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農(nóng)學(xué)概論復(fù)習(xí)要點(diǎn)考試時(shí)間和地點(diǎn)12月26日,下午,明N409閉卷緒論掌握農(nóng)學(xué)的定義(包括廣義、中義、狹義)廣義的農(nóng)學(xué)指研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)理論和實(shí)踐的一門科學(xué),包括農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)、農(nóng)業(yè)工程科學(xué)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)科學(xué)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科學(xué)和農(nóng)業(yè)管理科學(xué)等。中義的農(nóng)學(xué)指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科學(xué),包括種植業(yè)、畜牧業(yè)、林業(yè)和漁業(yè),涉及的學(xué)科有作物學(xué)、園藝學(xué)、農(nóng)業(yè)資源利用學(xué)、植物保護(hù)學(xué)、畜牧學(xué)、獸醫(yī)學(xué)、林學(xué)等。狹義的農(nóng)學(xué)指研究農(nóng)作物生產(chǎn)的科學(xué),涉及的學(xué)科包括作物學(xué)、土壤學(xué)、植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)和植物保護(hù)學(xué)等。古代“三才”思想;天(氣候條件)、地(土壤條件)人(人為因素)及其相互關(guān)系?!叭拧崩碚撨\(yùn)用在中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,為精耕細(xì)作的優(yōu)良傳統(tǒng)奠定了理論基礎(chǔ),對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響和作用。如何理解“夫稼,為之者人也,生之者地也,養(yǎng)之者天也”。莊稼靠人來(lái)種植,然而卻是從地里長(zhǎng)出來(lái)的,而養(yǎng)育成熟還得靠天。作物的起源、分類與分布掌握栽培作物與野生植物的區(qū)別;1.栽培作物的器官特別是被人類利用的部位顯著增大。如野生大豆百粒重2-3克,栽培大豆20-30克,野生玉米果穗長(zhǎng)僅2-3厘米,栽培玉米20厘米左右;2.栽培作物的器官的成分有明顯改進(jìn)。如野生甘蔗含糖量5%左右,栽培甘蔗為11-17%,甜菜塊根最初含糖量6%,而現(xiàn)在含糖量已達(dá)18-20%;3.栽培作物成熟期較一致,落粒性減弱,而野生植物成熟期不一致,落粒性強(qiáng);4.栽培作物種子休眠期短,而野生植物休眠期長(zhǎng);5.栽培作物的傳播手段退化,防護(hù)機(jī)能和適應(yīng)不良環(huán)境的能力減退,而野生植物的傳播常有其固定的方式,適于后代的繁衍,能在苛刻的生態(tài)條件下生長(zhǎng)。中國(guó)基因中心是主要的、初生的,由它發(fā)展了次生的日本基因中心。中國(guó)是栽培稻的起源中心之一;掌握根據(jù)作物的生物學(xué)特性分類
(一)按作物對(duì)溫度條件的要求喜溫作物和耐寒作物依據(jù)溫度三基點(diǎn):各種作物的生長(zhǎng)對(duì)溫度的要求的最低點(diǎn)、最適點(diǎn)和最高點(diǎn)。按作物對(duì)光周期的反應(yīng)分類一天中晝夜的時(shí)間長(zhǎng)度構(gòu)成光周期,有些植物必須經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的適宜光周期誘導(dǎo)才能開(kāi)花,這一特性稱作光周期特性。長(zhǎng)日作物:日照時(shí)間長(zhǎng)于某一臨界時(shí)數(shù)才能開(kāi)花的作物,麥類、油菜、蘿卜等。短日作物:日照時(shí)間短于某一臨界時(shí)數(shù)才能開(kāi)花的作物,水稻、大豆、甘薯、棉花、煙草、玉米等。中日照作物:日照長(zhǎng)短對(duì)開(kāi)花影響不大的作物,蕎麥、豌豆等。定日照作物:只有在某一定中等長(zhǎng)度的日照條件下才能開(kāi)花,甘蔗。按作物對(duì)CO2同化途徑分類C3作物:光合作用的CO2補(bǔ)償點(diǎn)高,有較強(qiáng)的光呼吸,如水稻、小麥、棉花、大豆、煙草等;C4作物:光合作用的CO2補(bǔ)償點(diǎn)低,在強(qiáng)光下,光合強(qiáng)度比C3作物高,如玉米、高粱、甘蔗等。景天科作物:同化CO2的方式特殊,晚上氣孔開(kāi)放,CO2進(jìn)入植物體內(nèi)與磷酸烯醇式丙酮酸結(jié)合,形成草酰乙酸,進(jìn)一步還原成蘋(píng)果酸,積累于液泡中。白天氣孔關(guān)閉,液泡內(nèi)的蘋(píng)果酸被運(yùn)至葉綠體內(nèi),氧化脫羧放出CO2,參與卡爾文循環(huán)。其植物有景天、劍麻、菠蘿、蘭花等。掌握根據(jù)作物用途和植物學(xué)系統(tǒng)相結(jié)合分類,并能夠舉例;(一)糧食作物 禾谷類豆類薯類(二)經(jīng)濟(jì)作物 纖維油料糖料嗜好特用等(三)飼料和綠肥作物 苜蓿紫云英三葉草田菁等(四)藥用作物 人參天麻黃蓮掌握生活型和生態(tài)型的概念生活型:不同作物生長(zhǎng)在相同的環(huán)境條件下,形成具有相似特征的結(jié)構(gòu)和生物學(xué)特性,稱為生活型,如水生植物、陸生作物等。生態(tài)型:同一作物不同品種長(zhǎng)期生長(zhǎng)在不同的環(huán)境條件或人工選擇條件下,形成不同的生態(tài)型,包括氣候生態(tài)型、水分生態(tài)型、土壤生態(tài)型等。你所在的省或地區(qū)是屬于哪一個(gè)種植業(yè)分區(qū);東北大豆、春麥、玉米、甜菜區(qū);北部高原小雜糧、甜菜區(qū);黃淮海棉、麥、油、煙、果區(qū);長(zhǎng)江中下游稻、棉、油、桑、茶區(qū);南方丘陵雙季稻、茶、柑橘區(qū);華南雙季稻、甘蔗、熱帶作物區(qū);川陜盆地稻、玉米、薯類、桑、柑橘區(qū);云貴高原稻、玉米、煙草區(qū);西北綠洲麥、棉、甜菜、葡萄區(qū);青藏高原青稞、小麥、油菜區(qū)。