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农药基础知识

发布时间:2013-06-26 点击数:2723
      农药,目前世界上统一的英文名为pesticide——即为杀害药剂,但实际上所谓的农药系指用于防治危害农林牧业生产的有害生物(害虫、害螨、线虫、病原菌、杂草及鼠。以后,通过较长期的发展的生产和生活过程,逐渐认识到一些天然具有防治农牧业中有害生物的性能。到17类等)和调节植物生长的化学药品和生物药品。通常把用于卫生及改善有效成分物化性质的各种助剂也包括在内。
1.1农药的发展史
农药,目前世界上统一的英文名为pesticide——即为杀害药剂,但实际上所谓的农药系指用于防治危害农林牧业生产的有害生物(害虫、害螨、线虫、病原菌、杂草及鼠。以后,通过较长期的发展的生产和生活过程,逐渐认识到一些天然具有防治农牧业中有害生物的性能。到17类等)和调节植物生长的化学药品和生物药品。通常把用于卫生及改善有效成分物化性质的各种助剂也包括在内。
¨农药的使用可追溯到公元前1000多年。在古希腊,已有用硫磺熏蒸害虫及防病的记录,中国也在公元前7~5世纪用莽草,蜃炭灰、牧鞠等灭杀害虫。而作为农药的发展历史,大概可分为两个阶段:在20世纪40年代以前以天然药物及无机化合物农药为主的天然和无机药物时代,从20世纪40年代初期开始进入有机合成农药时代,并从此使植物保护工作发生了巨大的变化。
¨早期人类常常把包括农牧业病虫草害的严重自然灾害视为天灾。以后,通过长期的生产和生活过程,逐渐认识到一些天然具有防治农牧业中有害生物的性能。到17世纪,陆续发现了一些真正具有实用价值的农用药物。他们把烟草、松脂、除虫菊、鱼藤等杀虫植物加工成制剂作为农药使用。1763年,法国用烟草及石灰粉防治蚜虫,这是世界上首次报导的杀虫剂。1800年,美国人Jimtikoff 发现高加索部族用除虫菊粉灭杀虱、蚤,其于1828年将除虫菊加工成防治卫生害虫的杀虫粉出售。1848年,T.Oxley 制造了鱼藤根粉。在此时期,除虫菊花的贸易维持了中亚一些地区的经济。这类药剂的普遍使用,是早期农药发展史的重大事件,并至今仍在使用。
¨自公元900年,中国使用雄黄(三硫化二砷)防治园艺害虫以来,从19世纪70年代~20世纪40年代中期,发展了一批人工制造的无机农药。
¨而开发最早的无机农药当数1851年法国M.Grison 用等量的石灰与硫磺加水共煮制取的石硫合剂雏型——Grison 水。到1882年,法国的P.M.A.Millardet 在波尔多地区发现硫酸铜与石灰水混合也有防治葡萄霜霉病的效果,由此出现了波尔多液,并从1885年起作为保护性杀菌剂而广泛应用。目前,无机农药中的波尔多液及石硫合剂仍在广泛应用。
¨有机合成杀虫剂的发展,首先从有机有机氯开始,在40年代初出现了滴滴涕、六六六。二次大战后,出现了有机磷类杀虫剂。50年代又发展氨基甲酸酯类杀虫剂。这时期的杀虫剂用药量为0.75~3/h(千克/公顷),而上述的三大类农药成了当时杀虫剂的三大支柱。
