十年一劍
——記植物源生物農藥蛇床子素創(chuàng)制與推廣
1. 蛇床子素是一種植物源天然化合物，具有獨特的殺蟲抑菌活性。
天然化合物蛇床子素(osthol)，是從蛇床、歐前胡等傳統中草藥中提取的香豆素類化合物，在醫(yī)學上研究應用較多。近十年的研究發(fā)現蛇床子素香豆素類化合物對機體心血管系統、神經系統、內分泌系統、免疫系統、骨骼系統、呼吸系統等具有十分廣泛的藥理作用。現用于治療心血管/骨質疏松疾病，是某些洗液的主要成分（中國藥典2005版）。
蛇床子素除具有香豆素的活性核心結構苯環(huán)和吡喃酮環(huán)外，還有重要的農藥活性基團——異戊烯結構，表現為獨特的殺蟲抑菌活性。研究表明蛇床子素不僅對菜青蟲、小菜蛾、蚜蟲等害蟲和夜蛾卵塊有作用，而且對植物病原真菌如黃瓜白粉病菌、葡萄霜霉病菌，辣椒疫霉病菌、小麥赤霉病菌等都具有顯著的抑制作用。
蛇床子素殺蟲機制表現為抑制昆蟲乙酰膽堿酯酶，影響神經系統，導致害蟲肌肉非功能性收縮，最終衰竭而死。殺菌機制是通過抑制鈣離子吸收，影響菌體生長和孢子萌發(fā)，阻礙菌體細胞壁幾丁質沉積。而夜蛾卵塊絨毛主要構成為幾丁質，蛇床子素對夜蛾卵塊的作用，很可能是溶解夜蛾卵塊上的絨毛，降低卵粒的黏附性，導致孵化率降低。
2. 蛇床子素產品是國內領先環(huán)境友好型農業(yè)投入品，獨家登記在蔬菜上。
江蘇省農業(yè)科學院石志琦研究員從2000年就開始關注蛇床子素在農業(yè)上的應用，最先發(fā)現其獨特的殺蟲抑菌活性，并對機制做了深入研究。根據蛇床子素本身植物源天然化合物的特點，在蛇床子素產業(yè)化的初期，就把蛇床子素產品定位在國內領先環(huán)境友好型農業(yè)投入品。在相關課題項目資助下，聯合江蘇省蘇科農化有限責任公司，開發(fā)出1%蛇床子素水乳劑（LS20060620）和1%蛇床子素·8000IU/微升B·t懸浮劑（LS20061639）。這兩個蛇床子素產品毒性均屬微毒（大鼠經皮經口均大于5000mg/kg），劑型為環(huán)保型水劑，施藥后3天蛇床子素在植株體內即能完全降解，完全符合有機、綠色及出口基地的使用要求。
目前蛇床子素國內登記產品有4個，分別為江蘇省蘇科農化有限責任公司1%蛇床子素水乳劑（LS20060620，LS20083024）、1%蛇床子素·8000IU/微升B·t懸浮劑（LS20061639），江蘇省溧陽中南化工有限公司6%井岡·蛇床素可濕性粉劑（LS20090964），湖北省武漢天惠生物工程有限公司10%蛇床子素母藥（LS20090693），而防治蔬菜病蟲害只有江蘇省蘇科農化有限責任公司登記的兩個產品。
3. 1％蛇床子素水乳劑對蔬菜、草莓、葡萄、花卉白粉病特效，已在多個省份進行了大面積的推廣應用，兼治黃瓜和葡萄霜霉病，對蚜蟲也有趨避作用。
1％蛇床子素水乳劑防治草莓白粉病，在江蘇句容萬畝草莓基地連續(xù)使用3年，每年防治季節(jié)（12月-次年5月）使用12次，防效與醚菌酯、乙嘧酚相當，田間沒有觀察到抗藥性。在江蘇省農科院溫室大棚做的防治南瓜白粉病試驗中，防效優(yōu)于對照藥劑三唑酮，試驗中還觀察到對南瓜的葉片有增綠作用。2004年-2008年，應用1％蛇床子素水乳劑在山東壽光防治黃瓜、苦瓜白粉病達萬畝；上海南匯區(qū)書院鎮(zhèn)防治南瓜白粉病達千畝；福建詔安超大集團防治出口黃瓜白粉病達千畝；丹東防治草莓白粉病達萬畝；海南防治南瓜、哈密瓜白粉病達千畝等，均取得很好的效果。