作物的生長(zhǎng)發(fā)育與產(chǎn)量、品質(zhì)作物生育期與生育時(shí)期的定義;作物從播種到成熟之間的天數(shù),稱為作物的生育期。生育時(shí)期是指作物一生中植株外部形態(tài)呈現(xiàn)顯著變化的若干時(shí)期。掌握禾谷類、油菜、棉花的生育時(shí)期;稻、麥類出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期(拔節(jié)孕穗期)、抽穗期、開(kāi)花期(抽穗開(kāi)花期)、灌漿成熟期玉米出苗期、拔節(jié)期、大喇叭口期抽穗期、吐絲期、成熟期棉花一般劃分為出苗期、現(xiàn)蕾期、花鈴期、吐絮期。油菜一般劃分為出苗期、現(xiàn)蕾抽薹期、開(kāi)花期、成熟期。什么是作物的溫光反應(yīng)特性。作物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中需要一定的溫度和光周期誘導(dǎo),才能從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)為生殖生長(zhǎng)的特性,稱為作物的溫光反應(yīng)特性。根據(jù)作物的溫光反應(yīng)特性,將作物分成兩大類:低溫長(zhǎng)日照作物(油菜和小麥)和高溫段日照作物(水稻);根據(jù)小麥對(duì)低溫反應(yīng)的強(qiáng)弱,可分為冬性、半冬性和春性小麥;根據(jù)水稻對(duì)短日反應(yīng)的不同,可分為早稻、中稻和晚稻。什么叫發(fā)芽?生物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)系數(shù)的概念生物產(chǎn)量指作物一生中,即全生育期內(nèi)通過(guò)光合作用和吸收作用,即通過(guò)物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化所生產(chǎn)和累積的各種有機(jī)物的總量,計(jì)算生物產(chǎn)量時(shí)通常不包括根系(塊根作物除外)。經(jīng)濟(jì)系數(shù)(收獲指數(shù)):經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量占生物產(chǎn)量的比例,即生物產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的效率,叫做經(jīng)濟(jì)系數(shù)或收獲指數(shù)。產(chǎn)量構(gòu)成因素(禾谷類、棉花、油菜)禾谷類作物的產(chǎn)量構(gòu)成:穗數(shù)×單穗粒數(shù)×粒重或穗數(shù)×單穗穎花數(shù)×結(jié)實(shí)率×粒重豆類作物為產(chǎn)量:株數(shù)×單株有效分枝數(shù)×每分枝莢數(shù)×單莢實(shí)粒數(shù)×粒重薯類作物產(chǎn)量:株數(shù)×單株薯塊數(shù)×單薯重棉花的產(chǎn)量:株數(shù)×單株有效鈴數(shù)×單鈴籽棉重×衣分油菜的產(chǎn)量:株數(shù)×每株有效分枝數(shù)×每分枝角果數(shù)×每果粒數(shù)×粒重作物群體的概念;作物群體是指該種作物的多個(gè)體的集合體。作物群體的結(jié)構(gòu)包括哪些?作物群體結(jié)構(gòu)主要指群體的組成、大小、分布、長(zhǎng)相、動(dòng)態(tài)變化以及整齊度等。作物的源、庫(kù)、流理論(源、庫(kù)、流的概念)與源、庫(kù)、流的關(guān)系;源:作物產(chǎn)量的形成是通過(guò)葉片的光合作用進(jìn)行的。源是指生產(chǎn)和輸出光合同化物的綠色器官。作物群體則是指群體的葉面積及其光合能力。源的同化產(chǎn)物有就近輸送的特性。庫(kù):產(chǎn)品器官的容積和接納營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能力,庫(kù)的潛力存在于庫(kù)的構(gòu)建中。禾谷類作物籽粒的貯積能力取決于灌漿持續(xù)期和灌漿速度。流:指作物植株體內(nèi)輸導(dǎo)系統(tǒng)的發(fā)育狀況及其運(yùn)轉(zhuǎn)速率。源、流、庫(kù)的形成和功能的發(fā)揮不是孤立的,而是相互聯(lián)系、相互促進(jìn)的,有時(shí)可以相互代替。從源與庫(kù)的關(guān)系看,源是產(chǎn)量庫(kù)形成和充實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。源、庫(kù)器官的功能是相對(duì)的,有時(shí)同一器官兼有兩個(gè)因素的雙重作用。從庫(kù)、源與流的關(guān)系看,庫(kù)、源大小對(duì)流的方向、速率、數(shù)量都有明顯影響,起著“拉力”和“推力”的作用。源、流、庫(kù)在作物代謝活動(dòng)和產(chǎn)量形成中構(gòu)成統(tǒng)一的整體,三者的平衡發(fā)展?fàn)顩r決定作物產(chǎn)量的高低,是支配產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。作物的品質(zhì)要求搞清楚作物工藝品質(zhì)和作物的加工品質(zhì)的區(qū)別?工藝品質(zhì):對(duì)工藝產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響的原材料的特性(品質(zhì));例如:棉花纖維的長(zhǎng)度、強(qiáng)度、成熟度;煙葉的色澤、油分、成熟度;加工品質(zhì):不明顯影響產(chǎn)品質(zhì)量,但對(duì)加工過(guò)程有影響的原材料特性。例如:糖料作物的含糖量;油料作物的含油率;稻谷的出糙率;小麥的出粉率第四章作物的種植制度種植制度的概念?種植制度是指一個(gè)地區(qū)或生產(chǎn)單位的作物組成、配置、熟制與種植方式總稱。復(fù)種的概念復(fù)種指數(shù);復(fù)種是指同一年內(nèi)在同一塊田地上種植或收獲兩季或兩季以上作物的種植方式。即全年作物收獲總面積占耕地面積的百分比。公式為:全年作物收獲總面積復(fù)種指數(shù)(%)=×100耕地面積復(fù)種條件:自然條件:熱量條件(年平均氣溫法、積溫法、生長(zhǎng)期法)(一)熱量一個(gè)地區(qū)能否復(fù)種或復(fù)種程度的高低,當(dāng)?shù)氐臒崃織l件是決定因素。