¨在当代,由于高残留农药的环境污染和残留问题,引起了世界各国的关注和重视。从70年代开始,许多国家陆续禁用滴滴、六六六等高残留的有机氯农药和有机汞农药,并建立了环境保护机构,以进一步加强对农药的管理。如世界用量和产量最大的美国,与1970年建立了环境保护法,其把农药登记审批工作由农业部划归为环保局管理,并把慢性毒性及对环境影响列于考察的首位。鉴此,不少农药公司将农药开发的目标指向高效、低毒的方向,并十分重视它们对生态环境的影响。通过努力,开发了一系列高效、低毒、选择性好的农药新品种。
¨在杀虫剂方面,仿生农药如拟除虫菊酯类、沙蚕毒类的农药被开发和应用,尤其是拟除虫菊酯类杀虫剂的开发,被认为是杀虫剂农药的一个新的突破。另外,在这段时间内还开发了不少包括几丁质合成抑制剂的昆虫生长调节剂。有人把此类杀虫剂的开发称之为第三代杀虫剂。其包括噻嗪酮、灭幻脲、杀虫隆、伏虫隆、抑食肼、定虫隆、烯虫酯等产品。最近,又出现了称为第四代杀虫剂的昆虫行为调节剂。其包括信息素、拒食剂等。
¨在杀菌方面,抑制麦角菑醇生物合成药剂的开发是此时期的特点,尤其在80年代有了长足的发展。目前杀菌剂产品主要有吗啉类、哌嗪类、咪唑类、三唑类、吡唑类和嘧啶类等,它们均为含氯杂环化合物,主要品种有十三吗啉、嗪胺灵、丁塞特、甲嘧醇、抑霉唑、咪鲜安及三唑酮等。它们均能防治由子囊菌纲、担子菌纲、半知菌纲引起的作物病害。由于它们能被植物吸收并在体内传导,故兼具保护和治疗的作用。它们的药效比前期的药剂提高了一个数量级,其中尤以三唑类杀菌剂的开发更为重要。
¨同时,在此阶段,具有杀菌活性的农用抗生素的开发也十分引人注目。其具有高效、高选择性、易降解等特点,故发展十分迅速。主要产品有多氧霉素、有效霉素等。
¨除草剂的发展是各大类农药中最为突出的。这是由于农业机械化和农业现代化推动了它们的发展,使之雄踞各类农药之首,有效地解决了农业生产中长期存在的草害问题。这些除草剂具有活性高、选择性强、持效适中及易降解等特点。尤其是磺酰脲类和咪唑啉酮类除草剂的开发,可谓是除草剂领域的一大革命。它们通过阻碍支链氨基酸的合成而挥发作用,用量为2~50g/ha 。较之前期的有机除草剂,提高了两个数量级。它们对多种一年或多年生杂草有效,对人畜安全,芽前、芽后处理均可。此时期主要除草剂品种有绿磺隆、甲磺隆、阔叶净、禾草灵、吡氟乙草灵、丁硫咪唑酮、灭草喹、草甘膦等。同时在此阶段也出现了除草抗生素——双丙氨膦。
 
1.2我国农药工业的发展
      我国现代合成农药的研究从1930年开始,1930年在浙江植物病虫防治所建立了药剂研究室,这是最早的农药研究机构。到1935年,中国开始使用农药防治棉花、蔬菜蚜虫,主要是植物性农药,如烟碱(3%烟碱)、鱼藤酮(鱼藤根),现在也用。1943年在四川重庆市江北建立了中国首家农药厂,主要生产含砷无机物——硫化砷和植物性农药。1946年开始小规模生产滴滴涕。
      新中国成立后,中国农药工业才得以发展。1950年中国能够生产六六六,并于1951年首次使用飞机喷洒DDT灭蚊,喷洒六六六治蝗。 1957年中国成立了第一家有机磷杀虫剂生产厂——天津农药厂,开始了有机磷农药的生产。对硫磷(1605)、内吸磷(1059)、甲拌磷、敌百虫的生产。在60-70年代主要发展有机氯、有机磷及氨基甲酸酯的杀虫剂品种。
      70年代,我国农药产量已经能够初步满足国内市场需要,年年成灾的蝗虫、粘虫、螟虫等害虫得以有效控制。在解放前和解放初期,正因为农药的开发,对保证人们的生产生活及人们的身体健康起到了重要作用,一些大面积流行的传染病才得以控制。70年代后期我国生产的农药满足国内需求后,1983年停止了高残留有机氯杀虫剂六六六、DDT的生产,虽然现在南极的企鹅体内都有DDT、六六六的残留,但在解放初期还是起到了积极作用。
 
