有关农药学基本概念和认识.ppt

环科专业本科生课程,任课教师：江 志 利 学 时：40,农 药 概 论,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第一节 基本名词术语 第二节 农药的发展史 第三节 农药的研究领域 第四节 农药的分类,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第一节 基本名词术语,1 农药与化学农药 1.1农 药（Pesticides）： 农用药剂。即凡使用很少量便能保护农、林、牧、渔等业与环境、卫生，使其不受病、虫、草、鼠等有害生物为害的物质；和作用于生物体后能影响其生长发育；以及能提高这些物质效力的辅助剂、增效剂等物质，均可称为农药。农药主要包括化学农药、矿物性农药、生物源农药等。 1.2化学农药 （Chemicals, Chemical Pesticides）： 对害物有生物活性的化学药品。用极少的量就可把病、虫、草等有害生物毒死；或使其有机体发生严重的生理破坏；或可使生物体生理、生化、行为等发生异常变化，达到控制有害生物群落，从而增加收益的化学药品。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第一节 基本名词术语,2 原药、原药浓度和使用浓度 2.1原 药 (Technical material, TC; Technical grade; Technical product) a.刚制造出来未经加工成一定剂型的化合物（农药），固体的称原粉，液体的称原油。 b.即工业产品。其中包括有效成分和杂质，也可能有少量添加剂。如高浓度乳油，但不包括低浓度粉剂。即使用时需要再稀释的工业产品。 2.2原药浓度(Concentration of technical product) a.严格的说，是指原药中有效成分的含量（常指杂质或无效异构体含量较多的原药，如六六六工业品中，-六六六仅含14%）。 b.一般情况下，特别是对于农药使用者来说，常指加工剂型中含有效成分的量，又称为“规格”，习惯上是相对于“使用浓度”而言而常用于稀释计算。故一些使用时不必稀释的药剂剂型便不牵涉到原药浓度。 2.3使用浓度 (Practical concentration)： 实际使用农药时所要稀释配制的浓度（相对于原药浓度而言） 。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第一节 基本名词术语,3 有效成分与农药规格 3.1有效成分(Active ingredient, a.i.,AI)： 指原药或商品农药中所含对害虫、病菌、杂草等害物起毒杀活性作用，或对作物生长发育有调节效果的化学成分，又称为活性物质。 或：药剂中对防治对象具理想生物活性的化学成分。 3.2农药规格 ： 本指农药原药或商品农药中所规定的有效成分含量及水分、杂质的含量、酸碱度、悬浮率、细度、外观以及包装重量和材质等的指标。但习惯上，“规格”主要指“原药浓度”或“有效成分含量”。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第一节 基本名词术语,4 毒剂(toxicant)与毒性(toxicity) a.广义：毒剂指对防治对象或高等动物有毒害作用的化合物； 毒性指对防治对象或高等动物的毒害作用； b.狭义：毒剂仅指对高等动物有毒害作用的化合物； 毒性仅指对高等动物的毒害作用。（就农药使用和研 究范围而言，主要指某种药剂对高等动物，特别是人、畜的毒害作用，且主要指毒害性质和程度。其中包括急性毒性(经口急性、呼吸急性、经皮急性)、亚急性毒性、慢性毒性、累积毒性、残留毒性和迟发性毒性等）。 “毒剂”是从“质”上对一化合物的定性（有毒、无毒）； “毒性”是从“量”上对一化合物的描述（毒害程度的强弱）其表示单位是“毒力”。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第一节 基本名词术语,4 毒剂(toxicant)与毒性(toxicity) “质”和“量”要结合起来，“毒性”从“量”上来说只是一个笼统的概念，只是一个印象，只能从一个较宽的尺度上初步定义，如毒性强、毒性弱。 食盐、糖、酒均可食用，但量大了也是有毒的（对人及其它动物），但也可用来消毒、保存食物，如罐头、咸菜等。砒霜为一毒性较大的物质，但取食少量，渔民出海可以抵抗海风的寒冷；演员可以使容貌不易衰老，且嗓音好（梅兰芳便有此习惯。） 毒剂是针对某些具体生物而言的，不可一概而论。 对于高等动物来说，随着时代的发展，毒剂的概念越来越宽，即使在较高剂量下可以引起病理反应的物质也要纳入毒剂范畴之内。对于防治对象来说，则要求越来越严，如在无机农药时代，定义为4mg/g便可引起明显作用的药物（亩用量50100g），但在80年代，一般为515g/亩，有的品种，如Avermectin，亩用量不到0.5g。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第一节 基本名词术语,4 毒剂(toxicant)与毒性(toxicity) 毒性习惯上仅指对高等动物的毒害作用。