浅谈绿色农药.doc

浅谈绿色农药 摘 要 农药作为主要农资产品,在防治作物病虫草害和保证农业丰收方面发挥着重要作用,但农药的长期使用,对环境造成了严重污染,对人体也造成了很大危害。鉴于此,国内医药科研部门配合化工行业,以绿色化学和绿色化学技术为理论依据和指导原则,大力开发绿色农药,走绿色农药的道路，这样才能更好地保护生态环境,维护农业的可持续发展。本文主要介绍了绿色农药的种类，以及在发展过程中遇到的问题和相应措施。 关键词 绿色农药 发展 问题 措施 农药作为主要农资产品,在防治作物病虫草害和保证农业丰收方面发挥着重要作用,但农药的长期使用,对环境造成了严重污染,对人体也造成了很大危害。鉴于此,国内医药科研部门配合化工行业,以绿色化学和绿色化学技术为理论依据和指导原则,大力开发绿色农药,走绿色农药的道路。这样才能更好地保护生态环境,维护农业的可持续发展。另一方面,国外颁布的农药禁令给我国农产品出口业树起一道“绿色壁垒”,造成农业部门的重大经济损失,若改用绿色农药可提高农产品的安全标准和合格率,增加农产品的出口。由此看来,绿色农药的开发意义重大,应受到高度重视。 1 绿色农药 1.1 绿色农药的涵义 绿色农药又叫环境无公害或环境友好农药，是指对防治病菌、害虫高效，而对人畜、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的农药，它是在绿色化学的基础上发展而来的。 1.2 绿色农药的特点 绿色农药本身及其生产过程中具有以下特点：1，生物活性高,即控制农业有害生物药效高,单位面积使用量小；2，选择性高,即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；3，对农作物无药害；4，使用后在农作物体内外、农产品及在土壤、大气、水体中无残留或即使有少量残留也可以在短期内降解,生成无毒无害的物质而完全融入大自然；5，合成方法应符合“原子经济性”,即尽量使参加反应过程的原子都进入最终产物,尽量减少农业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”；6，在生产过程中尽量不使用对人类健康和环境有毒有害的物质,如使用高效绿色催化剂,尽量不使用有机溶剂。[1] 2 绿色农药的种类 21世纪的农药应为生物合理农药或环境和谐农药，以高效、低毒农药逐步替代传统的高度农药，是绿色生物农药发展的必然趋势。 2.1 微生物农药 微生物农药是目前生物农药的一个最主要的组成部分，不论在基础研究还是产业化方面均走在了整个生物农药研究领域的前列。微生物农药包括微生物杀虫剂、微生物杀菌剂和除草剂。 2.1.1微生物杀虫剂 微生物杀虫剂是应用昆虫病原体作为杀虫的制剂。目前国内外研究利用的主要是细菌杀虫、真菌杀虫和病毒杀虫三大类。 细菌杀虫剂 细菌杀虫剂是应用最早的微生物农药，主要从昆虫病体上分离得到的病原菌。目前，世界范围内研究最多、应用最广泛的是苏云金杆菌、球形芽孢杆菌、金龟子芽孢杆菌和缓死芽孢杆菌等。细菌杀虫剂的作用对象主要是咀嚼式口器的害虫，如鳞翅和双翅目等农作物害虫。球形芽孢杆菌对蚊幼虫特别是库蚊具有高毒力，金龟子芽孢杆菌可以防治地下害虫。 真菌杀虫剂 真菌杀虫剂是通过体壁接触感染诱发害虫流行病的一种触杀性杀虫剂，具有其他微生物农药所没有的广泛杀菌等特点，因此世界各国对虫生真菌的研究予以足够的重视，并已取得较大的发展。美国第一次利用白僵菌防治麦长蝽，日本、前苏联、巴西、英国等国家也开始应用白僵菌、绿僵菌、黄僵菌等防治农林害虫，从而把虫生真菌发展为一类微生物杀虫剂。 病毒杀虫剂 病毒杀虫剂是生物防治的重要手段之一。目前已知的昆虫病毒有1 600多种，60%左右为杆状病毒，可引起1100多种昆虫和螨类发病，可控制近30%的粮食和纤维作物的主要病虫害。据不完全统计全世界登记注册的病毒杀虫剂有40多个品种。应用最多的是核型多角体杆状病毒和颗粒病毒。我国自80年代以来已先后建立了5座病毒杀虫剂实验厂，有6种病毒制剂投入生产和应用。 2.1.2 微生物杀菌剂 这是一个相当活跃的领域，已经获得农药三证的品种有井岗霉素、公主岭霉素、春雷霉素、农抗12、农抗5102、农抗75-1、武夷菌素，这些品种都是广谱杀菌剂，且效果不错，但由于在生产工艺、剂型等方面尚存在一些不利于应用的缺陷，因而产业化的进程比较缓慢。