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文档简介

第二章昆虫的体壁《农药学基础》种业人论坛htpp://1第一节农药的定义及分类1.1农药的定义

农药系指用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草、鼠和其他有害生物以及有目的地调节植物、昆虫生长的化学合成或者来源于生物、其他天然物质的一种物质或者几种物质的混合物及其制剂。法国美国日本中国德国农药,甚至把天敌生物商品也包括在内植物药剂(Phytopharmacie)经济毒剂(Economicpoisons)、农业化学品(Agriculturalchemicals)农药,但不包括天敌昆虫;而包括微生物及生物体中有效成分提取物植物保护剂(Pflanzenschutzmittel)2

1.2

农药的发展历程新时期对农药的新要求“农药万能论”“3R”SilentSpring“农药无用论”30年31.3农药的分类

1.3.1按原料的来源及成分分类1.3.2按用途分类1.3.3按作用方式分类41.3.1按原料的来源及成分分类1、无机农药

主要由天然矿物原料加工、配制而成的农药,故又称为矿物性农药。其有效成分都是无机的化学物质。常见的有石灰、硫酸、砷酸钙、磷化铝、硫酸铜等。这类农药常常具有作用时间长、效果稳定、不容易使有害生物产生抗性等优点,但也存在用量大,使用不方便等缺点。2、有机农药主要由碳氢元素构成的一类农药。且大多数可以通过化学合成。这类农药的特点是药效高、见效快、用量少、用途广,可适应各种不同的需要,但是目前大多数有机合成的农药还存在着残留时间长、容易污染环境,使有害生物产生抗药性,对人、畜不安全等缺点。51.3农药的分类

1.3.1按原料的来源及成分分类1.3.2按用途分类1.3.3按作用方式分类61.3.2

按用途(作用对象)分类杀虫剂insecticide杀螨剂acaricide杀菌剂fungicide除草剂herbicide杀鼠剂rodenticide杀线虫剂nemacicide植物生长调节剂PGR

每种农药都有一定的作用对象。一种农药只对最佳的作用对象效果比较好。根据农药的作用对象可以把农药分成以下几大类。71.3农药的分类

1.3.1按原料的来源及成分分类1.3.2按用途分类1.3.3按作用方式分类81.3.3

按农药的作用方式将农药分类

杀虫、杀螨剂

杀菌剂

除草剂触杀剂、胃毒剂、内吸剂、熏蒸剂、拒食剂、驱避剂、引诱剂、昆虫生长调节剂、不育剂、麻醉剂保护性杀菌剂、治疗性杀菌剂铲除性杀菌剂输导型除草剂、触杀性除草剂(选择性除草剂、灭生性除草剂)9第二节杀菌剂10主要内容一.引言二.植物病害化学防治策略三.杀菌剂的作用机理四.杀菌剂的使用技术五.杀菌剂的种类11杀菌剂的基本含义一、引言1.什么是杀菌剂?定义:用于防治植物病害的化学农药统称为杀菌剂。杀菌剂的任务:杀菌剂的

性质(properties)作用原理(mechanismsofaction)使用(application)

Keywords:防治、植物病害、化学农药植物病害的化学防治的农药。121.什么是杀菌剂?

真菌病害细菌病害病毒病害线虫病害原生动物病害高等寄生性植物病害

杀真菌剂杀细菌剂杀病毒剂杀线虫剂杀原生动物剂除草剂杀藻剂

杀虫剂?什么是植物病害?13小结1(Summy)杀菌剂是一个具有广泛含义的概念

杀菌剂的本义:是防治植物病害的化学农药包括:杀真菌剂、杀细菌剂、杀病毒剂等习惯上:杀菌剂=杀真菌剂实际上:杀菌剂≠杀真菌剂是“杀”?“菌”?剂还是“防治”?“植物病害”?剂14定义:用于防治植物真菌病害的化学农药。

2.什么是杀真菌剂?fungicide(s)=fungus(fungi)+cide(killing)是“杀”“真菌”剂?还是“防治”“植物真菌病害”剂?