测试农药的毒性主要用大白鼠来进行。农药可通过呼吸道、皮肤、消化道进入高等动物体内引致中毒，其对人畜的毒害基本上可分为以下几种表现形式。 急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒 急性中毒（acute toxicity）：一些毒性较大的农药如经误食或皮肤接触及呼吸道进入体内，在短时间内可出现不同程度的中毒症状，如头昏、恶心、呕吐、抽搐痉挛、呼吸困难、大小便失禁等。若不及时抢救，即有生命危险。 我国农药急性毒性分级标准（大白鼠一次口服急性毒性）： 剧 毒 LD50 500mg/kg （中国农业百科全书（农药卷）全国农药登记评审委员会）,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第一节 基本名词术语,另外，我国卫生部门已颁布了一个分级标准，详见下表：,应当指出的是，看文献上所指出的毒性值，要首先搞清楚是经皮，还是口服，这一对评价一个农药的安全性是一个十分重要的参数。另外，毒性级别分界处的定名要注意。,4 毒剂(toxicant)与毒性(toxicity),第一章 有关农药学的基本概念和认识,第一节 基本名词术语,亚急性毒性( subchronic toxicity )： 亚急性中毒者常有长期连续接触一定剂量农药的过程。中毒症状的表现往往需要一定的时间，但最后表现往往与急性毒性类似，有时也可引起局部病理变化。 慢性毒性( chronic toxicity )： 有些农药虽然急性毒性不高，但性质稳定，使用后不易分解消失，污染了环境及事物。少量长期被人、畜摄食后，在体内积累，引起内脏机能受损，甚至正常生理代谢过程。,4 毒剂(toxicant)与毒性(toxicity),第一章 有关农药学的基本概念和认识,第一节 基本名词术语,5 毒力与药效 5.1毒力(toxic efficacy)：（也可称为毒效、效力，但不确切） 即在一定条件下(多指室内局部控制条件)，某种药剂对某种生物毒杀作用的大小。在农药研究与使用中，主要指农药对病、虫、草等有害生物毒杀效力的大小（针对性较强），常用致死中量、致死中浓、有效中量、有效中浓等来表示和比较。 5.1.2致死中量(LD50:Median Lethal Dose)： 指在一定条件下，可致供试生物半数死亡机会的药剂剂量。 表示单位：作为毒性 毫克(药剂)/公斤(体重)(mg/kg:用作高等动物的毒性表示单位，也可用作对其它大体形生物的毒力表示) 作为毒力 微克(药剂)/克(体重)（g/g:对昆虫等生物的毒力表 示单位) 5.1.2致死中浓(LC50:Median Lethal Concentration):同于LD50， 但测试的是药剂浓度，常以mg/L或g/ml表示，主要针对昆虫及水生生物而言。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第一节 基本名词术语,5.1.3致死中时(LT50:Median Lethal Time)： 指在一定条件下，可致供试生物半数死亡机会的时间，常以时、分、秒表示，一般较少使用。 5.1.4拒食中浓(AFC50:Median Antifeeding Concentration)： 使供试昆虫产生50%拒食效果时的药剂浓度。常以%、mg/L、g/cm2等来表示。 以上主要用于杀虫剂及哺乳动物的毒力表示。 对于杀菌剂、除草剂，及一些特异性杀虫剂则常以以下表示： 5.1.5有效中量(ED50:Median Effective Doses)： 指在一定条件下，对供试生物发生50%效果的药剂剂量。表示单位以供试生物的具体情况而定。 5.1.6有效中浓(EC50:Median Effective Concentration)： 即在一定条件下，对供试生物发生50%效果的药剂浓度。,5 毒力与药效 5.1毒力,5.1.6毒力的计算 直线的坡度角（斜率），其大小反应供试生物群体对某些药剂敏感性的集中性和分散性，坡度角大则集中程度高，坡度角小则分散程度高。所以有时除了比较LD50值外，还要比较LD95值。 相对毒力指数比较 T= B/A 100 式中：T-相对毒力指数；B-标准药剂的致死中量；A-供试药剂的致死中量,5 毒力与药效 5.1毒力,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第一节 基本名词术语,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第一节 基本名词术语,5.2药效(Practical effection)： 5.2.1综合条件下某种药剂对某种生物作用的大小.也可称为防治效果。 药效的概念很广，此处主要指的是农药对处理对象的效果。 药效常以%来表示，且不同作物、保护对象和处理对象的不同而有不同的计算方法。 按照常规的意识，药效按%计算时，可分为4个级别： 特 效 高 效 有 效 低效或无效 95% 8595% 5085% 50% 但现根据IPM的法则和要求，从生态学的观点出发，田间防治效果并不要求在95%以上，且从致死害物速度方面也不希望出现大起大落的现象，所以，对某一药剂，特别是对某些缓效型杀虫剂的田间防治效果的评价，必须采用与常规药剂不同的观点和方法。