2、农药剂型
2.1 可湿性粉剂 WP(wettable powder)
指不溶于水或微溶于水的固体或液体原药,表面活性剂(润湿剂、分散性)填料和载体组成,并粉碎至一定细度,遇水能被水润湿并形成相对稳定的悬浊液的一种剂型。
2.2 可溶性粉剂 SP(soluble powder)
有效成分能迅速分解而完全溶解于水中的一种剂型。
统安(90%灭多威);农胜(75%乙酰甲胺磷);90%杀虫单; 90%敌百虫可溶粉;井岗霉素可溶粉
2.3 乳油 EC (emulsifiable concentrates)
由农药原药(原油或原粉)按规定比例溶解在有机溶剂中,再加入一定量的农药专用乳化剂而形成的均相油状液体,加水能形成相对稳定的乳状液,这种油状液体称为乳油。
2.4 悬浮剂 SC (suspension concentrates)
不溶于水的固体农药在水中的分散体,该农药剂型是以水为分散介质,将原药、助剂(润湿剂、分散剂、增稠剂、触变剂)经湿法超微细粉碎制得的农药剂型。
3、农药分类
农药有很多分类方法,但一般按三种分类方式:
   1按来源分类 
   2按防治对象分类 
  3按作用方式分类
3.1 按来源分类
3.1.1矿物源农药
起源于天然矿物原料的无机化合物和石油的农药,统称为矿物源农药。
如:波尔多液、石硫合剂、柴油乳剂、机油乳剂
3.1.2生物源农药
生物源农药是指利用生物资源开发的农药,生物包括动物、植物、微生物。
1植物源农药:烟碱、印楝素、藜芦碱、鱼藤酮
    2微生物源农药:
农用抗生素——井岗霉素、春雷霉素、多抗霉素、土霉素、链霉素
活体微生物农药——真菌(白僵菌、绿僵菌),细菌(Bt),病毒(棉铃虫核多角体病毒、颗粒体病毒、苜蓿银纹夜蛾核多角体病毒);(活体微生物农药是利用有害生物的病原微生物活体作为农药,以工业方法大量繁殖其活体并加工成制剂来应用,而其作用实质是生物防治)。
3有机合成农药:现应用最多的还是合成农药。
3.2 按防治对象分类
杀虫剂   杀菌剂    杀线虫剂   杀螨剂
除草剂   杀鼠剂    植物生长调节剂
3.2.1杀虫剂
1有机磷类
    1957年我国合成出对硫磷
    磷酸酯类:DDV、敌百虫
    一硫代: 甲对、对SP、辛、毒、喹
    二硫代:甲拌磷、马拉、乐果
    磷酸胺:甲胺磷、乙酰甲胺磷
2)氨基甲酸酯类
     灭多威、异丙威、仲丁威、涕灭威、克百威等
     起源:根据毒扁豆碱生物活性与化学结构关系基础上发展起来的,因此也可以说氨基甲酸酯类杀虫剂也属于生物源农药,1953年美国联合碳化公司合成第一个氨基—甲酸酯类杀虫剂—甲萘威(西维因)
3)拟除虫菊酯类杀虫剂
   特点:高效、亩用量1—2
   缺点:极易产生抗药性,且对鱼类毒性较高。
   根据对光稳定性分为对光不稳定除虫菊酯:丙烯菊酯、胺菊酯及醚菊酯;对光稳定除虫菊酯:氯氰、溴氰、甲氰等。
   第一个拟除虫菊酯类杀虫剂是美国道化学公司1947年合成的丙烯菊酯。
   农药发展史上的两个里程碑之一。
4)特异性昆虫生长调节剂
   起源:20世纪70年代荷兰化学家在合成除草剂时发现这类结构,美国1984年合成氟铃脲。
   含氟特异性昆虫生长调节剂特点:
