植物源杀虫剂研究

植物源杀虫剂研究（精选四篇）

植物源杀虫剂研究 篇1

关键词：植物源杀虫剂,作用方式,研究进展,展望

人们利用含有杀虫活性物质的植物的某些部分或提取其有效成分而制成的杀虫剂叫植物源杀虫剂。这种杀虫活性物质主要是次生代谢物质,而次生代谢物质是植物在长期的进化过程中与取食昆虫不断斗争的结果,具有对昆虫不易产生抗药性、低毒或无毒、对环境友好、安全、高效、选择性高的特点,在农作物病虫防治中具有忌避、拒食、触杀或抑制生长发育等多种生物活性[1]。符合农药从传统的有机化学物质向“环境和谐农药”或“生物合理性农药”转化的发展趋势,成为虫生物防治的一种有效手段。自20世纪70年代以来,国内外学者在植物源杀虫剂领域进行了广泛的研究,已发现1600多种植物具有杀虫活性,其中我国广泛分布的就有400多种。这为开发植物源杀虫剂提供了广阔的材料来源和巨大的发展潜力,因此植物源杀虫剂的研究和开发已成为我国新型杀虫剂的创新点,并取得了显著的进展。

1 杀虫植物资源研究

1.1 杀虫植物资源的调查研究

地球上杀虫植物资源极其丰富,有人估计,有毒植物种类约占植物种类总数的4%。1987年出版的《中国有毒植物》一书列入有毒植物1300多种,其中大多数具有杀虫活性[2]。20世纪90年代以来,我国对具有杀虫活性的植物资源进行了较深入地调查研究。张兴等人从1989年对西北地区的杀虫植物资源进行了系统的调查,在西北5省(区)发现了有研究和开发利用价值的杀虫植物47种[3]。徐汉虹等分别对猪毛蒿[4]、肉桂油)[5]、八角茴香近十种植物精油的杀虫作用进行了较为深入的研究[6]。王兴林等报道了砂地柏、大戟、紫穗槐、牛心朴等10种植物提取物对棉铃虫生长发育的影响[7]。余向阳等就砂地柏提取物的杀虫活性作用进行了进一步研究,均有不少研究报道[8]。国外在杀虫植物资源的研究方面也做了大量工作。美国曾成功地研制出鉴定植物提取物毒性的方法,进行了739种高等植物的检验,结果汇编成表输入到计算机中,通过专门程序可以随时获取防治某种具体杀虫最有效的提取物的资料,菲律宾在20世纪80年代末已经有约200种植物被要求登记或报道具有杀虫作用。以色列发现长春花的叶提取物对埃及棉铃虫有驱避和拒食作用。20世纪90年代末以来,国外科研人员分别对数种姜科植物、菖蒲、印度鳄梨等进行了杀虫作用评价[9,10,11]。

1.2 重要的杀虫植物种类

1.2.1 楝科植物

楝科植物是应用较早的杀虫植物,包括:印楝、苦楝、川楝等[12]。盛产于印度的印楝是世界上公认的理想杀虫植物,它的杀虫活性成分是主要分布在种核及叶子中的印楝素,其主要活性成分为一种四环三萜类化合物。现从其种子中已分离、鉴定出数十种柠檬素类化合物,印楝素可对多种害虫,如玉米螟、菜青虫、稻纵卷叶螟、中华稻蝗等具有拒食、忌避、抑制生长发育及毒杀作用。赵善欢等成功地引种了印楝[13]。经测定,国产的印楝种子和树皮印楝素含量较高,这说明在我国种植印楝并用以生产杀虫剂是完全可行的。苦楝和川楝是我国主要的楝科杀虫植物,两者的有效成分均为一种三环四萜类化合物——川楝素,主要用于防治蔬菜害虫,如对菜青虫、小菜蛾等具有忌避、拒食、胃毒及抑制生长发育和产卵忌避作用。经杨东升等研究发现有效浓度的川楝素能显著抑制家蝇幼虫的生长发育,并且家蝇的一些蛹出现畸形,预示其是一种很好的生长抑制剂[14]。

