代化学农药是世界农药发展的方向，大量使用化学农药污染环境、食品，对家畜、家禽和有益生物造成严重危害，破坏了生物多样性，并对人类健康构成极大威胁。长期使用化学农药的结果是害虫种群优化，防治难度和生产成本逐年增加。印楝生物农药对温血动物无毒，使用安全，防治对象不易产生抗性。印楝是现知生产无公害农药的最佳植物种类，可望在不远的将来代替或部分代替化学农药。国外的开发研究：1968年两位学者Butterworth和Morgan从印楝种核中成功分离出印楝素（Azadirachtin），到目前为止，已经鉴定出10余种类似物的化学结构，其中AzadirachtinA在种核提取物中的含量最高，而AzadirachtinE的活性人们一般认为最强。这些化合物都属于四环三萜类，在剂量低到0.1ppm时就表现出比较好的拒食活性，是目前世界上公认的活性最强的拒食剂，且对人畜无害。对昆虫还有忌避、调节生长和绝育等多种作用，同时还表现出杀菌和杀线虫活性。美国已开发出以印楝素为主要成分的商品杀虫剂，使之成为继除虫菊酯之后第二个被批准使用的植物源生物农药。中国科学院昆明植物研究所一个创新课题组经过多年研究，成功开发出以印楝种仁为原料，用脱脂、提取、分离等技术提取较高的印楝素的制备工艺，并得到十三个印楝素类的三萜杀虫活性化合物，其中四个为新化合物。2006年，云南已有2万公顷印楝（音同“链”）树种植面积，是世界上最大的印楝种植基地，在这一基础的支撑下，云南可以建成世界印楝产业中心。据悉，从印楝果实中分离提取的印楝素是目前世界上公认的配制无公害农药的主要原料，对几乎所有植物害虫都具有驱杀效果。除此之外，印楝可用作香皂、牙膏等日化产品成产，同时也有很强的药理价值。各国代表参观中国的印楝产品四、陆均松【植物名】罗汉松科陆均松属植物。因叶色翠绿，与产地称为“陆均鸟”的羽毛色彩相似而得名。砍伤内皮能泌出红汁又称泪柏。中国海南岛高海拔热带山地雨林优良用材树种。【形态特征】高达30m，胸径达1.5m，树干通直。大枝轮生，小枝下垂；叶二型，幼树、萌生枝或营养枝上的叶镰状针形，老树或果枝的叶较短，钻形或鳞形。雌雄异株，雄球花穗状；雌球花单生枝顶，无梗。花期3月，10-11月种子成熟时杯状假种皮红色或褐红色。【分布与生境】陆均松属共约20种，分布于大洋洲、南美洲和亚洲的中南半岛、东南亚等地。中国仅有陆均松1种。大树喜光，幼树耐阴；适生于年均气温20度以上，1月平均气温12度、温度大、年降水量2500mm、偏酸性的红黄壤地带。天然林生长慢，而人工林生长较快，具共生菌根。【化学成分】树皮含有较丰富的蜕皮激素。从树皮中分离出三种结晶，结晶Ⅰ是β-蜕皮素，结晶Ⅱ是筋骨草酮C，结晶Ⅲ中含有百日青甾酮A和海南陆均松甾酮两种成分。【利用部位】树皮。【资源开发与保护】园林用途：陆均松树姿优美，干通直，叶色翠绿，为较理想的园林绿化树种。又为优良的荒山造林树种。