內容簡介
在當前世界所麵臨的“人口、糧食、環境、能源”四大危機中,農藥的研究、生産和應用有著重要的作用。尤其在我國,要想在節約能源、保護環境、保持農業可持續發展的前提下,保證十幾億人口的糧食供應,就必須盡量減少農業有害生物為害所造成的損失,農藥的作用和功能是顯而易見的。但隨著化學農藥越來越廣泛的使用,也不可避免的帶來瞭許多負麵效應,如農藥的殘留、害蟲的抗性及害蟲再猖獗,這不僅造成瞭環境的汙染,也使得病蟲防治更加睏難。
《植物農藥》主要介紹瞭植物農藥的曆史、種類、部分研究進展及研究方法,旨在讓更多的人認識和瞭解植物農藥,並去發現和利用這一資源,也讓我們的食品和環境更加安全。
作者簡介
李少華,1965年生於山西省太原市。1985年大學畢業後一直緻力於生物教育教學研究工作,並於2008年獲得中國農業大學農業碩士學位。
自2004年被評為生物學副教授以來,主持並參加瞭多項國傢級和省級課題的研究工作,其中有2項國傢級和3項省級課題已順利結題,並在國傢一級和省級期刊上發錶多篇專業學術論文。
課題:獲得教育部“十一五”規劃重點課題《生態體驗式德育案例和問題研究》的子課題《植物農藥在農業可持續發展中的應用研究》(編號:DEA060107-C-0256)資助。
內頁插圖
目錄
第一章 植物源農藥概述
第一節 植物源農藥的定義、分類及發展簡史
一、植物源農藥的定義
二、植物源農藥分類
第二節 植物源農藥的特點
一、植物源農藥的優點
一、植物源農藥的弱點
第三節 植物源農藥的發展曆史及現狀
一、植物源農藥的早期利用
一、植物農藥的初步研究
三、植物農藥的係統研究
第二章 植物殺蟲
第一節 植物對害蟲的作用特點
一、植物源殺蟲劑的作用方式
一、植物源殺蟲劑的作用機製
第二節 植物殺蟲活性成分
一、生物堿類化閤物
一、萜類化閤物
三、酮類化閤物
四、除蟲菊素
五、光活化毒素類化閤物
六、植物精油
七、番荔枝內酯類化閤物
八、其他
第三節 常見的殺蟲植物
一、楝科植物
二、豆科植物
三、衛矛科植物
四、菊科植物
五、瑞香科植物
六、柏科植物
第三章 植物殺蟎
第一節 主要殺蟎活性成分
一、生物堿類
二、檸檬素類
三、黃酮類化閤物
四、植物精油
五、其他類
第二節 主要殺蟎植物
一、楝科植物
二、茄科植物
三、豆科植物
四、菊科植物
五、瑞香科植物
六、藜科植物
七、蒺藜科植物
八、鬍桃科植物
九、唇形花科植物
十、傘形花科植物
十一、薑科植物
十二、木樨科植物
十三、桃金娘科植物
十四、其他殺蟎植物
第四章 植物殺菌
第五章 植物殺綫蟲
第六章 植物除草
第七章 植物源活性成分的分離、鑒定
第八章 植物源農藥存在問題及發展前景
精彩書摘
一、溶劑提取 溶劑提取法是實際工作中應用最普遍的方法。是依據有效成分的極性、溶解性的差異,利用某種溶劑把有效成分從植物組織中溶解或抽提齣來,而對不需要的成分不溶齣或少溶齣。其作用原理是溶劑穿透人植物粉末的細胞膜,溶解溶質,形成細胞內外溶質濃度差,將溶質滲齣細胞膜,達到提取的目的。
1.溶劑的選擇
植物中化學成分在溶劑中的溶解度大小遵循“相似相溶”規律,即親脂性的化學成分易溶於親脂性的有機溶劑,難溶於親水脂的有機溶劑,反之,親水性的化學成分易溶於親水性的有機溶劑,難溶於親脂性的有機溶劑。
化學成分和溶劑可通過其極性的大小來估計它的親脂性或親水性。一般來說,化學成分的基本母核相似,其分子中官能團的極性越大、數目越多,則整個分子的極性也越大,親水性也越強,而親脂性就越弱;化學成分的基本母核相似,其分子中官能團的非極性部分越大、數目越多,則整個分子的極性就越弱,親脂性也越強,親水性就越弱。
常見溶劑極性由弱到強的順序如下:
石油醚<四氯化碳<苯<乙醚<氯仿<乙酸乙酯<正丁醇<丙酮<乙醇<甲醇<水。
選擇溶劑的要點是根據相似相溶的原則,以最大限度地提取所需要的化學成分,溶劑的沸點應適中易迴收,低毒安全。甲醇、乙醇是最常用的溶劑,因為它能與水按任意比例混閤,又能和大多數親脂性有機溶劑混閤,滲入藥材細胞能力較強,能溶解大多數的化學成分。一般來說,甲醇比乙醇有更好的提取效果,但因其毒性較乙醇大,故多數情況下僅在實驗室研究中應用,而乙醇更適於工業化生産。另外,在選擇溶劑時還要注意溶劑不能與有效成分起化學反應,並要經濟易得、使用安全方便等。因苯、氯仿等溶劑毒性較強,一般情況下宜用甲苯代替苯,用二氯甲烷代替氯仿。
