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植物源种衣剂研究进展

作者:jnscsh   时间:2022-02-18 08:38:55   浏览次数:

摘 要:近些年来,由于对林业工作缺乏足够的重视,我国的林业病虫害状况已越来越严重。为了能够合理的治理这一现象,工作人员大量使用杀虫剂,来防治植物遭遇病虫害。随着我国科学技术的进一步发展,我国近年来又发明了种衣剂包皮技术,并且目前该技术有了进一步提高。以前的包衣剂的目的只是规范播种,而现在,林业的防治病虫害也用到了包衣剂,并且种衣剂还可以保护作物,提高作物的抗逆性,以促进作物的良好生长。本文首先概述了植物源杀菌剂的基本信息及其机理,然后阐述了国内外对植物源杀菌剂的研究状况,最后简述了我国目前种衣剂的研究进展及其存在的问题和未来的应用前景。

关键词:植物源;杀菌剂;种衣剂;研究进展

1 植物源杀菌剂

所谓的植物源杀菌剂就是用具有杀菌、抑菌活性的植物的某些部位或提取其有效成分,以及分离纯化的单体物质加工而成的用于防治植物病害的药剂。就目前而言,用于植物源的杀菌剂的植物种类越来越多。根据调查显示,已由最早的几种植物发展到现今的1389种。杀菌剂主要分为两大类,有机杀菌剂和无机杀菌剂两类。硫磺粉和铜质剂就属于无机杀菌剂,至今仍在被使用。而有机杀菌剂主要有氯酚类、季铵盐类、氯胺类和大蒜素。我们知道,早期的杀菌剂大都是无机杀菌剂,而有机杀菌剂是1914年在德国才出现的。

2 植物源杀菌剂的机理

由于科技发展水平有限,我国对植物源杀菌的机理这方面的研究还并不完善,存在许多缺陷。目前,大都采用的是通过对植物的提取来对病原菌直接作用,植物源杀菌剂是利用有些植物里含有的某些抗菌物质或诱导产生的植物防卫素,杀死或有效抑制某些病原菌的生长发育。中药杀菌的活性物质对植物病原菌的抗菌、杀菌机理研究也较少,有一些研究表明,其作用机理主要表现为3个方面:破坏菌体的细胞结构;干扰菌体细胞代谢过程;调节植物病原菌的致病系统和加强寄主抗病系统。

3 植物源杀菌剂国内外研究现状

近年来,国外学者对植物提取物的抗菌活性进行了大量的研究。Balltista和Meena等研究表明[1,2],牛蹄豆的提取物对灰葡萄孢(Botryris cinere)、柑桔绿霉病(Penicillium digitatum)和匍枝根霉(Rhizopus stolonifer)、茉莉病菌的齐整小核(Sclerotium rolfsii)均有一定的活性。Babu等对相思树、雾冰藜、圣罗勒、番荔枝等的提取物对番茄晚疫病的防病作用进行了研究[3];Kristensen等从甜菜叶分离出的蛋白1WF5,只需10ppm就能有效抑制甜菜尾孢的生长[4];Shaid Ahamad等对玫瑰草油抗丝核菌的活性进行了分析[5];Owolade等试验表明丁香罗勒、斑鸠菊、芒果提取物对串珠镰刀菌均有活性[6];Ojala等研究了皱皮欧芹和芸香提取物对立枯丝核菌有很高的活性[7];Tellez等发现Flourensia cernua的叶提取物对3种炭疽病菌有活性[8];Letessier等研究表明牛膝草精油对稻瘟病菌有一定的活性[9];Bhat等发现尖子木对瓜果腐霉有活性[10];Eksteen等研究发现波罗兰属植物Eucomis autumnalis对立枯丝核菌、灰葡萄孢等7种病菌有抑制作用[11];Khallil等试验表明丁香水提取物对早疫病链格孢(Alternaria solani)和寄生水霉(Saprolegnnia parasitica)有一定的影响[12]。

我国是中药的主要产地,具有杀菌作用的中药也是近年来研究的热点问题。刘波等考察了五种中药制剂黄连、枳实、紫草、逍遥汤、黄芪对幽门螺杆菌的抑制作用,其中黄连的杀菌效果较为显著,可高达99.8%[13]。孙海峰等的研究表明,9种中药乙醇提取物均具有较强的抗龙胆斑枯病菌作用,并以蛇床子、川楝子和知母的抑制效果最好[14]。张为民等对苦豆子生物碱的体外抑菌试验结果显示,苦豆子生物碱对革兰阳性细菌和革兰阴性细菌均有一定的作用,其中对多杀性巴氏杆菌的抑制效果最好[15]。已有研究表明蛇床子素和蛇床子乳油对植物病原性真菌的抑制活性很高[16,17];苦参、独角莲、牛膝菊、蔓陀萝作等植物对番茄叶霉病菌、稻瘟病菌等6种常见植物病原真菌均有抑制作用,且以苦参根提物的抑菌效果更为明显[18];知母总皂苷的正丁醇提取物对龙胆斑枯病病菌均有很强的抑制作用,而且浓度越高,抑菌作用越好[19]。