Whyusethetermfungicides?杀真菌剂的作用方式:杀真菌是如何杀菌或者如何达到防治真菌病害的作用。植物真菌病害是如何发生发展的?15植物真菌病害是如何发生的?侵染循环Infectioncycle寄主识别Hostrecognition侵占invasion定殖colonization出现症状Symptomdevelopment穿透Penetration越季节阶段的产生Productionofoverseansoningstage休眠期Dormantperiod初次接种体Primaryinocutum附着Attachment接种Inocutation病原菌的传播再侵染接种体Dissominationofpathogen(secondlyinocutum)侵染Infection病原菌的生长和(或)繁殖Growthand/orreproductionofpathogen在每一个侵染性病害中,都会接连地发生一系列或多或少不同的事件,从而导致病害以及病原物的发生发展和延续,这些不同事件构成的连串的链就称为一个病害循环。16植物真菌病害是如何发生的?17植物真菌病害是如何发生的?水稻稻瘟病病害循环18第一节体壁的构造与功能玉米大斑病菌Exserohilumturcicum水稻稻瘟病菌Piriculariaoxyzae番茄灰霉病菌Botrytiscintrea苹果炭疽病菌Glomerellacingulata植物病害的症状19孢子芽管附着孢侵入丁侵入寄主细胞的菌丝真菌孢子在寄主细胞表面的萌发与侵入203.杀真菌剂的作用方式

一般没有内吸作用,不能进入植物体内,仅作保护剂。必须在病原物侵入前使用,对植物病害起保护作用,当病害发生后,就没有防治作用了。孢子芽管附着孢侵入丁侵入寄主细胞的菌丝(1)杀菌作用作用方式:杀死真菌的作用方式称杀菌作用(fungitoxicity)。具有杀菌作用的化合物称杀真菌剂(fungicides)。表现:孢子不能萌发或萌发中被杀死(芽管长度短于孢子直径)。机理:病原真菌的生物氧化受到干扰,影响能量生成,导致病原菌能量供应不足而致死。多作用位点。21许多是内吸剂,可被植物体吸收和输导,为保护剂和治疗剂。抗药性问题。孢子芽管附着孢侵入丁侵入寄主细胞的菌丝(2)抑菌作用作用方式:暂时抑制真菌生长的作用方式称抑菌作用(fungistasis)。起抑菌作用的化合物称为抑真菌剂(fungistatsorfungistaticagents)。表现:真菌芽管或菌丝的生长受到抑制,或者芽管和菌丝的形态发生变化,如芽管粗糙,芽管末端膨大、扭曲和畸形,菌丝过度分枝等。机理:抑制病原菌的生物合成过程,如真菌生长必需的物质核酸、麦角甾醇等。作用位点单一22(3)抗产孢作用作用方式:抑制真菌孢子形成的作用,称为抗产孢作用。具有这种作用的化合物称为抗产孢剂(antisporulants)。23

杀真菌剂包括:总结(summy)

杀真菌剂(fungicides)抑真菌剂(fungistats)

抗产孢剂(antisporulants)无杀菌毒性化合物(non-fungitoxiccompounds)

抗穿透剂(antipenetrant)

植物防卫激活剂(plantdefenseactivator)

内涵1.直接把病菌杀死;

2.抑制病原菌生长或使病菌孢子不能萌发,菌丝停止生长;3.有的却对菌无毒性作用,而是改变病菌的致病过程或通过调节植物代谢诱导(提高)植物抗病能力。24第一节体壁的构造与功能杀菌剂的发展简史1885年波尔多液的发现,揭开了杀菌剂的发展历史。1934年福美双的发现标志着有机合成杀菌剂使用时期的开始。1966年,第一个内吸性杀菌剂萎锈灵出现了。1970年代初苯菌灵、多菌灵等苯并咪唑类内吸剂的发现标志着第三代杀菌剂——内吸性杀菌剂广泛使用时期的到来。第一阶段20世纪40-60年代末有机化合物大量使用时期含铜化合物(波尔多液)、汞制剂、硫制剂(硫磺粉、石硫合剂)1940年代前无机化合物应用时期福美类和代森类等有机硫杀菌剂苯菌灵、多菌灵等苯并咪唑类内吸剂20世纪70年代内吸性杀菌剂广泛使用时期第二阶段第三阶段多作用位点单一作用位点25第一节体壁的构造与功能杀菌剂的发展历程作用于已知作用靶标的杀菌剂不断出现,新作用机理将是新杀菌剂研究开发的目标。

从无机化合物到有机化合物从多作用位点到单一作用位点从非内吸到内吸输导从保护剂到治疗剂26第一节体壁的构造与功能科学地使用杀菌剂,提高植物病害化学防治的效果和最大限度地发挥化学防治的经济、生态和社会效益。1植物病害化学防治策略防治效果生态影响经济因素社会因素杀菌剂—病原物—寄主—环境菱形关系相互作用的结果制订植物病害化学防治策略杀菌剂的生物学、理化性质杀菌剂与病害三角关系的互作二、植物病害化学防治策略27第一节体壁的构造与功能植物病害化学防治策略的核心内容植物病害化学防治策略核心内容预防为主策略综合防治策略科学用药策略