主要采用以下方法來(lái)確定。1.年平均氣溫法年平均溫度可以粗略地表示一個(gè)地區(qū)的熱量狀況。在我國(guó)一般以年均溫8℃以下為一年一熟區(qū),8~12℃為兩年三熟區(qū)或套兩熟區(qū),12~16℃為一年兩熟區(qū),16~18℃以上為一年三熟區(qū)。2.積溫法在我國(guó),≥10℃積溫低于3000℃為一年一熟,3000~5000℃可以一年兩熟,5000℃以上可以一年三熟。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院氣象研究所以≥0℃積溫作指標(biāo),一熟區(qū)低于4000℃,兩熟區(qū)為4000~5500℃,三熟區(qū)為5500℃以上。一個(gè)地區(qū)復(fù)種程度的高低以及采取何種復(fù)種方式,除了解當(dāng)?shù)胤e溫外,還需了解不同作物完成一個(gè)生育期對(duì)積溫的要求。一個(gè)作物品種具有大致恒定的積溫值(見(jiàn)表5-1)。例如重慶地區(qū)≥0℃積溫為6518.4℃,稻麥兩熟(用中熟種)共需≥0℃積溫4800℃,加上農(nóng)耗積溫150℃,共4950℃,還余1568.4℃,還可以種植一季生育期短的作物,如蔬菜、馬鈴薯、秋苕等。水源條件好的可以發(fā)展再生稻,旱地麥—玉—苕復(fù)種三熟共需≥0℃積溫為7000℃,加上農(nóng)耗200℃為7200℃,差681.6℃。因此,重慶地區(qū)只有通過(guò)套種,才能滿足麥、玉、苕三熟種植。3.生長(zhǎng)期法以無(wú)霜期表示生長(zhǎng)期,一般140~150d為一年一熟區(qū),150~250d為一年兩熟區(qū),250d以上為一年三熟區(qū)。(二)水分一個(gè)地區(qū)具備了增加復(fù)種的熱量條件,能否復(fù)種就要看水分條件。水分包括灌溉水、地下水和降水。我國(guó)降水量與復(fù)種的關(guān)系是:小于600mm為一熟區(qū),600~800mm為一熟、兩熟區(qū),800~1000mm為兩熟區(qū),大于1000mm可以實(shí)現(xiàn)多種作物的一年兩熟或三熟。若有灌溉條件,也可不受此限制。(三)肥料復(fù)種指數(shù)提高后,多種了作物,就要多施肥料,才能保證土壤養(yǎng)分平衡和高產(chǎn)多收。因此,提高復(fù)種指數(shù),除安排養(yǎng)地作物外,必須增施肥料,否則多種不能多收。(四)勞、畜力和機(jī)械條件提高復(fù)種指數(shù),必然增大勞、畜力和機(jī)具投入。南方多熟地區(qū),一年有2~3次“雙搶”,即收麥(油菜等)搶插水稻和玉米等,收水稻和紅苕等搶栽油菜或搶種小麥,季節(jié)十分緊張,特別四川丘陵區(qū),在兩季有余三季不足的情況下,必須搶種搶收,才能發(fā)展三熟制。(五)技術(shù)條件相應(yīng)的技術(shù)條件包括品種、栽培耕作技術(shù)、復(fù)種間套技術(shù)等必須滿足復(fù)種的要求。此外,復(fù)種還必須考慮經(jīng)濟(jì)效益,避免出現(xiàn)“三三得九”,不如“二五得十”的情況發(fā)生。主要復(fù)種方式(一年一熟、兩年三熟、一年兩熟、一年三熟)單作、間作、套作和混作的概念,重點(diǎn)弄清楚間作與套作的區(qū)別;單作指在同一塊田地上種植一種作物的種植方式,也稱為純種、清種、凈種。間作指在同一田地上于同一生長(zhǎng)期內(nèi),分行或分帶相間種植兩種或兩種以上作物的的種植方式?;熳髦冈谕粔K田地上,同期混合種植兩種或兩種以上作物的種植方式,也稱為混種。套作指在前季作物生長(zhǎng)后期的株行間播種或移栽后季作物的種植方式,也稱為套種、串種。套作和間作都有作物共生期,所不同的是,套作共生期短,每種作物的共生期都不超過(guò)其全生育期的一半。能夠用符號(hào)表示不同的種植方式;間作的符號(hào):小麥||蠶豆,混作的符號(hào):小麥X蠶豆;套作的符號(hào):小麥/玉米;輪作的符號(hào):如一年一熟條件下的大豆→小麥→玉米三年輪作,這是在年間進(jìn)行的單一作物的輪作。在一年多熟條件下既有年間的輪作,也有年內(nèi)的換茬,如南方的綠肥-水稻—水稻→油菜—水稻—水稻→小麥—水稻—水稻輪作,這種輪作由不同的復(fù)種方式組成,稱為復(fù)種輪作;輪作的概念;連作的概念;輪作是在同一田地上不同年度間按照一定的順序輪換種植不同作物或不同的復(fù)種形式的種植方式。連作與輪作相反,連作是在同一田地上連年種植相同作物或相同的復(fù)種方式的種植方式。而在同一田地上采用同一種復(fù)種方式連年種植的稱為復(fù)種連作。輪作的意義經(jīng)濟(jì)有效地提高作物產(chǎn)量;改善土壤理化性狀;減少病蟲(chóng)危害清除土壤有毒物質(zhì)減少田間雜草連作的危害;1.生物因素土壤生物學(xué)方面造成的作物連作障礙主要是伴生性和寄生性雜草危害加重、某些專一性病蟲(chóng)害蔓延加劇以及土壤微生物種群、土壤酶活性的變化等。2.化學(xué)原因指連作造成土壤化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變而對(duì)作物生長(zhǎng)不利,主要是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的偏耗和有毒物質(zhì)的積累。3.物理因素某些作物連作或復(fù)種連作,會(huì)導(dǎo)致土壤物理性狀顯著惡化,不利于同種作物的繼續(xù)生長(zhǎng)。如南方在長(zhǎng)期推行雙季連作稻的情況下,因?yàn)橥寥姥退畷r(shí)間長(zhǎng),加上年年水耕,土壤大孔隙顯著減少,容重增加,通氣不良,土壤次生潛育化明顯,嚴(yán)重影響了連作稻的正常生長(zhǎng)。忌連作的作物;一類以茄科的馬鈴薯、煙草、番茄,葫蘆科的西瓜及亞麻、甜菜等為典型代表,它們對(duì)連作反應(yīng)最為敏感。另一類以禾本科的陸稻,豆科的豌豆、大豆、蠶豆、菜豆,麻類的大麻、黃麻,菊科的向日葵,茄科的辣椒等作物為代表,其對(duì)連作反應(yīng)的敏感性僅次于上述極端類型。耐短期連作的作物甘薯、紫云英、苕子等作物,對(duì)連作反應(yīng)的敏感性屬于中等類型,生產(chǎn)上常根據(jù)需要對(duì)這些作物實(shí)行短期連作。這類作物連作二三年受害較輕。耐連作作物;這類作物有水稻、甘蔗、玉米、麥類及棉花等作物。它們?cè)诓扇∵m當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)技術(shù)措施的前提下,耐連作程度較高。