绪论 第一章课件

农药学概论多媒体教学安徽农业大学资源与环境学院11/6/20221绪论一、农药学含义二、农药的发展史三、化学农药的应用现状及发展趋势四、化学防治在IPM的地位和作用五、参考资料六、思考题七、学习要求11/6/20222绪论一、农药学(植物化学保护)

应用化学农药防治有害生物{（害虫、病原菌、杂草、鼠害及其它有害生物（软体动物、蜗牛）}，保护农、林业生产的一门科学。11/6/20223

17世纪，汞、砷、硫剂和植物型杀虫剂如巴豆防治害虫；就世界范围来看，农药的商品化始于欧洲，约在19世纪中期,植物性杀虫剂除虫菊、鱼藤、烟草商品化；

19世纪末，以石灰硫合剂的广泛应用和1882年波尔多大学Millardt（米拉德）发现波尔多液；二、农药发展史11/6/20225二、农药发展史1939年瑞士科学家缪勒（P.Muller）发现DDT的杀虫活性后，农药进入以有机合成农药为主的迅速发展阶段。DDT对多种重要农林害虫的防效都超过以往的天然杀虫剂，而且由于它对病媒昆虫的突出防效（蚊、跳蚤等）挽救了千百万的生命。Muller于1948年获得诺贝尔医学奖；二次世界大战期间，德国化学家施拉德（G.Schrader）等对有机磷、氟化合物的研究，为有机磷农药的发展奠定了基础；开辟有机磷药剂的新领域；有机氯、氨基甲酸酯；杀菌剂二硫代氨基甲酸盐，2，4－D，有机农药迅速发展。11/6/20226二、农药发展史1962年美国海洋生物学家卡孙（R.Carson）出版了《寂静的春天》一书，用夸张的手法描绘了滥用农药的悲惨前景，在世界上引起了强烈震动。促使了人们从事易降解、高效、低毒农药品种的研制与开发；20世纪70年代中开始，开发出了一系列活性较前期高一个数量级的新类型、品系。如拟除虫菊酯类杀虫剂、抑制麦角甾醇生物合成的杀菌剂、磺酰脲类除草剂等。1962年，RichardCarson

女士《SilentSpring》11/6/20227二、农药发展史20世纪80年代以来，杀虫剂的进展：有机磷，一是以磷原子为中心不对称的有机磷开发，如丙硫磷和丙溴磷，二是引入杂环，杂环往往有较高的杀虫活性，如毒死蜱、嘧啶氧磷、哒嗪硫磷、三唑磷等。氨基甲酸酯杀虫剂主要是低毒化品种取得了重要进展，在N－甲基氨基甲酸酯或N－甲基氨基甲酸肟酯类的高效母体N原子上引入含硫集团，保留母体高效活性的特点，降低对哺乳动物的毒性，如丙硫克百威，丁硫克百威，硫双灭多威。拟除虫菊酯杀虫剂一是开发出杀螨活性的甲氰菊酯、三氟氯氰菊酯、联苯菊酯和杀螨菊酯；二是开发出对鱼低毒的醚菊酯和肟醚菊酯；1983开发的对蜜蜂安全的氟胺菊酯，1987开发的七氟菊酯适用于地下害虫；此外，以硅原子替代碳原子开发出含硅的拟除虫菊酯。11/6/20228二、农药发展史20世纪80年代以来，杀菌剂的进展：另一方面，开发出一批新的先导化合物，如以微生物代谢产物strobilurin为先导化合物，开发的甲氧丙烯酸类杀菌剂ICI-A5504,对小麦赤霉病，叶枯病、颖枯病有卓越防效。BAS490F对苹果黑腥病、白粉病效果好；20世纪90年代开发的嘧啶胺类杀菌剂咪菌胺、Pyrimethanil，其作用机理是影响病原菌致病过程，对白粉病、黑星病菌、网斑病菌等高效；以氨基甲酸酯类除草剂为先导化合物开发的广谱内吸性杀菌剂抑霉威对灰霉病特效，既有保护又有治疗，而且和苯并咪唑类杀菌剂有负交互抗性，是第一个在生产上应用具有负交互抗性的杀菌剂品种。11/6/202210二、农药发展史20世纪80年代以来，除草剂的进展：抑制乙酰乳酸合成酶（ASL），咪唑啉酮类，如灭草烟和咪草烟；阻碍支链氨基酸合成的磺酰脲类除草剂；磺酰胺类代表品种，阔叶清；有机磷除草剂发展快，除早期的草甘膦，微生物代谢产物中开发出来的草胺膦和其模拟合成物双丙酰胺膦，比草甘膦活性高，用量减少一半，主要抑制植物体内的谷氨酰合成酶活性，造成氨的积累，导致杂草死亡。11/6/202212三、农药应用现状及发展趋势在世界各国注册的农药品种已有1500多种，其中常用的400余种。世界农药年需求量(103t)农药1965～1969(平均)19801995杀菌剂74210941485除草剂76715902225杀虫剂108615902235其它157297500总计27534571644511/6/202214三、农药应用现状及发展趋势年份19601970198019851990199620002001销售额8.527.0116.0159.0234.0310.3278.3257.6世界农药销售额(亿美元)年份1978198019851990-41995-92000200120022003产量53.353.721.126.251.560.778.792.976.7中国农药生产情况(万吨)11/6/202215开发高效、高选择性、低用量、安全的新品种。加强老品种的工艺改进和加工剂型研究，以求降低成本。新剂型发展方向：

