绿色农药

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绿色农药(Green Pesticide)

　　绿色农药是指对人畜安全、对农业生态环境无污染、对农作物和农产品无污染的无公害农药。

　　1、高效。即有很高的生物活性。它们不仅能有效控制农业有害生物，而且单位面积使用量小。

　　2、选择性好。

　　3、低毒。对农作物无药害，无三致(致癌、致畸、致突变)作用，无致敏作用；对农业有害生物的自然天敌和非靶标生物无毒或毒性极小；对施药人员皮肤刺激作用小。

　　4、低残留、对环境友好。即使用后在农作物体内外、农产品以及在土壤、大气、水体中无残留或即使有微量残留也可以在短期内降解，生成无毒天然物质而完全融人大自然。

　　绿色化学为绿色农药的发展提供了理论依据和指导原则。当前，有关绿色农药的研究应具有以下几个方面原则：

　　(1)应当在农药工业的源头阻止污染的产生，而不是在末端处理。合成方法应具有“原子经济陛”，即尽量使参加过程的原子都进入目标产物，尽量减少农药生产过程中的副产物，或将一个反应的废物作为另一个反应的原料，实现“封闭循环”和“零排放”。

　　(2)在生产过程中尽量不使用和不产生对人类健康和环境有毒有害的物质如变换催化剂，使用高效绿色催化剂，尽量不使用有机溶剂。

　　(3)设计高效低毒环境友好的农药。新开发的农药要对靶标生物活性高，每公顷耕地使用量应在10—100g，且对人畜、害虫天敌、农作物安全，在环境中易分解、在农作物中低残留或无残留。

　　(4)尽量采用可再生原料。大力发展微生物农药、植物源农药、基因工程农药。

　　(5)尽量使用合理的新剂型农药。如开发使用微乳剂、水乳剂、微胶囊剂等，以取代乳剂、油剂。

　　(6)使用后的农药，应能尽快降解为无害物质，并能尽快进入生态循环。

　　1．生物农药

　　生物农药是指利用生物活体或代谢产物对有害生物进行防治的一类制剂。主要有微生物农药、植物源农药、基因工程农药等。

　　(1)微生物农药。微生物农药是指能够用来杀虫、灭菌、除草及调节植物生长的微生物活体及代谢产物，可分为原生动物型、线虫型、真菌型、细菌型、病毒型以及农用抗生素。细菌制剂以苏云金杆菌(简称Bt)为代表，Bt制剂的全球年销售额1997年已达到9.84亿美元，我国的年产量在2万t以上；其次是日本金龟子芽孢杆菌和缓死芽孢杆菌。农用抗生素是一种应用广泛、品种众多的微生物农药，它是由微生物产生的次级代谢产物在低微浓度时即可抑制或杀灭作物的病、虫、草害或调节植物生长发育的制剂。国外以日本发展最陕，居世界领先地位，先后开发了春日霉素、灭瘟素、多氧霉素、杀螨霉素等。我国也成功开发有井岗霉素、农抗23—16、农抗120、武夷菌素、宁南霉素、杀枯肽等。

　　(2)植物源农药。与传统的化学合成农药相比，植物源农药更适合我国农业的可持续发展和人类健康的需要。近几年来，从天然植物中分离提取了许多具有杀虫防病活性的新化合物。例如从印楝树的种子中提取的印楝素作为害虫的拒食剂和生长抑制剂，对多种害虫有效。近几年来，我国对植物源杀虫剂的研制也取得了新进展，例如中科院植物研究所的科研人员，从几十种治虫植物中筛选了l0余种杀虫活性物质，研制了“0.25％莨菪烷碱乳剂”，它对蚜虫、菜青虫、棉铃虫、黄刺蛾等多种害虫具有较强的杀伤力，其虫口减退率已达90％以上。河北农业技术学院开发的植物源杀虫剂“蚜螨杀”，其杀虫率可达98％以上，这些都是十分理想的“绿色农药”。

　　(3)基因工程农药。随着生物技术的发展，人们逐渐发现具有杀虫防病作用的基因，可以通过遗传操作，把DNA重组技术应用于制造农药的研究。美国加利福尼亚大学成功使用DNA技术，将两个不同Bt蛋白进行融合，产生新蛋白质，从而扩大了杀虫范围。同时，还将Bt毒素基因分别转移到根部荧光假单胞菌和植物维管内生菌，可以不断地分泌杀虫蛋白，保护植物。世界上第一个商品化的遗传工程杀菌剂为Noga。它是通过K84菌株的遗传改造，构建出比K84菌株更为安全可靠的工程菌K1026，该菌通过田间试验和安全性评估定名为Noga，已在澳大利亚、美国、日本等国登记销售。国内彭于发等于1987年通过遗传操作技术筛选其全蚀病菌离体拮抗作用提高2-3倍并有明显的刺激作用菌株D93，连续5年防效保持稳定，增产20％，定名为“荧光93”。此外，美国还通过遗传操作，构建出生物诱抗剂，将这些基因工程菌制剂喷洒到植物表面，可以诱导作物对多种病害的抗性，从而达到防治病害的目的。

　　2．现代化学农药

　　化学农药是利用化学物质来影响、控制和调整各种有害生物(包括植物、动物、微生物)的生长、发育、繁殖等生命过程。现代化学农药主要是吸取近代生物化学和分子生物学等的最新成就，最大限度地减少在农药研制过程中对人与环境的有害影响，朝着选择性强、安全性高、与环境相容性好的绿色农药方向发展。

　　目前杂环化合物被开发成为超高效的安全性农药的优势越来越明显。高效体的拆分能减少对环境的污染，也被农药科技工作者看好。在农药分子结构中，适当引入或取代一些元素，改变分子结构性能，提高化合物的活性，这是现代化学农药的又一大特点。结构优化最成功的例子是在烟碱结构式中导入氯吡啶甲基，使化合物的活性提高近百倍，这就是现代的吡虫啉。近年，已有不少新型杂环农药开发成功，例如吡虫啉含有嘧啶和咪唑两个杂环，磺酰脲类除草剂也含有杂环。

　　近几年，人们还发现一些植物光活化杀虫剂，它们本身对害虫无毒杀活性或毒性很小，但害虫取食后，在光照条件下，对害虫的毒杀效果可以提高几倍、几十倍甚至上千倍，这就是光活化杀虫剂具有很好的选择性，对不取食作物的昆虫或其他一些天敌几乎不存在直接的杀伤作用。由于人畜与昆虫的生理结构和对光的吸收与昆虫很不相同，植物光活化杀虫剂对人畜毒性极低。植物光活化杀虫剂本身来源于自然界，自然界早已对其形成完善的降解机制，对环境无污染，在作物上无残留。同时，植物光活化杀虫剂作用机制特殊，害虫不易产生抗药性，因此，植物光活化杀虫剂具有广阔的应用前景。光活化农药的关键是光敏剂，几十年来用作杀虫剂研究的植物源光敏剂主要有：香豆素类、呋喃并香豆素类、多炔类、联噻吩类、苯乙酮类、稠环醌类等；一些染料也可做合成光敏剂，如荧光素、曙红、藻红、根皮红、玫瑰红等。光活化农药具有非常好的发展前景。