苦參堿在農業上的應用及研究

農業生產受氣候等自然因素的影響較大，農作物的管理有時需要幾種措施同時實施，但農時有限，往往來不及，顧此失彼。苦參堿及其提取物具有“殺蟲、抑菌和刺激植物生長”之綜合功能，因此在農業上獲得了廣泛應用。這對于生態環境受到嚴重破壞，人類生存環境受到嚴重威脅的今天，對苦參堿及其植物源農藥的理論基礎研究，為苦參堿的進一步開發和農業上的應用具有重要的意義。

苦參（sophoraflavesensAit）別名苦骨、川參、草槐、地槐等，為豆科槐屬落葉灌木，常見于沙地、山坡、草地，全國各地廣泛分布。苦參是我國傳統的藥物之一，苦參堿是從苦參中提取的一類生物堿，近幾年在農業上獲得廣泛應用，并取得了良好的防治效果。在蟲害抗性不斷增強，生態環境造成嚴重破壞，人類生存環境受到嚴重威脅，食品安全呼聲愈來愈高的今天，苦參堿及其植物源農藥倍受人們的關注。

一、苦參堿的化學成份

目前從苦參根、莖、葉及其花中共分離出27中生物堿，主要為喹嗪啶類生物堿，極少數為雙哌啶類生物堿。其中苦參堿、氧化苦參堿、羥基苦參堿、槐果堿、氧化槐果堿等為含量較多的生物堿。

從苦參根分離的還有34種黃酮類化合物，多數為二氫黃酮和二氫黃酮醇，少數為黃酮、異黃酮、查耳酮及其醇，皂甙類7種、氨基酸類15種、脂肪酸類20種、揮發油類12種、果糖類4種、其它化合物4種，分離出的全部化合物在195種成份以上。

二、苦參總堿的生物活性及特點

1.殺蟲活性

苦參堿是苦參提取物中的一種生物堿，我們通常所指的苦參堿農藥產品實際上是指從苦參中提取的全部活性物質，把它叫做苦參總堿，簡稱苦參堿。

苦參堿防治農業和衛生害蟲的報道已有不少記載，氧化苦參堿對菜青蟲、黃掌蛾和榆藍葉甲有強觸殺作用，對桃蚜、蘿卜蚜、梨二叉蚜、小麥蚜蟲的防治效果均達90%以上，苦參堿對小菜蛾低齡幼蟲，茶黑毒蛾防效明顯。Mateudnk等研究苦參及其衍生物對松材線蟲活性時發現，苦參堿殺線蟲時活性較弱，而槐果堿和槐胺堿具有較強的殺線蟲活性。

苦參總堿比苦參堿單堿防治效果好，苦參堿混劑比苦參堿單劑防治效果好。苦參堿與阿維菌素復配后有顯著增效作用，防治效果是阿維菌素單用的1.3-3.1倍。與噻嗪酮混配，速效性更明顯。迄今為止，報道指出，苦參堿能防治蔬菜上菜青蟲、菜蚜、瓜蚜、螟蟲、瓢蟲、甜菜夜蛾、黃條跳甲、小菜蛾、藍葉蛾、韭蛆，果樹上的天慕毛蟲、舟型毛蟲、刺蛾、尺蠼、紅蜘蛛蠟蚧、金龜子、蝽象等，糧食作物上粘蟲、小麥吸漿蟲和蝗蟲等多種害蟲。靶標大，多點位追殺，能抑制抗藥性的產生，對已經產生抗性的害蟲仍有很強的活性。

2．殺菌活性

苦參堿提取物對小麥赤霉病、蘋果炭疽病、番茄灰霉病菌絲生長和病菌孢子萌發有明顯的抑制作用，經測定野靛堿、槐胺堿、苦參堿、槐果堿和槐定堿均有抑菌活性，其中槐果堿和槐定堿抑菌活性較強，遠高于百菌清，苦參堿活性與百菌清無較大差別，而且高于甲基托布津。此外，苦參提取物對蔬菜上的霜霉病、白粉病、灰霉病和疫病具有抑制作用。

從上述可以看出，苦參的殺菌活性性成分既能抑制菌體的生物合成，又能影響菌絲體的生物氧化過程，而且殺菌譜較廣，對真菌、細菌、病毒均有抑制作用。殺菌機理是抑制菌體生物合成，影響菌體的生物氧化過程。

3．刺激植物生長功能

苦參堿提取物對植物有明顯的刺激生長功能，如苦參堿處理分離體黃瓜子葉鮮重和干鮮重隨苦參堿濃度的增加而明顯增加，均與對照差異顯著，其中黃瓜葉片子葉鮮重這一生理效應與激動素相似，但激動素處理的葉片干重顯著下降。另外，隨苦參堿濃度增加，總葉綠素含量下降，但光合放氧量顯著增加；苦參堿還能促進黃瓜子葉葉柄基部的生根作用，生根數量多超過對照70.2%，同時也促進根系生長。

苦參堿處理小麥旗葉后，處理組葉片蔗糖含量為對照的1.4倍左右，明顯高于對照，這大概是苦參堿提高蔗糖酸合成酶的活性，降低酸性轉化酶的活性，從而影響蔗糖的含量，旗葉中蔗糖60%—70%運輸到穗，這對穗的發育和籽粒干物質的積累具有重要作用。

