快捷搜索:

杀虫剂分类介绍(五)植物源杀虫剂:介绍一种近乎完美的农药

 

第一节 三大植物源杀虫剂

1. 印楝素和印楝油

印楝 [liàn] 素是从印度苦楝树(印楝树)中提取的活性成分,是目前世界上公认的活性最强的植物源拒食剂和近乎完美的生物农药,印楝油(Neem Oil)是欧美国家花园种植者用得最多的非化学合成的杀虫剂。

印楝油

据华南农业大学农学院天然农药与化学生物学实验室徐汉虹教授等人撰写的论文《植物源农药印楝素的研究与应用》介绍,印楝树的发现源于发生于1959 年苏丹的一场蝗灾,当时德国著名昆虫学家 Heinrich Schmutterer 教授在苏丹考察过程中,目睹了成千上万蝗虫入侵,几乎所有植物被吃尽,唯独印楝树的叶子完好无损。Schmutterer 教授回国后,发起了从印楝树中分离对蝗虫具有拒食或忌避作用的活性成分的倡议,引起西方国家学者对印楝树的研究热潮。

但是印楝素的化学成分和结构异常复杂,从印楝素的分离得到直至其化学结构的确定,历时17年。在印楝素十余种化合物组分中,现在能够确定的含量最高、拒食活性最强的是印楝素A,其次是拒食活性较低但抑制昆虫生长发育活性更强的印楝素B。

本应该是最值得进行商业化开发、工业化合成生产的印楝素,不仅组分和结构复杂,而且化学合成更难,英国剑桥大学Steven Ley教授与其35个合作者花了22年的时间,于 2007 年才首次完成了印楝素的全合成,整个过程包括 71 步化学反应,其中一个片断需 48 步反应才能得到,最终总收率仅为0. 00015%。印楝素因而不能像除虫菊素和烟碱那样作为先导化合物,至今没能发展出一个人工合成的杀虫剂大类。

印楝素的防治谱非常广,对鳞翅目、 膜翅目、鞘翅目等 10 余 目 400 多种农、林、储粮和卫生害虫都有生物活性,对害虫的作用方式多种多样,包括拒食、抑制生长发 育、忌避、胃毒和绝育等作用,其中以拒食和抑制昆虫生长发育尤为显著,这 2 种作用方式在植物源农药研究中也最具代表性。印楝素也有对真菌和线虫的杀菌活性,印楝树的树叶埋在土里就能对线虫和真菌起到抑制作用。

之所以说印楝素是近乎完美的杀虫剂,是因为它对脊椎动物的毒性极低,对鸟、鱼、蜜蜂、蚯蚓等非靶标生物安全,对农业害虫的天敌捕食性益虫无明显影响,在作物和土壤中无残留,由于作用位点和作用方式多样,害虫也不易产生抗药性。缺点只是起效慢,需要5-7天才能达到防效峰值。

由于目前仍未有商业上可行的化学合成办法,印楝素只能自印楝树提取。印楝树的种子、树叶、枝条和树皮中都含有印楝素,种子中印楝素的含量最高,但也仅有0.3-0.5%。

印楝树生长在印度、中东和非洲热带河谷地区,被美国农业部誉为“可解决全球问题的树”。我国华南农业大学的农业昆虫学家、昆虫毒理学家赵善欢院士于1986年开始将印楝树引种到我国海南岛、广东雷州半岛和云南西双版纳地区,以培养印楝素生物农药的原料基地。我国现已成为世界上印楝树人工种植面积最大的国家,原成都绿金生物科技有限公司董事长吴成奎在印楝种植和产业化方面有重要贡献,目前国内生产销售的印楝素杀虫剂主要也是经中国万泰和美国农业部有机认证、欧盟生态认证的绿金生物的产品。

印楝树的枝叶和种子(图片来自大英百科全书)

