化学农药在农业中用于防治植物病虫害已经很长时间了。然而，使用这类化学产品与对人类健康和环境的影响有关。生物农药被认为是这类化学产品更安全的害虫防治替代品。
什么是生物除害剂?
生物农药，又称生物农药，是由天然生物或物质制成的化学品，用于通过特定的生物效应控制或抑制农业害虫、杂草和致病因子。关于什么应该被视为生物农药，有几种定义。
根据美国环境保护署(EPA)的定义，“生物农药是指从动物、植物、细菌和某些矿物质等天然材料中提取的某些类型的农药。”
类型的生物农药
根据提取的来源/来源，生物农药可分为以下三类:
A.微生物除害剂
微生物农药是源自微生物的生物农药，包括细菌、病毒、真菌、原生动物和昆虫病原线虫，其作用于特定的植物害虫。
它们通过引起疾病、制造对食物和空间的竞争、产生有毒代谢物或各种其他作用方式来控制害虫。
一些重要的微生物除害剂简述如下:
细菌生物农药
- 最常见的微生物农药类型是细菌生物农药，主要用于防治昆虫，但也有一些用于防治其他致病菌和真菌。
- 在许多具有农药活性的细菌物种中，昆虫病原细菌苏云金杆菌(Bt) Berliner是研究最广泛和商业使用最广泛的生物农药。
- 其他常用的细菌生物农药包括枯草芽孢杆菌，荧光假单胞菌，农杆菌属radiobacter等。
病毒生物农药
- 已知有几种病毒科可以感染昆虫;然而，病毒属于这个家族Baculoviridae是唯一在实际应用中被用作杀虫剂的。
- 杆状病毒是一组感染昆虫的双链DNA病毒。它们通过摄入而感染昆虫。一旦被吞食，它们就会进入昆虫体内，释放杆状病毒颗粒，导致肠道细胞感染。在摄入后的几天内，这种昆虫就会停止进食，最终将病毒颗粒释放到环境中而死亡。
真菌生物农药
- 真菌生物农药常用来防治昆虫。一些真菌还可以对抗其他真菌、细菌和其他植物病原体。
- 真菌生物农药与细菌和病毒生物农药不同，不需要摄入就能引起感染。它们可以穿透昆虫的角质层，通过争夺空间和养分或产生有毒的次级代谢产物来感染害虫。
- 一些常用的真菌生物农药包括球孢白僵菌、绿僵菌、绿木霉、粉拟青霉、而且黄萎病lecanii．
B.生化农药
生化农药是从天然物质中提取的生物农药，以无毒的方法控制害虫。它们可以进一步分为植物提取物、半化学物质和生长调节剂。
植物提取物(植物学)
- 植物性生物农药也是从植物提取物和精油中提取的重要生物农药。
- 它们包括几种次级代谢产物，如类固醇、生物碱、酚类物质、萜类化合物和具有杀虫活性的氮化物。
- 这些化合物可以作为驱蚊剂、生长调节剂和拒食剂。它们还可以通过抑制呼吸和引起代谢功能障碍来发挥作用。
- 一些常用的植物生物农药包括楝树Azadirachta indica)、尼古丁(来自烟草种)，除虫菊(来自达尔马提亚除虫菊)、Ryanodine (Rayania;从Ryania叶)等。
Semiochemicals
- 这些是由植物或动物释放的化学物质，引起相同或不同物种的受体生物的行为或生理变化。
- 它们可以通过大规模诱捕、诱杀、干扰交配、推拉系统和激活植物防御等广泛的活动来控制植物害虫。
- 符号化学物质可分为两类:信息素和化感化学物质
- 信息素，也称为种内半化学物质，是改变同一物种内生物体行为的化学物质。
- 化感化学物质改变不同物种个体的行为，也被称为种间半化学物质。
生长调节剂
- 昆虫生长调节剂(IGRs)是一种能干扰昆虫生长发育的杀虫剂。它们可以对付不同的昆虫，如蚊子、跳蚤和蟑螂。
- 它们包括少年激素类似物(JHAs)、蜕皮类固醇类似物和几丁质合成抑制剂(CSIs)。
- JHAs模仿昆虫体内的幼年激素，抑制促进成熟进入成虫阶段的基因。
- CSIs可以抑制昆虫最外层的主要成分甲壳素的形成。
- 蜕皮甾体参与昆虫的蜕皮和变态过程。作为一种生物杀虫剂，它们可以干扰昆虫蜕皮和生长的能力。
C.植物成分保护剂(PIPS)
- pip是一类从转基因植物中提取的生化农药。它们是由含有显示农药活性的遗传物质的转基因植物生产的。
- 这种方法最广泛使用的例子是Bt作物，其中Cry蛋白来自土壤细菌苏云金杆菌被引入植物中。
- 一些国家可能不认为pip是生物农药，因为消费者抵制转基因产品。
- 最近，RNA干扰(RNAi)机制也被用于生产新一代农药。在这里，双链RNA被害虫摄入，这降解了害虫的mRNA，从而减缓了它们的生长或杀死它们。
生物农药的优势
与传统化学农药相比，使用生物农药的一些好处是:
- 生物农药对环境友好，对人类和其他生物的毒性较小。
- 它们具有靶向性，因此不太可能伤害有益生物。
- 产生害虫抗性的风险较小。
- 生物农药的可生物降解特性降低了暴露在环境中的风险。
- 它们与害虫综合治理(IPM)计划兼容
生物农药的缺点
尽管使用生物农药有很多优点，但它们仍然无法取代传统的化学农药。生物农药的一些局限性和缺点是:
- 它们的保质期很短。
- 某些生物农药在某些环境条件下效果有限。
- 它们只对目标物种有效，所以它们控制的害虫范围有限。
- 它们可能很难应用，对农民来说也很困惑。
- 它可能需要很长时间才能获得监管机构的批准，而且生产成本很高。
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