其中的井岗霉素因在水稻纹枯病上具有显著防效和价格优势，目前尚没有一种农药可取代。 2.1.3 微生物除草剂 微生物除草剂是国际上刚刚开发的一个领域，我国在此领域几乎为空白。利用植物病原真菌毒素，特别是某些非寄生选择性毒素来控制杂草生长已显示出了良好的发展前途，如Howell等报道，绿粘帚霉产生的Viridiol毒素，除了对多种真菌和细菌有抗菌作用外，还可抑制藜科杂草的萌发，对棉苗出土几乎无影响。Jones等发现该毒素对反枝苋有毒害作用，可用于防治腼腆的反枝苋，进一步研究表明，其除草活性与甾族类化合物毒素的毒性有关。国内也有相关的研究报道。山东省农科院曾分离出专性寄生菟丝子的真菌，据报道防效可达85%以上，但至今尚未产业化生产，不能大面积推广使用。[2] 2.2 植物源农药 2.2.1 光化学农药 近年来,人们发现一些植物次生物质在光照条件下对害虫的毒效可提高几倍、几十倍甚至上千倍,显示出光活化特性,而不像一般农药那样,一个有机磷分子仅破坏一个目标分子。其原理是光动力作用,即光敏剂在光照和分子氧存在的条件下,对细胞、病毒、生物体的杀伤作用,或在该条件下对生物分子诱发的化学修饰作用。整个过程实为一个光敏氧化过程,染料分子并不介入毒性反应,只是起催化剂的作用。光敏剂一般是在可见光谱区至红外光谱区有强吸收的染料,如荧光素和根皮红等。 2.2.2 植物精油 精油是指植物组织中的水蒸气蒸馏成分,通常含有一定量的萜烯及生物酚类,大多数是由几十种到几百种化合物组成的复杂混合物。精油通常具有强烈的植物特征性气味,对昆虫具有引诱、杀卵、熏蒸、忌避和影响昆虫生长发育等作用。若与有机农药混配使用,则具有:增效作用、溶剂作用和掩盖有机农药不良气味的作用。精油含量较丰富的植物有松科、樟科、木兰科等。 2.2.3 其他植物源农药 杀虫生物碱,是一种天然有机化合物,如烟碱、苦参碱等；倍半萜和二萜,苦皮藤是典型的倍半萜杀虫植物；柠檬素类化合物,是在楝科、芸香科、苦木科等植物中存在的带苦味的三萜类化合物；植物源昆虫激素；黄酮类化合物,例如被称为三大传统植物源农药之一的鱼藤酮。 2.3 动物源农药 动物源农药主要是指利用动物体的代谢物或其体内所含有的具有特殊功能的生物活性物质,如昆虫所产生的各种内、外激素,调节昆虫的各种生理过程,以此来除虫。目前国内应用最多的是激素及信息素,如华东理工大学研制出的酞胺哑二唑及芳酚基叔丁基脲,具有很高的活性。 2.4 转基因作物和基因工程农药 通过遗传操作,把DNA重组技术应用于农药的研究中,培育和种植具有防病、防虫作用的转基因作物,研制出具有高效杀虫作用的基因工程农药。世界上第一个商品化的遗传工程杀菌剂为Nogall。国内构建的“荧光93”,防治效果也很稳定。[3] 3 绿色农药发展存在的问题及相应措施 3.1 绿色农药发展存在的问题 尽管生物农药有了一定的发展，但在研究开发和应用等方面仍存在一些突出问题。从生物农药的杀虫效果看，无论杀虫谱还是速杀效果，都尚不如化学农药；就产品的稳定性来说，许多商品生物农药的理化指标和稳定性也存在明显的不足；生物农药的使用往往需要较为复杂的田间使用技术和生态环境。 3.2 绿色农药发展应采取的措施 为了鼓励生物农药在我国的发展，农业部和国家石化局均对生物农业的发展出台了相应的支持政策，并计划到2005年使生物农药使用量占到农药总量的20%，2015年占到50%。[4] 当前,随着社会的发展,人类历史的进步,人们环保意识的加强和对自身健康的关注,对绿色农药的使用要求越来越受到重视,必须通过生物技术将化学研究和基因研究有机结合起来,这就需要化学家和生物学家密切配合,通力合作,加强对绿色农药的研制与开发,使绿色农药工业化的关键技术有更大的突破,降低成本,使绿色农药的稳定性和安全性更好,使绿色农药产业能健康地发展。[5] 参考文献： [1]尹明明，那日松，刘细平.绿色农药的发展概述[J].农药环境与安全，2005,87-88. [2]郑京.绿色农药发展概述.安徽化工[J]，2004，(3)，3-4. [3]苏惠.绿色农药的发展概述.农林论坛[J]，2007，(3)，99. [4]王爱军，袁从英.绿色生物农药研究及发展.河北化工[J]，2006，(1),55-56. [5]郑清.绿色农药发展简介.山东化工[J]，2004，(33)，35. 4