4 国内外种衣剂的研究进展

我国是一个农业大国,种子的发展对我国农业的发展有着十分重要的意义。随着科学技术的发展,种子包皮技术对作物的规范播种,防治病虫害,机械化管理等多方面都有极其重要的意义。下面我们就共同来看看国内外的种衣剂的研究进展。

4.1 中国古代对种子的研究处理

在我国古代,就有了对于种子的研究处理。比如在西汉时期,农民在对种子进行种植之前,都要对种子进行精心处理。古代农民认真研究过种子的处理方法,最终根据留下来的经验采用"溲种"的方法进行处理,使种子免遭病虫害的侵害,并且庄稼的产量极高,因此,我国古代的农业发展水平还是比较高的。后来,随着我国农业科技水平的逐步提高,我国对种子播种前的处理方法也有进一步提高。比如,农民采用喷粉或喷雾用的粉剂,以此来保护种子,娶得高产高效的效果。也有农民采用闷种或浸种的方法。

4.2 国际上对于种衣剂的研究

种子包皮技术最早是在美国发展起来的。一次偶然的机会,一位农民在播种棉花时,觉得种子太小,于是便在种子的外面涂上一层面粉再进行播种,最后获得了更高的产量。就是这样,种子包皮技术便逐渐发展起来。但是此时由于技术不完善,并没有得到广泛的应用。最后此技术得到肯定后,便被研究出种衣剂,并在市场上得到广泛欢迎。由于当时的科学技术有限,当时的种衣剂使用的主要目的就是使得播种规范。后来,各国的经济水平和科学技术水平都有了进一步的发展,对农业中的种衣剂也做了更深和更广泛的研究。在一些发达国家中,例如美国西欧等国家就获得了较大的研究成果。他们研究了一种新药剂,它是一种含有粘结剂的农药或肥料研制而成的组合物,这种药剂可以将干燥或者湿润的种子包裹,形成一层十分重要的保护层。这种操作过程就被称为种子包衣技术,这种新药剂被称为种衣剂。种衣剂自身具有很多优点,它的生产过程比较简便,且不会造成污染,当然且它的产生的效果时间持续长。种衣剂被发明后,各国纷纷采用,而且已在世界上的各个国家得到广泛应用。到了20世纪60年代左右,种衣剂又得到了进一步的发展,此时的种衣剂不仅可以规范播种,而且可以防治病虫害的侵害,保护作物,促进作物生长,获得更高的产量。此时的种衣剂为各个国家都带来了可观的经济效益和社会效益,目前,种衣剂已成为各国农业发展的必备品了。

4.3 国内种衣剂的研究进展

我国在种衣剂发明研究方面,走在国际的后面。我国大约是在20世纪70年代才投入于种衣剂的研究工作,我国对种衣剂的研究与世界其他国家相比是由自身的特点的。我国的种衣剂是含有多种有效成分的复合型种衣剂,其中含有多种农药和调节剂,而其他国家的种衣剂只含有一种成分,在这个方面,我们国家是很有优势的。第二个特点就是防治病虫害的效果明显。我国的种衣剂在研制时,做到了具体问题具体分析,能适应不同的作物要求。此外,价格实惠,广大农民都可以购买,用于作物播种。

5 植物源种衣剂存在问题

植物源种衣剂的研究仅是探索,需要进一步研究。植物中所含的抑菌活性成分含量并不高,因而存在见效慢的特性,在市场中推广受到了限制;研究范围较狭窄;剂型研究进展缓慢,水剂、乳油仍为主导类型,没有新的突破。相对国外植物源研究而言,我国仅仅是针对一种或几种植物抑菌成分的复合而成,这种方式常会受到原材料的来源、生产和栽培过程中产量和质量控制等问题的制约。

植物源种衣剂中的中药活性成分复杂,且其种类、含量受自身遗传、外界环境因子的影响而有地域性和季节性等变化,结构难以鉴定,并因部位不同而有所差异,因此应加强活性成分的鉴定分离,并且深入到构效关系的研究。同时应扩大中药杀菌剂的可调查范围,加强中药无公害栽培的管理,确保资源的持续利用;中药抗菌活性成分的追踪易造成活性物质的漏筛,应注重方法学的研究,建立快速、准确的筛选方法。文献报道的中药抑菌活性物质多是用体外抑菌试验来观察抑菌的效果,在大田植物病原菌的抑制效果上会有差异,对这些中药杀菌剂的活性成分的稳定性、质量控制、剂型、持效期等方面还需要进行深入的研究和试验。

6 植物源种衣剂应用及前景

种衣剂已在各国的农业中广泛应用,作用效果都十分明显,其发展的前景十分广阔。虽然目前植物源杀菌剂研究还是比较少,人们大多用杀虫剂,但是植物源杀菌剂的作用效果明显,而且对作物不会产生危害,因此,伺候植物源杀菌剂必然会得到更广泛的应用。