1.2.2 豆科植物

鱼藤原产于热带、亚热带,我国广东、福建、台湾等省都有野生类型。对昆虫有触杀、胃毒两种作用。主要杀虫成分鱼藤酮存在于根部,对昆虫高毒,易分解,在空气中易氧化,在作物上的残留时间短,并对植物生长有刺激作用,对环境无污染,对天敌比较安全,害虫不易产生抗药性。可用于防治蔬菜、果树等作物上的蚜虫、菜青虫、螨、网蝽、蓟马等。

1.2.3 卫矛科植物

卫矛科植物的有效成分为二氢沉香呋喃类化合物。其中最主要的杀虫植物是雷公藤、苦皮藤等。其中苦皮藤研究较多。雷公藤的杀虫有效成分主要为雷公碱,多存在于根皮之中。雷公藤对多种害虫具有胃毒、拒食、抑制生长发育和忌避产卵等杀虫活性,且药效快,为其它一般植物性杀虫剂所不及。苦皮藤的有效成分为苦皮藤素, 从80年代初期起,吴文君等对苦皮藤进行了多学科的交叉研究,并采用生物活性追踪法从苦皮藤根皮中分离鉴定出4个新化合物,分别命名为苦皮藤素Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,并且证实苦皮藤素Ⅰ为拒食有效成分,苦皮藤素Ⅱ、Ⅲ为毒杀有效成分,苦皮藤素Ⅳ为麻醉有效成分,这些活性成分具有相同的二氢沉香呋喃骨架,都是多元醇酯[15]。其根皮粉及茎皮、叶粉具有良好的杀虫作用,种子中的苦皮藤素,对多种害虫具有杀虫活性,其杀虫机理主要是作用于害虫的神经系统和消化系统等[16]。

1.2.4 菊科

关于菊科植物杀虫活性的研究,最著名的例子是除虫菊、猪毛蒿和万寿菊。其中,除虫菊是一种多年生草本菊科植物,是目前世界上唯一大规模集约化种植的杀虫植物,是一种不污染环境、对人畜安全无害、能迅速杀灭害虫而不易产生抗药性、在植物和土壤中无残留的高效天然杀虫剂。用其提取的天然菊酯油是生产高效低毒无公害生物农药和卫生杀虫剂的主要原料[17]。其中白花除虫菊杀虫活性高,在我国东北及西北地区资源丰富,全草都含有挥发油,有刺激性气味,民间用来熏赶蚊虫、苍蝇。猪毛蒿和万寿菊也是广泛分布的杀虫植物,它们所含的活性物质都属于光活化物质,在光下有很强的杀虫作用,主要用于防治蚊、蝇、虱、跳蚤等卫生害虫及米象、赤拟古盗等仓贮害虫[18]。

1.2.5 其它科植物

除了以上4个科植物外,研究较多的还有:樟科、柏科、天南星科、姜科、胡椒科、毛食科、八角科、芸香科、杜鹃科、狼毒科、百合科、唇形科植物等,发现均具有一定的杀虫活性。

2 植物源杀虫剂的有效成分

植物能够产生诸如生物碱类、糖苷类、萜类、醌和酚类、多炔类、噻吩类等多种次级代谢物质,其中许多种次级代谢物质具有杀虫活性,是杀虫活性物质。植物源杀虫剂的有效成分可分为以下几类:

2.1 生物碱

生物碱是一类含N的有机盐基,是植物有毒成分中最大的一类,也是人们较早知道的植物性杀虫有效成分。主要的生物碱有烟碱、百部碱、藜芦碱、苦参碱、雷公藤碱等。如喜树、百部、藜芦、苦参等都是富含生物碱的杀虫植物。具有毒杀、忌避、拒食和抑制生长的作用。

2.2 萜类

萜类化合物在植物中分布很广,可分为单萜类、倍半萜酯类、二萜类、三萜类,是目前最受欢迎的一类植物源杀虫剂。印楝、川楝、苦皮藤等植物的有效成分主要由这类物质组成。近年来,我国研究较多的苦皮藤及同属几种植物的有效成分主要为倍半萜酯类化合物。具有毒杀、忌避、麻醉、抑制生长等作用。

2.3 糖苷类(配糖体)

