在實現(xiàn)“化肥、農(nóng)藥使用量零增長”目標后，2019年，中央一號文件提出了更高要求：“開展農(nóng)業(yè)節(jié)肥節(jié)藥行動，實現(xiàn)化肥農(nóng)藥使用量負增長”。

為了實現(xiàn)這一目標，全國各地均在不斷完善農(nóng)藥風險評估技術(shù)標準體系，加快實施化學農(nóng)藥減量替代計劃。其中屬于生物農(nóng)藥的植物源農(nóng)藥，是各地主要推廣和應(yīng)用的替代產(chǎn)品。不少科研單位和企業(yè)，依托我國豐富的自然資源，長年進行植物源農(nóng)藥研發(fā)和推廣應(yīng)用。隨著生物技術(shù)的飛速發(fā)展，植物源農(nóng)藥研究手段和方法也有了新的突破。當前，植物源農(nóng)藥的研究方向主要分為兩個方面：

01植物源農(nóng)藥的直接開發(fā)利用

直接開發(fā)利用指的就是直接從植物中提取、分離具有殺蟲抗菌抗病毒功效的有效成分，以此為主體開發(fā)成植物源農(nóng)藥。主要涉及以下幾方面的研究：

（1）有效組分的研究

主要研究活性成分對主要靶標的生物活性，是否具有實際的田間應(yīng)用效果。在本項研究中，尤其是田間應(yīng)用效果評價中，需要注重考慮和常規(guī)化學農(nóng)藥不同的評價標準。除了要關(guān)注植物源農(nóng)藥的田間殺蟲、殺菌、除草效果外，還要觀察對有害生物的間接作用，如拒食、忌避、抑制種群、引誘、麻醉、抑制生長發(fā)育以及提取物本身對作物的促進作用等。

該項研究還包括，以生物活性追蹤為依據(jù)，采用萃取、重結(jié)晶、柱色譜等各種分離方法，從植物提取物中分離、純化有效成分，并對其結(jié)構(gòu)進行鑒定，研究其對光、熱的穩(wěn)定性以及在不同溶劑中的穩(wěn)定性。

苦參堿

（2）植物資源的研究

本項研究主要包括評價植物資源是否豐富，能否人工種植，能否大規(guī)模繁殖來滿足產(chǎn)業(yè)化需求。同時還要研究植物資源的時空動態(tài)，評價不同分布區(qū)域、不同季節(jié)、不同植株部位有效組分的含量變化和藥效趨勢。以此來綜合評價最終用于產(chǎn)業(yè)化的植物資源。

（3）植物源農(nóng)藥質(zhì)量控制標準體系的建立

因為通過植物直接提取的植物源農(nóng)藥通常含有的組分不止一種（如除蟲菊素含有6種組分，苦皮藤素還有5種組分），同時提取物還含有大量其它植物次生代謝物質(zhì)，因此對所有組分進行定量測定是十分難以實現(xiàn)的。所以，在植物源農(nóng)藥中要確定“主成分”及其對應(yīng)的檢測方法等質(zhì)量控制體系，來保證產(chǎn)品的合格以及田間效果的穩(wěn)定性。

藜蘆

（4）植物源農(nóng)藥的制劑加工

根據(jù)提取的有效成分特性，選擇合適的溶劑來進行制劑加工。溶劑選擇的原則是：對有效成分溶解度大，對無效成分不溶或少溶；對人畜安全，對環(huán)境無壓力；價格適當，材料易得。

植物源農(nóng)藥在自然界可以被其他生物利用分解，這一方面是它的優(yōu)點，但在應(yīng)用中將面臨穩(wěn)定性較差的難題，因此在制劑加工過程中，必須采用不同方法加工或采用不同的劑型,使應(yīng)用效果最大限度地得以發(fā)揮。

（5）對植物源農(nóng)藥的機理研究

在植物源農(nóng)藥大規(guī)模推廣應(yīng)用前，對其作用方式和作用機理研究也是必要的。確定植物源農(nóng)藥的防治譜，毒力表現(xiàn)，作用方式，為后期應(yīng)用推廣提供依據(jù)。同時進一步研究有效成分在有害生物體內(nèi)發(fā)揮作用的方式，以及有害生物的解毒途經(jīng)。便于后期對有效組分的改進優(yōu)化。

蛇床子

（6）環(huán)境毒理學研究

對有害生物的防治，僅僅是植物源農(nóng)藥研究的一個方面，要想獲得登記，實現(xiàn)商業(yè)化，進行大規(guī)模推廣應(yīng)用，還需要對其進行環(huán)境毒理學方面的評價。包括對哺乳動物的急性和慢性毒性，對蜂、鳥、魚、蠶、天敵、蚯蚓以及土壤微生物等非靶標生物的影響，以及在土壤中的淋溶和降解等。以此來確保所開發(fā)產(chǎn)品符合高效，低毒的標準。

（7）應(yīng)用技術(shù)研究

開發(fā)植物源農(nóng)藥過程中，需要進行大范圍示范試驗，研究其防治靶標，用藥方式，用藥量，最佳用藥時期，持效性、速效性評價以及抗藥性風險和延緩措施。研究在有害生物發(fā)生前，發(fā)生初期，爆發(fā)后的預(yù)防、預(yù)防性治療和治療措施，以及在化學農(nóng)藥減量增效中的輪用和混用技術(shù)，充分發(fā)揮植物源農(nóng)藥在有害生物防治中的作用。

02發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物

即是從種類繁多的植物中，分離純化具有農(nóng)藥活性的新物質(zhì)，以此先導(dǎo)化合物為結(jié)構(gòu)模板，進行結(jié)構(gòu)的多級優(yōu)化，創(chuàng)制高效低毒新農(nóng)藥。以植物源農(nóng)藥為先導(dǎo)化合物開發(fā)新農(nóng)藥的例子很多，比如以毒扁豆堿為先導(dǎo)，合成開發(fā)了氨基甲酸酯類殺蟲劑；以除蟲菊素為先導(dǎo)化合物開發(fā)了一系列擬除蟲菊酯類殺蟲劑；以煙堿為先導(dǎo)化合物，開發(fā)了吡蟲啉、啶蟲脒等一系列煙堿類農(nóng)藥。

因此，我們開發(fā)利用植物源農(nóng)藥，以上兩個方面要齊頭并進，在直接利用植物資源，開發(fā)植物源農(nóng)藥，揚長避短，保質(zhì)增效的同時，要注重基礎(chǔ)研究，尋找有開發(fā)前景的先導(dǎo)化合物，為后期開發(fā)高效、低毒農(nóng)藥打好基礎(chǔ)。