a、向高效能方向发展。如胶悬剂的悬浮率较WP大大的提高

b、向有利于环境保护方向发展，缓释剂、颗粒剂、胶囊剂、水剂等

c、向多样化发展。常规主要剂型有粉剂、WP、EC、颗粒剂等四种，此外我们根据防治对象而发展浓乳剂、乳剂、水剂、油剂、胶体剂、微胶囊剂、烟剂、种衣剂、水溶性粉剂、片剂等。遗传工程技术的发展与应用，将进一步加速生物农药的发展。三、农药应用现状及发展趋势11/6/202216四、化学防治在IPM的地位和作用类别现有种数（万）造成严重经济损失种数昆虫100几百种真菌51500种病害杂草31800种以上线虫1.5对1500种作物人类疾病疟疾、淋巴丝虫病、锥虫病4亿人住在高发病区1.1有害生物发生概况1.农药的作用11/6/202217RoleofPesticidesinIPMPestcomplex–SomerequirepesticidesMultiple,simultaneousspeciesinsamegroupAtleastonespeciesthatcausesexcessivedamageatlowdensityImportantspeciesnew/poorlyunderstoodKeypest(s)lackingcontrolalternativesKeypest(s)especiallyvulnerabletopesticideplacement/timing11/6/202218BenefitsofPesticidesinIPMInexpensiveEffectiveRapidManagementefficiencyCanenableothermanagementpractices11/6/202220优点：A防效高,致死作用迅速,适用范围广；B受生态环境条件的限制较小；C具有广谱性可实行大规模工业化生产；D使用和储运极为方便；E施药方法简单易行等2.化学防治的优缺点四、化学防治在IPM的地位和作用11/6/202221CostsofPesticidesinIPMGreaterhumanhealththreatGreaterenvironmentalcostDetrimentaleffectsonnon-targetspeciesInterfereswithotheraspectsofIPMSecondarypestsResurgenceLimitsothercontroloptionsLesssustainable11/6/202223StatusofpesticideuseinIPM农业防治物理防治生物防治基因工程防治11/6/202224Pesticideresidue茄碱，LD50为42mg/kg体重，其在马铃薯芽中含量达0.04%，按此推算，6825g马铃薯（其中绿色组织占50%计）所含茄碱的量即为一个65kg体重的人的致死中量。咖啡因，致死中量为200mg/kg体重，比目前大多数农药更具毒性。据分析，蔬菜中平均重量的5%是有毒物质；芥末、黑胡椒都含有毒物质中药11/6/202226CarcinogeniceffectofpesticideP.Klassen“人们饮用一杯咖啡摄入的致癌物质要比人们一天中吃下的全部农药残留物中摄取入的致癌物质多得多。”B.Aemes（世界著名的生物化学家）“如果你以0.001mg/kg含量为标准，事实上超级市场上每件食品都含有致癌物。”M.Daniels“自20世纪初以为，农药的使用大量增加，但人类预期的寿命却继续延长。”11/6/202227致癌因子分析致癌因子占因癌症死亡的％饮食35烟草30职业病4酒精3污染2化学品<111/6/202228FutureofpesticideEnvironmentalfriendly/acceptablepesticidesEnvironmentalfriendlypesticidesformulationsandapplicationtechniquesN.E.Borlaug（1970年诺贝尔和平奖得主）“我们要优先考虑的是吃饭并保持健康，为此必须要有农药。没有农药，全世界将挨饿！”11/6/202230四、化学防治在IPM的地位和作用综合防治（IPM）：综合防治是对有害生物进行科学管理的体系，从农业生产的全局和农业生态系统的整体出发，根据有害生物（病虫草）与农作物、耕作制度、有益生物和环境等各种因素的关系，充分发挥自然因素的控制作用，因地制宜地协调应用多种必要防治措施，将有害生物控制在经济为害水平以下，以期获得最佳的经济、社会和生态效益。