是葡萄糖的分子与另一种有机化合物结合而成的复杂化合物,在昆虫体内经过化学作用就可变为有毒物质。如茶皂素、巴豆糖苷、苦木素。

2.4 有机酸、酯、酮类

除虫菊素是过去一百多年中最重要的植物源杀虫剂,含有6种非常近似的酯类化合物,并已作为先导化合物发展了一系列新型高效杀虫剂[19]。另外,Takemoto从海藻中分离得到的具有类似谷氨酸结构的化合物软骨藻酸和红藻氨酸,具有强烈的杀虫活性[20]。禾本科植物尤其是玉米对多种病虫的抗性与其体内所含的丁布(2,4-二羟基-7-甲氧基-1,4苯嗪-3-酮)有关,它是禾本科植物的一类重要的次生代谢物质。丁布在植物体内以配糖体形式存在,当玉米螟摄食玉米组织时,激活了B-糖苷酶,此酶使丁布游离,从而抑制幼虫生长。

2.5 噻吩及炔类化合物

许多植物中存在光化学物质,在光照下对昆虫有很强的杀虫活性,如从万寿菊等植物中分离的三噻吩和呋喃乙炔对蚊幼虫有强烈的致死作用。

2.6 有毒的蛋白质、挥发性香精油、单宁、树脂等

蓖麻毒素是蓖麻体内的一种球状蛋白质,有剧毒。相思子毒素也是一种蛋白质毒素,且毒性很高。巴豆香素也是毒性蛋白,有胃毒作用。精油是植物次生代谢物质的一大类,为多种芳香物质的混合物,一般都有特殊强烈的气味,对害虫有一定的忌避及毒杀作用。在叶、果皮、花、种子中含量较多。徐汉虹(1993)报道,猪毛蒿精油在质量分数为0.1%剂量下,对赤拟谷盗、玉米象、黄粉甲等仓库害虫的繁殖抑制率都达100%[20]。单宁是一类结构复杂的非结晶形物质,化学成分属于多元酚的衍生物和含糖物,茶枯中即含有单宁。松香是一种树脂,遇碱即皂化。

3 植物源杀虫剂作用方式的研究

植物源杀虫剂的作用方式表现为拒食、忌避、毒杀、引诱、不育、胃毒、抑制生长发育、毒素类、植物内源激素、植物昆虫激素类、拒食类、引诱和驱避类、绝育类、植物防卫素类、异株克生类。不同种类植物的杀虫活性成分存在差异。因此,杀虫活性物质的作用机理也各不相同[21]。

3.1 毒杀作用

3.1.1 胃毒毒杀作用

大多数植物源杀虫剂都具有胃毒作用,但它们的作用机理并不完全相同。有研究表明,植物源杀虫剂可以破坏昆虫的中肠组织,使中肠结构发生变化,也可能是作为神经毒剂阻断昆虫的神经传导使昆虫死亡。如苦皮藤素V主要是破坏中肠肠壁细胞膜及细胞器膜,对主要消化酶系的活性无影响;而川楝素则破坏中肠组织,阻断神经传导而导致害虫麻痹、昏迷、死亡。

3.1.2 内吸毒杀作用

内吸作用是一种特殊的胃毒方式。具有内吸毒杀活性的植物源杀虫剂,在生产上多用于土壤、种子处理或涂茎、滴心等。印楝素具有良好的内吸传导性,将其施于土壤可被棉花、水稻、玉米、小麦、蚕豆等作物吸收,输送到茎、叶,使整株作物具有抗虫性。苦楝、川楝、苦皮藤、黄杜鹃等植物的提取物都对水稻三化螟具有较强的内吸毒作用。

3.1.3 触杀作用

主要有除虫菊、鱼藤、烟草、苦参等。烟碱对蚜虫具有较强的触杀作用;从苦参中分离出来的苦参碱有较强的触杀活性;除虫菊中的除虫菊素作用于昆虫神经系统。害虫接触到这类杀虫剂,神经中枢即被麻痹,从而中毒死亡。

3.1.4 熏杀作用

植物次生代谢产物中的挥发性精油对昆虫具有熏杀作用。侯华民等研究表明,八角茴香等5种精油对粘虫、小菜蛾、棉铃虫、玉米象都有较强的熏杀作用。高聪芬等发现砂地柏,黄花蒿等精油对玉米象、赤拟谷盗、粘虫和小菜蛾等害虫具有较强的熏杀作用[23]。

