除蟲菊形態(tài)特征

天然除蟲菊概述

天然除蟲菊（Pyrethrm cinerariaefolium Trev.）是一種菊科菊屬植物，原產(chǎn)于地中海地區(qū)，1876年引進(jìn)美國，其后日本、非洲、南美國家廣泛栽培，形成產(chǎn)業(yè)。]940年非洲肯尼亞和坦桑尼亞先后引進(jìn)，1976年澳大利亞引進(jìn)，逐漸發(fā)展成非洲和澳大利亞兩大規(guī)?；N植區(qū)，至今已有超過150年的栽培和使用歷史。我國由中科院昆明植物研究所于1987～1988年引進(jìn)，至1992年在云南大理等地試種成功。隨后，昆明植物所完成了天然除蟲菊提取技術(shù)的開發(fā)，并與企業(yè)合作，于1999年開始相繼在云南曲靖、紅河、玉溪等地規(guī)?；N植，經(jīng)過近10年的發(fā)展，云南已發(fā)展成世界第三大天然除蟲菊生產(chǎn)地，推廣種植面積達(dá)到6萬畝，產(chǎn)品品質(zhì)得到國際認(rèn)可。

天然除蟲菊

天然除蟲菊是世界上唯一集約化種植的殺蟲植物，其花朵中含有高效的殺蟲活性物質(zhì)，通稱天然除蟲菊素（pyrethrins），由六種結(jié)構(gòu)相似的化合物組成。由于天然除蟲菊素源于天然，在自然界中很容易降解，在人及動(dòng)物體內(nèi)沒有積累的記錄，不殘留任何有毒物質(zhì)，不會(huì)沿食物鏈傳遞，不污染使用空間，因此被世界公認(rèn)為安全有效的殺蟲劑，盡管其生產(chǎn)成本比化學(xué)合成殺蟲劑高，但仍然受到歐洲、美國、日本等發(fā)達(dá)國家的青睞，應(yīng)用廣泛。在發(fā)達(dá)國家，約50%以上的天然除蟲菊用于家居衛(wèi)生消滅蚊、蠅、蟑螂等害蟲，約20%用于醫(yī)院、超市、食品加工場(chǎng)所等公共環(huán)境，約10%用于有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)。

天然除蟲菊的缺點(diǎn)

隨著世界各國對(duì)食品安全的重視，國內(nèi)對(duì)食品安全整治力度的加大，我國的天然除蟲菊產(chǎn)品市場(chǎng)需求快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間迅速擴(kuò)大，我國天然除蟲菊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)難得的歷史性發(fā)展機(jī)遇。然而，由于我國天然除蟲菊產(chǎn)業(yè)起步較晚，阻礙產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一些關(guān)鍵技術(shù)必須盡快解決，其中，天然除蟲菊連年種植發(fā)生了嚴(yán)重的品種退化，品種含量及單位面積產(chǎn)量低下，天然除蟲菊品種及其種植技術(shù)成為阻礙產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，而非洲和澳大利亞都有較成熟的種植技術(shù)和優(yōu)良品種。因此，通過國際技術(shù)合作與交流，加快我國天然除蟲菊品種改良工作和種植技術(shù)完善，促進(jìn)我國天然除蟲菊產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，有重要的意義。

提取成本昂貴

國內(nèi)產(chǎn)量經(jīng)過6年的連續(xù)種植，田間出現(xiàn)了嚴(yán)重的品種混雜和退化。

國內(nèi)田間管理技術(shù)落后，產(chǎn)量較低，花期不整齊。

擬出蟲菊酯介紹

除蟲菊作為農(nóng)藥至今已有110年以上的歷史。到20 世紀(jì)80年代，英國的Elliott以天然除蟲菊素為先導(dǎo)物，合成了世界第一個(gè)擬除蟲菊酯類殺蟲劑。之后Elliott在1972年又開發(fā)了第一個(gè)對(duì)光穩(wěn)定的此類殺蟲劑氯菊酯，繼而日本住友化學(xué)公司開發(fā)了氰戊菊酯，并于1976年商品化。由此揭開了全球農(nóng)藥科技工作者對(duì)擬除蟲菊酯的研究和開發(fā)。歷程40余年，全球共開發(fā)了近80個(gè)擬除蟲菊酯類殺蟲劑。