,5 毒力与药效,5 毒力与药效,5.2.药效 5.2.2药效的计算： 死亡率常为反映杀虫剂药效的一个最基本的指标，是指药剂处理后，在一个种群中被杀死个体的数量占种群（供试总虫数）的百分数。 Abbott氏校正公式 校正死亡率(%)=（处理死亡率-对照死亡率）/（1对照组生存率）100 自然死亡率在20%以下才适合此公式，如果自然死亡率过低（5%以下），一般情况可不校正。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第一节 基本名词术语,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第一节 基本名词术语,5.3毒力、毒性和药效之间的区别与联系： A.一般情况下，毒力是对防治对象而言，毒性是对高等动物而言，前者是利，后者是害；就农药（特别是杀虫剂，杀菌剂、除草剂则更是如此）的发展趋势而言，毒力和毒性之间相关性不大；当然，越不相关越好！ B.一般来说，对于除草剂、杀虫剂（杀虫剂中也有例外），没有毒力就谈不上药效，毒力是药效的基础，但不等于有毒力就肯定有药效；对于杀菌剂而言，毒力和药效之间基本上关系不大； C.毒性和药效之间，一般无规律可循。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第一节 基本名词术语,6 残效期与药效期 习惯上残效期等同于药效期，但具体说来： 6.1药效期(effective period) ： 施药后，药剂对防治对象所维持的有效期间（天）。这里的“有效期间”的决定人为影响因素较大，常用“半衰期”来判定，并以生物测定为主要手段，要具体情况具体对待。 6.2残效期： 是指施药后，所滞留的药量到完全消失其轻微药效的时间。残效期要比药效期长。研究和决定药剂的残效期对正确、合理使用农药，减轻农药对环境和农副产品的残留污染可以起到很大的作用。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第一节 基本名词术语,7 残留与残毒 7.1残留(Residue)： 即使用农药后，于一定的时间内在环境中的药剂残存。而对于其量的测定，则称为残留量。 环境，指除了防治对象以外的所有生态环境而言，一般常指空气、水、土壤、作物体、收获物等和防治对象无关。 7.2残毒(Residual Toxicity)： 残留毒性，即由残留毒物对防治对象以外（主要指人、畜）所表现出的毒害作用。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第一节 基本名词术语,8 安全间隔期与安全系数 8.1安全间隔期 (preharvest interval)： A.在作物生长后期最后一次施用农药到农作物可以安全收获之间的相隔日期。 农药的安全间隔期的长短是与各种农药的理化性质、毒性大小、残效期的长短、剂型、施药浓度、施药次数、施药方式、作物种类、气候特点等有着密切关系。 制订农药的安全间隔期是确保食用安全必不可少的措施。 B.在作物生长期间施用一种农药后与施用另外一种与其不相容（易发生药害或其它不良影响）的农药品种之间需间隔的期限。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第一节 基本名词术语,系数大于1，表示不易造成植物药害，系数愈大，对植物愈安全；系数等于或小于l，则容易造成药害。 B.安全系数也指用于计算人对农药的每日最大允许摄入量(ADI)时所采用的一个系数。由于农药对高等动物慢性毒性的测定是用大、小白鼠作试验的，其数值不能完全适用于人类。在确定ADI值时，为了确保安全，应对这个试验数值降低一定倍数，一般为1003000倍，日本定为200250倍。这个降低的倍数便称为安全系数。,8 安全间隔期与安全系数 8.2安全系数： 在农药研究中有两项， A.表示农药对植物的安全程度的一种表示方式。其关系式为:,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第一节 基本名词术语,9 药害(phytotoxicity of pesticide)： 由于农药的施用(喷洒、种子处理、土壤处理等)而致对某些作物发生不正常的生长发育或生理变化，如落叶、落花、落果、叶片变色、出现斑点、凋萎、灼伤、枯焦，生长缓慢、畸形、徒长、成株死亡、种子发芽率降低等现象，均可称为药害。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第一节 基本名词术语,10 广谱性、专一性及选择性 10.1广谱性 为一描述农药特性的专用名词。一种农药可以有效地防治多种有害生物，便称这种农药具有广谱性。 10.2专一性 为一描述农药特性的专用名词。这类农药的防治范围很小，甚至只能防治一两种害物，也就是指专门对付某一两种害物的农药品种。 10.3选择性 为一描述农药特性的专用名词。这类农药只能有选择地对某种或某几种害物有效而对益虫、作物及人、畜无害。 