3.2 忌避和拒食作用

许多植物源杀虫剂都可干扰昆虫的正常行为,表现为拒食、忌避作用。这种作用主要是利用某些药剂(如茼蒿精油、菊蒿精油)散发出的特殊气味,使昆虫感觉器官难以忍受而离去。拒食产生的主要原因是某些药剂(如印楝素、川楝素、脱氧鬼臼毒素等)抑制了昆虫的味觉功能而表现出拒食效应。如楝科植物对三化螟、菜青虫、粘虫、斜纹夜蛾等具有明显的拒食作用。植物蛋白酶抑制剂与昆虫肠道内的蛋白酶结合并抑制其活力,影响昆虫的消化功能。

3.3 生长发育抑制作用

许多植物源杀虫剂可以干扰害虫的生长发育,如昆虫生长发育延缓,卵不能正常孵化,幼虫不能正常化蛹羽化,或出现畸形,从而降低昆虫群休数量。如印楝素可影响昆虫的交配及卵子的发育,抗昆虫蜕皮激素,干扰昆虫蜕皮,导致昆虫产生形态上的缺陷;苦皮藤反抑制玉米象、红蛉虫和菜粉蝶的产卵并降低孵化率。如从喜树中分离出的喜树碱是目前发现的最有效的一种植物性昆虫不育剂。植物源杀虫剂对昆虫生长发育的影响,目前普遍认为是干扰了昆虫正常的内分泌系统,导致生长发育出现异常。虽然对当代或当年的害虫影响不明显,但它们可以持续地控制害虫下一代甚至翌年的发生,符合农业可持续发展战略。

3.4 麻醉作用

某些植物源杀虫物质对害虫具有特殊的麻醉作用。苦皮藤根皮粉或提取物对粘虫、菜粉蝶、稻苞虫、棉造桥虫等幼虫有麻醉作用[24]。烟碱作用于昆虫神经细胞上的乙酰胆碱烟碱型受体,使神经体持续激活,虫体持续痉挛,麻痹死亡;苦参碱、金雀碱对昆虫具有胃毒麻痹作用,致使昆虫不进食或饱食而死。

3.5 其它作用

植物精油对害虫具有引诱作用,影响离子通道除虫菊酯与细胞膜上的钠离子通道结合,延长其开放时间,引起昆虫休克死亡。相同机理的尚有西藜芦生物碱、胡椒素、阿素宁、墙草碱等;鱼尼丁能与肌质网上的钙离子通道结合,使钙离子进入肌细胞,很快引起细胞死亡,对特定种类昆虫的防治确实有效。苦豆子中的金雀花碱和苦豆碱对昆虫的同工酶有显著的抑制作用等。

4 研究领域中新的发展方向

4.1 植物源光活化毒素

植物光活化毒素是一类在光照条件下对害虫的毒杀效果急剧提高的植物次生物质。人们很早就发现,接触某些植物(如芸香科)汁液,在光下会导致皮炎,家畜在采食了某些植物后,在光照条件下会发生皮肤病变。20世纪80年代后期,我国系统地开展了植物光活化杀虫剂的研究。徐汉虹等(1993年)首次报道了猪毛蒿精油中的茵陈二炔(capillene)有光活化杀虫毒性[17]。除了用于杀虫外,光活化农药也用于杀病毒、病菌、线虫等[25]。

目前,关于光活化毒素的作用机理有光动力作用和光诱发毒性两种。光活化毒素的作用机理包括光动力学原理和光诱导毒性机理两种。前者以噻吩类、醌的衍生物为代表;后者则包括呋喃香豆素、呋喃喹啉碱、呋喃色酮等。由于其来源于植物次生代谢物,高效低毒,对非靶标生物安全、无残留,而且作用机理独特,不易产生抗药性,开发这一类杀虫剂不仅可以有效地控制有害生物的危害,而且能缓解大量化学合成农药带来的环境压力。因而将其作为新型无公害杀虫剂有很大的开发潜力。

