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1、第五章第五章 農藥農藥第一節(jié) 概 述所謂農藥主要是指用來防治危害農作物的病菌、害蟲和雜草的藥劑。廣義地說,除化肥以外,凡是可以用來提高和保護農業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)生產及環(huán)境衛(wèi)生的化學藥品,都叫做農藥。20世紀40年代,化學農藥出現(xiàn)之前,農藥是以植物性農藥和無機農藥為主,隨著社會發(fā)展,化學農藥占了主要地位,并出現(xiàn)了生物農藥和農用抗菌素以及生物化學農藥?,F(xiàn)今的農業(yè)生產 已離不開農藥的使用,它已成為植物免受病、蟲、草害的有效保護手段之一。有人估計,如果沒有農藥,全世界因病、蟲、草害造成的糧食損失可達50左右。使用了農藥可挽回損失約15。二、農藥的類型 胃毒劑胃毒劑,昆蟲攝食帶藥作物之后,通過消化器
2、官將藥劑吸收而顯示毒殺作用。觸殺劑觸殺劑,接觸到蟲體,通過昆蟲體表侵入體內而發(fā)生毒效。熏蒸劑,以氣體狀態(tài)分散于空氣中,通過昆蟲的呼吸道侵入蟲體使其致死。內吸劑內吸劑,被植物的根、莖、葉或種子吸收或被體內傳導分布于各部位,當昆蟲吸食這種植物的汁液時,將藥劑吸入蟲體使其中毒死亡。引誘劑藥劑引誘劑藥劑,能使昆蟲誘集于一處,以便捕殺或用殺蟲劑毒殺。趨避劑趨避劑,將昆蟲趨避開來,使作物或被保護對象免受其害。拒食劑拒食劑,昆蟲受藥劑作用后拒絕攝食,饑餓而死。不育劑不育劑,在藥劑作用下,昆蟲失去生育能力,從而降低蟲口密度。 按用途分類殺蟲劑殺菌劑除草劑植物生長調節(jié)劑三、農藥的安全性及發(fā)展方向 1.農藥殘留問
3、題農藥殘留指使用農藥后殘留于生物體、農副產品和環(huán)境中的微量農藥及其有毒的代謝物的總量。農藥對人畜的毒性可以分為急性毒性和慢性毒性。急性毒性是一次服用或接觸大量藥劑而表現(xiàn)出的毒性,以致死中量(LD50)或致死中濃度(LC50)表示。有的農藥急性毒性不高,但在人畜體內有慢性累積性毒性或致畸、致癌、致突變等。 1.無機殺菌劑:堿式硫酸銅、王銅、氫氧化銅、氧化亞銅、石硫合劑。2.合成殺菌劑:代森鋅、代森錳鋅、福美雙、乙磷鋁、多菌靈、甲基硫菌靈、噻菌靈、百菌清、三唑酮、三唑醇、烯唑醇、戊唑醇、己唑醇、腈菌唑、乙霉威硫菌靈、腐霉利、異菌脲、霜霉威、烯?,斶i鋅、霜脲氰錳鋅、鄰烯丙基苯酚、嘧霉胺、氟嗎啉、鹽
4、酸嗎啉胍、惡霉靈、噻菌銅、咪鮮胺、咪鮮胺錳鹽、抑霉唑、氨基寡糖素、甲霜靈錳鋅、亞胺唑、春王銅、惡唑烷酮錳鋅、脂肪酸銅、松脂酸銅、腈嘧菌酯。3.生物制劑:井崗霉素、農抗120、菇類蛋白多糖、春雷霉素、多抗霉素、寧南霉素、木霉菌、農用鏈霉素??砂踩┯玫霓r藥國家明令禁止使用的農藥國家明令禁止使用的農藥六六六,滴滴涕,毒殺芬,二澳氯丙烷,殺蟲脒,二澳乙烷,除草醚,艾氏劑,狄氏劑,汞制劑,砷、鉛類,敵枯雙,氯乙酸胺,甘氟,毒鼠強,氟乙酸鈉,毒鼠硅。在蔬菜、果樹、茶葉、中草藥材上不得使用和限制使用的農藥:甲胺磷,甲基對硫磷,對硫磷,久效磷,磷胺,甲拌磷,甲基異柳磷,特丁硫磷,甲基硫環(huán)磷,治螟磷,內吸磷,