化学防治生态控制生物控制栽培实践技术植物病害综合治理(IPM)目标:将植物病害控制在经济受害允许的水平之下,以获得最佳的经济、生态和社会效益28第一节体壁的构造与功能植物病害化学防治策略预防为主策略综合防治策略科学用药策略坚持在植物病害发生早期使用杀菌剂,把病害发生控制在较低水平,充分发挥化学防治效果和延缓抗药性群体的形成坚持在植物病害化学防治实践中配合利用各种利于减轻病害发生的技术,充分发挥杀菌剂在植物病害综合防治中作用坚持依据杀菌剂的生物学和理化性状、病害生物学、寄主和环境对植物病害发生的影响,正确选用杀菌剂品种、剂型和使用方法、剂量、时间、频率,保证杀菌剂的高效、安全使用29第一节体壁的构造与功能2杀菌剂防治植物病害的作用原理

根据在病害侵染过程或病害循环中的不同时期使用杀菌剂而达到的防病效果将杀菌剂防病作用原理(杀菌剂的物理作用方式(physicalmodesofaction)分为:杀菌剂的防病作用原理保护作用治疗作用铲除作用抗产孢作用30第一节体壁的构造与功能

保护作用是在病菌侵入寄主之前将其杀死或抑制其活动,阻止病原菌侵入,使植物避免受害而得到保护。具有保护作用的杀菌剂称保护剂(protectant)。

3种防治策略:

1)保护作用

消灭侵染来源

药剂处理可能被侵染的植物或农产品表面

在病菌侵染之前施用药剂干扰病原菌的致病或者诱导寄主产生抗病性31第一节体壁的构造与功能

接种体来源:病菌越冬和越夏场所、中间寄主、带菌土壤、带菌种子等繁殖材料和田间发病中心。

在接种体来源上喷药,消灭或减少病原菌的侵染来源数量。防病效果与接种体来源存在场所、数量和传播途径有关。

仅由种苗等繁殖材料传播的病害和通过发病中心扩散的病害,可在较易控制条件下,用药剂处理种苗或在发病中心使用铲除作用的杀菌剂,可经济有效地防止病害的流行为害。通过土壤、水、病残体、气流和多种途径传播的病害,因病原菌侵染来源场所复杂和数量巨大而难以完全消灭,药剂处理侵染来源后所残存的病菌足以引起流行为害,很难达到理想的效果。消灭侵染来源采用保护原理防治病害的3个策略32第一节体壁的构造与功能药剂处理可能被侵染的植物或农产品表面

在寄主植物被病原菌侵染之前施药,杀死病原菌,阻止真菌的孢子萌发,或干扰病菌与寄主互作,阻止病菌的侵染,使植物得到化学保护。防治大多数气流传播的植物茎、叶和果实储藏期病害。

喷施、浸蘸在病菌侵染之前施用药剂干扰病原菌的致病或者诱导寄主产生抗病性

黑色素抑制剂三环唑、植物防卫激活剂活化酯因诱导寄主抗性需要一定时间,必须保护性施药。

采用保护原理防治病害的3个策略33第一节体壁的构造与功能

治疗作用是在病原物侵入寄主之后至寄主植物发病之前使用杀菌剂,抑制或杀死植物体内外的病原物,或诱导寄主产生抗病性,终止或解除病原物与寄主的寄生关系,阻止发病。具内吸治疗作用的杀菌剂称为治疗剂。治疗剂必须具有两种重要的生物学特性:必须具备能够被植物吸收和输导的内吸性。必须具备高度的选择性,以免对植物产生药害。

2)治疗作用

杀菌剂的内吸性:指药剂能够被植物的根、叶、嫩茎及其他组织器官吸收,并通过质外体或共质体输导,在植物体内再分配的性质。34第一节体壁的构造与功能

铲除作用是指利用杀菌剂完全抑制或杀死已经发病部位的病菌,阻止已经出现的病害症状的进一步扩展,防止病害加重和蔓延。3)铲除作用

抗产孢作用是指利用杀菌剂抑制病菌的繁殖,阻止发病部位形成新的繁殖体,控制病害流行为害。4)抗产孢作用35

杀菌剂的作用机理包括:

杀菌剂与菌体细胞内的靶标互作杀菌剂与靶标互作以后使病菌中毒或失去致病能力的原因间接作用杀菌剂在生物化学或分子生物学水平上的防病机理杀菌剂作用机理的三种类型:

