農(nóng)藥的基本概念

農(nóng)藥的基本概念第1頁/共74頁第一講農(nóng)藥的基本概念一、農(nóng)藥發(fā)展史二、農(nóng)藥的基本概念第2頁/共74頁一、農(nóng)藥發(fā)展史天然藥物時代（約19世紀70年代以前）；無機合成農(nóng)藥時代（約自19世紀70年代至20世紀40年代中期）；有機合成農(nóng)藥時代（自20世紀40年代中期至今）。第3頁/共74頁（一）天然藥物時代公元前1200年古代人用鹽和灰除草；公元前1000年古希臘詩人荷馬在其著作中曾提到用硫磺熏蒸可以防治病蟲害；公元前100年羅馬人使用藜蘆防治蟲、鼠害；我國早在東漢時（公元25～200年）就能制造小批量的白砒；1031年北宋歐陽修的《洛陽牡丹記》中有用硫磺治花蟲的記載；第4頁/共74頁1637年成書的《天工開物》已提到白砒（亞砷酸）的燒制和應用。17世紀以后在民間使用多年的煙草、除蟲菊和魚藤三種殺蟲植物先后被加工成制劑作為農(nóng)藥使用；1800年美國人Jimtikoff發(fā)現(xiàn)高加索部族用除蟲菊花粉滅虱、蚤，其子于1828年將除蟲菊花加工成防治衛(wèi)生害蟲的殺蟲粉出售；1848年奧克斯利開始制造魚藤根粉。另外，還有兩種植物紅海蔥和馬錢子堿在早期也曾作為殺鼠劑使用，但對后世的影響不大。第5頁/共74頁白花除蟲菊(19世紀40年代)第6頁/共74頁魚藤第7頁/共74頁（二）無機合成農(nóng)藥時代19世紀70年代～20世紀40年代中期發(fā)展了一批人工制造的無機農(nóng)藥（包括氟、砷、銅、汞、鋅等元素方面的化合物），也有一些如丁氧硫氰醚、二硝基鄰甲酚、福美雙等初級有機農(nóng)藥問世，但占主導地位的是無機農(nóng)藥。石灰與硫磺在一起調(diào)制成農(nóng)用藥劑始于19世紀初期，到1851年法國人格里森以等量石灰與硫磺加水共煮制取格里森水；1882年法國人米亞爾代在波爾多地區(qū)發(fā)現(xiàn)硫酸銅與石灰水混合液有防治葡萄霜霉病的效果并因以得名；第8頁/共74頁巴黎綠（亞砷酸銅與醋酸銅形成的絡鹽）約在1865年開始用來防治馬鈴薯甲蟲；1890年吉勒特提出制造砷酸鈣，1892年化學家莫爾頓建議把砷酸二鈉與醋酸鉛混合使用防治馬鈴薯吉普賽蛾；砷酸鈣比砷酸鉛含砷量高，制造成本低，于1906年開始大規(guī)模生產(chǎn)，用于防治象甲及棉大卷葉蟲；20世紀以前也是無機除草劑使用盛期，品種有亞砷酸鹽、砷酸鹽、硼酸鹽和氯酸鹽等，用于清理場地、鐵路、溝渠、邊防等處的雜草及灌木。第9頁/共74頁（三）有機合成農(nóng)藥時代前期（40年代中期至60年代末期）：農(nóng)藥化合物、化學結(jié)構(gòu)、類型和品種蓬勃發(fā)展，用量每公頃約為0.75-3千克，比無機農(nóng)藥時代單位面積用藥量下降了一個數(shù)量級；在殺蟲劑方面：有機氯、有機磷和氨基甲酸酯三類神經(jīng)毒劑先后開發(fā)應用，并成為殺蟲劑的三大支柱；有機氯殺蟲劑的主要代表是DDT和六六六。1814年德國化學家蔡德勒全成的DDT到1939年才由繆勒發(fā)現(xiàn)它的優(yōu)異的廣譜殺蟲作用，成為大規(guī)模使用有機廣譜殺蟲劑的開端；1925年英國人法拉弟合成六六六，1942年法國和1945年英國獨立地發(fā)現(xiàn)其殺蟲作用，隨后陸續(xù)有毒殺芬、氯丹、狄氏劑和艾氏劑等進入市場。