5、克百威,涕滅威,滅線磷,硫環(huán)磷,蠅毒磷,地蟲硫磷,氯唑磷,苯線磷19種高毒農藥不得用于蔬菜、果樹、茶葉、中草藥材上。三氯殺螨醉,氰戊菊酯不得用于茶樹上。任何農藥產品都不得超出農藥登記批準的使用范圍。2.農藥的發(fā)展方向 理想的農藥應能有效地防治病蟲草害,而不傷害益蟲、作物和對人、畜、禽低毒,其殘效期應足以防治病蟲草害,但在作物、土壤和環(huán)境中能較快地降解,對魚、蜜蜂及其它非靶標蟲物無害??茖W家提出農藥的發(fā)展方向應該是“高效、低毒、安全”。 四、農藥的品種和施用農藥的常見劑型有粉劑、可濕性粉劑、乳油、顆粒劑、膠懸劑、水劑等工廠里生產出來的未經加工的農藥稱之為原藥,一般有原粉和原油兩類。將原藥與多種輔
6、助料加工,使之具有一定組分和規(guī)格的加工形態(tài),稱之為劑型。一種劑型可制成多種不同含量,不同用途的產品,稱之為制劑。農藥常規(guī)的施用方法有噴粉法、噴霧法、毒餌法、種子處理法、土壤處理法、熏蒸法、熏煙法、煙霧法、施粒法、飛機施藥法等第一節(jié)第一節(jié) 殺殺 蟲蟲 劑劑 殺蟲劑按其作用方式可分為胃毒劑、觸殺劑、熏蒸劑和內吸性殺蟲劑等四類。按殺蟲劑的結構分類,主要有氯代烴類、磷酸酯類、氨基甲酸酯類和擬除蟲菊酯類等 一、氯代烴類殺蟲劑一、氯代烴類殺蟲劑 這類殺蟲劑主要是以苯或環(huán)戊二烯為原料合成的系列多氯化合物,也有其它原料合成的多氯代烴。從40年代開始很長一段時間內,這類殺蟲劑曾大量、廣泛地被應用于作物保護和滅除
7、害蟲。其中最重要的品種有滴滴涕和六六六 CHClCCl3ClClClHClHHHClClHHClHHHHHHClClClClClCl (DDT) (六六六) (丙體六六六) 六六六理論上有九個立體異構體,其中構型的稱為丙體。只有丙體才有殺蟲藥效。因此合成產物必須經過多次萃取-結晶的分離步驟提純。丙體含量在99%以上的殺蟲劑稱為林丹(Lindane)。 若僅從應用的角度考慮,氯代烴殺蟲劑具有價廉、持效久的好處。但后來發(fā)現(xiàn)其中許多品種的殘留污染嚴重和有慢性毒性。許多有機氯殺蟲劑都很難降解。由于殘留污染的原因,70年代開始,各國陸續(xù)禁止這些品種的生產和使用。殘留污染小、現(xiàn)仍在使用的氯代烴類殺蟲劑已為
8、數(shù)不多,如硫丹、毒殺芬(毒殺芬是非常復雜的混合物,由177種以上的C10多氯衍生物組成)等。 二、磷酸酯類殺蟲劑 40年代,滴滴涕等有機殺蟲劑在防治水稻螟蟲等農業(yè)害蟲方面起著很重要的作用,但滴滴涕對蚜蟲和螨類防效很差,反而把這些害蟲的天敵殺死,造成更嚴重的蟲害。當時問世的磷酸酯類殺蟲劑被認為是最高效的新農藥,對蚜蟲和螨類(如棉蚜蟲、紅蜘蛛等)的防效也很好,很快成為一大類廣泛使用的殺蟲劑 1.磷酸酯類殺蟲劑的特點 優(yōu)點可概括為:藥效高;品種多;防治對象多,應用范圍廣;作用方式多;殘毒少,藥害輕;在環(huán)境中降解快,殘毒低。其缺點是對溫血動物的毒性高,不少品種的急性毒性仍然很高。磷酸酯類殺蟲劑由于都含