什么叫茬口特性?茬口特性是指栽培某一作物后土壤的生產(chǎn)性能,它是在一定的土壤、氣候條件下,作物的生物學(xué)特性極其相應(yīng)的栽培管理措施共同作用的結(jié)果。養(yǎng)地作物的茬口特性?第六章作物育種與種子產(chǎn)業(yè)掌握品種的涵義和品種的特性;品種是人類在一定的生態(tài)條件和經(jīng)濟(jì)條件下,根據(jù)需要所選育的某種作物群體。品種是人類勞動(dòng)的產(chǎn)物,是經(jīng)濟(jì)上的類別。品種是一種重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料。品種的穩(wěn)定性品種的區(qū)域性品種特征特性的一致性品種利用的時(shí)間性掌握種子的涵義;種子在植物學(xué)上值由胚珠發(fā)育而成的繁殖器官。在作物生產(chǎn)上,可直接用來(lái)作為播種材料的植物器官都稱為種子。育種的主要方法有(引種、系統(tǒng)育種、雜交育種、雜種優(yōu)勢(shì)利用、誘變育種、生物技術(shù)育種)引種的一般規(guī)律(根據(jù)作物的溫光反應(yīng)特性,作出某種作物引種后的表現(xiàn))水稻、小麥和油菜作物引種表現(xiàn);溫光反應(yīng)特性與引種的關(guān)系由于生態(tài)環(huán)境不同,形成各種作物對(duì)溫、光反應(yīng)的特性也不同。所以,掌握作物溫光反應(yīng)特性,在引種栽培和育種上有重要的指導(dǎo)意義。根據(jù)作物對(duì)日長(zhǎng)和溫度的要求,一般有低溫長(zhǎng)日和高溫短日作物兩大類。鑒于作物對(duì)溫度和日長(zhǎng)反應(yīng)的差異,有敏感和遲鈍之分。水稻、棉花和玉米等屬于高溫短日作物,生育期間需要一定的高溫和短日照。如水稻屬于高溫短日作物,晚稻品種屬于光照反應(yīng)敏感的類型,在縮短或延長(zhǎng)光照的情況下,抽穗期的提前和延遲變化較大;早稻和中稻屬于光照反應(yīng)遲鈍的類型,在縮短或延長(zhǎng)光照情況下,抽穗期的提前或延遲變化不大,但對(duì)短日處理有一定程度的反應(yīng)。水稻不論秈、粳稻或早、中、晚稻品種都喜高溫。在一年中最高溫度期間播種栽培的所有品種,生長(zhǎng)發(fā)育都特別快,其中晚稻品種又比早稻品種生長(zhǎng)發(fā)育快。說(shuō)明晚稻對(duì)高溫的反應(yīng)比早稻更敏感。所以,水稻南種北移時(shí),生育期延長(zhǎng),營(yíng)養(yǎng)體生長(zhǎng)較好,但能否正常抽穗結(jié)實(shí),則會(huì)因早、中、晚稻而不相同。原產(chǎn)華南或華中的早稻早熟品種,移至華北甚至東北栽培,一般都可正常抽穗成熟,且能高產(chǎn);華南的早熟晚稻品種,只能在南京以南正常抽穗結(jié)實(shí);而遲熟晚稻品種引至長(zhǎng)沙就不能抽穗。北種南移時(shí),生育期縮短,早熟品種常因營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)較差難以豐產(chǎn),以引用遲熟品種較為適宜。棉花雖是短日、喜溫作物,但天然異交率高,變異性大,適應(yīng)性強(qiáng)。南種北引時(shí),常因無(wú)霜期短,霜前吐絮率低而影響產(chǎn)量。在無(wú)霜期短的早熟棉區(qū)引種時(shí)應(yīng)注意選用早熟品種。北種南移則應(yīng)選用晚熟品種。玉米是非典型的短日作物,對(duì)日長(zhǎng)反應(yīng)遲鈍,但喜歡高溫。小麥、油菜均屬長(zhǎng)日性作物,生育期間需要一定的低溫和長(zhǎng)日照。在引種時(shí),北方冬油菜冬性強(qiáng),引到南方種植,發(fā)育推遲,表現(xiàn)遲熟。南方的冬油菜品種春性強(qiáng)、發(fā)育快,向北引種冬播易早苔、早花。北方冬小麥引至南方,由于不能很好地滿足春化階段對(duì)低溫的要求,會(huì)延遲成熟,或者不能抽穗。半冬性小麥即使勉強(qiáng)通過(guò)春化階段,而在短日照條件下也會(huì)延遲拔節(jié)抽穗,甚至不能抽穗。相反,南方春性或半冬性小麥品種往北引,則因北方冬季嚴(yán)寒,常不能安全越冬。若作春麥栽培,春化階段可以通過(guò),但因日照變長(zhǎng),光照階段很快完成而表現(xiàn)早熟,產(chǎn)量不高。春小麥的春化階段短,通過(guò)春化階段所要求的溫度范圍較寬,所以,引種范圍較廣。如墨西哥的春小麥品種,在世界上二、三十個(gè)國(guó)家種植,產(chǎn)量表現(xiàn)均較好。雜交育種(品種間雜交和遠(yuǎn)緣雜交概念)雜交育種是通過(guò)遺傳性不同的生物體(親本)進(jìn)行雜交獲得雜種,繼而對(duì)雜種后代加以培育選擇,創(chuàng)造新品種的方法。兩個(gè)或兩個(gè)以上品種之間進(jìn)行雜交,即為品種間雜交。遠(yuǎn)緣雜交是指不同亞種、種、屬,甚至不同科的植物之間的雜交,由于它們父母本的親緣關(guān)系很遠(yuǎn),故稱為遠(yuǎn)緣雜交。雜種優(yōu)勢(shì)的概念??jī)蓚€(gè)遺傳性不同的親本雜交產(chǎn)生的雜交第一代(F1),其生長(zhǎng)勢(shì)、生活力、抗逆性、產(chǎn)量和品質(zhì)等都比雙親優(yōu)越,這種現(xiàn)象叫雜種優(yōu)勢(shì)。利用雜種優(yōu)勢(shì)主要是雜種一代,從雜種第二代開(kāi)始發(fā)生性狀分離。什么是三系(雄性不育系、雄性不育保持系、雄性不育恢復(fù)系的概念);不育系又稱細(xì)胞質(zhì)雄性不育系。即雄性器官退化或發(fā)育不正常,喪失了受精能力,但雌性器官正常,能接受外來(lái)品種的花粉而受精結(jié)實(shí)。一個(gè)優(yōu)良的不育系,不育性應(yīng)該穩(wěn)定,不育度和不育株率都達(dá)100%,可恢復(fù)性好,配合力強(qiáng),異交結(jié)實(shí)率高,便于繁殖制種。保持系又稱雄性不育保持系。不育系本身沒(méi)有正??捎幕ǚ郏恳徽F贩N或品系給不育系授粉,使產(chǎn)生的后代仍保持雄性不育特性。這種專給不育系授粉,使不育系的不育特性一代一代傳下去的品種或品系叫雄性不育保持系。每一個(gè)不育系都有其特定的同型保持系,利用其花粉進(jìn)行繁殖,傳種接代。它們?cè)谕獗砩匣鞠嗨疲泊嬖谝恍┬誀畈顒e,這些差別的識(shí)別對(duì)于雜交制種的去雜去劣是極為重要的?;謴?fù)系又稱雄性不育恢復(fù)系。