擬除蟲菊酯類農(nóng)藥作用機(jī)制

擬除蟲菊酯類引起的中毒癥狀可分為興奮期與抑制期兩個(gè)階段。在興奮期，昆蟲亂爬動(dòng);到抑制期，活動(dòng)逐漸減少，進(jìn)入麻痹期，最后死亡。在這兩個(gè)時(shí)期中，神經(jīng)活動(dòng)各有其特征性變化。受毒化的神經(jīng)的放電過程中，在電刺激產(chǎn)生單一尖峰以后，緊接一個(gè)延續(xù)的負(fù)后電位，并隨后出現(xiàn)一系列的動(dòng)作電位，即所謂重復(fù)后放。重復(fù)后放是昆蟲的中毒初期，即興奮期。然后轉(zhuǎn)入不規(guī)則的后放，有時(shí)產(chǎn)生一連串的動(dòng)作電位，有時(shí)停止。這一階段內(nèi)昆蟲出現(xiàn)痙攣和麻痹，而當(dāng)重復(fù)后放變?nèi)鯐r(shí)即進(jìn)入完全麻痹。傳導(dǎo)的終止即為死亡的來臨。在麻痹之后用生理鹽水洗去擬除蟲菊酯，不能或極少使昆蟲恢復(fù)。這些表征，特別是擊倒作用的迅速出現(xiàn)，說明擬除蟲菊酯這一類化合物是神經(jīng)毒劑，作用迅速。

近年來的研究表明，擬除蟲菊酯對(duì)靶標(biāo)部位的選擇性不是絕對(duì)的，它同時(shí)涉及神經(jīng)系統(tǒng)的其他部位。國內(nèi)外大量研究表明：擬除蟲菊酯除了作用于神經(jīng)系統(tǒng)的鈉通道以外，還對(duì)體內(nèi)ATP酶、乙酰膽堿酯酶（AchE）、抗氧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶、谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶等一系列重要的酶產(chǎn)生活性抑制作用。并且擬除蟲菊酯在不同組織內(nèi)、不同生物體內(nèi)對(duì)酶的抑制作用存在明顯差異，同時(shí)抑制作用還會(huì)受分子結(jié)構(gòu)、溫度、濃度等因素的影響。

擬除蟲菊酯類殺蟲劑在環(huán)境中的降解

擬除蟲菊酯類農(nóng)藥普遍具有對(duì)環(huán)境友好、降解速率慢、持效使用安全等特點(diǎn)，而近年來隨著擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的廣泛使用，最近研究表明，此類農(nóng)藥有蓄積性，長期接觸即使是低劑量也會(huì)引起慢性疾病，對(duì)一些有益生物（如蜜蜂）造成極大危害。

物理性吸附

物理性吸附即范德華力吸附，是指在范德華力的作用下把物質(zhì)吸附下來的過物理性吸附對(duì)于疏水性農(nóng)藥的滯留以及降解是非常重要的。擬除蟲菊酯的物理性吸附主要受吸附介質(zhì)控制，礦物、懸浮沉積物、玻璃、木炭、鉀長石等不同介質(zhì)吸附通量迥異。

化學(xué)性降解

化學(xué)性降解包括光降解、水解、氧化還原、人工濕地和其他因素。光化學(xué)降解是擬除蟲菊酯類農(nóng)藥在環(huán)境中遷移轉(zhuǎn)化的重要途徑，有自然光照降解、紫外光照降解、光催化降解、輻照降解等。低溫避光是擬除蟲菊酯在環(huán)境中穩(wěn)定存在的先決條件?；w組合物、容器材料及樣品的酸度會(huì)增強(qiáng)擬除蟲菊酯的不穩(wěn)定。通過氧化還原反應(yīng)降解擬除蟲菊酯主要包括以下幾個(gè)方面：一是酶的氧化還原作用；二是NO3自由基對(duì)擬除蟲菊酯的降解作用。人工濕地對(duì)擬除蟲菊農(nóng)藥的降解和去除具有很好效果，成為擬除蟲菊酯類農(nóng)藥降解和消除的有效手段之一，因此人工濕地的利用及開發(fā)也逐漸得到人們的重視。當(dāng)擬除蟲菊酯類農(nóng)藥運(yùn)用到環(huán)境中時(shí)，其降解途徑就會(huì)受到環(huán)境中多種介質(zhì)的作用，例如渤海海岸帶沉積物中外加Cd2+對(duì)擬除蟲菊酯的缺氧生物降解有抑制作用，抑制作用隨著外加金屬離子濃度的增大而明顯。

含氯氰菊酯、氯菊酯的成品殺蟲水乳劑