7 结束语

植物源种衣剂在农业发展中的重要性必然决定着它的普遍运用。随着现今遗传学、生物学等学科领域的发展,必然会推动种衣剂取得更大的突破性发展,是我国的农业向着科学化方向取得更大进步。

参考文献

[1]Bautista-Bafios,S.,Garcfa-Dominguez,E.,Barrera-Necha,L.L.et,al.Seasonal evaluation of the postharvest fungicidal activity of powders and extracts of huanmuchil (Pithecellobium dulce):action against Botrytris cinerea, Penicillium digitatum and Rhizopus stolonifer of strawberry fruit[J].Postharvest Biology and Technology,2003,29(1):81~92.

[2]Meena B. Muthusamy M. Fungitoxic properties of plant extracts against Sclertium rolfsii jasmine [J].Journal of Omamental Horticulture (New Series),2002,5(1):82~83.

[3]Babu S.,Seetharaman K.,Nandakunar R.,et al. Effect of selected plant extracts/oils against tomato leaf blight [J]. International Journal of Tropical Agriculture,2000,18(2):31~40

[4]Kristensen A.K., Brunstedt J.,et al. Characterization of a new antifungal non-specific lipid transfer protein (nsLTP) from sugar beet leaves [J].Plant science(Limerick),2000,155(3):31~40.

[5]Shaid Ahamad, Mukesh Sruvastava. Biological control of dry root of chickpea with plant products and antagonistic Micro-organisms [J].Annals of agricultural of research,2000, 21(3):450~451.

[6]Owolade O.F., Amusa A.N.,Osikauniu Y.O.K. Efficacy of certain indigenous plant extracts against seed-borne infection of Fusarium moniliforme on maize (Zea mays L.)in south western Nigeria [J].Cereal research communications,2000,28(3):323~327.

[7]Ojala T.Haansuu P.et al. Antimicrobial activity of some cournarin containting herbal plants growing in Finland [J].Journal of Ethnopharmacology,2000,73(1/2):299~305

[8]Tellez M., Estell R.Fredrickson E., et al. Extracts of Flourensia cernua (L):volatile constituents and antifungal, antialgal, and antitermite bioactivities [J].Journal of Chemical ecology,2001,27(11):2263~2273.

[9]Letessier M.P., Svoboda L.P., Walters D.R. Antifungal activity of the essential oil of hyssop (Hyssopus officinalis).Journal of Phytopathology,2001,149(11/12):673~678.

[10]Bhat M.N.,Shukia B.K. Evaluation of some leaf extracts against Pythium aphanidermatum in vitro and pot culture [J].Phytopathology,200154(3):395~397.

[11]Eksteen D., Pretorius J.C., Nieuwoudt T.D., et al. Mycelial growth inhibition of plant pathogenic fungi by extracts of South African plant species [J].Annals of Applied Biology,2001(2):243~249.

[12]Khallil A.R.M. Phytofungitoxic properties in the aqueous extracts of some plants [J].Assiut Journal of Agricultural Sciences,2001,32(1):135~143.

[13]刘波,李雪驼,徐和利,等.5种中药制剂杀灭幽门螺杆菌的实验研究 [J].中国新药,2002,11(6):469~471.

[14]孙海峰,王喜军,周 磊,等.中药提取物对龙胆斑枯病病原茵抗茵活性的筛选 [J].东北林业大学学报,2005,33(2):96~97.

[15]张为民,张彦明,张涛,等.苦豆子生物碱抑菌抗炎作用研究[J].动物医学进展,2005,26(10):82.

[16]田秀玲.植物源杀菌剂-蛇床子乳油的研制[D].沈阳农业大学,2003.

[17]石志琦.蛇床子素作为杀菌剂的活性研究[D].南京农业大学,2008.

[18]李丽娜.苦参等植物提取物对植物病原菌抑菌活性研究[D].沈阳农业大学,2006.

[19]严妍.知母抗龙胆斑枯病病原菌的有效部位研究[D].黑龙江中医药大学,2006.

[20]李长年.农业史话 [M].上海:上海科学技术出版社,1982,118.

[21]Kochba.M,Gambash.S.Seed Ecology [M].In:Soil Seienee,1990,149(6):339~343.

[22]Goertz. H,M. Technology development in coated fertilize[J].Workshop on controlled/slow release fertilizers,1993:158~164.

[23]Raban.S,Shaviv.A.Studies on the ecology and control of perennial weeds [M].In:Seattle,1995,105~106.

[24]马伟,梁喜龙,马玲,等.黄芪种衣剂包衣技术的研究[J].现代生物医学进展,2008, 8(8):1515-1517.

[25]马伟,梁喜龙,马玲,等. 黄芪种衣剂的性状测定与生理效应[J].东北林业大学学报,2008,36(3):53-54.

[26]马伟,马玲.黄芪种衣剂的研制[J].中国农业大学学报,2009,14(3):103-106.

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