第10頁/共74頁有機磷殺蟲劑出現(xiàn)于40年代初期，德國人施拉德領導的研究小組開發(fā)了一系列有機磷神經(jīng)毒劑，1943年特普（TEPP）第一個商品化用于農(nóng)業(yè)害蟲防治，1944年合成的對硫磷是戰(zhàn)后第一個大噸位的有機磷殺蟲劑；氨基甲酸酯類殺蟲劑是50年代由瑞士嘉基公司首先研制的，60年代達發(fā)展盛期，第一個實用品種甲萘威為美國聯(lián)合碳化物公司開發(fā)，隨后開發(fā)的品種有涕滅威、克百威、滅多威等內(nèi)吸劑，速滅威、仲丁威可用于防治稻飛虱，抗蚜威是高效殺蚜劑，惡蟲威專用于防治蟑螂；這時還開發(fā)了一些專用殺螨劑如三氯殺螨醇、三氯殺螨砜等；仿生的沙蠶毒素類殺蟲劑如殺螟丹、生物殺蟲劑蘇云金桿菌也進入實用化，1969年布特南特從家蠶中分離到蠶醇，開始了昆蟲信息素研究的歷史。第11頁/共74頁在殺菌劑方面：40年代之前有機汞、醌類及福美雙等保護性有機殺菌劑雖已初露端倪，但品種甚少；40年代以來開發(fā)了為數(shù)眾多的葉面保護劑及拌種劑，如二硫代氨基甲酸酯中的福美鐵、代森鋅，拌種劑五氯硝基苯、防治稻瘟病的稻瘟凈，廣譜殺菌劑百菌清等；60年代末期，某些內(nèi)吸治療作用殺菌劑的開始出現(xiàn)，如氧硫雜芑類的萎銹靈、苯并咪唑類的苯菌靈、三嗪類的硫菌靈等；同時，農(nóng)用抗生素殺菌劑如春雷霉素、多抗霉素、滅瘟素等開始用于植物病害防治。第12頁/共74頁在除草劑方面：有機除草劑主要是在40年代以后開發(fā)的，首先是植物激素型除草劑如2甲4氯、2,4-滴等，隨后多種抑制核酸代謝及蛋白質(zhì)合成的除草劑如氯代脂肪酸類、氨基甲酸酯類、硫代氨基甲酸酯類品種（如三氯乙酸、苯胺靈、禾草特等）面市；50年代有機除草劑發(fā)展迅速，又增加了影響光合作用的化學物質(zhì)如均三嗪類的西瑪津，脲類的滅草隆，酰胺類的敵稗，噠嗪酮類的殺草敏，二苯醚類的除草醚等。第13頁/共74頁在植物生長調(diào)節(jié)劑方面：自30年代發(fā)現(xiàn)乙烯促進鳳梨開花、吲哚丁酸促進插條生根之后，又發(fā)現(xiàn)了赤霉素、脫落酸、細胞分裂素的植物生長調(diào)節(jié)作用，這一時期還通過人工合成方法開發(fā)了2,4-滴、增產(chǎn)素、萘乙酸、乙烯利、矮壯素等。在防治有害的脊椎動物藥劑方面：開發(fā)了多種殺嚙齒動物劑、殺魚劑、殺鳥劑及動物驅(qū)避劑，如40年代出現(xiàn)的殺鼠劑安妥、氟乙酰胺，其后出現(xiàn)的毒鼠磷等。第14頁/共74頁當代有機農(nóng)藥時期：這一時期的特點是有機農(nóng)藥向高效化方向發(fā)展，重視農(nóng)藥對生態(tài)環(huán)境的影響并強化對農(nóng)藥的管理。在殺蟲劑方面，丙烯菊酯是第一個成功的仿生農(nóng)藥，1971年艾利奧特開發(fā)出第一個對光穩(wěn)定的擬除蟲菊酯—氯菊酯，此后又有一系列的品種如氰戊菊酯、氯氰菊酯、氟氯氰菊酯等出現(xiàn)；在殺菌劑方面，抑制麥角甾醇生物合成的藥劑是一大類新的高效殺菌劑，這類藥劑開始于60年代末，70年代有了較大發(fā)展，目前有嗎啉類、哌嗪類、咪唑類、三唑類、吡啶類和嘧啶類等六種類型，如三嗎啉、嗪胺靈、丁賽特、抑霉唑、咪鮮安、三唑酮等。第15頁/共74頁在除草劑方面，出現(xiàn)了多種高活性、對作物無害、持效期適中及易于降解的品種，如芳（雜環(huán)）氧苯氧基丙酸酯類的禾草靈，磺酰脲類的綠磺隆、甲磺隆，抑制氨基酸合成的草甘膦等；在植物生長調(diào)節(jié)劑方面，出現(xiàn)了高活性的多效唑和蕓苔素內(nèi)酯；在殺鼠劑中，開發(fā)了第二代抗凝血殺鼠劑如溴鼠隆、溴敵?。环菤⑸运巹┓矫?，干擾幾丁質(zhì)生物合成的苯甲酰基脲類如除蟲脲、氟蟲脲及噻嗪酮等。第16頁/共74頁二、農(nóng)藥的基本概念1農(nóng)藥定義；

