十年一劍
——記植物源生物農(nóng)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(tǒng)中草藥中提取的香豆素類化合物，在醫(yī)學(xué)上研究應(yīng)用較多。近十年的研究發(fā)現(xiàn)蛇床子素香豆素類化合物對機(jī)體心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、骨骼系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等具有十分廣泛的藥理作用?，F(xiàn)用于治療心血管/骨質(zhì)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(jié)構(gòu)苯環(huán)和吡喃酮環(huán)外，還有重要的農(nóng)藥活性基團(tuán)——異戊烯結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)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(jī)制表現(xiàn)為抑制昆蟲乙酰膽堿酯酶，影響神經(jīng)系統(tǒng)，導(dǎo)致害蟲肌肉非功能性收縮，最終衰竭而死。殺菌機(jī)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(xì)胞壁幾丁質(zhì)沉積。而夜蛾卵塊絨毛主要構(gòu)成為幾丁質(zhì)，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(dǎo)致孵化率降低。
2. 蛇床子素產(chǎn)品是國內(nèi)領(lǐng)先環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)投入品，獨家登記在蔬菜上。
江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院石志琦研究員從2000年就開始關(guān)注蛇床子素在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用，最先發(fā)現(xiàn)其獨特的殺蟲抑菌活性，并對機(jī)制做了深入研究。根據(jù)蛇床子素本身植物源天然化合物的特點，在蛇床子素產(chǎn)業(yè)化的初期，就把蛇床子素產(chǎn)品定位在國內(nèi)領(lǐng)先環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)投入品。在相關(guān)課題項目資助下，聯(lián)合江蘇省蘇科農(nóng)化有限責(zé)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(chǎn)品毒性均屬微毒（大鼠經(jīng)皮經(jīng)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(nèi)即能完全降解，完全符合有機(jī)、綠色及出口基地的使用要求。
目前蛇床子素國內(nèi)登記產(chǎn)品有4個，分別為江蘇省蘇科農(nóng)化有限責(zé)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(nóng)化有限責(zé)任公司登記的兩個產(chǎn)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(jìn)行了大面積的推廣應(yīng)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(dāng)，田間沒有觀察到抗藥性。在江蘇省農(nóng)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(yīng)用1％蛇床子素水乳劑在山東壽光防治黃瓜、苦瓜白粉病達(dá)萬畝；上海南匯區(qū)書院鎮(zhèn)防治南瓜白粉病達(dá)千畝；福建詔安超大集團(tuán)防治出口黃瓜白粉病達(dá)千畝；丹東防治草莓白粉病達(dá)萬畝；海南防治南瓜、哈密瓜白粉病達(dá)千畝等，均取得很好的效果。
特別是在山東壽光聯(lián)合億嘉農(nóng)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(jīng)濟(jì)和社會效益。當(dāng)?shù)爻Ｄ攴N植保護(hù)地蔬菜，白粉病發(fā)生嚴(yán)重，一年防治達(dá)到幾十次?，F(xiàn)有市售藥劑都產(chǎn)生了不同程度的抗藥性，防治效果較差，導(dǎo)致植株早衰、產(chǎn)量減少，給農(nóng)民造成經(jīng)濟(jì)損失，且由于化學(xué)農(nóng)藥的頻繁使用，提高了農(nóng)藥殘留的風(fēng)險，影響食品安全。石志琦研究員與當(dāng)?shù)赜杏绊懙膬|嘉農(nóng)化有限公司聯(lián)合舉辦講座，培訓(xùn)農(nóng)民上千人次，介紹病蟲害防治技術(shù)，規(guī)范農(nóng)民用藥。針對蔬菜白粉病抗藥性嚴(yán)重問題，推廣1%蛇床子素水乳劑作為替代藥劑。經(jīng)大面積示范，既控制了蔬菜白粉病的發(fā)生，又降低農(nóng)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(qiáng)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(nóng)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(dāng)。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(dá)到90%，菜青蟲藥后三天防效達(dá)到95.2%。期間發(fā)現(xiàn)對夜蛾卵塊具有殺滅作用，每卵塊孵出的幼蟲數(shù)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(lán)）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(chǎn)季度內(nèi)苞菜的鱗翅目害蟲發(fā)生，并在防治過程中發(fā)現(xiàn)減輕了苞菜霜霉病的發(fā)生。在南京溧水思源有機(jī)食品基地出口西蘭花上防治鱗翅目昆蟲，按照有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)章，只允許生產(chǎn)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(chǎn)品研究期間，獲得多項成果。
在蛇床子素產(chǎn)品創(chuàng)制及推廣過程中，石志琦研究員及其團(tuán)隊得到了國家863計劃，農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化，國家自然科學(xué)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(nóng)藥學(xué)學(xué)報、農(nóng)藥、江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報等期刊上發(fā)表二十多篇相關(guān)文章；取得5項國家發(fā)明專利；獲得江蘇省科技進(jìn)步三等獎等成果。
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