常说的选择性主要指的是杀虫剂的选择性，杀菌剂中的选择性并不很重要，除草剂的选择性将在以后课程中讨论。另外，也可指对昆虫和哺乳动物间的选择性，即对昆虫高效而对人、畜较为安全。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第一节 基本名词术语,知识点： 1、名词的概念 2、名词间的区别与联系 3、药效和毒力的计算法,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第二节 农药的发展史,农药的演变和发展大体上经历了三个历史阶段，即： 天然产物利用时代(约19世纪50年代以前)； 无机合成农药时代(约自19世纪50年代至20世纪40年代中期)； 有机合成农药时代(自20世纪40年代中期至今)。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第二节 农药的发展史,1天然产物利用及无机农药时代(约19世纪50年代以前) 经验主义发展时期，或曰第一代农药。时代特点：主要利用矿物和植物性物质，且主要靠经验来使用、靠直觉来发现。 1.1天然产物的利用 可以追溯到公元前1000年左右1850年 主要采用矿物质和植物性物质防治害物：如硫磺、石灰、砒霜（信石、白砒、As2O3）、雄黄（As2S2）、雌黄（As2S3）等，还有鱼藤、除虫菊、烟草等植物性农药。18世纪中叶，美国用巴黎绿（醋酸铜亚砷酸铜）、亚砷酸铜来防治马铃薯瓢甲；法国17世纪中期用烟草提取物（尼古丁）防虫；13世纪Maco Polo把除虫菊从中国带往欧洲，18世纪在欧洲用除虫菊杀虫。 中国：嘉草、莽草、牡菊、蜃炭黑，山海经、齐民要术、本草纲目、天工开物 农药的商品化始于欧洲，其标志是三大杀虫植物除虫菊、鱼藤和烟草作为世界性商品开始在市场销售。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第二节 农药的发展史,1.2无机农药时代 约为1850年1945年左右 无机农约：包括氟、砷、硫、铜、汞、锌等元素的化合物。其中杀虫剂多为胃毒剂，杀菌剂为保护剂，除草剂是灭生性的，杀鼠剂属剧毒药物。此时期仍属于第一代农药范畴 1851年法国人M.Grison制备成石硫合剂，大面积用于葡萄霜霉病的防治，直至现在仍广为应用。在无机杀虫剂中最早使用的是含砷和氟的化合物。这个时期无机除草剂也开始使用，主要有亚砷酸盐、砷酸盐等，由于是灭生性的，因此主要用于非耕地的除草，不能在农作物田使用。 值得一提的是，美国大约在18501860年间制造了第一代手动喷雾器，并于1887年制成了用行走轮驱动液泵的马拉喷雾器，1890年便有汽油机驱动的动力喷雾机问世。,1天然产物利用及无机农药时代(约19世纪50年代以前),第一章 有关农药学的基本概念和认识,第二节 农药的发展史,2有机合成农药时代(20世纪40年代中期至今) 20世纪40年代以来。有机合成的杀虫剂、杀菌剂、除草剂、杀鼠剂品种大量涌现，并具有类型多、药效高、应用范围广等特点。无机农药逐步被取代，从而进入有机合成农药时代，这一时期的农药也被称作第二代农药。有机合成农药时代又可大致分为两个发展时期，即前期(40年代中期至60年代末期)和近期(60年代末至今)。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第二节 农药的发展史,2有机合成农药时代(20世纪40年代中期至今) 2.1有机合成农药前期 时期特点：这一时期的农药药效高，单位面积用量约为0.753.0kg/公顷，比无机农药时代单位面积用量下降了一个数量级，而且经济效益十分显著。这一时期农药研究开发的目标是追求高活性、广谱性、持效性，而对生态及环境的影响未予以重视，在管理方面则重于对质量和药效的监督。 在杀虫剂方面，这一时期开发了有机氯、有机磷和氨基甲酸酯三类神经毒剂的系列产品。成为杀虫剂的三大支柱。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第二节 农药的发展史,2有机合成农药时代(20世纪40年代中期至今) 2.1有机合成农药前期 有机氯杀虫剂的主要代表是滴滴涕和六六六。 1874年O.Zeidler合成滴滴涕，但直到1939年P.Mller才发现其优异的广谱杀虫活性。滴滴涕在控制农林害虫，特别是在控制疟蚊传播疫病方面立下不朽功绩。 六六六早在1825年就由M.Farady合成，但直到1942年才发现其杀虫活性。六六六由于合成工艺简单、价格低廉，杀虫谱广而倍受欢迎，特别在防治蝗虫、水稻螟虫及地下害虫方面起了重要的历史作用。 1945年后其它有机氯产品如毒杀芬、氯丹、狄氏剂等进入市场。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第二节 农药的发展史,2有机合成农药时代(20世纪40年代中期至今) 2.1有机合成农药前期 有机磷杀虫剂的创始人：G.Schrader。1943年第一个有机磷品种特普商品化，并用于大田；1944年合成对硫磷，1950年合成低毒的有机磷杀虫剂马拉硫磷。