獲得不育系和保持系只是解決去雄的一種手段,最終目的是要配制大量供生產(chǎn)用的雜種。因此,必須有這樣的品種,它們的雌雄蕊正常,自交結(jié)實(shí),其花粉授給不育系,既能使不育系產(chǎn)生種子,又使產(chǎn)生F1的不育特性消失,恢復(fù)正常散粉生育能力。這樣的品種就叫雄性不育恢復(fù)系。一個(gè)有生產(chǎn)價(jià)值的恢復(fù)系應(yīng)該有強(qiáng)的恢復(fù)能力,配制的雜種結(jié)實(shí)率在80%以上;配合力強(qiáng),雜種的產(chǎn)量要明顯超過(guò)生產(chǎn)上的優(yōu)良品種;此外,恢復(fù)系要花藥發(fā)達(dá),花粉量多,植株高于不育系,以便雜交制種高產(chǎn)?!叭怠敝g的關(guān)系是相輔相成的,缺一不可。有了“三系”,就可以大量配制雜種。不育系與保持系雜交,不育系植株上結(jié)的種子仍然是不育系,保持系植株自交產(chǎn)生的種子仍然是保持系。不育系與恢復(fù)系雜交,不育系植株上結(jié)的種子是供大田生產(chǎn)用的雜種,恢復(fù)系植株自交產(chǎn)生的種子仍然是恢復(fù)系?!叭怠敝g的關(guān)系如圖三系法雜種優(yōu)勢(shì)利用(三系育種法的制種流程)第八章植物保護(hù)作物病害分為侵染性病害和非侵染性病害,侵染性病害由病原生物引起,能夠在植株間相互傳染,傳染性病害;非侵染性病害,主要是由于不適宜的環(huán)境因素引起,不會(huì)在植物間相互傳染;非侵染性病害與侵染性病害之間互相影響。作物病害的防治方法(幾大類的防治方法,每個(gè)防治方法具體防治)防治病害的途徑很多,有植物檢疫、農(nóng)業(yè)防治、抗病性利用、生物防治、物理防治和化學(xué)防治等。各種病害防治途徑和方法不外乎通過(guò)減少初始菌量、降低流行速度或者同時(shí)作用于兩者來(lái)阻滯病害流行。作物病害防治要堅(jiān)持“預(yù)防為主,綜合防治”的植保工作方針,在綜合防治中,要以農(nóng)業(yè)防治為基礎(chǔ),因時(shí)、因地制宜,合理運(yùn)用化學(xué)防治、生物防治、物理防治等措施,兼治多種有害生物。(一)植物檢疫是貫徹“預(yù)防為主,綜合防治”方針的一項(xiàng)重要措施。其目的是杜絕危險(xiǎn)性病原物的輸入和輸出,以保護(hù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。植物檢疫不是對(duì)所有的重要病害都要實(shí)行檢疫,要根據(jù)危險(xiǎn)性病害、局部地區(qū)發(fā)生、由人為傳播這三個(gè)條件制定國(guó)內(nèi)和國(guó)外的檢疫對(duì)象名單。(二)農(nóng)業(yè)防治即在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中,利用和改進(jìn)耕作栽培技術(shù),調(diào)節(jié)病原物、寄主及環(huán)境之間的關(guān)系,創(chuàng)造有利于作物生長(zhǎng)、不利于病害發(fā)生的環(huán)境條件,控制病害發(fā)生與發(fā)展。在各種植物病害防治技術(shù)中,農(nóng)業(yè)防治最為經(jīng)濟(jì)、安全,且往往能夠有效控制一些其他措施難于防治的病害。農(nóng)業(yè)防治常包括以下4種。1.使用無(wú)病繁殖材料許多植物病害的病原物,如水稻白葉枯病菌、水稻干尖線蟲(chóng)、小麥散黑穗病菌、棉花枯萎病菌、大豆花葉病毒、甘薯黑斑病菌、馬鈴薯X病毒等,都經(jīng)種苗攜帶而傳播擴(kuò)展。生產(chǎn)和利用無(wú)病種苗可有效防治這類病害,如建立無(wú)病留種田,無(wú)病留種田或無(wú)病繁殖區(qū)應(yīng)與一般生產(chǎn)田隔離;對(duì)種子進(jìn)行檢驗(yàn),帶病種子需進(jìn)行處理,可采用機(jī)械篩選、風(fēng)選和鹽水或泥水漂選等方法汰除混雜的菌核、菌癭、蟲(chóng)癭、病原植物殘?bào)w及病、癟子粒等,對(duì)于表面和內(nèi)部帶菌的種子則需要進(jìn)行熱力消毒(如溫湯浸種)或殺菌劑處理等方法把病害除去;脫毒組織培養(yǎng),許多植物病毒通過(guò)營(yíng)養(yǎng)繁殖器官傳播,但通常植物莖尖生長(zhǎng)點(diǎn)分生組織不帶病毒,利用莖尖脫毒技術(shù),可獲得應(yīng)用于生產(chǎn)的無(wú)毒苗。2.建立合理的種植制度合理的種植制度,既可調(diào)節(jié)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng),改善土壤肥力和土壤的理化性質(zhì),有利于作物生長(zhǎng)發(fā)育和土壤中有益微生物的繁衍,又能減少病原物的存活率,切斷病害循環(huán),減輕病害發(fā)生。輪作是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)、易行、有效的控制土傳病害的措施,稻棉、稻麥等水旱輪作可以明顯減少多種有害生物的危害,這也是小麥吸漿蟲(chóng)、地下害蟲(chóng)和棉花枯萎病防治的有效措施之一。采用合理間、套作也可控制病原物的發(fā)生危害,如小麥或越冬綠肥和棉花的間、套作,可以較好地控制棉花苗期蚜蟲(chóng)的危害。3.加強(qiáng)栽培管理通過(guò)合理播種(播種期、播種深度和種植密度)、優(yōu)化肥水管理和調(diào)節(jié)溫度、濕度、光照和氣體組成等要素,創(chuàng)造適合于寄主生長(zhǎng)發(fā)育而不利于病原菌浸染和發(fā)病的環(huán)境條件,可減少病害發(fā)生。如早稻過(guò)早播種,易引起爛秧;冬小麥過(guò)遲或過(guò)深播種,延長(zhǎng)出苗時(shí)間,增加小麥稈黑粉病菌和小麥腥黑穗病菌的浸染機(jī)會(huì);水稻過(guò)度密植,造成田間過(guò)早封行,通風(fēng)透光不良,濕度高,有利于水稻紋枯病發(fā)生;施用氮肥過(guò)多,往往會(huì)加重稻瘟病和稻白葉枯病發(fā)生,而氮肥過(guò)少,則有利于稻胡麻斑病的發(fā)生;水的管理不當(dāng),會(huì)造成田間濕度過(guò)高,有利于病原真菌和病原細(xì)菌的繁殖和浸染,從而誘發(fā)多種病害。在溫室、塑料棚、日光溫室和苗床等保護(hù)地栽培條件下,根據(jù)不同病害的發(fā)生規(guī)律,合理調(diào)節(jié)溫度、濕度、光照、和氣體組成等,有利于病害的防治。