2農(nóng)藥的分類方法；

3毒力；

4藥效；

5農(nóng)藥的毒性；

6農(nóng)藥對植物的藥害。

7合理使用農(nóng)藥第17頁/共74頁

1農(nóng)藥(pesticides)定義防治危害農(nóng)作物、林業(yè)及其產(chǎn)品、環(huán)境衛(wèi)生的有害生物(害蟲、植食螨、病菌、雜草、線蟲和鼠類等)和有目的地調(diào)節(jié)植物及昆蟲生長的人工合成化合物、天然活性物質(zhì)以及為提高這些物質(zhì)藥效的助劑和增效劑等。對象：農(nóng)作物、林業(yè)、產(chǎn)品、衛(wèi)生環(huán)境靶標：有害生物調(diào)節(jié)：植物生長、昆蟲生長發(fā)育及行為成分：人工合成物、天然活性物質(zhì)、助劑、增效劑第18頁/共74頁2農(nóng)藥的分類（1）按來源和成分:無機農(nóng)藥由天然礦物原料加工、配制而成的農(nóng)藥；有機農(nóng)藥由碳氫元素構(gòu)成的一類農(nóng)藥。第19頁/共74頁（2）按用途分殺蟲劑Insecticide殺螨劑Acaricide殺菌劑Fungicide&Bactericide

殺線蟲劑Nematocide除草劑Herbicide殺鼠劑Rodenticide植物生長調(diào)節(jié)劑Plantgrowthregulator第20頁/共74頁A殺蟲劑分類來源分；作用方式分；作用機制分；第21頁/共74頁無機殺蟲劑；天然有機殺蟲劑；人工合成有機殺蟲劑按來源分第22頁/共74頁無機殺蟲劑天然礦物質(zhì)經(jīng)加工配制成的礦物類農(nóng)藥，如：砷酸鹽；磷化鋅（鋁）；氟化鈉等。第23頁/共74頁天然有機殺蟲劑從植物中提取的具有殺蟲活性的化合物或粗提取物，如除蟲菊魚藤酮印楝素煙堿等。第24頁/共74頁人工合成有機殺蟲劑1）化學結(jié)構(gòu)分；2）作用方式分；3）作用機制分。第25頁/共74頁1)化學結(jié)構(gòu)分

有機氯；有機磷；有機氮；氨基甲酸酯；擬除蟲菊酯等。第26頁/共74頁2)作用方式分(1）觸殺劑(ContactPoison)(2)胃毒劑(StomachPoison);(3)內(nèi)吸劑(Systemics);(4)熏蒸劑(Fumigant);(5)不育劑(Sterilant);(6)昆蟲生長發(fā)育調(diào)節(jié)劑(Insectgrowthregulator);(7)拒食、避忌劑(Antifeedants&repellents)第27頁/共74頁3)作用機制分（1）神經(jīng)毒劑；（2）呼吸毒劑；（3）物理性毒劑；（4）原生質(zhì)毒劑；（5）致病性毒劑。第28頁/共74頁B殺螨劑有機氯；有機錫；有機磷；有機氮等。

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1)化學結(jié)構(gòu)分無機類：銅、鈣、硫、汞；

有機類：胂、硫、磷、苯和雜環(huán)等。C殺菌劑第30頁/共74頁2)防治原理分保護劑：病害將發(fā)生時施藥，防止病害入侵。治療劑：病害已入侵或處于潛伏期施藥，阻止病害發(fā)展為害或改變病菌致病過程。第31頁/共74頁3)使用方法分土壤消毒劑；葉面噴灑劑；種子處理劑第32頁/共74頁D殺線蟲劑