其后敌百虫、敌敌畏、乐果、内吸磷、久效磷、甲拌磷、灭蚜威等数十个商品问世。 最早发现有杀虫活性的氨基甲酸酯是1951年瑞士嘉基公司H.Gysin而合成的地麦威（Dimetan），而第一个大面积实用化的品种却是美国联合碳化物公司1953年合成1956年开发的甲萘威(西维因)。此后开发出速灭威、仲丁威、克百威、灭多威、抗蚜威、涕灭威等众多的杀虫剂。 这一时期还开发了专用杀螨剂三氯杀螨醇、三氯杀螨砜等。 开发了沙蚕毒素类杀虫剂杀螟丹。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第二节 农药的发展史,2有机合成农药时代(40年代中期至今) 2.1有机合成农药前期 杀菌剂： 20世纪40年代以后开发了许多叶面保护剂及拌种剂，如福美铁、代森锌、五氯硝基苯、六氯苯、克菌丹、敌菌丹以及广谱杀菌剂百菌清，防治稻瘟病的有机磷杀菌剂稻瘟净。20世纪60年代末期开始出现内吸杀菌剂，如萎锈灵、苯菌灵、硫菌灵、乙菌定以及农用抗生素如春雷霉素、多抗霉素、灭瘟素等开始用于大田植物病害防治。 除草剂： 最早出现的是激素型除草剂。自1944年P.C.Marth报道了2,4-D的除草活性后， 2,4-D及其后的2甲4氯得以在美国等大面积使用；1955年发现了三嗪类的除草活性，开发了西玛津这样的玉米地除草剂。接着又开发了脲类（如灭草猛）、酰胺类(如敌稗)、二苯醚类(如除草醚)等众多的除草剂。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第二节 农药的发展史,2有机合成农药时代(40年代中期至今) 2.2近代有机农药时期 时期突出特点：一是继续向高效、超高效化发展 二是重视了农药对生态环境的影响并强化了对农药的管理。 时期标志：环境保护受到特别关注。由于高残留农药的环境污染问题的出现，从20世纪70年代开始，许多国家陆续禁用滴滴涕、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加强对农药的管理。从此，人们把新农药的开发目标转向易降解、低残留、高活性及对环境有益生物比较安全的方向发展。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第二节 农药的发展史,2有机合成农药时代(40年代中期至今) 2.2近代有机农药时期 农药无论在原药、剂型和应用技术上都在发生变化，这些变化包括：提高原药固有的活性及其使用效率和效果，降低农药用量，提高农药对人、动物和作物的安全性，改善与环境的相容性，减少对非靶标生物和生态环境的负面影响等。 在高效化方面，这一时期开发的农药活性差不多比前期又高出一个数量级，有些甚至可称超高效农药品种。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第二节 农药的发展史,2有机合成农药时代(20世纪40年代中期至今) 2.2近代有机农药时期 杀虫剂： 丙烯菊酯是第一个除虫菊酯仿生杀虫剂（但光不稳定） M.Elliott l973年开发出第一个光稳定拟除虫菊酯氯菊酯 氰戊菊酯、氯氰菊酯、氟氯氰菊酯、溴氰菊酯 虫螨兼治：甲氰菊酯、联苯菊酯、三氟氯氰菊酯 对鱼低毒：醚菊酯、氯醚菊酯 杀菌剂： 时期的主要成就是抑制麦角甾醇生物合成的高效杀菌剂的成功开发。目前有吗啉类、派嗪类、咪唑类、三唑类、吡啶类、嘧啶类六大系列几十个品种。 另外，1975年美国礼来公司开发的三环唑具有独特的作用机制，抑制附着孢产生黑色素，成为防治水稻主要病害稻瘟病的特效杀菌剂。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第二节 农药发展史 2有机合成农药时代（20世纪40年代中期至今） 2.2近代有机农药时期 除草剂： 出现了一批活性高，对作物安全、持效期适中的品种 代表品种：磺酰脲类除草剂（杜邦公司）如绿磺隆、甲磺隆 特点：用量少；对多种一年生或多年生杂草，尤其是阔叶杂草有高效；芽前芽后处理均可，并有一定程度的选择性。 这一时期还开发出优秀的灭生性除草剂草甘膦。 非杀生性药剂： 在这一时期已经有了很大发展，如昆虫信息素、昆虫激素、昆虫生长调节剂等，特别是干扰昆虫几丁质合成的苯甲酰脲类，如除虫脲、氟虫脲以及噻嗪酮等药剂的大面积应用，是化学防治的重大进展。 目前，有人把生物合理农药称为第四代农药。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第二节 农药发展史 3 第三代农药（即现今所应用的）的发展情况 在讨论“化学防治的发展”这个问题时，就其策略及主要武器而言，应着重讨论第三代农药的发展新趋势，并应及时抓住第四代农药的各种新信息，新动向，以便进行研究、学习和深入探讨。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第二节 农药发展史 3 第三代农药（即现今所应用的）的发展情况 3.1从农药销售情况来看，仍是呈增长趋势 世界农药销售额仍是明显的上涨趋势。说明农业生产中农药在其中所占的位置的重要性，及农业稳步增产对农药的依赖性。