此外,通過(guò)深耕滅茬、拔除病株、鏟除發(fā)病中心和清除田間病殘?bào)w等措施,保持田園衛(wèi)生,可減少病原物接種體數(shù)量,有效減輕或控制病害。4.選育和利用抗病品種選育和利用抗病品種防治作物病害,是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)、有效和安全的措施。在我國(guó),許多大范圍流行的重要病害,如小麥稈銹病和條銹病、玉米大斑病和小斑病及馬鈴薯晚疫病菌等,均是通過(guò)大面積推廣種植抗病品種而得到控制的。對(duì)許多難于運(yùn)用其他措施防治的病害,特別是土壤傳播的病害和病毒病等,選育和利用抗病品種可能是唯一可行的控病途徑。(三)生物防治主要是利用有益微生物或其產(chǎn)品防治病害的方法。其原理是利用微生物間的拮抗作用、寄生作用、交互保護(hù)作用。1.拮抗作用一種生物產(chǎn)生某種特殊的代謝產(chǎn)物或改變環(huán)境條件,從而抑制或殺死另一種生物的現(xiàn)象,稱為拮抗作用,也稱抗生作用。這種現(xiàn)象在微生物之間廣泛地存在,具有抗生作用的微生物通稱抗生菌。它所產(chǎn)生的對(duì)其他微生物有拮抗作用的代謝產(chǎn)物稱為抗菌素。土壤是抗生菌生存的主要場(chǎng)所,將人工培養(yǎng)的抗生菌施入土壤(如5406抗生菌),改變土壤微生物的群落組成,增強(qiáng)抗生菌的優(yōu)勢(shì),就有防病增產(chǎn)的效果,這是利用抗生菌防治植物病害的主要方法。農(nóng)用抗菌素主要是從微生物的代謝產(chǎn)物中分離出來(lái)的。其特點(diǎn)是能隨著植物的代謝進(jìn)入植物體內(nèi),對(duì)病害產(chǎn)生治療作用?,F(xiàn)在應(yīng)用較廣的有井崗霉素、春雷霉素、四環(huán)素、鏈霉素及灰黃霉素等。2.重寄生作用和捕食作用重寄生是指一種寄生微生物被另一種微生物寄生的現(xiàn)象。對(duì)植物病原物有重寄生作用的微生物很多,如噬菌體對(duì)細(xì)菌寄生,病毒、細(xì)菌對(duì)真菌的寄生,真菌對(duì)線蟲(chóng)的寄生,真菌間的重復(fù)寄生,真菌、細(xì)菌對(duì)寄生性種子植物的寄生等。重寄生作用在生物防治中的應(yīng)用日益廣泛。一些原生動(dòng)物和線蟲(chóng)可捕食真菌的菌絲和孢子以及細(xì)菌,有的真菌能捕食線蟲(chóng),這些現(xiàn)象稱為捕食作用,也是生物防治的途徑之一。3.交互保護(hù)作用在寄主植物上接種親緣相近而致病力弱的菌株,以保護(hù)寄主不受致病力強(qiáng)的病原物的侵害,這種現(xiàn)象稱為交互保護(hù)現(xiàn)象。主要用于植物病毒病的防治。(四)物理防治主要利用熱力、冷凍、干燥、電磁波、超聲波、核輻射、激光等手段抑制、鈍化或殺死病原物,達(dá)到防治病害的目的。常用于處理種子、無(wú)性繁殖材料和土壤。1.汰除法汰除是將有病的種子和與種子混雜在一起的病原物清除掉,汰除的方法中,比重法是最常用的,如鹽水選種或泥水選種,把比重較輕的病種和秕粒汰除干凈。2.熱力處理利用熱力(熱水或熱氣)消毒來(lái)防治病害。種子的溫湯浸種是利用一定溫度的熱水殺死病原物。感染病毒病的植株,在較高溫度下處理較長(zhǎng)的時(shí)間,可獲得無(wú)病毒的繁殖材料。土壤的蒸氣消毒通常用80℃~95℃蒸汽處理30min~60min,絕大部分的病原物可被殺死。3.地面覆蓋在地面覆蓋雜草、沙土或塑料薄膜等,可阻止病原物傳播和侵染,控制植物病害。4.高脂膜防病將高脂膜兌水稀釋后噴到植物體表,其表面形成一層很薄的膜層,其膜允許氧和二氧化碳通過(guò),真菌芽管可以穿過(guò)和侵入植物體,但病原物在植物組織內(nèi)不得擴(kuò)展,從而控制病害。高脂膜稀釋后還可噴灑在土壤表面,從而達(dá)到控制土壤中的病原物,減小發(fā)病的幾率。(五)化學(xué)防治用于防治植物病害的農(nóng)藥統(tǒng)稱為殺菌劑,包括殺真菌劑、殺細(xì)菌劑、殺病毒劑和殺線蟲(chóng)劑。殺菌劑是一類能夠殺死病原生物,抑制其侵染、生長(zhǎng)和繁殖,或提高植物抗病性的農(nóng)藥。殺菌劑的類型按其化學(xué)成分可分為無(wú)機(jī)殺菌劑(銅制劑、硫制劑等)、有機(jī)殺菌劑(有機(jī)硫殺菌劑、有機(jī)砷殺菌劑、有機(jī)磷殺菌劑、取代苯類殺菌劑、有機(jī)雜環(huán)類殺菌劑、抗生素類殺菌劑等);按使用方式分為土壤處理劑、種子處理劑和葉面噴灑劑;按作用方式分為保護(hù)性殺菌劑、治療性殺菌劑和鏟除性殺菌劑等。保護(hù)性殺菌劑在病原菌侵入前施用于植物體可能受害的部位,可保護(hù)植物,阻止病原菌侵入,如波爾多液;治療性殺菌劑能進(jìn)入植物組織內(nèi)部,抑制或殺死已經(jīng)侵入的病原菌,使植物病情減輕或恢復(fù)健康,如托布津;鏟除性殺菌劑對(duì)病原菌有強(qiáng)烈的殺傷作用,這類藥劑常為作物生長(zhǎng)期不能忍受,故一般只用于播前土壤處理、作物休眠期或種苗處理。此外,化學(xué)防治還有免疫作用和鈍化作用?;瘜W(xué)免疫是將化學(xué)藥劑或某些微量元素引入健康作物體內(nèi),增加作物對(duì)病原物的抵抗力,從而限制或消除病原物侵染。在作物病毒病害的防治方面,有些金屬鹽、植物生長(zhǎng)素、氨基酸、維生素、抗菌素等進(jìn)入作物體內(nèi)以后,能影響病毒的生物學(xué)活性,起到鈍化病毒的作用,降低其繁殖和侵染力,從而減輕其為害。農(nóng)藥具有高效、速效、使用方便、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn),但使用不當(dāng)可對(duì)作物產(chǎn)生藥害,引起人畜中毒,殺傷有益微生物,導(dǎo)致病原物產(chǎn)生抗藥性,農(nóng)藥的高殘留還可造成環(huán)境污染,因此,對(duì)化學(xué)防治要有正確的認(rèn)識(shí),恰當(dāng)?shù)剡x擇農(nóng)藥種類和劑型,在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間采用適宜的噴藥方法,才能正確發(fā)揮農(nóng)藥的作用,并不至造成環(huán)境污染和農(nóng)藥殘留。農(nóng)藥制劑系統(tǒng)溶劑應(yīng)用概述十九世紀(jì)來(lái),烴類溶劑和石油產(chǎn)品已開(kāi)始用于農(nóng)藥。早期,它們被用作殺蟲(chóng)劑;稍后二十世紀(jì)初,煤油和其他一些石油餾份開(kāi)始用于對(duì)雜草防除的研究;1925年到1935年,石油產(chǎn)品不僅用作活性組份,也開(kāi)始用作殺蟲(chóng)劑和殺菌劑的載體;大約在1940年,溶劑和石油制品廣泛商業(yè)化地用作除草劑;二次世界大戰(zhàn)后,溶劑和石油制品的使用得以迅猛發(fā)展。今天,溶劑選用范圍已包括醇、酮及酯類等。1、溶劑和石油制品的用途