抑制或干扰病菌能量的生成抑制或干扰病菌的生物合成对病菌的间接作用三、杀菌剂的作用机理361.抑制或干扰病菌能量的生成

有氧呼吸示意图37对糖酵解和脂质氧化的影响对乙酰辅酶A形成的影响对柠檬酸循环的影响对呼吸链的影响对旁路氧化途径的影响1.抑制或干扰病菌能量的生成38对糖酵解和脂质氧化的影响1.抑制或干扰病菌能量的生成

在葡萄糖磷酸化和磷酸烯醇式丙酮酸形成丙酮酸的过程中,己糖激酶和丙酮酸激酶需要有Mg2+及K+的存在才有催化活性。一些含重金属元素的杀菌剂可以通过离子交换,破坏细胞膜内外的离子平衡,使细胞质中的糖酵解受阻。

α-氧化:需要氧β-氧化:不需氧需要有乙酰辅酶A的参与1、影响乙酰辅酶A的活性克菌丹、二氯萘醌等2、增大线粒体膜和内质网膜上脂质过氧化反应。二甲酰亚胺类、环烃类β-氧化:脂肪酸羧基的第二个碳的氧化。39对乙酰辅酶A形成的影响1.抑制或干扰病菌能量的生成克菌丹特异性抑制丙酮酸脱氢酶的活性,阻止乙酰辅酶A的形成。作用位点是丙酮酸脱氢酶系中的硫胺素焦磷酸(TPP)。

TPP在丙酮酸脱羧过程中起转移乙酰基的作用,而TPP接受乙酰基时只能以氧化型(TPP+)进行。在有克菌丹存在的情况下,TPP+结构受到破坏,失去转乙酰基的作用,乙酰辅酶A不能形成。糖糖酵解丙酮酸丙酮酸脱氢酶线粒体乙酰辅酶A柠檬酸循环克菌丹(TPP)40对柠檬酸循环的影响1.抑制或干扰病菌能量的生成

柠檬酸循环在线粒体内进行,参与柠檬酸循环每个生化反应的酶都分布在线粒体膜、基质和液泡中。杀菌剂对柠檬酸循环的影响主要是对这些关键酶活性的抑制,使代谢过程不能进行。福美双、克菌丹、硫磺、二氯萘醌等能使乙酰辅酶A失活,并可抑制柠檬酸合成酶、乌头酸酶的活性;乌头酸酶失活:代森类杀菌剂和8-羟基喹啉等可与菌体柠檬酸循环中的乌头酸酶螯合,使酶失去活性;酮戊二酸脱氢酶的活性被抑制:克菌丹通过破坏酮戊二酸脱氢酶的辅酶—硫胺素焦磷酸结构活性丧失;砷化物、叶枯散琥珀酸脱氢酶和苹果酸脱氢酶活性被抑制:硫磺和萎锈灵胡索酸酶活性被抑制:含铜杀菌剂41对呼吸链的影响1.抑制或干扰病菌能量的生成

呼吸链是生物有氧呼吸能量生成的主要代谢过程。一个分子葡萄糖完全氧化为CO2和H2O时,在细胞内可产生36个分子ATP,其中32个是在呼吸链中通过氧化磷酸化形成的。因此,抑制或干扰呼吸链的杀菌剂常表现很高的杀菌活性。如杀虫剂鱼藤酮和杀菌剂敌磺钠、敌枯双、敌克松、萎锈灵等。42对呼吸链的影响1.抑制或干扰病菌能量的生成

431.抑制或干扰病菌能量的生成对旁路氧化途径的影响旁路氧化途径也称为旁路呼吸途径,是电子传递链中的一个支路。旁路氧化酶(AOX)是关键酶。AOX抑制剂:水杨基肟酶特异性抑制

黄酮类物质强烈抑制44

病菌的生物合成受到抑制或干扰则会表现为孢子芽管粗糙、末端膨大、扭曲畸形,菌丝生长缓慢或停止或过度分枝,细胞不能分裂、细胞壁加厚或沉积不均匀,细胞膜损伤,细胞器变形或消失,细菌原生质裸露等中毒症状,继而细胞死亡。2.抑制或干扰病菌的生物合成

