除蟲菊栽培技術

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，1976年澳大利亞引進，逐漸發(fā)展成非洲和澳大利亞兩大規(guī)模化種植區(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，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，推廣種植面積達到6萬畝，產(chǎn)品品質得到國際認可。

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，通稱天然除蟲菊素（pyrethrins），由六種結構相似的化合物組成。由于天然除蟲菊素源于天然，在自然界中很容易降解，在人及動物體內(nèi)沒有積累的記錄，不殘留任何有毒物質，不會沿食物鏈傳遞，不污染使用空間，因此被世界公認為安全有效的殺蟲劑，盡管其生產(chǎn)成本比化學合成殺蟲劑高，但仍然受到歐洲、美國、日本等發(fā)達國家的青睞，應用廣泛。在發(fā)達國家，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、食品加工場所等公共環(huán)境，約10%用于有機農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)。

天然除蟲菊的缺點

隨著世界各國對食品安全的重視，國內(nèi)對食品安全整治力度的加大，我國的天然除蟲菊產(chǎn)品市場需求快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間迅速擴大，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)展的一些關鍵技術必須盡快解決，其中，天然除蟲菊連年種植發(fā)生了嚴重的品種退化，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成為阻礙產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵，而非洲和澳大利亞都有較成熟的種植技術和優(yōu)良品種。因此，通過國際技術合作與交流，加快我國天然除蟲菊品種改良工作和種植技術完善，促進我國天然除蟲菊產(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)了嚴重的品種混雜和退化。

國內(nèi)田間管理技術落后，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80年代，英國的Elliott以天然除蟲菊素為先導物，合成了世界第一個擬除蟲菊酯類殺蟲劑。之后Elliott在1972年又開發(fā)了第一個對光穩(wěn)定的此類殺蟲劑氯菊酯，繼而日本住友化學公司開發(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個擬除蟲菊酯類殺蟲劑。

擬除蟲菊酯類農(nóng)藥作用機制

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階段。在興奮期，昆蟲亂爬動;到抑制期，活動逐漸減少，進入麻痹期，最后死亡。在這兩個時期中，神經(jīng)活動各有其特征性變化。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，緊接一個延續(xù)的負后電位，并隨后出現(xiàn)一系列的動作電位，即所謂重復后放。重復后放是昆蟲的中毒初期，即興奮期。然后轉入不規(guī)則的后放，有時產(chǎn)生一連串的動作電位，有時停止。這一階段內(nèi)昆蟲出現(xiàn)痙攣和麻痹，而當重復后放變?nèi)鯐r即進入完全麻痹。傳導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。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，擬除蟲菊酯對靶標部位的選擇性不是絕對的，它同時涉及神經(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)對酶的抑制作用存在明顯差異，同時抑制作用還會受分子結構、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)藥普遍具有對環(huán)境友好、降解速率慢、持效使用安全等特點，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引起慢性疾病，對一些有益生物（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吸附下來的過物理性吸附對于疏水性農(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控制，礦物、懸浮沉積物、玻璃、木炭、鉀長石等不同介質吸附通量迥異。

化學性降解

化學性降解包括光降解、水解、氧化還原、人工濕地和其他因素。光化學降解是擬除蟲菊酯類農(nóng)藥在環(huán)境中遷移轉化的重要途徑，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增強擬除蟲菊酯的不穩(wěn)定。通過氧化還原反應降解擬除蟲菊酯主要包括以下幾個方面：一是酶的氧化還原作用；二是NO3自由基對擬除蟲菊酯的降解作用。人工濕地對擬除蟲菊農(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。當擬除蟲菊酯類農(nóng)藥運用到環(huán)境中時，其降解途徑就會受到環(huán)境中多種介質的作用，例如渤海海岸帶沉積物中外加Cd2+對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