基本哲学观点：生态平衡；各种防治措施的协调关系；经济观点：1960-1970年期间，有两个策略被提出，一个是害虫综合防治（IntegratedpestManagement。IPM）一个是全部种群治理（TotalpopulationManagementTPM）3.化学防治在IPM(有害生物综合治理)的地位11/6/202231综合防治的其它措施实施困难；化学防治产生的不良问题，通过适当技术措施，可减低到最低限度；尽管目前各国都在提倡IPM，但由于缺乏很多有效、可靠的非化学控制法，化学防治仍然是综合防治中最有效、最重要、应用最方便的方法。四、化学防治在IPM的地位和作用3.化学防治在IPM(有害生物综合治理)的地位11/6/202232参考教材

⑴.《农药的设计与开发指南》(日)化工出版社1991⑵.《杀虫药剂学》黄瑞纶著财政经济出版社1956⑶.《杀虫药剂的分子毒理学》张宗炳编著农业出版社1987⑷.《农药制剂学》化工出版社1982⑸.《农药使用技术》化工出版社1982⑹.PesticideManual英国作物保护协会编辑出版⑺.Pesticideinsoilandwater.W.D.Guenzl.主编五、参考资料提供11/6/202233

农药期刊（periodicalsofpesticide）⑴.《农药》双月刊沈阳化工研究院⑵.《农药译丛》双月刊上海科技文献出版社⑶.《农药科学与管理》季刊农业部农药检定所⑷.《农药世界》月刊台湾农世股份有限公司⑸.PestManagementScience双月刊英国化工学会⑹.JournalofAgricultureandFoodChemistry双月刊美国化学学会⑺.ChemicalAbstracts(CA)双周刊美国化学文摘服务社⑻.PesticideBiochemistryandPhysiology双月刊美国科学出版社五、参考资料提供11/6/202234你对农药的发展前途有那些认识？化学防治在综合防治技术措施中有何地位？农药发展经历了哪几个阶段？六、复习思考题11/6/202235七、学习要求①掌握农药的基本知识、基本概念；②农药合理使用技术；③主要农药类别的理化特性、毒理、代谢；④农药残留及对生态环境的污染；⑤农药的抗药性及其控制对策；⑥同时掌握农药的生物测定技术及田间药效实验方法。11/6/202236第一章农药学的基本概念第一节

农药的含义、名称及分类第二节

毒力、药效及影响药效的主要因素第三节

农药对被保护作物的影响第四节

农药对人、畜的毒性11/6/202237第一节农药的含义、名称及分类一、农药含义二、农药名称三、农药分类11/6/202238Whatisapesticide?Apesticideisanysubstanceormixtureofsubstancesintendedforpreventing,destroying,repelling,ormitigatinganypestPesticide:anumbrellaterm*EPA11/6/202239PesticidesDefinitionPesticidesDefined:Anysubstanceormixtureofsubstances,intendedforpreventing,destroying,ormitigatinganypest,orintendedforuseasaplantgrowthregulator,defoliantordesiccant.(FIFRA:FederalInsecticide,Fungicide,andRodenticideAct)Technicallyincludesbiocontrolsandplantsbredforpestresistance..11/6/202240一、农药含义☆农药（Pesticide）

主要是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，杂草及鼠类等）和调节植物生长和昆虫发育的化学药品。

我国著名农药有机化学家中科院院士李正名先生近年定义为：用有机物质来影响，控制和调整各种有害物（包括植物，动物，微生物）的生长，发育和繁殖的过程，使有益生物得到保护，有害生物得到控制，以促进农业现代化，这些具有特殊生物活性的有机物质——农药。11/6/202241

economicpoisons(U.S.)