a)杀虫力强,毒力高于有机磷及氨基甲酸酯,略低于除虫菊酯类。    
b)选择性高,对天敌、鱼虾、蜜蜂及水生动物杀伤力小,这种在害虫与天敌、害虫与水生动物之间的高度选择性是其主要特点。
5)沙蚕毒素类
    起源:沙蚕是海滩上的一种节肢动物,渔民用它做鱼饵,钓鱼岛事件。1965年日本武田株式会社合成第一沙蚕毒素类杀虫剂杀螟丹。
    杀虫单:我国1974年贵州化工研究所研制开发,90%可湿粉
    杀虫双:1975年贵州化工研究所研制开发,18%水剂、5%颗粒剂
    巴丹:50%可湿粉
    缺点:高温时,十字花科药害,不能用铁器装。
6)杂环类
吡虫啉:高效、低毒,亩用1~2
锐劲特:亩用1.5~2.5。飞虱、蓟马、螟虫、稻象甲、负泥虫、稻瘿蚊都有效,防治稻纵卷叶螟最好的药。
3.2.2杀菌剂
1)杂环类
    多菌灵:水稻稻瘟、蔬菜枯萎、玉米大、小叶斑病
    农利灵:灰霉、菌核、烟草赤星
    速克灵:灰霉、菌核
    异菌脲:灰霉、菌核、早疫病、梨黑星、叶斑病
    安克:霜霉病
    三唑类(杜邦福星、世高、三唑酮、三唑醇、立克秀、烯唑醇)
 2)取代苯类
    甲托:70%WP(中迅托、甲基硫菌灵)
    甲霜灵:水稻立枯病、蔬菜霜霉病
    敌克松:立枯病、根腐病
    五氯硝基苯:大白菜根肿病、枯萎病
    土壤处理剂(或土壤消毒剂):敌克松、福美双、甲霜灵、恶霉灵、甲基立枯磷、五氯硝基苯。
3)有机磷类
  稻瘟净;异稻瘟净;乙磷铝:苹果轮纹病、蔬菜霜霉病
4)有机硫类
代森锰锌       低毒
代森锌         低毒
福美双         中毒
福美锌         低毒
杀菌剂的复配,一般来讲是内吸性的药剂与保护性的药剂相复配,而且复配的保护性杀菌剂以福美双、代森锰锌为主,内吸性杀菌剂复配的低价位以多菌灵为主。
5)铜类杀菌剂
    波尔多液:杀菌、杀螨剂,轮纹、斑点落叶、腐烂、炭疽病
    氧化亚铜、氢氧化铜:细菌性角斑病、柑桔溃疡病,即杀真菌又杀细菌。
6)有机锡有机砷类
    薯瘟锡(三苯基醋酸锡):中毒,甜菜褐斑、水稻稻瘟病、杀螺剂,码头除去浮生植物。
    福美砷:苹果、梨腐烂病,毒性大,有残留。
7)抗菌素类
    农抗120;多抗霉素(小麦白粉、烟草赤星、水稻立枯);   井岗霉素
3.2.3植物生长调节剂
生长素(包括生长抑制剂——多效唑、矮壮素)
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸(脱叶剂)
乙烯类(催熟)
3.3 按作用方式分类
3.3.1胃毒剂
    如:敌百虫(对蝽蟓有触杀作用),不杀蚜虫和螨,在碱性条件下部分分解成DDV后有杀蚜杀螨作用。
3.3.2触杀剂
    大部分有机磷、菊酯类通过昆虫表皮进入体内发挥作用使害虫中毒死亡。
3.3.3熏蒸剂
    通过昆虫气门或呼吸系统进入昆虫体内发挥作用使虫体中毒死亡。
3.3.4内吸剂
    药剂施药后通过叶片或根、茎被植物吸收进入植物体后输导到其他部位。
    如:克百威、吡虫啉、氧乐果
除草剂按作用方式分
    触杀性除草剂:克无踪(百草枯、对草块)
    内吸性除草剂:草甘磷(镇草宁、农达)、苄嘧磺隆(农得时)
除草剂按选择性分
    灭生性除草剂:草甘磷、克无踪