溶劑和石油制品在農(nóng)藥中起著重要的作用,它們用于乳油、溶劑基或油基溶液、懸浮劑中,作為表面活性劑和乳化劑混合物的載體以及作為助劑。在上述應(yīng)用中,比作為載體或稀釋劑更為重要的也許是它們對(duì)藥效的影響。溶劑在農(nóng)藥制造過(guò)程中也用作合成活性組份的原料及稀釋劑,關(guān)于這方面內(nèi)容本文將不作進(jìn)一步討論。
溶劑和石油制品在農(nóng)藥中最廣泛的用途是用于乳油制劑。在這些乳油制劑中,溶劑溶解活性組份并作為其及其他制劑組份的載體,這一用途是眾所周知的并且成為當(dāng)代農(nóng)藥工業(yè)的一個(gè)主要部分。
活性組份有時(shí)溶解于含有少量或不含乳化劑的溶劑或石油制品中,以無(wú)水溶劑基或油基溶液的形式使用,這很常見(jiàn)于世界上某些地區(qū)的手動(dòng)和飛機(jī)用超低容量噴霧劑,在這些制劑中,溶劑或石油制品能提供一定粘性、擴(kuò)散性、所選擇的液滴粒徑和其他多種性能特點(diǎn),以滿足在超低劑量下有效使用的要求。對(duì)這種應(yīng)用來(lái)說(shuō),水簡(jiǎn)直太易揮發(fā)了,Ohambers所計(jì)算的相對(duì)揮發(fā)性表明,水揮發(fā)速度比烴類溶劑快4~37倍。
在懸浮劑或其他一些制劑中,活性組份懸浮或擴(kuò)散于載體而并非溶解,這又表現(xiàn)出溶劑或石油制品的另一種用途。以往的商品化懸浮劑大都是水基的,但許多公司目前正在研制油基或溶劑基的懸浮劑配方。筆者認(rèn)為,認(rèn)識(shí)到溶劑和石油制品性能優(yōu)于水對(duì)今后的發(fā)展有很大影響。
溶劑也用于農(nóng)用表面活性劑和乳化劑的稀釋劑和載體。過(guò)去,二甲苯是常見(jiàn)的載體,現(xiàn)在已被高閃點(diǎn)的C9芳烴類溶劑廣泛取代,而C9芳烴目前又正被閃點(diǎn)更高(>65℃
性能添加劑或助劑可能是溶劑和石油制品在農(nóng)藥中僅次于作乳油溶劑的第二大用途。為尋求這些助劑,工業(yè)上常轉(zhuǎn)向于高發(fā)精煉的石油制品,許多杰出的科學(xué)家如Barrentine、Foy和Mowhorter等人的研究已表明,這些高度精煉的油制品不僅能有助于提高制劑對(duì)昆蟲(chóng)及植物的覆蓋性、濕潤(rùn)性、粘著性、耐雨水沖刷能力等,而且也有助于提高鋪劑的滲透、轉(zhuǎn)運(yùn)和進(jìn)入氣孔等性能,簡(jiǎn)言之,就是提高藥效。盡管許多研究是用油劑[一種可含17%(重量)表面活性劑的油制劑]進(jìn)行的,但也有試驗(yàn)證明,制劑中的表面活性劑并非總是必需的。Ohambers經(jīng)試驗(yàn)表明加入表面活性劑的氯菊酯油劑對(duì)家蠅的擊倒時(shí)問(wèn)與未加表面活性劑的相比并未減少。
至今,許多研究證明藥效的增強(qiáng)與使用“傳統(tǒng)”石油產(chǎn)品作助劑有關(guān),而現(xiàn)在越來(lái)越多的研究證實(shí)了在制劑中加入溶劑和石油制品在作油基和溶劑基制劑或?qū)⑵渥鳛檗r(nóng)藥載體時(shí)能提高農(nóng)藥的藥效。例如,研究者們正在證實(shí)使用溶劑或油制品取代水作載體能改善藥效。Barrentine和Warren的研究表明,全部采用異鏈烷烴類油制品配制的氯苯胺靈對(duì)雜草的防除效果,明顯好于用水稀釋的氯苯胺靈,甚至當(dāng)后者加入助劑或表面活性劑時(shí)的情況亦如此。特草定的異鏈烷烴基制劑也表現(xiàn)出相似的結(jié)果。有趣的是在上述研究及Warren和其助手所做的其他研究中,所用的異鏈烷烴類油制品通常被稱為溶劑,憑經(jīng)驗(yàn),人們常將初沸點(diǎn)低于260℃的烴產(chǎn)品稱作“溶劑”,而將初沸點(diǎn)高于260℃的烴產(chǎn)品稱作“油制品”。Warren的研究所使用的異鏈烷烴的初沸點(diǎn)皆低于
Tsuda和Okuno在最近關(guān)于溶劑的研究中發(fā)現(xiàn),選用不同的溶劑會(huì)影響到胺菊酯和α-苯醚菊酯氣霧劑的藥效,其中,用直鏈烷烴作溶劑比其他類型的溶劑表現(xiàn)出更好的殺蟲(chóng)擊倒能力。關(guān)于雜草防除方面,ingher等的試驗(yàn)說(shuō)明,高閃點(diǎn)芳烴類溶劑和乙酸戊酯比甲醇和水更有利于14C-imazapyr除草劑對(duì)幾種雜草的滲透。很明顯,不管是作為農(nóng)藥制劑的組份還是加入到噴霧器中,溶劑和油制品都能增加農(nóng)藥的藥效。
農(nóng)藥工業(yè)中使用的溶劑和石油制品現(xiàn)今農(nóng)藥制劑中使用的溶劑和石油制品可分成兩大類,即烴類和非烴類。烴類在農(nóng)藥中得到最為廣泛的使用,市場(chǎng)上有許多不同類型和等級(jí)的烴類產(chǎn)品供應(yīng)。2、
烴類溶劑和石油制品
人們把烴類分成芳香烴、鏈烷烴、脂肪烴和石油制品四個(gè)大類,并分別加以評(píng)論。
芳香烴類:芳香烴類溶劑是農(nóng)藥工業(yè)的“載重馬”,是各種類型溶劑中使用得最多的溶劑,它們是大多數(shù)農(nóng)藥乳油的基礎(chǔ),也有應(yīng)用于道路、庭園用的制劑中。筆者認(rèn)為,芳烴類溶劑也會(huì)在溶劑基超低容量噴霧中得到使用,其用量之低足可避免芳烴類物質(zhì)產(chǎn)生明顯藥害。芳烴類溶劑性能優(yōu)良、成本低且具有特殊芳香氣味,各種化學(xué)成份和閃點(diǎn)的產(chǎn)品均有出售,它們通常為芳烴異構(gòu)體的混合物,但也有單一成份的工業(yè)品。市售芳烴類溶劑一般都含有85%以上(重量)的芳烴,其余成份通常是烷烴或某些烯烴。大多數(shù)工業(yè)品的顏色是水白色,但某些重質(zhì)芳烴類顏色呈淡黃到銹棕色。。
輕質(zhì)芳烴類:如二甲苯(C8)和C9烷基苯系列溶劑,由具不同長(zhǎng)度側(cè)鏈烷基的烷基苯混合物組成。例如:鄰二甲苯,1一甲基、3一乙基苯和1,2,4,-三甲苯等。重質(zhì)芳烴類由烷基苯和二氫化茚、茚、烷基萘等重質(zhì)芳烴如:1,2,3,4-四甲基苯、1一甲基萘等組成。