抑制细胞壁组分的生物合成抑制细胞膜组分的生物合成抑制核酸生物合成和细胞分裂抑制病菌氨基酸和蛋白质生物合成45抑制细胞壁组分的生物合成

不同类型病原菌细胞壁的主要组分和功能有很大的差异,以致抑制细胞壁组分生物合成的杀菌剂具有选择性或不同的抗菌谱。2.抑制或干扰病菌的生物合成

对肽多糖生物合成的影响对几丁质生物合成的影响对黑色素生物合成的影响46抑制细胞膜组分的生物合成2.抑制或干扰病菌的生物合成

对麦角甾醇生物合成的影响对卵磷脂生物合成的影响对脂肪酸生物合成的影响对细胞膜的直接作用47决定用药的原则:根据病原菌种类,选用最安全、最经济、最有效的药剂;采用较低的使用量;最少的施药次数;使用最简便的施药方法。四、杀菌剂的使用技术使用杀菌剂时必须遵循的原则:在把植物病害控制在经济阈值以下的同时,最大限度地降低农药在自然界的释放量。因此,首先应该考虑需要防治的病害循环特征,然后确定策略,以达到有效、经济、安全的目的。481喷雾和喷粉叶面喷雾或喷粉是防治作物生长期气传病害最主要和最有效的施药方法;气传病害来源具有持续性,因此选择的杀菌剂必须具备足够的持效期;

非内吸杀菌剂,喷药周到,叶面/叶背,形成药膜或药层;

内吸杀菌剂,嫩茎和叶芽处吸收,在叶片间输导;叶面处,只能在整叶输导;药液尽可能多的沉积在植物茎叶上。492、种子处理(一)种子处理的防病效果(二)种子处理的方法1.浸种2.拌种3.种衣法503、土壤处理(一)土壤处理的防病作用(二)土壤处理的方法1.浇灌法2.沟施法3.撒布法4.注射法511、传统多作用位点杀菌剂五、杀菌剂的种类主要特点:不能进入植物体内,只沉各在作物表面,起保护作用,对已侵入植物体内的病菌没有作用,对施药后新长出的植物部分亦不能起到保护作用。一般来说这类药剂的作用位点多,杀菌谱广,病菌不易产生抗药性。

含汞保护性杀菌剂有机胂杀菌剂铜制剂无机硫杀菌剂有机硫杀菌剂芳烃类和其他保护性杀菌剂521、传统多作用位点杀菌剂(一)铜制剂铜制剂的杀菌作用取决于制剂释放的铜离子浓度。

有机酸;CO2+H2OH2CO3碱式铜盐Cu2+

高温、高湿和前后使用酸、碱性化合物,或使用低劣碱式铜盐的情况下,容易出现药害。

目前生产上常见铜素杀菌剂:波尔多液、王铜、碱式硫酸铜、氢氧化铜、硫酸甲氨络合铜、丁戊已二元酸铜、8-羟基喹啉铜等。53

在对铜离子特别敏感和比较敏感的植物上,一般不能施用铜素杀菌剂。

由于含铜制剂消耗珍贵的工业原料金属铜和大量使用含铜杀菌剂会造成重金属残留及环境污染,含铜杀菌剂已逐渐被有机合成杀菌剂所代替。此外,应该注意的是一些果园长期使用铜制剂还会诱发螨类猖獗为害。541.波尔多液(碱式硫酸铜)

4CuSO4·5H2O+3Ca(OH)2

[Ca(OH)2]·CuSO4+3CaSO4+2H2OCuSO4xCu(OH)2yCa(OH)2zH2O硫酸铜和石灰的混合液;放置过久易沉淀,必须现配现用;良好的保护剂,能防治多种真菌、卵菌和细菌病害;较敏感植物不宜施用(铜离子的药害);潮湿、多雨,易产生药害(铜的离解),高温、干旱,也可产生药害(石灰)。2.王铜3Cu(OH)2

CuCl2,化学名称为氧氯化铜,杀菌谱与波尔多液相同。55(二)无机硫杀菌剂是一类以硫磺为主加工而成的不同制剂;在我国仍然被广泛使用(如橡胶白粉病)防治多种作物病害(混合复配使用);杀菌作用依赖于制剂释放单质S,也可以被还原形成毒力更强的硫化氢(H2S)起杀菌作用;一般以晶体形式存在,不能被植物吸收,只能利用化学保护的原理防治植物病害。561.石硫合剂(化学名称:多硫化钙)

Ca(OH)2+SCaS·Sx+SO2有效成分是多硫化钙,具有杀菌、杀虫作用;杀菌作用强于其他硫磺制剂;渗透性强,碱性,能腐蚀昆虫表皮蜡质层,对介壳虫及卵杀伤力大;不同植物敏感性差异大,幼嫩植物及嫩叶易受害,高温易产生药害。2.硫磺粉(有效成分就是元素硫)杀菌、杀虫和杀蟎;防治植物白粉病的重要保护性杀菌剂;效果与粉粒大小关系密切,不宜太粗(沉积率低)和太细(聚结和药害)。57(三)有机硫杀菌剂