4.2 植物蛋白酶抑制剂

植物体内广泛存在着一类蛋白酶抑制剂,植物生理学家发现植物体内的酶抑制剂,具有广谱的杀虫性。它们与昆虫消化道中的蛋白酶相互作用,形成酶抑制复合物(EI), (EI)能阻断或减弱消化酶的蛋白水解作用,从而影响昆虫对食物蛋白的正常消化;但更重要的是(EI)能刺激消化酶的过量分泌,耗尽必需的氨基酸,最终导致昆虫非正常发育或死亡;除此之外,它还可能影响昆虫体内水分平衡、昆虫蜕皮和酶活力调节等;植物蛋白酶抑制剂对人畜十分安全,因为它们在哺乳动物的胃中会被胃酸降解;通过对植物蛋白酶抑制剂的深入研究,它有望成为对环境安全的新型杀虫剂。

4.3 植物导向杀虫剂

在传统农药的施药过程中,由于雾滴飘移等因素的影响,使只有不到1%的施药量对害虫起到了作用,其余99%以上的施药量则造成了环境污染和对生态平衡的危害[26]。徐汉虹等(2003)最近提出了“导向农药”的新概念[27]。所谓“导向农药”就是农药有效成分与导向载体偶联后能在植物体内向特定部位(如叶、果或害虫取食的伤口等)定向积累的农药制剂,可能几倍或几十倍甚至上千倍地减少农药用量,降低对人畜的毒性,减少对环境的污染,无疑将为害虫防治和环境保护注入新的活力。

5 存在问题及展望

5.1 存在问题

植物源杀虫剂是一个新的研究领域,其发展还在不断深入,也存在诸多的困难:一是应用范围窄,只对少数病虫害起作用,缺乏广普性;二是药效发挥受环境因素(温度、湿度、pH、土壤肥力等)的影响较大,存在速效性不够,贮藏稳定性差,质量上不易控制等缺陷,直接导致了植物源农药产业化发展较为缓慢;第三,植物源杀虫剂的有效成分不明确、含量不稳定、并且药效不均一、对防治大规模突发性的病虫灾害显得力不从心;四是不能彻底解决害虫的抗性问题,植物源杀虫剂在进一步的研究中抗性问题将仍是我们需要攻克的难关。另外,从经济角度看,植物源杀虫剂合成困难,成本较高,不易商品化。

5.2 展望

植物源杀虫剂防治书虱的研究 篇2

1 试验材料和方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试仓房

试验选取山东鲁北国家粮食储备库17号仓为试验仓, 30号仓为对照仓。17号仓、30号仓均为高大平房仓, 建于2002年, 长28m, 宽24m, 存粮线高5m。

1.1.2 供试粮食

17号仓为白色春小麦, 2007年入库, 数量为2 532t, 容重为767g/L, 杂质为1.0%, 水分为11.6%, 不完善粒率为5.8%。30号仓为白色春小麦, 2007年入库, 数量为2 605t, 容重为765g/L, 杂质为0.9%, 水分为11.4%, 不完善粒率为5.5%。

1.1.3 供试药剂

1%苦皮藤素乳油、丙酮和乙醇增效剂。

1.1.4 试验设备

量筒1 000mL、压力喷壶1个。

1.2 施药方法

分别量取500mL 1%苦皮藤素乳油和500mL丙酮倒入喷壶内充分混合, 再加增效剂, 药剂配置完成。利用喷壶的压力均匀喷洒走道、墙壁、人所能及的粮面部位, 之后密封粮仓。施药总量为1%苦皮藤素乳油、丙酮各3 000mL和乙醇500mL。施药结束后, 按照图1所示检查点每天检查每平方米书虱的数量。

2 结果与分析

2.1 试验期间仓房内温度湿度变化情况

由图2可知:试验期间试验仓和对照仓的温度和湿度变化情况一致, 均随时间的变化缓慢上升。其中试验仓平均温度为30℃、平均湿度为75%、最高温度为36℃及最低温度为25℃;对照仓平均温度为30.5℃、平均湿度为74%、最高温度为35.5℃及最低温度为26℃。

2.2 对书虱的控制效果

施药后试验仓内的书虱数量较少, 这表明1%苦皮藤素乳油对粮堆表层的书虱具有一定的控制作用。由表1可知:施药10d内, 走道板上书虱的密度均为0头/m2左右;施药10d后, 走道板上书虱开始增加, 但数量仅为20头/m2和15头/m2。由表2可知:施药7d内, 墙壁上书虱的密度均为0头/m2左右;施药8d后, 墙壁上书虱开始增加, 数量最大为30头/m2。由表3可知:6月12日书虱数量最大为3 250头/m2, 而6月23日书虱数量仍维持在2 000头/m2左右。这表明, 对照仓没有施任何药剂, 试验期间书虱的数量未发生明显变化。这表明, 1%苦皮藤素乳油对书虱具有一定的控制作用, 短期内书虱的数量大量减少。