……
前言/序言
《農田守護者:微生物防治技術指南》 內容簡介: 在日益增長的糧食需求和可持續農業發展的時代背景下,傳統化學農藥的使用正麵臨前所未有的挑戰。環境汙染、食品安全隱患、病蟲害産生抗藥性等問題,促使我們必須尋求更環保、更高效的替代方案。本書《農田守護者:微生物防治技術指南》便是在這樣的需求下應運而生,它旨在為廣大農業從業者、科研人員、政策製定者以及關心農業可持續發展的讀者,提供一份詳盡、實用的微生物農藥應用指南。 本書並非簡單地羅列各種微生物農藥的名稱和作用,而是深入探討瞭微生物防治的科學原理、技術要點、應用策略以及未來發展趨勢。我們將從微生物防治的宏觀層麵入手,逐步深入到具體的微觀操作,力求讓讀者在理解其“為什麼”的同時,也能掌握“怎麼做”。 第一部分:微生物防治的科學基礎 在正式進入技術層麵之前,有必要建立起對微生物防治堅實的理論認知。本部分將詳細闡述以下幾個關鍵點: 微生物防治的生態學原理: 我們將從生態係統中微生物的多樣性和相互作用角度齣發,解釋為何微生物能夠成為潛在的農田“守護者”。這包括對拮抗微生物、內生微生物、共生微生物在植物生長、健康和病蟲害抵抗中的作用機製的深入剖析。例如,某些細菌和真菌能夠通過分泌抗生素、抑製病原菌生長、誘導植物抗性等方式,有效地控製農作物病蟲害。我們還會探討這些微生物如何融入植物的微生態環境,形成一種動態平衡,從而降低對外界乾預的需求。 優勢病原微生物及其作用機製: 書中將重點介紹幾種在農業生産中應用最廣泛、效果最顯著的微生物類群,如蘇雲金芽孢杆菌(Bt)、白僵菌、綠僵菌、枯草芽孢杆菌、木黴菌等。對於每一種微生物,我們將詳細介紹其生物學特性、緻病機理(或協同作用機理)、適宜的生長環境以及作用譜。例如,Bt是如何通過産生毒蛋白來特異性殺滅鱗翅目害蟲的,而木黴菌又如何通過競爭、寄生和誘導抗性等多種方式來防治植物病害。 微生物農藥的作用模式與化學農藥的比較: 為瞭更好地理解微生物農藥的優勢,我們將對其作用模式進行詳細闡述,並與傳統化學農藥進行對比。微生物農藥通常作用靶點明確,對非靶標生物(包括有益昆蟲、鳥類、哺乳動物和人類)的毒性較低,不易産生交叉抗性,且在環境中易於降解,環境友好性遠高於化學農藥。然而,我們也需要認識到微生物農藥的局限性,例如其作用速度可能較慢,對環境條件(溫度、濕度、pH值等)較為敏感,以及生産成本等問題。本書將為讀者提供一個客觀、全麵的視角來認識微生物農藥。 植物與微生物的互作機製: 植物並非被動接受微生物的影響,而是與周圍的微生物形成復雜的互作關係。本部分將深入探討植物如何識彆、響應和調控其根際和葉際微生物群落,以及這些互作如何影響植物的生長發育、營養吸收和抗逆性。理解這些互作機製,將有助於我們更好地篩選和利用有益微生物,構建健康的植物微生態。 第二部分:微生物農藥的開發與生産 理論的知識需要轉化為可應用的實踐。本部分將聚焦於微生物農藥的開發與生産過程,為科研人員和企業提供技術指導。 微生物菌種的篩選與鑒定: 優質的微生物菌種是微生物農藥的基礎。本書將詳細介紹從土壤、植物病竈、昆蟲體內等不同生境中分離、篩選和鑒定具有防治潛力的微生物的方法。這包括傳統的微生物培養、鑒定技術,以及現代分子生物學技術(如DNA測序、基因組學分析)在菌種鑒定和功能分析中的應用。 微生物農藥的劑型開發: 為瞭保證微生物農藥的穩定性和有效性,劑型開發至關重要。我們將介紹不同類型的微生物農藥劑型,如可濕性粉劑(WP)、懸浮劑(SC)、顆粒劑(GR)、微膠囊劑(MCM)等,並分析不同劑型的優缺點、適用範圍以及生産工藝。特彆地,本書將強調開發能夠延長微生物存活期、提高土壤或植物錶麵附著性、並最終提高生物活性的新型劑型。 規模化生産工藝與質量控製: 從實驗室的小試到工廠的大規模生産,需要掌握一係列關鍵的生産技術。本部分將詳細介紹微生物培養基的配方、發酵工藝優化、後處理技術、乾燥技術以及包裝技術等。同時,我們將強調嚴格的質量控製體係,包括菌種純度檢測、活菌數測定、生物活性測定、雜菌含量控製以及穩定性測試等,以確保最終産品的質量和藥效。 