光活化农药有什么优点?
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发布时间：2022-04-30 14:53
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时间：2022-06-25 17:57
光活化农药与传统农药相比具有廉价、高效、无污染等优越性。光活化农药的关键是光敏剂，光敏剂效果取决于其单重态氧的量子产率，其分子本身只起催化作用并不介入毒性反应，并且易被降解，因此对环境无污染。由于单重态氧在细胞上的生物化学作用点多，使害虫不易对其产生抗药性。
这类绿色农药正在逐步走向实用化，它的发展将会大大改善因长期使用传统农药而造成的危害，对农业发展将会产生巨大的促进作用。
1.光活化农药的起源
光活化农药是近几年来发展的一种新型、高效、低毒的农药。其原理是光动力作用，即光敏剂在有氧和光存在的条件下对细菌、病毒、生物体的杀伤作用。光敏剂一般是一些在可见光谱区有强吸收的染料。
AGTAB片剂除草剂光活化农药中的光敏剂所起的作用实际上是光敏氧化，可用于农药的光敏剂有黄素类、生物碱、呋喃并香豆素、噻吩类等化合物。
最早研究光对害虫产生的毒性反应的实验始于1928年，通过实验观察染料溶液对蚊子幼虫的杀伤作用。此后的70多年中有20余种昆虫曾被用来做过光动力作用的实验，其中主要是蚊、蝇、蟑螂、洋白菜蝶、玉米根虫、黑切根虫、苹果蛆虫等。
将光敏剂混合于饲料，投于水中，喷在植物叶面上，甚至撒在蝇类喜吃的粪便上，害虫吃了光敏剂以后经日光或荧光灯、白炽灯照射，在几天内就可以被杀死，现已成功地用于鸡舍内除苍蝇，污水面上除蚊，果林中消灭果蝇等。目前最新的进展是对玉米根虫的防治，害虫吃了含有光敏染料的诱饵以后，经阳光照射，几小时后死亡。
2.光活化农药的应用
将光化学农药藻红直接放到粪便上，每周放一次，共5周，家蝇的成虫和幼虫死亡率达90％。成蝇表现出生殖力降低，卵成活率降低，并且在成长的每一个阶段死亡率都有所增加，可见体内染料在蝇的整个生成过程中都表现出毒性。
在暗处将家蝇放到含玫瑰红或藻红的琼脂上，其蛹化和羽化率随染料浓度的增加而降低，即使在幼虫阶段吃了非致死量的染料，在成虫阶段也表现出很强的毒性。
对付蚊的幼虫，是将不溶于水的染料喷洒在产卵的水面上，效果比溶于水的染料好。但用表面活性剂将不溶的染料分散于水中，可增加染料的毒性。不溶的无毒的荧光素加到分散的藻红中，会增加毒性。
染料的浓度过大，如琼脂内含1％的染料时，成年的家蝇就拒食。对于果蝇，食饵的基本组分是蛋白和糖，再加上毒剂和其他组分，所有的果蝇对此都敏感。已开发的果蝇引诱剂，是由果糖和蛋白的水解物组成的。如果能让害虫多吃诱饵，无疑效果是明显的，所以开发具有很强诱食作用的食饵是极重要的。
由于光敏染料催化产生的活性氧在细胞上的生物化学作用点多，所以大田害虫对它的抗药性发展很慢。蝇类产生抗药性和蝇的种类有关，实验室的蝇在40代以后具有6倍抗药性，野生蝇在32代以后产生48倍的抗药性，即增加食物中藻红的量48倍，才可把它杀死。如不往食物里加藻红，抗药性可保持20代。
用于杀死蚊蝇的这些染料已被批准用作药物、化妆品、食物的色素，足以表明它们对高等动物是安全的。
这些染料中包括根皮红，根皮红在动物体内不代谢，而且排泄快，它们都不是致癌物。美国食品和药物局规定：作为药和化妆品，可接受的根皮红的量是每天1.25毫克／千克，在此值或此值以下无致癌作用。人对荧光素根皮红的可接受的量是每天0.7毫克／千克。如今用于地中海果蝇食饵中的马拉硫磷的量是10％，而建议使用根皮红的量仅0.5％。马拉硫磷对皮肤渗透性比根皮红大87倍。
综合以上3个因素（排泄快、不致癌、用量少），如果仅是皮肤接触含光敏剂的食饵，根皮红对人类的安全性是马拉硫磷的10万倍。总之，如用根皮红代替马拉硫磷，对环境的安全性大约增加1000倍。
进一步的研究表明，根皮红对哺乳动物的危害极低，给鼠、狗吃1％根皮的食物两年，从观察到病理实验，都没发现副作用。每周给鼠皮内注射1％根皮红溶液，长时间也无癌变。对鸟、爬行类、两栖类、鱼类都无毒性作用。
光活化染料产生的氧气同样会引起染料分子的分解。应用时，多余的染料会被冲至水中，如小河、湖泊、水坑里。根据水流中染料的浓度，照到水流中的光强，染料被光解的速度仅是几分钟到几小时，而非几周到几个月，其半衰期大约为1小时，因此对环境不会造成污染。
多少年来科学家们一直在追求对害虫高效、对人畜无毒、对环境无污染的价廉农药——绿色农药，光动力或称光活化农药似乎在展示这样一种前景。