注:无数为大于等于3500头/m2。

比较表1和表2, 试验仓6月12日施药结束后, 书虱的数量降至0头/m2, 而走道板处检测点到6月22日书虱的数量仍为0头/m2, 墙壁处检测点6月20日书虱已经发生, 最大值为14头/m2。这表明, 通过墙壁处的检测点可以快速检测到书虱。

2.3 防治成本

苦皮藤素乳油3 000mL, 96元;丙酮3 000mL, 60元;乙醇500mL, 8元, 合计成本:0.06元/t。

3 问题与讨论

(1) 试验表明:1%苦皮藤素乳油用量为1.5~2mL m2, 施药后1d就可达到95%以上的防效, 且持效期可达10d左右, 对书虱的杀虫效果显著, 是一种较理想的短期的书虱防治剂。

(2) 苦皮藤素作为一种天然杀虫剂, 与环境和谐度高。其主要特点为: (1) 植物源药剂对人畜安全; (2) 在自然环境下易分解, 残留量低; (3) 是天然的混配复剂, 其杀虫活性成分具有麻醉、拒食和较强的胃毒、驱避和触杀作用, 并且抑制生长发育和控制种群, 害虫不易产生抗药性、不杀伤天敌和理化性质稳定等特点。

(3) DDV加酒精防治书虱有一定效果, 但DDV易被粮食和墙壁等吸附, 残留大, 较长时间内气味难散尽, 对人员查仓造成潜在的危险, 并且喷洒过后, 较短时间内走道板上会再次出现书虱。书虱对PH3具有一定的抗药性, 而DDV防治书虱挥发扩散慢, 渗透力弱。

(4) 仓温和仓湿是影响书虱发生的主要因素, 做好书虱防治工作, 改变书虱发生的环境因素, 营造不利于书虱孳生的环境具有重要意义。

参考文献

[1]丁伟, 赵志模, 王志军, 等.储粮环境中书虱猖獗发生的因子分析[J].粮食储藏, 2003 (2) .

[2]王金奎, 商永辉, 杜明华, 等.书虱综合防治措施的探索[J].粮油仓储科技通讯, 2010 (2) .

[3]林光庆, 杨泽桂, 尹光良.自制DDVP缓释块诱杀书虱与螨类的试验[J].粮油仓储科技通讯, 2004 (3) .

植物源杀虫剂的特性和应用 篇3

首先, 植物源杀虫剂的有效成分是某种植物为了种群生存繁衍而防范其他生物的威胁侵害所产生的内源化学物质。植物源杀虫剂最重要的特点是与生物农药一样, 源于天然, 与环境相容, 可在环境中降解或代谢为简单的天然化合物。其次, 植物体中对有害生物具有活性的植物内源化学物质, 像很多其他植物成分一样, 往往不是单一成分, 而是化学结构相近的一组物质, 甚至是化学结构不相同的多种组份, 它们相辅相成, 共同发挥作用。换言之, 其复合组份药效不错, 其中任何提纯的单独成分生物活性都很低。第三, 不易诱发有害生物产生抗药性, 这是植物物种世世代代在进化中寻觅自我保护的基本要求。天然除虫菊中含有多种活性成分, 有关制剂沿用百多年, 基本上未发现有害生物抗药性的产生。而化学合成的拟除虫菊酯, 尤其是立体构型单一的品种, 抗药性的产生与发展均十分严重。

虽然植物源杀虫剂优点显著, 但也有一些明显的不足。一是植物源杀虫剂的实际用量很大, 因为植物中的有效成分只占植物体的极少部分, 只有大量使用才能奏效。二是大多数植物源杀虫剂发挥药效比较缓慢。三是植物中有效成分易分解, 残效期短, 不易储存。四是植物性杀虫剂受地区性、季节性的影响较大。