9、有可以水解的C-O-P鍵,因此穩(wěn)定性差,特別是在堿性中更不穩(wěn)定,所以不宜與堿性藥劑混用。磷酸酯類殺蟲劑除個別品種外,在水中的溶解度都很小,可溶于有機溶劑及油脂中,因而增加其與昆蟲體內脂肪組織的親和力,助長了殺蟲力。此類物質的蒸汽壓一般較低,不易于揮發(fā)。2.磷酸酯類殺蟲劑的作用方式磷酸酯類殺蟲劑的作用方式 磷酸酯類殺蟲劑兼具觸殺、胃毒、熏蒸三種作用方式,并且對植物組織多少有些局部浸透作用,還有若干品種具內吸殺蟲作用,因此比其它類型藥劑使用方便。藥劑侵入昆蟲體內引起中毒的過程大致為:經口腔侵入時,最初集中在昆蟲的前腸,而后分散入血液中,遍布到全身。經皮膚及氣孔侵入時,最后亦分散到血液中。該殺蟲劑的
10、生物活性作用機理主要是對動物體內的膽堿酯酶的強烈抑制。中毒是以神經細胞為起點,癥狀為神經異常興奮,發(fā)生異?;顒?,繼之過度緊張,筋絡失調,最后強烈痙攣,以致死亡。3.3.磷酸酯類殺蟲劑的主要品種磷酸酯類殺蟲劑的主要品種 (1)酸酯類 POOOOCH3CH3CHCClCl敵敵畏POOOCHCH3CH3OHCCl3敵百蟲(2)硫代磷酸酯類 PSOOClCH3CH3O,O二甲基硫代磷酰氯PSOOOCH3CH3CH3NO2PSOOOCH3CH3NCCN殺螟松辛硫磷PSOOSCH3CH3CH2CONH CH3PSOOSH5C2H5C2CH2ONOCl樂果 伏殺磷(3)二硫代磷酸酯類 (4)氨基磷酸酯類 P
11、OOSNH2CH3CH3POOSNHCH3CH3COCH3甲胺磷 乙酰甲胺磷三、氨基甲酸酯類殺蟲劑 從產自西非的毒扁豆堿提取的毒性成分是一種氨基甲酸酯,稱為毒扁豆堿。1930年英格哈特發(fā)現(xiàn)毒扁豆堿及其類似物具有抑制膽堿酯酶的作用。從50年代后期開始,人們陸續(xù)開發(fā)了一系列具有N-甲基的氨基甲酸酯類殺蟲劑。 CH3NHCOONNCH3CH3CH3H毒扁豆堿氨基甲酸酯類殺蟲劑特點(1)選擇性強)選擇性強 這類殺蟲劑對咀嚼式害蟲,例如棉紅鈴蟲等具有特效。(2)殺蟲譜廣)殺蟲譜廣 如甲萘威和克百威均能防治上百種害蟲,又如速來威、滅多威和丁硫克百威等還有一定的內吸性,且不傷害天敵。(3)增效劑可提高藥效)
12、增效劑可提高藥效 用于擬除蟲菊酯的增效劑亦可用于氨基甲酸酯類殺蟲劑的增效。氯化胡椒丁醚使甲萘威對家蠅的毒力可提高15倍。最近國外發(fā)現(xiàn)增效劑UC-76220,能使甲萘威對灰翅夜蛾類的藥效提高27倍。 (4)對人畜和魚類低毒)對人畜和魚類低毒 由于氨基甲酸酯類殺蟲劑的母體化合物毒性較高,它們在溫血動物與昆蟲體內的代謝途徑不同,在前者體內易水解,而在后者仍保持母體化合物的毒性。(5)化合物結構簡單,易于合成)化合物結構簡單,易于合成 一種中間體或一套設備能生產多種產品。如甲基異氰酸酯可至少作為30種氨基甲酯類農藥的中間體。生產設備亦具有通用性。(6)新的品種不斷上市,應用范圍不斷拓寬)新的品種不斷上