特別是在山東壽光聯合億嘉農化有限公司，推廣1%蛇床子素水乳劑防治黃瓜、苦瓜、絲瓜白粉病，取得了很好的經濟和社會效益。當地常年種植保護地蔬菜，白粉病發(fā)生嚴重，一年防治達到幾十次。現有市售藥劑都產生了不同程度的抗藥性，防治效果較差，導致植株早衰、產量減少，給農民造成經濟損失，且由于化學農藥的頻繁使用，提高了農藥殘留的風險，影響食品安全。石志琦研究員與當地有影響的億嘉農化有限公司聯合舉辦講座，培訓農民上千人次，介紹病蟲害防治技術，規(guī)范農民用藥。針對蔬菜白粉病抗藥性嚴重問題，推廣1%蛇床子素水乳劑作為替代藥劑。經大面積示范，既控制了蔬菜白粉病的發(fā)生，又降低農殘，保障了食品安全。壽光電視臺全程做了專訪，播出后反響強烈。
1%蛇床子素水乳劑對黃瓜霜霉病和葡萄霜霉病也有良好的防效，并獲得農藥登記（LS20083024）。在南京市江心洲葡萄園示范，葡萄霜霉病發(fā)病初期噴施1%蛇床子素水乳劑，可有效控制病害的發(fā)展，防效與乙磷鋁、甲霜靈相當。另外，1%蛇床子素水乳劑對蚜蟲也有一定的趨避作用。
4. 1%蛇床子素·8000IU/微升B·t懸浮劑對菜青蟲、小菜蛾均有很好的效果，尤其對夜蛾卵塊有獨特的殺滅作用。
2003年在上海崇明40畝連片出口日本的花菜做了防治小菜蛾菜青蟲大面積的示范，其中對小菜蛾藥后三天防效達到90%，菜青蟲藥后三天防效達到95.2%。期間發(fā)現對夜蛾卵塊具有殺滅作用，每卵塊孵出的幼蟲數僅為5~20條，而正常卵塊孵出80~200條幼蟲。2004年在上海崇明500畝連片出口歐洲青花菜上防治夏秋季節(jié)鱗翅目幼蟲，在使用1次茚蟲威防治移栽后世代混合發(fā)生的夜蛾類、使用3~4次1%蛇床子素·8000IU/微升B·t懸浮劑的用藥模式下，完全控制住鱗翅目害蟲危害。
在南京雙閘作了1%蛇床子素·8000IU/微升B·t懸浮劑防治苞菜（甘藍）小菜蛾菜青蟲的示范。1%蛇床子素·8000IU/微升B·t懸浮劑控制住了整個生產季度內苞菜的鱗翅目害蟲發(fā)生，并在防治過程中發(fā)現減輕了苞菜霜霉病的發(fā)生。在南京溧水思源有機食品基地出口西蘭花上防治鱗翅目昆蟲，按照有機農產品生產規(guī)章，只允許生產季節(jié)中使用2次藥的情況下，防治效果85%左右，高于對照藥劑苦參堿，同時兼治白銹病。
5. 蛇床子素產品研究期間，獲得多項成果。
在蛇床子素產品創(chuàng)制及推廣過程中，石志琦研究員及其團隊得到了國家863計劃，農業(yè)科技成果轉化，國家自然科學基金，江蘇省“三藥”、“三項工程”等項目資金的大力支持；在International Journal of Molecular Sciences（SCI收錄期刊）、農藥學學報、農藥、江蘇農業(yè)學報等期刊上發(fā)表二十多篇相關文章；取得5項國家發(fā)明專利；獲得江蘇省科技進步三等獎等成果。
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