另外，还可看出，也可能是农药价格上涨的因素在内，因为一个新的农药品种的问世所花的经费越来越多，及各国新农药品种的登记手续和各项指标要求的越来越严，农药制造厂和农药商们将其费用转价给了消费者。 在整个世界中的农药使用情况中可以看出，对除草剂的量越来越高，为各类农药之首，杀虫剂的用量减少；发达国家中，情况更是明显，而发展中国家，则杀虫剂用量高，除草剂用量少。 杀菌剂虽有发展，但速度不快。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第二节 农药发展史 3 第三代农药（即现今所应用的）的发展情况 3.2 农药的加工剂型及技术发展迅速，缓解了IPM对农药严格要求及农药 发展较慢的矛盾。 采用不同剂型便显得尤为重要。一般情况下，不同的剂型便可克服包括农药本身性能限制在内的诸多矛盾。 发达国家，一种农药品种所配套的剂型平均为15左右，(而我国仅为35个) 近些年来，针对农药使用后的几种主要副作用，在生产、使用中，WP，EC的用量增多，代替了以前大量使用的粉剂。另外，近年来，又有用悬浮剂代替WP的趋势；静电喷雾剂相配套的静电喷雾剂，可大大提高靶标命中率，和减少损失和污染。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第二节 农药发展史 3 第三代农药（即现今所应用的）的发展情况 3.3 对农药本身性能的要求方面，从概念方面的进展 农药研究趋势是：高选择性，环境安全性和用量低为中心点。特别是“高选择性”是和IPM的要求及环境、生态要求的协调性相关联的。“用量低”即意味着高效，使用价值低。在确切意义上，用量低也包含着并不要求防效（田间）超达95%以上的这一特点，从而达到“治理”、甚至于“管理”这一目的。 从以上的观点可以看出，人们对农药本性要求的进步是和害物防治理论和实践的进度，进展和发展分不开的，也可以说明，“弯路”是可以走的，是不可避免的，关键在于认识的程度、深浅、和快慢的问题及“改进”的问题。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第二节 农药发展史 3 第三代农药（即现今所应用的）的发展情况 3.4 从害物防治理论的发展来谈第三代农药的作用、地位和进展 早期的害物防治都基本上是立足于TPC 引入综合防治的概念和理论（IPC）（20世纪60年代后至70年代） 目前，提倡IPM（Integrated Pest Management,即有害生物综合治理） 在IPM理念下，农药事业立足于第三代的不断更新和越于完善，并积极地开发农药新类型和新品种。特别是针对杀虫剂，一类被称为“软性”、“慢性”或“缓效型”的杀虫活性物不断问世，有的已开始在生产上投入使用（如灭幼脲类、印楝产品等）。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第二节 农药发展史 3 第三代农药（即现今所应用的）的发展情况 3.4 从害物防治理论的发展来谈第三代农药的作用、地位和进展 随着IPM理论的发展，人们又把害物控制，特制是害虫种群控制理论的设想，及实际探讨和研究推向了一个更新的阶段，即应用“化学生态学”来控制害虫。这里主要利用植物、昆虫的关系来调节，控制害虫种群。 昆虫、植物的同步进化理论之要点，即昆虫、植物之间的进攻与防御过程之学说，现在这一过程仍在进行着。以高等植物的防御机制为基础的化学物质是我们研究开发新型防治剂的有效目标。植物的各种次生代谢物已在这一领域候选为先导化合物。虽然已鉴定了约一万种植物次生物次生代谢物，但估计植物源化学上的总数可能多于40万。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第二节 农药发展史 3 第三代农药（即现今所应用的）的发展情况 3.4 从害物防治理论的发展来谈第三代农药的作用、地位和进展 化学生态控制：主要是利用生物界生态学相互关系中的各种化学品-化学信息素（Semiochemical）或生态化学品（ecochemical）或非致死作用的植物次生物质-“心理控制剂”（psychomanipulants）有人认为，植物仅为一类不会明显移动和无明显语言的动物，近期科学所发现的植物间的空气信使信息传递（报警），植物对动物的“爱”、“恨”及其喜、怒、衰、乐等均可说明这一点，那么，植物界对害物侵袭的抵抗力的发现及扩大应用无疑是植物保护界的得力手段。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第二节 农药发展史 3 第三代农药（即现今所应用的）的发展情况 3.4 从害物防治理论的发展来谈第三代农药的作用、地位和进展 另外，通过人为的调整“植物-昆虫（害物）-环境”间的关系来控制害物（害虫种群）也是未来植物保护科学的发展领域。即通过植物-昆虫间的矛盾对立的统一，又借助自然环境的条件改变来调节害物种群，如利用诱导出植物抗逆基因而产生出的抗逆物质或抗逆性生长代谢，如应用抗逆物质的诱导因子（IF）或IF的IF（注意：这里的IF的用量和现时农药的使用量来相比，不知要低多少倍），另外，也可通过光、热、冷、浇水、干旱等农事操作及可人工控制的条件来调节植物的抗逆因子及抗逆性。