13、市,應用范圍不斷拓寬 已發(fā)現(xiàn)具有卓著除草和殺菌活性的化合物。此外,還出現(xiàn)了具有非殺滅性的昆蟲激素型氨基甲酸酯類結構(如雙氧威)。2.主要品種 (1)氨基甲酸芳酯殺蟲劑 OC NHCH3OCH3CH3OCONH CH3OOCH3CH3CONHCH3OCNHCH3OCH(CH3)2OCNHCH3OCH3OCNHCH3O西維因害撲威 滅除威 呋喃丹 速滅威 葉蟬散(2)氨基甲酸肟酯殺蟲劑 涕滅威 砜殺威 CCH3CH3SCH3CHNOCNHCH3OCH3SOOCHCH3CCH3NOCNHCH3O(3)氨基甲酸雜環(huán)酯類殺蟲劑 (H3C)2NNCH3CH3NOCNHCH3O抗蚜威四、擬除蟲菊酯類殺蟲劑
14、除蟲菊酯I:RCH3 除蟲菊酯II:R=COOCH3 ) CCH3RHHCHCH3CH3OCH3CH2CH3CHCHCHCH2OO擬除蟲菊酯類殺蟲劑的藥效,一般比前面所述的普通殺蟲劑高一個數(shù)量級。擬除蟲菊酯對人畜的毒性一般很低,由于施藥量小,故對人畜基本無害。它較易降解,沒有殘留的問題,對環(huán)境污染很輕,所以有人認為它是繼無機農藥、有機農藥之后的第三代農藥。但是,在這類殺蟲劑中,多數(shù)品種只有觸殺作用而無內吸作用,魚毒較高,特效期過短,價格也較高。近年新開發(fā)的品種逐漸克服老品種存在的問題,有較強的殺螨功效,有的魚毒很低,有的有較強的熏蒸作用,耐光氧化的品種也越來越多。 作用方式抑制昆蟲神經的傳導首
15、先引起運動神經麻痹,使之擊倒,最后死亡。但在濃度較低時,被擊倒的昆蟲過一段時間又能恢復活力。人們發(fā)現(xiàn)有些物質能抑制昆蟲體內微粒氧化酶的解毒作用,這些物質本身無毒,但能提高殺蟲劑的藥效,稱為增效劑。1.菊酸酯類擬除蟲菊酯 除蟲菊酯水解所得羧酸,即2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷甲酸,稱為菊酸。由菊酸與各種醇制得的擬除蟲菊酯,在空氣中受光的作用分解很快,因此一般用作家居、畜舍、倉貯等除蟲用。 CCCH3CH3HCHCH3CH3HOOR2.含鹵素基團的環(huán)丙烷羧酸酯類 這類擬除蟲菊酯的耐光性較好,主要用于防這類擬除蟲菊酯的耐光性較好,主要用于防治農作物害蟲。治農作物害蟲。 CCHCl
16、ClCH3CH3HHCOOCH2OCCHClClCH3CH3HHCOOCHOCN氯菊酯 氯氰菊酯 3.3.非經典結構的擬除蟲菊酯非經典結構的擬除蟲菊酯 以上所述的擬除蟲菊酯屬于烯基環(huán)丙烷羧酸的衍以上所述的擬除蟲菊酯屬于烯基環(huán)丙烷羧酸的衍生物,結構上和天然除蟲菊酯較類似。人們在生物,結構上和天然除蟲菊酯較類似。人們在研究上述品種的工作基礎上,進一步改變結構,研究上述品種的工作基礎上,進一步改變結構,合成各種結構上與上述品種差異較大的新產品,合成各種結構上與上述品種差異較大的新產品,同樣具有優(yōu)良的殺蟲功效和低毒的性質,這些同樣具有優(yōu)良的殺蟲功效和低毒的性質,這些產品也稱為擬除蟲菊酯產品也稱為擬除蟲