agriculturalchemicals(U.S.)agrochemicals(Europe)Plantprotectionagent(Germany)

农药(Japan)

农药（China）Whatisapesticide?pesticide11/6/202242一、农药含义☆农药的含义和范围，古代和近代及不同国家之间都有差异古代：主要指天然的植物性、动物性、矿物性物质近代：主要指人工合成的化工产品美国最早称为“经济毒剂”（economicpoisons），将农药与化学肥料全称为“农业化学品”（agriculturalchemicals）欧洲：称为“农业化学品”（agrochemicals）德国：称为“植物保护剂”（pflanzenschutzmittel）日本：称为“农药”中国：称为“农药”源于日本目前，国际上统一使用农药“pesticide”一词，含义和范围大体一致。用于农业病虫草等有害生物的防除称为“化学保护”或“化学防治”。用于植物生长发育的调节称为“化学调控”。11/6/202243二、农药名称☆农药名称

指活性有效成分及商品的称谓，包括化学名称、代号、通用名称、商品名称。●化学名称(chemicalname)按有效成分的化学结构，根据化学命名原则制定的化合物的名称。●代号(codename)在农药开发期间，为了方便或因保密暂时不愿公开化合物的结构，而用代号来代表某一化合物。

11/6/202244通用名称(commonname)

标准化机构规定的农药活性成分的名称，简称通称。主要是因为化学名称的使用不便和代号的混乱而对农药进行规范化所用。商品名称(tradename)

农药生产厂为其产品在工商管理机构登记注册所用的名称。同一种农药活形成分可以加工成多种制剂,以不同的名称售市。二、农药名称11/6/202245三、农药的分类根据成分来源分类：无机农药——大多数是由矿物原料加工制成的；植物性农药——天然植物加工制成的，所含有效成分是天然有机化合物；微生物农药——用微生物及其代谢产物制成的。一般药效较高，但不够稳定，对有益生物无害或残杀伤力不大，不污染环境；有机合成农药——人工合成的有机化合物农药，是当今农药的主体。特点是药效高，见效快，用量少，用途广，但易污染环境，对人畜欠安全。11/6/202246三、农药的分类根据防治对象分类：杀虫剂(insecticides)杀螨剂(acaricide;miticides)杀线虫剂(nematocides)杀鼠剂(rodenticides)杀菌剂(fungicides)除草剂(herbicides)植物生长调节剂(plantgrowthregulators)11/6/2022471.杀虫(螨)剂胃毒剂：农药由口腔→消化道→中毒

敌百虫触杀剂：表皮接触渗透→中毒

氰戊菊酯内吸剂：植物吸收→汁液→害虫中毒

乐果熏蒸剂：药剂气体→呼吸作用

磷化铝不育剂：药剂进入虫体破坏正常的生殖功能引起不育。

替派驱避拒食剂：害虫逃避

杀虫脒昆虫生长调节剂

灭幼脲增效剂

芝麻素按作用方式分类：11/6/202248杀菌剂分类按作用方式：

保护剂波尔多液治疗剂多菌灵按使用方法：

叶面喷雾剂波尔多液土壤处理剂五氯硝基苯种苗处理剂代森铵11/6/202249除草剂分类按对植物的作用性质分：

灭生性:百草枯选择性敌稗按作用方式：

触杀性除草醚内吸性敌稗，2，4-D马唐11/6/202250第二节毒力、药效及影响药效的主要因素一、毒力、药效的含义二、毒力与药效的表示方法三、影响药效的主要因素11/6/202251一、毒力、药效的含义毒力（Toxicity）

指药剂本身对不同生物发生直接作用的性质和程度。

测定条件：（1）必须在相对严格控制的条件下(如温度、湿度、光照)；（2）采取标准化培养或饲养出的供试生物群体;（3）采用精密的测试方法、精确的器具和熟练的操作技术。药效（Effectivenessofpesticide）

是药剂本身在各种环境因素下，对有害生物综合作用的结果。11/6/202252二、毒力与药效的表示方法毒力

死亡率及校正死亡率

致死中量(LD50)、致死中浓度(LC50)

有效中量(ED50)、有效中浓度(EC50)

忍受极限中浓度(TLM,MedianToleranceLimit)