此时的害物防治只是“抗逆”中的部分内容而并非全部。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第二节 农药发展史 1、了解、掌握农药发展各阶段的特点，代表性“事件” 2、掌握一些农药学领域的重要事件 3、第一代农药、第二代农药、第三代农药、第四代农药时间，特征等,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第三节 农药的研究领域,农药是以化学、化工和生物学各有关分支学科的理论和技术为基础，相互渗透、密切结合的综合性学科。一个实用化农药品种的开发，要综合运用各有关学科的理论和技术，经过农药本身的研制开发程序才能实现(见图1-1开发程序图) 农药学科的研究领域一般划分如下： 1.农药合成 2.农药剂型加工及应用技术 3.农药分析及残留 4.生物测定和药效试验 5.农药毒性和毒理 6.农药环境毒理,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第三节 农药的研究领域,1.农药合成 研究合成具有各种生理活性和化合物；再通过各项生物测定筛选出有开发前景的有效化合物。 对可能进行实用化生产的化合物，要研究其最佳合成路线，进行中间试验，为正式生产提供数据。 20世纪80年代以来。农药向精细化学品方向前进了一大步。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第三节 农药的研究领域,2.农药剂型加工及应用技术,剂型的加工主要是应用物理化学原理，研究各种助剂的作用和性能，采用适当的方法，制成不同形式的制剂，以利在不同情况下充分发挥有效成分的作用。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第三节 农药的研究领域,3.农药分析及残留,应用化学定性、定量分析的基本原理和方法，对农药成分及理化性状进行分析，以检定农药质量或研究农药在动植物体内以及环境中的残留。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第三节 农药的研究领域,4.生物测定和药效试验,生物测定：决定生 物活性类型和大小的测试过程。 药效试验：是检验农药在实际使用条件下的综合效果。 一般在田间进行以求符合实际。大面积示范或推广使用之前，都必须进行田间小区试验为实际应用提供依据。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第三节 农药的研究领域,5.农药毒性和毒理,以生物个体为对象研究农药对哺乳动物毒性、毒理及防治对象的作用机制。 研究目的主要是为了人身的安全以及为研制高效、低毒、作用机理新颖新品种提供线索。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第三节 农药的研究领域,6.农药环境毒理,为了减少不良副作用，农药在大量推广使用以前，必须进行环境毒理学的有关研究。 其主要内容有二： 一是农药施用后在环境中的物理、化学变化和归趋； 其次是残留农药及代谢物在转移变化过程中，对环境和非靶标生物群体的影响。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,第三节 农药的研究领域,知识点： 1、农药的研究领域有哪些？ 2、农药研究各领域所研究的对象有哪些？ 3、能用简单图示说明农药的各研究领域。,第一章 有关农药学的基本概念和认识,农药，特别是化学农药，其特点之一就是种类繁多。 我国在短短的50余年间就发展有195种（1998年统计数据）。 美国、日本均有上千种，目前已进入国际市场的有5、6百种，加上绝大部分农药品种均有多种剂型和规格，这样便很容易造成差错和混乱，给农药的使用带来很多不便。 所以，为了便于了解、认识、掌握从而达到科学、正确、合理的使用农药，便必须对种类铰多的农药进行分类。可根据我们的目的及农药的各种特性，从多条途径对农药进行分类。,第四节 农药分类,第一章 有关农药学的基本概念和认识,1 按原料的来源及成分分类 1.1 无机农药 主要由天然矿物质原料加工、配制而成的农药，故又称为矿物性农药。这种农药的有效成分都是无机的化学物质。 石灰、硫磺、砷酸钙、磷化铝、硫酸铜等。 1.2 有机农药 主要由碳氢元素构成的一类农药。且大多数可用有机化学合成方法制得。目前所用的农药绝大多数属于这一类。 有机农药通常又根据其来源及性质分成以下几类: 1.2.1 天然(自然界存在的)有机农药 这类农药一般为混合物，且不易纯化，主要有： 植物性农药 如烟草、除虫菊、鱼藤、印楝等 矿物性农药（矿物油） 主要指由矿物油类加入乳化剂或肥皂加热调制 而成的杀虫剂。如石油乳剂等。,第四节 农药分类,第一章 有关农药学的基本概念和认识,1 按原料的来源及成分分类 1.2 有机农药 1.2.2 微生物农药（“微生物性农药”或“生物性农药”） 生物农药的定义似应为：可用来防除病、虫、草等有害生物的生物体本身及源于生物，并可作为“农药”的各种生理活性物质。