第六章 植物源农药

农药学相关知识

植物源农药

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基 本 知 识 研 究 现 状 研 究 方 法

1. 2. 3. 4. 5.

基本概念 发展简史 作用方式 有效成分 主要特点

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1.植物源农药的概念(botanical pesticides)利用植物资源开发的农药。狭义概念， 指直接利用植物产生的天然活性物质或植 物的某些部位而制成的农药。广义概念， 还包括按天然物质的化学结构或类似衍生 结构人工合成的农药。植物源杀虫剂(botanical insecticides) 植物源杀菌剂(botanical fungicides) 植物源除草剂(botanical herbicides)

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2. 植物源农药的沿革中国《周礼·秋官》记述“嘉 草攻之”、“莽草熏之”、 “焚牡菊，以灰洒之”等防 治害虫的方法

我国公元6世纪, 藜芦作杀虫剂 欧洲18世纪中叶才有藜芦治虫 的报道。

19世纪60年代开发相对安全的植 物源农药重新受到重视。同时， 现代科学技术包括生物学、化学 等迅速发展也为深入研究植物源 农药创造了条件。

19世纪以来，在近代科学技术和 工业发展的基础上，植物源农药 的开发应用逐渐从经验使用阶段 上升到科学试验阶段。

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3.植物源农药的作用方式3.1 触杀和胃毒作用植物毒素phytotoxin

植物次生代谢物质对害虫具有毒杀作用。如除虫菊 素(pyrethrins)、鱼藤酮(rotenone)、烟碱(nicotine) 等；包括由植物天然有效成分衍生合成的农药，著 名例子有拟除虫菊酯类(pyrethroids)和氨基甲酸酯 类(carbamates)两大类杀虫剂。

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3.2 拒食作用拒食剂antifeedant 植物活性物质能抑制昆虫味觉感受器而阻止其摄 食。如从印楝素 (azadirachtin) 和从柑桔种子提 取的类柠檬苦素(limonoids)都是高效拒食剂。

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3.3 引诱或驱避作用引诱剂attractant

驱避剂repellent植物活性物质对特定昆虫具有引诱或驱避作用。 如某些香精油如丁香油可引诱东方果蝇和日本丽 金龟，香茅油可驱避蚊虫。

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3.4 抑制生长发育作用植物源昆虫激素phytogenous insect hormone

从藿香蓟属植物中提取的早熟素 (prococene) 具有抗昆虫保细长激素功能，现已人工合成出活性 更高的类似物； 玉米螟幼虫注射印楝素(0.25-1.0微克/头)后 不能化蛹而成为“永久性”幼虫； 鱼藤酮和鱼藤根丙酮提取物对菜青虫有很强的 抑制蜕皮变态作用。

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3.5 绝育作用

绝育剂chemosterilant

印度菖蒲根部提取的β-细辛脑(β-asarone)能阻止雌虫卵 巢发育；湖南林科所研究表明，马尾松毛虫雄蛾与喜树碱 药腊触10秒种后与正常雌蛾交配，可以引起不育。

3.6 增效作用增效剂synergist 芝麻油中含有的芝麻素 (sesamin) 和由此衍生合成的 胡椒基丁醚(piperonyl butoxzide) 对杀虫剂有增效作用。

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3.7 杀菌或抗(抑)菌作用 杀菌或抗(

从茵陈蒿(Artemisia capillaris Thunb)中分离得 到的茵陈素 (capillin) 对多种植物病

原菌有杀菌作用； 从一种刺桐(Erythrina crista galli)中提取的紫檀素(pterocarpans) 是一种具有杀菌活性的物质；另外，

烟草、鱼藤、雷公藤等植物的提取物能抑制某些病 菌孢子的发芽和生长，或阻止病菌侵入植株。

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3.8 异株克生作用

植物产生的某些次生代谢物质，释放到环境中 能抑制附近同种或异种植物的生长。它们有不同的 作用机制，作为开发除草剂或植物生长调节剂的潜 在资源，至今尚未实用化。

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4.植物源农药的有效成分4.1 生物碱： 一类含氮的有机盐类，如烟草的烟碱，雷公藤中的雷公藤碱。