1.二硫代氨基甲酸盐类(1)乙撑二硫代氨基甲酸盐氮原子上的两个氢原子仍保留一个不被取代。氮原子上负荷的游离氢能使H2S或HS-分裂出来,形成异硫氰酸酯类化合物。代表品种有代森锰锌(大生)保护剂,可防治多种卵菌、子囊菌、半知菌和担子菌引起的作物叶部病害。代森锰锌58(2)二甲基二硫代氨基甲酸盐氮原子上的两个氢原子都被取代,是一类有强螯合力的化合物,如福美类。至今,二甲基二硫代氨基甲酸盐/酯类杀菌剂仍在大量使用。如福美双(秋兰姆):

保护剂,广谱,叶面喷雾防治葡萄灰霉病,观赏植物锈病,苹果和梨黑星病以及储藏病害,核果类果树的缩叶病和油料作物的菌核病等。福美双592.三氯甲硫基类(Cl3CS-),又称邻苯二甲酰亚胺类,与二硫代氨基甲酸盐类一样成为铜、汞类杀菌剂的重要替代杀菌剂。主要有克菌丹(开普敦)和灭菌丹。

克菌丹

广谱保护剂,亦有杀蟎作用,对植物安全。60(四)有机胂杀菌剂砷化合物是古老的杀虫、杀菌剂之一;有机胂杀菌剂主要有:烷基砷酸盐类和二硫代氨基甲酸砷类;砷制剂是防治丝核菌病害的特效药;由于累积性毒性和植物药害等问题,正逐渐被取代。作用机制(1)作用靶标是含―SH的二硫辛酸;(2)氧化磷酸化的

解偶联剂

Pi-X+ADP→ATP+X

当胂制剂进入菌体后,反应为:↗H2O

X-胂→

X+胂+热能(散失)611、烷基砷酸盐类是一类防治水稻纹枯病的杀菌剂,如稻脚青(甲基砷酸锌);中等毒,对水稻营养生长期安全,生殖生长期易引起药害;上世纪70年代后已基本被井冈霉素所取代。2、二硫代氨基甲酸砷如福美甲砷和福美砷(1)福美砷主要用于果园,早春发芽前使用杀灭越冬病原菌。(2)福美甲砷单独使用易造成药害。(3)退菌特

由福美双、福美砷和福美甲砷按2:1:1组成的混剂,广谱的保护性杀菌剂,防治纹枯病和立枯病。福美砷62

(五)芳烃类和其他保护性杀菌剂五氯硝基苯

著名的拌种剂和土壤处理剂,对多种植物病害有效。百菌清

杀菌谱广,毒性低;应尽量少用在粮油作物和果蔬上,特别是多次采收的果蔬上使用要严格控制(慢性毒性问题)。1、芳烃类:是一类苯环上的氢原子被氯原子和其他基团所取代的保护性杀菌剂;大多用作种子处理和土壤处理;一些品种存在活性低、残留及慢性毒性问题而停止使用。五氯硝基苯百菌清63

(五)芳烃类和其他保护性杀菌剂福尔马林(甲醛HCHO)

具有广谱的杀菌、杀虫作用;最开始用作消毒剂,如浸泡标本;后也用作处理种子和土壤防治植物病害;现在农业上使用较少。敌磺钠

(地可松,敌克松)著名的种子和土壤消毒剂;对腐霉属和丝囊霉属所致的植物病害有特效,但对丝核菌属效果差;毒性较高。2、其他保护性杀菌剂:敌克松对-二甲氨基苯重氮磺酸钠64二、现代选择性杀菌剂特点:

1.作用位点/靶标在不同的生物之间存在选择性的差异;2.可能的选择性基础:不同生物细胞内积累水平的差异,不同生物体内受体或靶标结构的差异,对化合物活化能力的差异,对杀菌剂钝化能力的差异,靶标或受体在生命活动中的重要性差异;3.多数品种能内吸传导或至少具有局部移动的性能,有治疗作用;少数品种只具有保护作用;

4.部分品种容易导致病原物产生抗药性。65

(一)

二甲酰亚胺类第一个药剂为菌核利,对菌核病和灰霉病有极好的防治效果;但有致癌毒性,已停用;构效关系为:噁唑烷环的N原子上必须具有3,5-二氯苯基才有抗菌活性,同时在5位上最多保留一个甲基或在亚胺环上进行结构改造,即能消除致癌毒性,并保留对核盘菌和灰葡萄孢霉的生物活性(如菌核利改造为乙烯菌核利);乙烯菌核利66

