十年一剑
——记植物源生物农药蛇床子素创制与推广
1. 蛇床子素是一种植物源天然化合物，具有独特的杀虫抑菌活性。
天然化合物蛇床子素(osthol)，是从蛇床、欧前胡等传统中草药中提取的香豆素类化合物，在医学上研究应用较多。近十年的研究发现蛇床子素香豆素类化合物对机体心血管系统、神经系统、内分泌系统、免疫系统、骨骼系统、呼吸系统等具有十分广泛的药理作用。现用于治疗心血管/骨质疏松疾病，是某些洗液的主要成分（中国药典2005版）。
蛇床子素除具有香豆素的活性核心结构苯环和吡喃酮环外，还有重要的农药活性基团——异戊烯结构，表现为独特的杀虫抑菌活性。研究表明蛇床子素不仅对菜青虫、小菜蛾、蚜虫等害虫和夜蛾卵块有作用，而且对植物病原真菌如黄瓜白粉病菌、葡萄霜霉病菌，辣椒疫霉病菌、小麦赤霉病菌等都具有显著的抑制作用。
蛇床子素杀虫机制表现为抑制昆虫乙酰胆碱酯酶，影响神经系统，导致害虫肌肉非功能性收缩，最终衰竭而死。杀菌机制是通过抑制钙离子吸收，影响菌体生长和孢子萌发，阻碍菌体细胞壁几丁质沉积。而夜蛾卵块绒毛主要构成为几丁质，蛇床子素对夜蛾卵块的作用，很可能是溶解夜蛾卵块上的绒毛，降低卵粒的黏附性，导致孵化率降低。
2. 蛇床子素产品是国内领先环境友好型农业投入品，独家登记在蔬菜上。
江苏省农业科学院石志琦研究员从2000年就开始关注蛇床子素在农业上的应用，最先发现其独特的杀虫抑菌活性，并对机制做了深入研究。根据蛇床子素本身植物源天然化合物的特点，在蛇床子素产业化的初期，就把蛇床子素产品定位在国内领先环境友好型农业投入品。在相关课题项目资助下，联合开云官方注册|开云（中国），开发出1%蛇床子素水乳剂（LS20060620）和1%蛇床子素·8000IU/微升B·t悬浮剂（LS20061639）。这两个蛇床子素产品毒性均属微毒（大鼠经皮经口均大于5000mg/kg），剂型为环保型水剂，施药后3天蛇床子素在植株体内即能完全降解，完全符合有机、绿色及出口基地的使用要求。
目前蛇床子素国内登记产品有4个，分别为开云官方注册|开云（中国）1%蛇床子素水乳剂（LS20060620，LS20083024）、1%蛇床子素·8000IU/微升B·t悬浮剂（LS20061639），江苏省溧阳中南化工有限公司6%井冈·蛇床素可湿性粉剂（LS20090964），湖北省武汉天惠生物工程有限公司10%蛇床子素母药（LS20090693），而防治蔬菜病虫害只有开云官方注册|开云（中国）登记的两个产品。
3. 1％蛇床子素水乳剂对蔬菜、草莓、葡萄、花卉白粉病特效，已在多个省份进行了大面积的推广应用，兼治黄瓜和葡萄霜霉病，对蚜虫也有趋避作用。
1％蛇床子素水乳剂防治草莓白粉病，在江苏句容万亩草莓基地连续使用3年，每年防治季节（12月-次年5月）使用12次，防效与醚菌酯、乙嘧酚相当，田间没有观察到抗药性。在江苏省农科院温室大棚做的防治南瓜白粉病试验中，防效优于对照药剂三唑酮，试验中还观察到对南瓜的叶片有增绿作用。2004年-2008年，应用1％蛇床子素水乳剂在山东寿光防治黄瓜、苦瓜白粉病达万亩；上海南汇区书院镇防治南瓜白粉病达千亩；福建诏安超大集团防治出口黄瓜白粉病达千亩；丹东防治草莓白粉病达万亩；海南防治南瓜、哈密瓜白粉病达千亩等，均取得很好的效果。
特别是在山东寿光联合亿嘉农化有限公司，推广1%蛇床子素水乳剂防治黄瓜、苦瓜、丝瓜白粉病，取得了很好的经济和社会效益。当地常年种植保护地蔬菜，白粉病发生严重，一年防治达到几十次。现有市售药剂都产生了不同程度的抗药性，防治效果较差，导致植株早衰、产量减少，给农民造成经济损失，且由于化学农药的频繁使用，提高了农药残留的风险，影响食品安全。石志琦研究员与当地有影响的亿嘉农化有限公司联合举办讲座，培训农民上千人次，介绍病虫害防治技术，规范农民用药。针对蔬菜白粉病抗药性严重问题，推广1%蛇床子素水乳剂作为替代药剂。经大面积示范，既控制了蔬菜白粉病的发生，又降低农残，保障了食品安全。寿光电视台全程做了专访，播出后反响强烈。
1%蛇床子素水乳剂对黄瓜霜霉病和葡萄霜霉病也有良好的防效，并获得农药登记（LS20083024）。在南京市江心洲葡萄园示范，葡萄霜霉病发病初期喷施1%蛇床子素水乳剂，可有效控制病害的发展，防效与乙磷铝、甲霜灵相当。另外，1%蛇床子素水乳剂对蚜虫也有一定的趋避作用。
4. 1%蛇床子素·8000IU/微升B·t悬浮剂对菜青虫、小菜蛾均有很好的效果，尤其对夜蛾卵块有独特的杀灭作用。
2003年在上海崇明40亩连片出口日本的花菜做了防治小菜蛾菜青虫大面积的示范，其中对小菜蛾药后三天防效达到90%，菜青虫药后三天防效达到95.2%。期间发现对夜蛾卵块具有杀灭作用，每卵块孵出的幼虫数仅为5~20条，而正常卵块孵出80~200条幼虫。2004年在上海崇明500亩连片出口欧洲青花菜上防治夏秋季节鳞翅目幼虫，在使用1次茚虫威防治移栽后世代混合发生的夜蛾类、使用3~4次1%蛇床子素·8000IU/微升B·t悬浮剂的用药模式下，完全控制住鳞翅目害虫危害。
在南京双闸作了1%蛇床子素·8000IU/微升B·t悬浮剂防治苞菜（甘蓝）小菜蛾菜青虫的示范。1%蛇床子素·8000IU/微升B·t悬浮剂控制住了整个生产季度内苞菜的鳞翅目害虫发生，并在防治过程中发现减轻了苞菜霜霉病的发生。在南京溧水思源有机食品基地出口西兰花上防治鳞翅目昆虫，按照有机农产品生产规章，只允许生产季节中使用2次药的情况下，防治效果85%左右，高于对照药剂苦参碱，同时兼治白锈病。
5. 蛇床子素产品研究期间，获得多项成果。
在蛇床子素产品创制及推广过程中，石志琦研究员及其团队得到了国家863计划，农业科技成果转化，国家自然科学基金，江苏省“三药”、“三项工程”等项目资金的大力支持；在International Journal of Molecular Sciences（SCI收录期刊）、农药学学报、农药、江苏农业学报等期刊上发表二十多篇相关文章；取得5项国家发明专利；获得江苏省科技进步三等奖等成果。
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