我国黄河以南地区生长的中国本土苦楝树与印楝树同是楝科但不同属,中国苦楝树耐0℃以下的低温,而印楝树在12℃以下的温度就不能存活。中国苦楝树应该也有杀虫活性,但目前生产销售的苦楝油实际上可能都是印楝油,中国苦楝树的农药用途鲜有提及。

中国苦楝树(作者許天麟)

2. 苦参碱

苦参碱是我国生产和应用最多的植物源杀虫剂,是一类从苦参和苦豆子等豆科植物中分离出的生物碱,包括一些其他类似的生物碱。苦参碱及其类似物具有多种医用活性和杀虫、杀螨、抑菌等农用生物活性,防治对象主要有蚜虫、菜青虫、小菜蛾、斜纹夜蛾、粘虫、茶小绿蝉、害螨和番茄灰霉病等,对人畜有低到中等毒性。

苦参(图片来自A+醫學百科)

苦参碱具有胃毒和触杀作用,主要作用于昆虫靶标的神经、呼吸、代谢系统,麻痹昆虫的神经中枢,使虫体蛋白质凝固,气孔堵塞而窒息死亡。我国对苦参碱的医学用途研究得多,对它的农业用途研究得相对少。和印楝油一样,目前没有化学合成,也没有经过结构修饰的半合成衍生物农药。

3. 鱼藤酮

鱼藤酮是从鱼藤草(毒鱼藤)的种子、茎部和根部提取的酮类化合物,属于细胞线粒体毒性杀虫剂,具有强烈的触杀和胃毒作用,起效快,杀虫迅速,通过抑制细胞内呼吸链致害虫缺氧性休克,最终因呼吸衰竭而死亡,对菜青虫、小菜蛾、蚜虫和螨虫高效,对鱼类剧毒(虾类除外),常被用于捕鱼使用的毒杀剂,也可用于杀螺。

鱼藤草(图片来自植物故事网,作者那又怎样)

鱼藤酮对眼睛、皮肤有刺激作用,急性中毒可出现恶心、呕吐、胃痛、腹泻、惊厥、震颤,对肝、肾有损害作用。

医学上,鱼藤酮在防止肺癌上取得了重要突破,但同时也有怀疑它是帕金森综合症的祸首之一。

第二节 植物源农药的几个特点

除印楝油、苦参碱和鱼藤酮外,自然界还有许多植物具有防御病虫害的活性成分,包括植物碱等次生代谢产物和蛋白质类化合物,也都有杀虫/杀菌以及拒食、忌避作用。与化学农药相比,植物源农药一般有以下几个特点:

  1. 植物源杀虫/杀菌剂来自植物中提取的化合物而非人工合成,所以环境相容性好,容易降解而不污染环境,但同时结构稳定性差,暴露在光、热、碱中很容易分解而失效。
  2. 植物源农药的的生物活性往往多种多样,不仅可能同时具有杀虫、杀螨、杀菌与杀线虫的活性,还兼有调节植物生长、诱导植物抗病和抗逆能力甚至改善作物品质、保鲜等作用。
  3. 植物源农药往往含有多种有效成分,且作用机制与一般化学合成农药不同,不易使有害生物产生抗药性。
  4. 植物源农药由于其原料来源、储存加工、制剂工艺等方面的一些特殊要求, 一般情况下价格偏高。

植物源农药由于成分复杂,因此不建议与其他化学农药混配施用,尤其不能与碱性农药或化肥混用。

成都绿金生物的印恋0.3%印楝素乳油(图片来自淘宝店铺“生物植保站果攸农资”)

成都绿金生物的阿瓦拉1%印楝素水分散粒剂(图片来自淘宝店铺“生物植保站果攸农资”)

[注:本文部分图片来自互联网!未经授权,不得转载!每天跟着我们读更多的书]


互推传媒文章转载自第三方或本站原创生产,如需转载,请联系版权方授权,如有内容如侵犯了你的权益,请联系我们进行删除!

如若转载,请注明出处:http://www.hfwlcm.com/info/241278.html