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该综述聚焦药用和芳香植物（MAPs），探讨其在农业中作为生物农药、生物刺激剂等的应用潜力。
1 引言
到 2050 年，全球人口预计将达到 97 亿，粮食产量需增加 70%。然而，植物病虫害、耕地有限、气候变化等因素使这一目标面临挑战。自 20 世纪 60 年代绿色革命以来，化学肥料和农药的大量使用虽提高了农业产量，但也带来了环境问题。如今，可持续农业实践需求增长，生物产品在农业中的应用愈发重要。
药用和芳香植物含有多种生物活性化合物，在农业领域具有巨大潜力。近几十年来，分析技术的进步有助于识别植物提取物中的关键化合物，推动了相关研究的发展。本综述旨在总结药用和芳香植物提取物在农业应用方面的研究现状。
2 方法
通过 Google Scholar、PubMed 等多个在线搜索平台，以 “agriculture”“medicinal and aromatic plants” 等为关键词进行文献检索，最终筛选出 269 篇相关文献。文中图表使用 Canva Design Software 制作。
3 药用和芳香植物的化学成分
植物会产生多种次生代谢物以应对生物和环境压力。药用和芳香植物富含多种次生代谢物，其化学成分复杂多样，受气候、栽培方式等多种因素影响。主要化学成分包括生物碱、精油、糖苷、苯丙素、醌类、类固醇和萜类等。
- 生物碱：能抵御害虫、调节植物生长、具有抗氧化活性，根据生物合成途径可分为真生物碱、原生物碱和假生物碱。
- 精油：是挥发性化合物，具有芳香和生物活性，能保护植物免受侵害，主要由萜烯类物质组成。
- 糖苷：有助于植物生长调节、防御和抗氧化，由糖和非糖部分组成。
- 苯丙素：为植物提供结构支持，增强防御机制，具有抗氧化活性。
- 醌类：对植物防御和生长有重要作用，具有抗氧化特性。
- 类固醇：参与植物生长、发育和应激反应，可分为植物甾醇、油菜素甾醇和植物蜕皮甾醇等。
- 萜类：具有驱虫、抗菌和抗氧化等功能，根据所含异戊二烯单位数量分类。
4 药用和芳香植物的生物杀灭潜力
全球农业生产因病虫害和杂草每年损失巨大，农药在保护作物方面至关重要，但化学农药的使用引发了环境和健康问题，因此其使用受到严格监管。开发生物产品是替代化学农药的有前景的途径，但目前生物产品的监管框架尚不完善。
药用和芳香植物提取物作为生物杀灭剂具有潜力，但仍需进一步研究确定其活性成分和作用机制，同时需在实际田间条件下验证其效果。
5 药用和芳香植物的生物除草潜力
杂草会与作物竞争资源，影响作物产量。合成除草剂虽能有效控制杂草，但存在环境和健康风险。生物除草剂是更环保的选择，植物来源的生物除草剂含有植物毒性的化感物质，能抑制杂草生长。其作用机制多样，包括影响种子萌发、破坏细胞过程等。不过，目前对其作用途径和最佳使用方法仍需深入研究。
6 药用和芳香植物的抗氧化应激作用
农业土地面临多种生物和非生物胁迫，会导致植物产生过多活性氧（ROS），引发氧化应激，损害植物细胞。药用和芳香植物具有抗氧化特性，其所含的抗氧化化合物可通过多种机制清除 ROS，如自由基清除、金属离子螯合等。但目前关于其在减轻植物氧化应激方面的直接作用研究较少。
7 药用和芳香植物的生物刺激作用
生物刺激剂能提高养分利用效率、增强植物对非生物胁迫的耐受性、改善植物品质。一些药用和芳香植物提取物具有显著的生物刺激特性，如金丝桃提取物可提高植物生长、产量和抗氧化性能，迷迭香提取物能促进种子萌发和植物生长。然而，这些提取物发挥作用的具体机制仍有待进一步研究。
8 药用和芳香植物在纳米生物技术中的应用
纳米生物技术在农业领域的发展旨在提高效率、可持续性和精准性。纳米颗粒可增强农药、肥料和生物刺激剂的性能，但也存在潜在风险。药用和芳香植物提取物可用于纳米颗粒合成，作为天然还原剂和稳定剂，减少化学投入，但控制纳米颗粒的尺寸和形状较具挑战性，相关研究仍处于初期阶段。
9 结论
药用和芳香植物提取物在农业中具有巨大潜力，可用于控制病虫害、杂草，增强植物抗逆性，还可作为生物刺激剂促进植物生长，在纳米生物技术中也有应用前景。然而，目前仍存在一些知识空白，如提取物的成分、活性化合物的作用机制等。深入研究这些方面有助于优化提取物的生产和应用，推动农业可持续发展。