    选择性除草剂:禾大壮、农得时、丁草胺、乙草胺
杀菌剂按作用方式分
    保护作用:在病菌侵染之前喷施在植物体表面均匀周到。
    治疗作用:是指药剂能够在植物体内转移传导,对病菌起到杀灭和铲除作用。
4、农药基础知识
4.1 毒性分级
     LD50 ——农药致死中量
     LD50 < 1 mg/kg体重,极毒;毒鼠强……
     1 <LD50 < 5,剧毒;甲拌磷、对SP……
     5 <LD50 < 50,高毒;克百威、灭多威……
     50 <LD50 < 500,中毒;三唑磷、菊酯类……
     LD50 > 500,低毒;辛硫磷、敌百虫……
4.2 毒性&毒力
    毒性是对人、哺乳动物来讲,毒力是对有害生物体来说。
    对农药来说,人们总是希望它的毒性越小越好,毒力越大越好。
4.3 农药商品名、通用名
    通用名由三部分构成,含量+有效成分+剂型
    商品名由农业部登记,其他厂家不能重复做。
4.4 农药类别颜色标志带
杀虫、杀螨剂——红色         杀菌、纱线虫——黑色
杀鼠剂——蓝色               除草剂——绿色
植物生长调节剂——黄色
4.5 农药三证
《农药登记证》 《生产准产证》   《产品标准证》
4.6中毒&解毒
有机磷、氨基甲酸酯—硫酸阿托品(注射、口服)   
有机氯、有机砷—二巯基丙醇
阿维菌素—注射麻黄素、口服吐根糖浆            
病虫害知识
5.1     
   鳞翅目—棉铃虫、螟虫、粘虫、桃小……
   同翅目—棉蚜、黄粉蚜、瘤蚜、叶蝉……
   鞘翅目—金龟子、甲虫、象鼻虫、瓢虫……
   直翅目—蝗虫、蝼蛄……
   缨翅目—蓟马……
    半翅目—蝽蟓……
   膜翅目—赤眼蜂……
   双翅目—果实蝇、斑潜蝇……
5.2    
   红蜘蛛;白蜘蛛;黄蜘蛛;锈蜘蛛……
5.3    
   真菌—霜霉、枯萎、灰霉、疫病、白粉、炭疽病……
   细菌—黄瓜角斑、柑桔溃疡、番茄疮痂、大白菜软腐病……
   病毒—番茄病毒病、水稻条纹矮缩病、玉米粗缩病、玉米鼠耳病…
   类菌原体——枣疯病
   线虫&类病毒…
我国农药工业及农药现状:
我国农药市场每年销售额为240~260亿之间,大约30亿美元,国际贸易方面也是出口大于进口,我国的农药产量居于世界的25%,但我国的农药技术水平与发达国家相比,还存在很大差距,技术含量低,产值少,产量占世界折25%产值只有世界销售额的7%。
中国2000多家农药厂,一年的销售额只有先正达或安万特公司的一半。
中国出口的主要农药品种甲胺磷(2.3万吨)、乐果(1.28万吨)、久效磷(3500吨)、多菌灵(9700吨)、百菌清(5000吨)、草磷(10万吨/年)、百草枯(3500吨/,越南、泰国、巴勒斯坦等国。
小麦、玉米、水稻、大豆,我国农药生产大吨品种
杀虫剂:DDV、甲胺磷、杀虫双、敌百虫、辛硫磷、三唑磷、哒螨灵
杀菌剂:硫酸酮、多菌灵、代森类、甲托、井岗霉素、三唑酮、三唑、百菌清、敌克松、甲霜灵、福美双、稻瘟灵、异稻瘟净、乙磷铝、速克灵、叶枯唑
   除草剂:草甘膦、乙草胺、百草枯、2甲四氯、2、4D    
2002年销量:湖南、山东、广东、河北、河南、江苏、广西、安徽、浙江、黑龙江;单一作物用药量;水稻、蔬菜、苹果、柑桔