,第四节 农药分类,表 生物农药分类表,第一章 有关农药学的基本概念和认识,1 按原料的来源及成分分类 1.2 有机农药 1.2.3. 人工合成有机农药 即用化学手段工业化合成生产的可作为农药使用的有机化合物。按其功能基团和结构核心可分为: 有机氯：DDT、六六六、五氯硝基苯 有机磷：1605、乐果、DDVP，稻瘟净、克瘟散，胺草磷、草甘膦 有机氮：Carb、沙蚕毒类、杀虫脒 有机硫：如代森、福美 有机砷：田安、退菌特 以上分类基本上是按其分子中功能基团或结构核心人为地进行分类的，故是结合其结构、活性特点而定的，并不是分子中有什么较典型的原子就划为那一类的。 如氯硫磷、敌百虫等分子中均有Cl或Br等原子，但却划为有机磷类等。,第四节 农药分类,第一章 有关农药学的基本概念和认识,2 按用途分类 或曰按农药主要的防治对象来分类，这是一种最基本的分类方法。 2.1 杀虫剂（insecticides） 2.2 杀螨剂 ( acaricide; miticides ) 2.3 杀菌剂( fungicides ) 2.4 杀线虫剂( nematocides ) 2.5 除草剂( herbicides ) 2.6 杀鼠剂( rodenticides ) 2.7 植物生长调节剂( plant growth regulators ),第四节 农药分类,第一章 有关农药学的基本概念和认识,3 按作用方式分类 这种分类方法常指对防治对象起作用的方式，但有时也和保护对象有关，如内吸剂就是指在植物体内的传导运输方式而言的。 定义： 作用方式：农药进入害物体内及到达作用靶标的过程 作用机理：农药接触害物体内的作用靶标后，与其发生的生理生化反应，最终干扰害物正常生理活动而造成死亡的现象。,第四节 农药分类,第一章 有关农药学的基本概念和认识,3 按作用方式分类 3.1杀虫（螨）剂 3.1.1胃毒剂 药剂通过害虫的口器及消化系统进人体内，引起害虫中毒死亡。例如砷酸类杀虫剂主要是胃毒作用杀虫，所以只能用于咀嚼口器的害虫，如蝗虫、蝼蛄、粘虫等。对刺吸口器害虫如蚜虫无效。 3.1.2触杀剂 药剂通过接触害虫体壁渗入休内，使害虫中毒死亡。目前大量应用的品种，无论是有机磷、有机氯或氨基甲酸酯，大都是以触杀作用为主兼有胃毒作用，适用于各种口器的害虫，对于体表具有较厚蜡层保护物的害虫，如介壳虫常常是效果不佳。,第四节 农药分类,第一章 有关农药学的基本概念和认识,3 按作用方式分类 3.1杀虫（螨）剂 3.1.3熏蒸剂 药剂在常温常压下能气化或分解成有毒气体，通过害虫的呼吸系统进人虫体中毒死亡。 例如溴甲烷、磷化铝、氢氰酸等。熏蒸剂一般应在密闭条件下使用，除非在特殊情况下，例如土壤熏蒸，否则在大田条件下使用效果不易得到保证。 3.1.4内吸杀虫剂 药剂通过植物的根、茎、叶或种子，被吸收进入植物体内，并在植物体内输导。害虫为害植物时取食药物而中毒死亡。有的药剂仅能渗透植物表皮而不能在植物体内传导，则不能称为内吸性药剂。前者如内吸磷、乐果等为内吸剂，而后者如对硫磷则不是内吸剂。一般来说，内吸剂对刺吸口器害虫效果最好。,第四节 农药分类,第一章 有关农药学的基本概念和认识,3 按作用方式分类 3.1杀虫（螨）剂 3.1.5特异性杀虫剂 这类药剂不是直接杀死害虫，而是通过药剂的特殊性能，干扰或破坏昆虫的正常生理活动和行为以达到杀死害虫的目的，或影响其后代的繁殖，或减少适应环境的能力以达到防治目的。 按其不同的生理作用又可分为以下数类： a.拒食剂 药剂被害虫取食后,影响其正常食欲，由于拒绝取食而致饿死。 例如拒食胺。 b.诱致剂 引诱害虫前来再集中消灭的药剂。诱致作用：性诱致剂、食物 诱致剂、产卵诱致剂等等。 c.不育剂 d.昆虫生长调节剂 包括保幼激素、脱皮激素、抗保幼激素、抗几丁质合 成剂等等。 e.驱避剂 药剂本身不具杀虫作用，仅能使害虫忌避，可减少害虫为害， 在卫生防疫上用途较大，例如避蚊油。,第四节 农药分类,第一章 有关农药学的基本概念和认识,3 按作用方式分类 3.2 杀菌剂 3.2.1 保护性杀菌剂： 也称“保护剂”，在植物感病前施于植物体，由于药剂的覆盖作用而对后来附着上的病原孢子有抑制或致死作用，从而使植物免受侵染。但对已侵入植物体内的病原菌无效。 3.2.2 治疗性杀菌剂： 在植物感病以后(指病菌已经侵入植物体或植物己出现轻度的病症、病状)施药，可渗入到植物组织内部、杀死萌发的病原孢子、病原体或中和病原的有毒代谢物以消除病症与病状的药剂。对于个别在植物表面生长为害的病菌，如白粉病，便不一定要求药剂具有渗透性，只要可以使菌丝萎缩、脱落即可，这种药剂也称“治疗剂”，有时也称为表面化学治疗。常见的治疗性杀虫剂有稻瘟净、代森锌等。,第四节 农药分类,第一章 有关农药学的基本概念和认识,3 按作用方式分类 3.2 杀菌剂 3.2.3 内吸治疗剂： 不但能渗入植物体内，而且能随着植物体液运输传导而起到治疗作用的药剂。如多菌灵、粉锈宁、乙磷铝、瑞毒霉等。 3.2.4 铲除性杀菌剂： 对病原菌有直接强烈杀伤作用的药剂。可以通过熏蒸、内渗或直接触杀来杀死病原体而消除其危害。这类药剂常为植物生长期不能忍受，故一般只用于植物休眠期或只用于种苗处理。多在植