另外，苦參提取物中的氨基酸類、脂肪酸類等物質能快速被植物所吸收，補充植物營養元素，增強植物抗逆性；苦參提取物中皂甙類化合物對植物具有一定的調節作用。

三、苦參提取物中主要生物活性物質的功能及作用

1.生物堿類

主要成份為苦參堿、氧化苦參堿等27種生物堿。

（1）對昆蟲具有麻痹神經中樞和抑制呼吸的功能。

（2）對真菌有較強的抑菌和殺菌能力。

2.黃酮類化合物

黃酮類化合物能增加植物色素，提高果實色澤，還對病菌菌絲有極強的抑制作用，對蟲害有驅避作用，保護植物免受病蟲害侵襲和光照的損傷，增強植物光合作用，刺激植物生長。同時，它還是一種理想的對植物有害金屬螯合劑和還原劑，可吸收有機或無機金屬離子，將其還原成金屬。如對因長期過量使用代森錳鋅等化學農藥造成的金屬離子過量積累而對使樹體造成的危害有很好的解毒作用。

3、脂肪酸類化合物

（1）為生物體儲存或提供能量，特別是能提高種籽發芽率。

（2）依附在植物表面后能增加植物表層臘質層，對果實具有涂臘增光、凈化果面、提高果品光潔度之功能。

4、氨基酸類

（1）為植物提供氮營養物質，貯存能量。

（2）對害蟲具有驅避、拒食、胃毒和抑制神經中樞系統等生物活性。

（3）對病害菌絲具有抑制作用。

（4）在植物表面具有良好的乳化和去污功能，保持植物表面的清潔。

5、多糖類化合物

（1）提高葉綠素含量，增強光合作用，提高果面光潔度，增加干物質積累。

（2）補充營養，增強作物免疫力，是植物免疫力不可缺少的一種物質。

6、皂苷類化合物

（1）具有優良的生物表面活性，提高藥液在植物表面的滲透、乳化功能，可改變藥液理化性狀，提高藥效。

（2）對昆蟲和軟體動物有極強的胃毒作用。

（3）對細菌、真菌有抑菌作用，抗真菌能力強，主要機理是破壞細胞膜，即在膜上形成小孔從而破壞膜的完整性。

（4）能增加粒細胞，激活內源激素，加速原生質流動和轉化，對植物有較強的免疫功能。

（5）可打破種子休眠，提高發芽率。

7、水溶性膠

增加藥液在植物表面的粘著性，使藥液粘著力強，耐雨水沖刷，藥效持久，進而使農藥發揮更好的作用，達到農藥增效、提高利用率的目的。

8、脫落酸（ABA）

六大天然植物激素之一，世界公認的抗逆免疫物質，對幫助作物抵抗低溫、干旱、病蟲害，對人類開發和利用中低產田、鹽堿地，減少農藥對環境的危害及植被恢復、重建植樹造林等有較高的應用價值。

四、苦參堿的特點

苦參堿是一種植物源農藥。植物源農藥的有效成分是植物體組成成份，具有植物成分的性質規律。從進化角度看，某種植物與相應的有害生物種類相互制約、彼此依存、協同進化，可能已有億萬年歷史，植物源農藥有效成分的產生不是偶然的。這些背景必然導致植物源農藥有如下特點：

1.植物源農藥的有效成份是某種植物為了種群生存繁衍而防范其它生物（包括植物病源微生物、病源線蟲、植食性昆蟲、螨類、軟體動物，植食性獸類，其它植物等），也包括植食性軟體動物及其人科物種的威脅侵害所產生的一種內源化學物質。

2.苦參中對有害生物具有活性的植物內源化學物質，象很多其他成份一樣，往往不是單一成份，而是化學結構相近的多組和化學結構不相同的多組成份，相輔相成，共同發揮作用。

3.苦參堿等植物源農藥不易誘發有害生物產生抗藥性。凡屬于生物活性的單一立體異構農藥品種，如生物農藥，雖然在環保或降低其它使用上有意義，但都帶來了抗藥性問題。相反，非單一成份的中草藥配方，泛用數千年，其確鑿無疑的療效當今仍受到國內外的高度評價。

4.苦參堿對相應有害生物一般不會“斬盡殺絕”，而是控制在不斷嚴重影響到該植物種群生存與繁衍的過程。生物主的“智慧”令人驚嘆！其作用機理除觸殺、胃毒之外，還有拒食、絕育、干擾脫皮、麻痹神經中樞，抑制菌絲形成，調節植物生長或促進植物提高代償能力等“軟實力”，其作用機理是多種化合物多方面的綜合結果。

從以上四大特點可以看出，苦參堿植物源農藥在很多方面與生物源農藥相通，而與一般化學合成農藥區別明顯。因此，植物源農藥雖然屬化學農藥范疇，但在使用上可以把植物源農藥、生物農藥、微生物合成農藥歸并為“生物源農藥”范疇。可以認為“生物源農藥”基本上是“綠色”的。在利用植物源農藥時，要注意到它們的特點，揚其長，避其短。

（編輯：李艷艷yan_2008521@yahoo.com.cn）