(一)

二甲酰亚胺类速克灵(腐霉利)共同特点是对灰葡萄孢属、核盘菌属和长蠕孢属等真菌病害有特效;除腐霉利有一定渗透性外,多数吸收差,为非内吸保护剂;但与传统保护剂不同,具有很高的选择性和作用专化性,是一类现代选择性保护剂。保护剂;弱内吸性,能抑制侵入植物组织表层内的病菌而表现局部治疗作用;亚致死剂量下容易产生抗药性。67(二)有机磷杀菌剂主要用于防治黄瓜白粉病、禾谷类作物白粉病、稻瘟病、立枯病等;兼具杀虫和杀蟎作用;结构不同,抗菌谱完全不同:硫赶磷酸酯类主要用于防治稻瘟病和其他水稻病害;硫逐型主要用于防治白粉病和立枯病;烷基亚磷酸盐类主要防治卵菌病害;磷酸酰胺类已经被淘汰(毒性太高)。抗菌谱的差异主要因为作用靶标和药剂本身的油水分配系数不同。68(二)有机磷杀菌剂1、硫代磷酸酯稻瘟净与异稻瘟净(硫赶型(硫醇)磷酸酯类主要防治稻瘟病)O,O-二乙基-S-苄基硫代磷酸酯O,O-二异丙基-S-苄基硫代磷酸酯内吸性;具保护和治疗作用;主要防治水稻叶瘟和穗瘟,也可防治水稻纹枯病和胡麻叶斑病;与杀虫剂混用可以增加对叶蝉,尤其是抗药性叶蝉的防治效果;输导性好,通过根及水面下叶鞘吸收并输导,加工成颗粒剂使用效果好于叶面喷药。异稻瘟净69(二)有机磷杀菌剂稻瘟灵(富士1号)1,3-二硫戊环-叉-丙二酸二异丙酯内吸性保护和治疗剂;对稻瘟病有特效;抑制脂肪酸生物合成,破坏细胞膜透性;速效性不及有机磷,但药效长,20-65d;对人、畜安全,无植物药害;还可做植调剂,促进生根和根伸长,也有杀虫作用。70(二)有机磷杀菌剂2、硫逐磷酸酯甲基立枯灵(硫逐型(硫醚)磷酸酯类防治苗立枯病、菌核病和雪腐病等)O,O-二甲基-O-(2,6-二氯-对-甲苯基)硫代磷酸酯内吸,具保护和治疗作用;对罗氏白绢菌、丝核菌属、玉米黑粉病、灰葡萄孢霉、核盘菌、禾谷全蚀菌、青霉菌有高效;进行种子处理,还可促进根系生长。71(二)有机磷杀菌剂3、烷基磷酸盐类三乙膦酸铝(疫霉灵)三乙基亚磷酸铝主要防治疫霉引起的根茎疫病和叶面的霜霉病、白锈病;是第一个具有双向输导性能的内吸、保护和治疗作用杀菌剂;药效持久,根据不同植物,可达4周到4个月;作用机理:在某些植物体内的生化作用下转化成亚磷酸根离子或乙基亚磷酸根离子起杀菌作用(不是Al3+,因为其不能穿透进入植物体内)72(三)苯并咪唑类和托布津类杀菌剂1968年苯菌灵进入市场,1969年多菌灵开始使用,1971年甲基硫菌灵也进入市场,都以多菌灵形式起抗菌作用;甲基硫菌灵和乙霉威由于具有相同的生物学性质和作用靶标,也归到这类杀菌剂讨论;靶标特殊(β-微管蛋白)而具有高度的选择性,对植物安全;具内吸性,能防治已侵染的病害;强烈的广谱抗菌活性,对多数子囊菌、半知菌和担子菌有效;大量、广泛使用导致抗药性问题。73(三)苯并咪唑类和托布津类杀菌剂甲基硫菌灵:甲基托布津苯并咪唑类:多菌灵苯并咪唑类:苯菌灵广谱,内吸;向顶输导;具保护和治疗作用转化为多菌灵起作用;内吸、保护、治疗和铲除作用;防治子囊菌、担子菌和半知菌;树木剪枝造成伤口的保护剂74(四)羧酰替苯胺类杀菌剂主要通过拌种使用;萎锈灵、氧化萎锈灵和拌种灵有内吸性,戊菌隆无内吸性,只有保护作用;主要用来防治担子菌病害萎锈灵氧化萎锈灵比萎锈灵稳定;防治多种担子菌病害;对植物有刺激作用,利于增产戊菌隆无内吸,持效期长的保护剂;对丝核菌引起的水稻纹枯病和马铃薯黑痣病有特效75(五)甾醇生物合成抑制剂