微生物農藥的生物安全性評估: 在推廣應用微生物農藥之前,進行全麵的生物安全性評估是必不可少的環節。本書將介紹關於環境風險評估(對非靶標生物的影響、基因漂流風險等)和食用安全性評估(農藥殘留、毒性等)的法規要求和評估方法,幫助讀者瞭解如何規範、安全地開發和使用微生物農藥。 第三部分:微生物農藥的應用技術與策略 開發齣優質的微生物農藥隻是第一步,如何將其有效應用於田間,最大化其防治效果,並與現有農業生産體係融閤,是本書的重點關注內容。 不同作物與病蟲害的微生物防治方案: 針對不同作物(如水稻、小麥、玉米、蔬菜、果樹、棉花等)和主要病蟲害(如白粉病、灰黴病、蚜蟲、螟蟲、白蟻等),本書將提供詳細的微生物農藥應用方案。這包括推薦適用的微生物農藥種類、最佳施用時期、施用方法(如葉麵噴施、土壤處理、種子處理、根部浸泡等)、施用劑量以及與其他防治措施的配閤使用建議。 微生物農藥的施用技術與最佳實踐: 施用技術直接影響微生物農藥的藥效。我們將詳細介紹各種施用技術的要點,例如: 葉麵噴施: 噴施壓力、霧滴大小、噴施均勻性、施用時間(避免高溫、強光、大風天氣)等。 土壤處理: 溝施、穴施、拌種、灌根等,以及如何提高微生物在土壤中的存活率和活性。 種子處理: 包衣、拌種等,如何確保種子萌發和幼苗生長期間的保護。 生物熏蒸: 針對特定病蟲害的特殊應用方式。 微生物農藥與綜閤病蟲害管理(IPM)的整閤: 微生物農藥並非孤立的防治手段,而是綜閤病蟲害管理(IPM)體係中的重要組成部分。本書將深入探討如何將微生物農藥與其他防治技術(如生物防治、物理防治、抗性品種選育、農業措施等)有機結閤,形成一套經濟、高效、環境友好的綜閤防治策略。我們將分析不同技術之間的協同增效作用,以及如何通過IPM模式,降低對單一防治手段的依賴,延緩病蟲害抗藥性的産生。 微生物農藥的田間使用注意事項與效果評估: 在實際應用中,需要注意許多細節以確保微生物農藥的效果。我們將列舉田間使用時常見的誤區和需要注意的事項,例如,施用前的準備工作、不同微生物的混用禁忌、施用後的觀察與記錄等。同時,本書還將介紹如何科學地評估微生物農藥的防治效果,包括參照小區設置、病蟲害發生程度的測定、産量效益的統計分析等。 第四部分:微生物農藥的未來發展趨勢與挑戰 科技的發展永無止境,微生物農藥作為新興的生物農藥領域,正處於快速發展的軌道上。本部分將展望微生物農藥的未來,並探討其麵臨的挑戰。 基因工程與閤成生物學在微生物農藥開發中的應用: 隨著基因工程和閤成生物學技術的飛速發展,我們可以通過基因編輯、基因組重排等技術,改良現有微生物菌株,提高其生物活性、環境適應性和穩定性,甚至創造齣具有全新功能的新型微生物農藥。例如,通過基因工程技術,可以增強微生物的産毒能力,或者賦予其更強的抗逆性。 新型微生物來源的探索與應用: 除瞭已知的微生物類型,科學傢們還在不斷探索新的微生物資源,例如深海微生物、極端環境微生物、以及植物內生微生物等,這些新的資源可能蘊藏著更高效、更廣泛的應用潛力的微生物農藥。 大數據與人工智能在微生物農藥研發與應用中的作用: 大數據分析和人工智能技術能夠加速微生物菌種的篩選、作用機製的解析、田間施用策略的優化,以及預測病蟲害的發生規律,從而提高微生物農藥的研發效率和應用精準度。 政策法規與市場推廣的挑戰: 微生物農藥的推廣應用離不開政府的支持和市場的認可。本部分將探討當前在政策法規、標準製定、市場準入、農民培訓、市場推廣等方麵存在的挑戰,並提齣相應的建議。例如,需要進一步完善相關的法律法規,建立健全的質量標準和認證體係,加強對農民的培訓和技術推廣力度,以及鼓勵企業加大研發投入等。 可持續農業與生態文明建設中的角色: 最後,我們將再次強調微生物農藥在推動可持續農業發展、保護生態環境、保障食品安全方麵的戰略意義,並展望其在構建生態文明社會中的廣闊前景。 《農田守護者:微生物防治技術指南》不僅僅是一本書,它更是農業從業者走嚮綠色、高效、可持續生産道路的同行者。我們希望通過本書的齣版,能夠啓發更多人關注和實踐微生物防治技術,共同守護我們賴以生存的農田,收獲健康、安全的未來。