4.2 糖苷类：葡萄糖分子与另一种有机化合物结合而成的复杂化合物。如巴豆中的巴豆糖苷，皂 荚中的皂荚素，苦木中的苦木素，都是糖 苷化合物。

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4.3 有毒蛋白质：蓖麻含有有毒蛋白质；巴豆毒素也是毒性蛋白，具有胃毒作用。

4.4 挥发性香精油、单宁等： 山苍子、樟树叶、桉树叶等许多植物的挥发油均具有忌 避作用或毒杀作用。

4.5 有机酯类、有机酮类： 除虫菊中的除虫菊酯、鱼藤及厚果鸡血藤中的鱼藤酮。

4.6 萜类：如印楝、苦楝等楝科植物中的杀虫有效成分均属该类。

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5.植物源农药的特点5.1 作用方式多样

优 点

毒杀、忌避、拒食、抑制害虫正常生长发育等 破坏消化系统 干扰害虫的神经传导 抑制解毒酶和内分泌 5.2 昆虫不易产生抗性 植物性杀虫物质 长期协同进化 昆虫

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5.3 有利于保护天敌 更长期地、有效地控制害虫种群的增长

优 点

5.4 符合IPM理论和农业可持续发展战略 对害虫的作用较为缓慢，一般不直接杀死害虫 阻止取食或抑制幼虫生长发育，抑制害虫种群增长 5.5 环境污染轻，对人类健康安全 植物性杀虫物质都是自然界来身存在的物质， 不会发生农药富集

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5.6 作用比较温和缓慢 在遇到有害生物大量发生迅速蔓延时就比不上化学 合成农药那样能够起到控制作用

缺 点

5.7 杀虫植物资源有限木本植物，利用其根皮、茎皮则破坏了整株植物的生长

5.8 植物杀虫物质的生物活性多数不稳定使用成本和防治效果两面个方面难以和常规杀虫剂竞争

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基 本 知 识 研 究 现 状 研 究 方 法

1. 2. 3. 4. 5.

基本概念 发展简史 作用方式 有效成分 主要特点 1. 研究背景 2. 研究进展 3. 研究前景

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研 究 现 状

1. 研 究 背 景 1.1 从“农药万能论”到“农药无用 论” 1.2 现代社会仍然需要杀虫剂 1.3 理想的害虫控制剂 1.4 植物源农药的研究已成为当前新 农药开发研究的热点

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1.从“农药万能论”到“农药无用论”农药万能论20世纪40年代 residues残留 三个“R”问题 resistance抗性 resurgance再猖獗

农药无用论20世纪60年代后

1962年美国的Car

son博士出版了 《寂静的春天》(Silient Spring)

40年后的今天， 40年后的今天，人类对农药的认识清醒多了

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2.现代社会仍然需要农药

首先，世界需要更多的粮食，人口的增长使得食 品不足和缺乏营养成为当今世界面临的最大问题 有害生物造成的农作物产量损失占总产量的30% 其次，杀虫剂在控制某些人类疾病方面极为重要 病媒昆虫的防治 昏睡病 疟疾 斑疹伤寒等

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3.理想的害虫控制剂公众对农药的认识也发生了深刻的变化，人们普遍 认 为 21 世 纪 的 农 药 将 成 为 一 种 “ 环 境 和 谐 农 药 ” (environment acceptable/friendly pesticides),类似的名称还有： 生物调节剂(bioregulators) 生物合理农药(biorational pesticides) 理想的环境化合物(ideal environmental chemicals ) 抑虫剂(insectistatics) 抗虫剂(anti-insect agents)

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/c5u1.html