2 植物源杀虫剂中的有效成分

植物源杀虫剂对害虫的有效成分主要有4类。

2.1 生物碱

生物碱是一类含氮的有机盐, 也称为植物碱。如烟草中的烟碱, 它们主要存在于植物的根皮中, 含量约0.2%, 可用乙醚提取出来。

2.2 糖苷类

糖苷类也称为配糖体, 是葡萄糖分子与另一种有机化合物结合而成的复杂化合物, 在虫体内经过化学作用可变为有毒物质, 如巴豆苷、大豆苷等。

2.3 有毒蛋白、挥发性精油、单宁、树脂等

如蓖麻含有有毒蛋白质, 对害虫有胃毒作用。山苍子、樟树叶等含有挥发油。精油在植物的叶、果皮、花及种子中含量较多, 通常不溶于水, 易溶于酒精和乙醚。精油对害虫有一定的熏蒸和忌避作用。

2.4 有机酸类、酯类、酮类等

如除虫菊含有的杀虫成分除虫菊酯, 鱼藤的杀虫成分鱼藤酮等。

3 植物源杀虫剂的毒杀机理

我国学者对植物源杀虫剂的研究一般集中在楝科、卫矛科、柏科、豆科、菊科、唇形科、蓼科等植物及其精油上, 对植物中杀虫活性成分的分离鉴定、毒力测定、作用机理和作用方式等均进行了较为系统的探讨。植物源杀虫剂与常规有机合成杀虫剂在作用方式上有显著的区别, 植物源杀虫剂对害虫的作用方式更多、更复杂, 可归纳为4个方面。通过胃毒、触杀和熏蒸作用杀死害虫;作为拒食剂抑制害虫取食;抑制害虫繁殖;驱避害虫或影响害虫的行为。有时可能几种方式同时发挥作用。

4 植物源杀虫剂的应用

植物源杀虫剂在应用方面主要有两种方式。一是直接将植物粉碎后制成粉剂与粮食拌合。这种方式用量比较大, 有时可将几种植物混合在一起使用, 制成混合制剂, 效果往往比单独使用好, 但混合种类不宜过多。同时还可添加少量化学杀虫剂, 不仅提高了杀虫效果, 而且减少了用量。二是利用植物的提取物。通过提取植物中的有效成分, 减少植物源杀虫剂的用量。提取方式有水提取和有机溶剂提取。水煮沸提取可提取出更多的有效成分, 对于易挥发的有效成分, 则用冷浸的方法较好。利用有机溶剂乙醚、乙醇、正丁醇等可提取出油溶性的有效成分, 将这些成分制成适当的剂型使用。

据统计, 目前已报道过用于防治储藏物害虫的植物种类有200种以上, 供试害虫30多种。研究较多的植物有除虫菊、花椒、山苍子、苦楝、植物油、女贞子、烟草、薄荷叶、金盏花、水蓼、姜黄、桂皮、柑橘皮、丹皮、蛇床子、木香薷、银杏叶、槟榔、艾叶、半夏等。下面介绍几种较为有效的品种。

4.1 混合植物粉

用多种植物粉剂混合, 目的在于充分发挥不同药剂的杀虫特点, 或弥补其中一种药剂的某些性能方面的不足。如谷虫净是一种混合粉剂, 有香气, 它含有辣蓼、八角等几种防治储粮害虫的植物, 为了增加效果还加有0.04%的溴氰菊酯。谷虫净可用于原粮的防虫, 使用时粮食中原始害虫密度不宜超过10头/kg。谷虫净使用剂量为1g/kg, 即1kg谷虫净拌和储粮1000kg, 它在粮食中的药效可达10~12个月。谷虫净对害虫有触杀、胃毒、拒食和驱避作用, 其杀虫谱广, 作用迅速, 防治效果好, 尤其对谷蠹的防治效果更好。稻谷中的防虫效果优于小麦、玉米。

4.2 植物油

植物油杀虫机理有两个方面。一是植物油在虫体上形成薄膜, 干扰害虫的正常呼吸而导致窒息死亡。二是粮粒表面的油层使的害虫厌食饥饿而死亡。可用于防治害虫的植物油有菜籽油、花生油、椰子油、棕榈油、薄荷油、向日葵油、棉籽油、豆油等。在几种植物油中, 效果最好的是未经精炼的菜籽油和棕榈油, 其次是花生油, 而豆油和棉籽油效果不佳。如绿豆象是储藏豆类的大敌, 可使用植物油拌和防治。处理时剂量一般为1/kg~10m L/kg, 将植物油倒在绿豆中, 充分拌搅均匀, 使每颗豆子外面都沾有油膜。当绿豆象羽化出和油接触后即会死亡, 有效期约2个月。处理的绿豆在绿豆象被杀死后, 密封储藏, 将不再受感染, 可以长期无虫。