17、菊酯 NClCHCHCH3CH3COOCHCO氰戊菊酯 CNOCHCHCH3CH3COOCHOCHFFNClCNHCHCHCH3CH3COOCHCOF3氟氰菊酯 氟胺氰菊酯 CH3CH3CH3CH3HCOOCHCON甲氰菊酯 OCCH3CH3CH2OCH2OC2H5OCCH3CH3CH2CH2CH2OC2H5烴菊酯MTI-800 醚菊酯MTI-500 第二節(jié) 殺 菌 劑 農用殺菌劑是指對病原菌起抑菌或殺菌作用,能防治農作物病害的藥劑。菌是一種微生物,它包括真菌、細菌和病菌。近年來在調查中發(fā)現(xiàn),當前農業(yè)生產中菌害比蟲害要嚴重的多,經濟作物的病害比糧食作物更為嚴重。由此殺菌劑的研究和生產是十分迫切
18、的任務。殺菌劑按其作用效果,可分為保護性殺菌劑、治療性殺菌劑和鏟除性殺菌劑。殺菌劑又可按它滲入植物體內和傳導到其它部位的性能,分為內吸性和非內吸性殺菌劑。 分類一、二硫代氨基甲酸鹽(酯)類殺菌劑一、二硫代氨基甲酸鹽(酯)類殺菌劑代森鈉 M=Zn或Mn 代森鋅(錳) 二、有機氯殺菌劑二、有機氯殺菌劑三、酰胺類殺菌劑三、酰胺類殺菌劑 四、酰亞胺類殺菌劑四、酰亞胺類殺菌劑滅菌丹 五、苯并咪唑類殺菌劑五、苯并咪唑類殺菌劑多菌靈 六、硫脲甲酸酯類殺菌劑(六、硫脲甲酸酯類殺菌劑(甲基托布津)甲基托布津) 七、七、1,3-二硫二硫-2-亞戊環(huán)基丙二酸二異丙酯亞戊環(huán)基丙二酸二異丙酯類殺菌劑(類殺菌劑( 稻瘟靈
19、稻瘟靈 )第三節(jié) 除 草 劑 按作用范圍可分為:非選擇性除草劑和選擇性除草劑。按作用方式分:觸殺型和內吸型按化學結構分:苯氧脂肪類、酰胺類和均三氮苯類、取代脲類、酚及醚類、氨基甲酸酯及硫代氨基甲酸酯類、其它類。稻田最主要的雜草是稗草、鴨舌草、異型莎草、眼子菜、局手干蕉草等。常用除草劑有敵百草、果爾、撲草凈、克草凈、卞嘧磺隆、丁草胺、乙草胺、都爾等。北方麥田的主要雜草有黎、卷莖寥、鴨跖草、刺兒菜、本氏寥、香萱、野燕麥、野蕎麥、綠狗尾草、蘆葦、豬秧秧等?;春右阅弦院瘫究齐s草為主,如看麥娘、日本看麥娘、雀麥、早熟禾、棒頭草等??蛇x用的除草劑有2,4-滴丁酯、2,4-滴鈉鹽、百草敵、苯達松、巨星、燕麥
20、綠麥隆、異丙隆、利谷隆等。玉米田常見雜草有馬塘、稗草、綠狗尾、龍葵、鐵莧菜、蒼耳、牛筋草、牛繁縷等,選用阿特拉津、草凈津、撲草凈、綠麥隆、賽克津等廣譜性除草劑,以苗前土壤處理防除黎、寥、馬齒莧等一年生闊葉雜草為主,還能兼除稗草、馬唐、綠狗尾、牛筋草、千金子、狗尾草等一年生禾本科雜草,也能兼除繁縷、莧、藜等部分闊葉雜草。2,4-滴、百草敵、苯達松主要防除闊葉雜草。一、乙酸類除草劑(2,4-D)二、二苯醚類除草劑(草枯醚 )三、酰胺類除草劑甲草胺(拉索)和丁草胺,四、均三嗪類除草劑(阿特拉津)五、有機磷類除草劑(草甘瞵) 六、聯(lián)吡啶鹽類除草劑(百草枯)第四節(jié)第四節(jié) 植物生長調節(jié)劑植物生長調節(jié)劑 1.類生長素 NHCH2COOH3-吲哚乙酸 2.類細胞激動素 NNNNHNHCH2NNNNHNHCH2O激動素 6-芐基氨基嘌呤 3.生長素傳導的抑制劑 4.乙烯釋放劑5.乙烯合成抑制劑6.生長延緩劑 這類化合物有矮壯素(2-氯乙基三甲基氯化銨)、馬來酰肼、丁酰肼(比久)、調節(jié)安(1,1-二甲基哌啶鄰氯化物)、嘧啶醇。 7.生長抑制劑