用于防治危害作物各類線蟲藥劑。多用于土壤處理，包括熏蒸劑和一般的土壤處理劑。如溴甲烷、氯化苦、威百畝和克線磷、涕滅威等。第33頁/共74頁E除草劑分類作用方式：內(nèi)吸性除草劑，如西瑪津；觸殺性除草劑，如除草醚。作用性質(zhì)：滅生性除草劑，如百草枯；選擇性除草劑，如敵稗。使用方法；化學結(jié)構(gòu)。第34頁/共74頁F殺鼠劑

用于引誘和殺滅老鼠的天然或人工合成的藥劑。一般按殺鼠作用方式和化學結(jié)構(gòu)進行分類。第35頁/共74頁1)作用方式分急性殺鼠劑：老鼠取食后數(shù)分鐘至數(shù)小時即死亡，如磷化鋅、安妥等；抗凝血殺鼠劑：作用緩慢，需多次取食才引起中毒死亡，主要是阻礙凝血酶原的產(chǎn)生，降低凝血功能，體內(nèi)大出血，如敵鼠、大隆和殺鼠靈等。第36頁/共74頁

2)化學成分分無機物：磷化鋅（鋁）；有機磷類：毒鼠磷、溴代毒鼠磷；有機雜環(huán)類：敵鼠、殺鼠酮、大隆和滅鼠特等。第37頁/共74頁G植物生長調(diào)節(jié)劑生長素類赤霉素類細胞分裂素類乙烯類脫落酸素植物生長抑制物質(zhì)第38頁/共74頁（三）毒力1定義；2表示方法；3測定要求；4測定方法；5相對毒力指數(shù)第39頁/共74頁1毒力定義藥劑本身對不同生物體直接作用的性質(zhì)和程度，或藥劑對有害生物的內(nèi)在致死能力。第40頁/共74頁2毒力表示方法死亡率：指用藥劑處理后，在一個種群中殺死個體的數(shù)量占群體中的百分數(shù)，即：

死亡個體數(shù)死亡率（%）=——————×100供試總蟲數(shù)第41頁/共74頁校正死亡率：當自然死亡率在5%～20%時，一般采用Abbott氏公式進行校正。

x-y校正死亡率（%）=———×100x

x—

對照組內(nèi)的生存率；

y—

處理組內(nèi)的生存率。第42頁/共74頁致死中量（LD50）MedianLethalDose，殺死種群50%個體所需的藥劑劑量。表示單位：微(毫)克/頭，微(毫)克/克.若用濃度為單位，即為致死中濃度（LC50=MedianLethalConcentration)；有效中量(ED50）MedianEffectiveDose:抑制50%病菌的孢子萌發(fā)(昆蟲生長)所需的藥劑劑量微(毫)克/頭,微克/克.若用濃度為單位，即為有效中濃度（EC50）

MedianEffectiveConcentration);第43頁/共74頁忍受極限中濃度

TLm=MedianToleranceLimit;

多用于對水生動物毒力測定，即一種農(nóng)藥與某種魚類接觸一定的時間殺死50%所需要的濃度。表示單位：毫克/升或微克/升。

第44頁/共74頁

3

毒力測定要求1)一定控制條件下進行；2)采用統(tǒng)一標準的方法；3)一致的試驗條件；4)精確的藥量；5)結(jié)果能夠重復。第45頁/共74頁4

毒力測定方法1)選擇適當?shù)纳镌嚥模?)確定一定的試驗條件；3)設置5～6個劑量或濃度（需重復）；4)局部或全部處理；5)處理后一定時間檢查生物對藥劑的反應；6)根據(jù)結(jié)果采用繪圖法或計算法求LD50或LC50。第46頁/共74頁5相對毒力指數(shù)在每次毒力測定時，均將一個標準藥劑同時進行測定，根據(jù)各自的致死中量進行比較，得一值即為相對毒力指數(shù)（T）：T=B/A×100B—

標準藥劑LD50；

A（或C等）—試驗藥劑

LD50。

第47頁/共74頁

（四）藥效

EffectivenessofPesticide1本身的性質(zhì)與多種環(huán)境因素對防治對象聯(lián)合（綜合）作用的結(jié)果。第48頁/共74頁2藥效表示方法