4.3 辣蓼

辣蓼是蓼科一年生草本植物, 味辣。在南方广大地区都有野生, 一般在田头、沟旁、水渠、河畔等地生长。全株可作杀虫剂和驱虫剂。对人畜无毒, 其有效成分是水蓼素、挥发油等。对害虫有明显的的胃毒作用和触杀作用, 有较强的诱杀效果, 能破坏昆虫体壁上护蜡层和蜡层, 使其浸透昆虫全身, 导致害虫死亡。使用方法有两种。一是将收集的辣蓼晒干后, 粉碎成粉, 按1︰1000的比例拌入粮食内, 可保持一年无虫。二是一层干辣蓼草一层绿豆。即在1包100kg的绿豆上、中、下3层分别放入0.3kg干辣蓼草, 可防治绿豆象。

4.4 除虫菊

除虫菊也称为白花除虫菊, 菊科多年生草本植物, 对害虫有麻痹和击倒作用。原产达尔马提亚群岛, 世界各地都有栽培, 与烟草、鱼藤合称为“三大植物性农药”。其主要杀虫成分为除虫菊素, 有除虫菊素Ⅰ、除虫菊素Ⅱ、瓜菊素Ⅰ、瓜菊素Ⅱ、茉莉菊素Ⅰ、茉莉菊素Ⅱ等类别。除虫菊素杀虫范围广, 触杀作用强, 胃毒作用极弱, 对人畜无害, 在强光及高温下易分解失效。利用除虫菊粉拌和于粮食中, 可防治储粮害虫。在农业、卫生部门的害虫防治中也广泛使用。

4.5 山苍子

山苍子也称为山胡椒、香叶子、山鸡子。中药名毕澄茄。樟科, 多年生落叶灌木或小乔木。山苍子是中国特有的香料植物资源之一, 主要成分柠檬醛, 能破坏 (溶解) 昆虫体壁上的护蜡层和蜡层, 浸透昆虫全身, 使之中毒死亡。山苍子可制成杀虫粉剂和油剂, 用于空仓消毒, 起到杀虫和灭菌的双重效果。其粉可采用喷洒法或埋藏法, 均匀分布在粮堆内, 其油可采用喷雾法均匀拌入粮食表层。山苍子粉剂拌粮剂量15mg/kg或山苍子油空仓杀虫剂量8m L/m3, 效果良好。

4.6 鱼藤

鱼藤, 属于豆科, 木质藤本植物。其根部含杀虫活性物质鱼藤酮及类似物。鱼藤酮杀虫谱广, 有强烈的触杀、胃毒作用, 影响害虫的呼吸代谢中毒死亡, 也有一定的驱避作用。鱼藤酮可以制成为粉剂或乳剂, 用于杀灭仓库害虫、农业害虫。

参考文献

[1]国家粮食局.粮油储藏重要标准理解与实施[M].四川:四川科学技术出版社, 2008.

[2]白旭光.储藏物害虫与防治[M].北京:科学出版社, 2008.

植物源杀虫剂研究 篇4

2014年11月14日上午,山西黄河中药有限公司办公区内,山西省著名中医药专家、山西科谷生物农药有限公司董事长杨巨奎,山西巴盾环境保护技术研究所所长王雪平,山西灵石县纪兰肥业有限公司董事长吴建中,河南省信阳市农科院茶叶研究所所长吕立哲,河南省信阳市农科院植保研究所研究员卢兆成,一起宣告了山西生物农药与河南省信阳市14万公顷茶园和47万公顷水稻田技术合作项目正式启动。

长期以来,农药残留是影响我国茶叶出口的主要因素,作为全国最大的名优茶生产基地,信阳市14万公顷茶园也饱受农药残留之害。2014年5月,山西科谷生物农药有限公司科研成果——纳米中药复合白僵菌生物农药在河南信阳进行大面积推广试验后,茶叶品质显著提升。