農(nóng)藥中常用的芳烴溶劑的閃點(diǎn)范圍從28℃到100
鏈烷烴類:這類溶劑指的是主要由一種化學(xué)結(jié)構(gòu)組成的高純度鏈烷烴溶劑,芳烴含量不超過(guò)1—2%,通常小于1%(重量)。該類溶劑溶解力低,表面張力低,反應(yīng)活性低,幾乎無(wú)氣味,通常呈水白色且不變色,因而這類溶劑廣泛應(yīng)用于庭園用產(chǎn)品中。Warren等的研究也表現(xiàn)出這類溶劑在農(nóng)藥制劑中的使用潛力。鏈烷烴有三種,即直鏈烷烴、異構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴。雖然各類烷烴有許多共同點(diǎn),但某些性質(zhì)亦隨結(jié)構(gòu)的變化而改變。對(duì)某一確定碳數(shù)目,其異構(gòu)烷烴表現(xiàn)出最低表面張力,直鏈烷烴粘度最小,而環(huán)烷烴則溶解力最大。如同芳烴類溶劑一樣,鏈烷烴類溶劑也有一系列的工業(yè)產(chǎn)品,包括高純度的異構(gòu)烷烴和直鏈烷烴溶劑。在美國(guó),工業(yè)烷烴溶劑產(chǎn)品很少,且基本上都是環(huán)烷烴溶劑,例如:環(huán)己烷。許多溶劑產(chǎn)品約含40~50%(重量)的環(huán)烷烴,因而常被認(rèn)為是脂肪烴溶劑。
脂肪烴類:脂肪烴類溶劑指的是各種各樣的鏈烷烴和芳烴的混合烴溶劑,其中芳烴含量一般小于重量的40%,例如:煤油和溶劑油就是典型的脂肪烴溶劑。脂肪烴類溶劑產(chǎn)品極不規(guī)范,產(chǎn)品之間的特性差異很大,確定它們關(guān)鍵性質(zhì)的主要因素是其中的芳烴含量。芳烴含量越大,則其溶解力、氣味等越大。一些脂肪烴溶劑經(jīng)過(guò)特殊的加工除去幾乎所有的芳烴物,在工業(yè)上稱其為脫芳脂肪烴,其中,芳烴含量通常不超過(guò)1%。脫芳脂肪烴的性質(zhì)與高純度的鏈烷烴溶劑極為相似。脂肪烴類溶劑廣泛地用于各類農(nóng)藥制劑中,但主要用于對(duì)溶劑的溶解力要求無(wú)需芳烴溶劑那樣大的制劑和應(yīng)用場(chǎng)合中。這些制劑通常至少具有一些烴的氣味,當(dāng)然,使用脫芳脂肪烴的情況除外,用于道路除草劑的煤油即是一例。
石油制品:前面說(shuō)過(guò),石油或礦物油用于農(nóng)藥已有許多年了,人們也常稱其為噴霧油。這些油一般都經(jīng)過(guò)高度精煉,在常規(guī)用量時(shí)無(wú)藥害。噴霧油廣泛地用作助劑,它們也用于柑桔和其他果樹(shù)的害蟲(chóng)防治,后者對(duì)油的種種要求經(jīng)過(guò)多年研究已有許多文獻(xiàn)敘述,本文不再列舉。石油制品也用作懸浮劑和超低容量噴霧劑的載體,它們的低揮發(fā)性保證了它們?cè)谑褂煤蟛粫?huì)太快地?fù)]發(fā),從而使活性組份在田間得以保持,但同時(shí)也不會(huì)停留得太久,這與單獨(dú)使用水時(shí)迅速揮發(fā)形成鮮明的對(duì)比。除了揮發(fā)性適中之外,作者認(rèn)為石油制品(以及某些溶劑)相對(duì)于水而言,其較高粘度和較低的表面張力還能增加制劑的懸浮穩(wěn)定性和有助于更好地控制液滴大小。
最新的研究還指出,石油產(chǎn)品在化學(xué)灌溉方面也能起重要作用,化學(xué)灌溉就是將化學(xué)藥品注入灌溉水中。Chambers在他的關(guān)于這方面最新研究的評(píng)論中指出,特種的芽后除草劑與石油制品的混合物通過(guò)化學(xué)灌溉系統(tǒng)能控制許多種雜草,即使每英畝只用0.3英寸灌溉水時(shí)也能有效。這顯然是由于石油制品的使用提高了粘度從而使活性組份的流失減少到最小程度。Chambers還報(bào)道,在這種除草劑——油混合物中加入表面活性劑后,往往會(huì)降低防除雜草效果。3、非烴類溶劑
含氯溶劑:氯苯是現(xiàn)今美國(guó)農(nóng)藥工業(yè)中僅得到廣泛使用的含氯溶劑,1985年美國(guó)農(nóng)用化合物協(xié)會(huì)的調(diào)查表明,兩個(gè)尚未命名的農(nóng)藥廠每年就至少要使用2.3噸。與芳烴溶劑相比,氯苯不失為一種好溶劑,其閃點(diǎn)為27℃
異佛爾酮和其他酮類:異佛爾酮現(xiàn)有幾個(gè)廠家使用,它是稻田除草劑敵稗的關(guān)鍵溶劑。異佛爾酮是一種環(huán)酮,像許多其他含氧溶劑一樣,其性能比大多數(shù)芳烴和其他烴類溶劑優(yōu)越??墒牵绹?guó)環(huán)保局也將其列為“毒物學(xué)關(guān)心的惰性溶劑?!北揭彝h(huán)己酮、甲乙酮、甲異丁酮和丙酮也在農(nóng)藥工業(yè)中得到一些應(yīng)用,但其中一些是易燃物。盡管酮類具有良好的溶解能力,但在農(nóng)藥制劑中的使用并不廣泛,因?yàn)榕c烴類溶劑相比,它們常常更易與活性組份反應(yīng)且一般價(jià)格較昂貴,所以只是有選擇地使用,通常作為助溶劑。
乙酸酯和二元醇醚類:1986年1月,美國(guó)環(huán)保局的技術(shù)文件中表列的約725種“供大眾參考的(即非機(jī)密的)惰性物質(zhì)”中,有12種以上的乙酸酯和二元醇醚類。但是,在與制劑加工廠家討論的基礎(chǔ)上,作者認(rèn)為這些含氧溶劑在今天還不會(huì)得到廣泛使用。其中有一些表現(xiàn)出非常獨(dú)特的混合特點(diǎn),但大多數(shù)是水溶性太大以致不能有效地用于乳油的配制。
醇類:前面所說(shuō)的美國(guó)環(huán)保局“供大眾參考的(即非機(jī)密的)惰性物質(zhì)”表中也列入了12種以上的醇類,包括異丙醇和辛醇。雖然從道理上講醇是好溶劑,但像其他一些含氧溶劑一樣,它們通常大多易溶于水,也易與農(nóng)藥活性組份起反應(yīng),因此也就只有在很少幾種農(nóng)其他溶劑:市售的有幾種其他類型的溶劑也適用于農(nóng)藥制劑的配制,如:含氮溶劑等,但就目前情況而言,這些溶劑還沒(méi)被普遍使用。4、選用溶劑和石油制品時(shí)一些技術(shù)方面的考慮溶解力、閃點(diǎn)和藥害
溶解力、閃點(diǎn)和藥害是農(nóng)藥制劑配制時(shí)選用溶劑往往要首先考慮的性質(zhì)。溶劑和石油制品必須具有一定的溶解力才能溶解活性組份和其他組份,較強(qiáng)溶解能力的溶劑往往更受歡迎,因?yàn)橛盟膳渲聘邼舛热橛停瑥亩档椭苿┏杀?,減少運(yùn)輸和貯藏費(fèi)用
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