1）死亡率；2）校正死亡率；3）防效；4）減退率；5）作物被害率或被害指數(shù)等。第49頁/共74頁防效計算方法：殺蟲劑防效(%)=[1-Ta/Tb

×Ca/Cb]×100Ta—

處理區(qū)防治前存活的個體數(shù)量；Tb—

處理區(qū)防治后存活的個體數(shù)量；Ca—

對照區(qū)防治前存活的個體數(shù)量；Cb—

對照區(qū)防治后存活的個體數(shù)量。第50頁/共74頁殺菌劑

相對防治效果(%)=[對照區(qū)病情指數(shù)-處理區(qū)病情指數(shù)]/對照區(qū)病情指數(shù)×100除草劑

防除效果(%)=[對照區(qū)雜草數(shù)量(鮮重，克)-施藥區(qū)雜草殘留數(shù)量(鮮重，克)]/對照區(qū)雜草數(shù)量(鮮重，克)×100選擇性指數(shù)=雜草生長抑制(或死亡)90%的劑量/作物生長抑制(或死亡)

90%的劑量×100第51頁/共74頁3藥效試驗方法1）盆栽試驗；2）小區(qū)試驗；3）大田小區(qū)試驗；4）大田大面積表證。第52頁/共74頁4影響藥效的主要因素藥劑環(huán)境因素防治對象用藥技術(shù)藥效第53頁/共74頁（五）農(nóng)藥毒性1農(nóng)藥毒性的測定方法；2農(nóng)藥毒性表示方法；3毒性分級標準。第54頁/共74頁1毒性測定方法藥劑對高等動物(人畜)的毒害作用的性質(zhì)和程度。如大白鼠、小白鼠、豚鼠、兔、狗和猴子等。通過口服或皮膚接觸一定時間測定。根據(jù)動物對藥劑的反應結(jié)果，求出致死中量（LD50）。第55頁/共74頁

2毒性表示方法

殺死供試動物50%所需的藥量。動物采用每千克體重所需要的毫克藥量數(shù)，即：毫克/千克（mg/kg)。LD50越小，毒性越高。第56頁/共74頁3毒性類型急性毒性；亞急性毒性；慢性毒性。第57頁/共74頁A急性毒性經(jīng)口、皮膚接觸后或吸入體內(nèi)后，在較短的時間內(nèi)出現(xiàn)不同程度中毒癥狀，搶救不及時，會有生命危險。急性毒性分級標準第58頁/共74頁

我國農(nóng)藥急性毒性分級標準接觸農(nóng)藥途徑高毒Ⅰ中毒Ⅱ

低毒Ⅲ口服(mg/kg)<5050～500>500經(jīng)皮(mg/kg·d)<200200～1000>1000吸入(g/m3·h)<22～10>10第59頁/共74頁B

亞急性毒性癥狀與急性中毒相似，但中毒前有一段較長的與農(nóng)藥接觸史。從接觸農(nóng)藥到出現(xiàn)癥狀一般需要數(shù)天到數(shù)月的時間，其中毒癥狀有可能與急性中毒相似，但也有僅在局部器官引起病變。如長期食受農(nóng)藥污染的食品。第60頁/共74頁C慢性毒性因農(nóng)藥在體內(nèi)長期累積而導致中毒即為慢性毒性。毒性不高，性質(zhì)穩(wěn)定的農(nóng)藥當長期食用被污染的食品，農(nóng)藥在人體內(nèi)慢慢累積，并引起器官機能損壞，或阻礙代謝過程而產(chǎn)生病變慢性主要是毒性引起“三致”作用。第61頁/共74頁

1）致癌作用如毒殺芬和有機砷可引起或誘發(fā)腫瘤或促進腫瘤發(fā)生由致癌原引起的腫瘤一般需數(shù)年或更長時間才會表現(xiàn)出來。第62頁/共74頁2）致畸作用某些化合物（如敵枯雙、2,4,5-T,666等）進入母體后，擾亂胚胎的正常發(fā)育，導致胎兒先天畸形，成為致畸作用。有的化學物質(zhì)雖然不引起畸胎，但對胚胎發(fā)育造成損害，如受精卵死亡、胎兒發(fā)育遲慢和死胎等。第63頁/共74頁3）致突變細胞體在某些化學物質(zhì)的作用下，遺傳物質(zhì)在短期內(nèi)發(fā)生突然的變化，導致染色體中DNA基因改變，且這種改變能夠遺傳，新細胞獲得新的遺傳性，使下一代發(fā)生畸形。凡能誘發(fā)突變的化學物質(zhì)稱為誘變劑或突變原。如西力生、敵枯