相对毒力指数(RelativeToxicityIndex)药效

杀虫剂

杀菌剂

除草剂11/6/202253死亡率及校正死亡率死亡率(mortality)(%)=(死亡个体数/供试总虫数)×100校正死亡率（%）(correctedmortality)=（（X-Y）/X）×100

X：对照组内的生存率

Y：处理组内的生存率

X-Y：由于药剂处理的死亡率11/6/202254致死中量(LD50)、致死中浓度(LC50)LD50(MedianLethal

Dose)

杀死种群50%的个体所需要的剂量。

单位昆虫：μg/g，μg/头人、畜：mg/kgLC50

杀死种群50%的个体所需要的浓度。

单位：mg/L11/6/202255有效中量(ED50)、有效中浓度(EC50)抑制、杀死50％病原菌孢子(萌发)或抑制50％菌丝生长所需要的浓度或剂量。ED50：

MedianEffectiveDoseEC50：

MedianEffectiveConcentration11/6/202256忍受极限中浓度

(TLM,MedianToleranceLimit)在一定条件下（温度，光照）一种农药与某种鱼接触一定的时间（24，48，96h）杀死50%个体所需要的浓度（mg.L-1）11/6/202257相对毒力指数

(RelativeToxicityIndex)分批实验，用一个标准药剂作对比，以比较不同农药的毒力

A（农药的毒力指数）

=（A的LD50/S（标准）的LD50）*100B（农药的毒力指数）

=（B的LD50/S的LD50）*100

再比较AB11/6/202258杀虫剂Henderson-Tilton公式

校正死亡率（或虫口减退率）

=（1-Tb×Ca/Ta×Cb）×100

Ta：处理组防治前存活的个体数量

Tb：处理组防治后存活的个体数量（Tb/Ta：存活率）

Ca：对照组防治前存活的个体数量

Cb：对照组防治后存活的个体数量（Cb/Ca：存活率）11/6/202259杀菌剂11/6/202260除草剂11/6/202261三、影响药效的主要因素1.与药剂的关系2.防治对象3.环境因子11/6/2022621.与药剂的关系农药品种农药加工剂型及质量施药浓度11/6/2022632.防治对象生物种群的特性、生活习性、个体生理发育阶段及生理状态等的差异同一种昆虫、病菌、杂草因个体发育阶段或生理状态的不同性别差异凤蝶生活史11/6/2022643.环境因子温度湿度光照风土壤11/6/202265第三节农药对被保护作物的影响一、药害的概念、类型、症状二、药害发生的原因(或药害发生的影响因素)三、药害的防止四、药害的补救措施11/6/202266一、药害的概念、类型、症状1.药害（phytoxicity）

指农药使用不当对植物生长发育及生理产生异常乃至植株死亡，从而引起植物产量和质量降低或无收，出现直接对人类生产不利的影响药害的程度：(药害分级)

轻度中度重度11/6/202267药害分级11/6/2022682.药害类型按发生药害时期分类：

直接药害间接药害按症状性质分类：

可见药害隐患性药害11/6/2022693.药害症状发育周期改变缺苗颜色变化形态异常接触药剂部位形成枯斑，或药剂传导到的部位变褐形成枯斑。产量及品质（数量、质量、品味及农产品分级等）的影响

11/6/202270二、药害发生的原因(或药害发生的影响因素)1.药剂的性质2.药剂的使用3.植物的敏感性4.环境因子11/6/2022711.药剂的性质药剂种类性质不明的新筛选药剂水溶剂，无机化合物，分子量较小，水溶性大，易产生药害。加工制剂，油剂大于乳剂大于可湿粉大于粉剂大于颗粒剂农药质量，使用质量差，杂质多或变质的农药，是引起药害的重要因素11/6/2022722.药剂的使用浓度影响农药对植物的安全程度可用安全系数表示安全系数=药剂对病虫草害的田间有效浓度/植物对药剂的最高忍受浓度药械差或施药方法不当，造成施药不均匀，易产生药害。混用不当11/6/2022733.植物的敏感性种类形态及生理状态生育阶段11/6/2022744.环境因子温度湿度日光土壤质地11/6/202275三、药害的防止充分了解药剂性质，根据安全系数，严格控制使用剂量(或浓度).提高施药技术水平，注意雾滴(或粉粒)分布均匀。