麦角甾醇生物合成抑制剂(ergosterolbiosynthesesinhibitors,EBIs):吡啶类、嘧啶类、哌嗪类、咪唑类、三唑类、哌啶类和吗啉类约40种化合物。

广谱的杀菌活性(卵菌、细菌除外),对几乎所有作物的白粉病和锈病有特效,多数情况下只施用一种杀菌剂就可以防治多种真菌病害;

具有内吸活性和明显的熏蒸作用,治疗、保护和产孢作用,可防治种传、土传和气传病害;

抗药性风险较低;

极高的杀菌活性,持效期长,一般为3-6周,大田用药一般低于以前的内吸剂一个数量级,如果树上用量为传统保护剂的1%;

存在对映体现象,原药中对映体比例发生变化,可能影响药效和引起药害。76(五)甾醇生物合成抑制剂氯苯嘧啶醇,乐必耕嘧啶类脱甲基抑制剂;防治白粉病、水果储藏期病害、种衣剂防治镰刀菌等禾谷作物病害;对苯并咪唑类的抗药性菌株有效。咪鲜安,施宝克咪唑类脱甲基抑制剂;渗透好、输导差,具保护和铲除作用;乳剂防治谷类作物病害,水果储藏期病害;WP推荐防治蘑菇轮枝孢菌病害。戊唑醇,立克锈三唑类脱甲基抑制剂;锈病、白粉病等高等真菌病害;香蕉叶斑病种衣剂,防治禾谷类作物黑穗病。77(六)苯基酰胺类甲霜灵的出现开启了卵菌化学防治新阶段,对卵菌有特效、选择、内吸治疗;具有双向输导的性能,但仍然以质外体系的向顶输导为主;几乎对所有霜霉目的病原菌都有抗菌活性。甲霜灵瑞毒霉,阿普隆精甲霜灵可被植物绿色部分快速吸收,施药后30min可内吸传导至各部位,持效期长;种子处理,对谷子白发病有特效;单剂极易诱导抗药性(rRNA聚合酶发生突变),生产上都是复配剂;精甲霜灵是(R)-对映异构体,活性更强(用量可减少一半),活性谱更高,而且在土壤中更容易降解。78(七)噻唑/噻二唑类分子结构有噻唑环(含有S和N原子的五环结构);一般具有极高专化性,如三环唑等只对稻瘟病活性高;一般具有极强的选择性,可被植物吸收和输导,对植物安全;或多或少地表现作用于寄住与病原菌的早期互作过程,主要起保护作用。三环唑(比艳,克瘟唑)内吸,根部吸收并迅速转移;分解缓慢,持效期长达7-10周;预防稻瘟病,不能治疗。叶枯唑(噻枯唑,叶枯宁,川化-018)我国特有的内吸杀细菌剂;主要用来防治水稻百叶枯等细菌病害。79(八)beta-甲氧基丙烯酸酯来源于天然抗生素,又称嗜球伞果素类杀菌剂(最初来源于蘑菇中);继三唑类后,杀菌剂开发中的又一里程碑。具有很高选择性,对几乎所有作物和生态安全;具有特别广谱和高效的抗菌活性,如卵菌、子囊菌、担子菌和半知菌;具有保护、铲除、抗产孢和治疗作用;具有良好的输导和扩散性能;独特的作用靶标,与现有杀菌剂无交互抗性;具有显著延缓植物衰老和促进植物生长的作用,提高产量和质量。抗性风险较高(应用1-2年后可检测到抗性),多制成混剂使用。80(八)beta-甲氧基丙烯酸酯嘧菌酯,阿米西达具保护、治疗、内吸和抗产孢作用;主要是保护和铲除作用,对某些病害具治疗作用;可被根、叶和嫩茎吸收,质外体系输导;高效广谱,对几乎所有卵菌、子囊菌、担子菌和半知菌都有活性。醚菌酯杀菌谱广,对白粉病、叶斑病有特效;优良的保护和一定治疗作用,不具内吸性,有一定渗透性;耐雨水冲刷,持效期长。81(九)苯吡咯类和苯胺基嘧啶类1、苯吡咯类先导物来自假单胞杆菌的天然产物硝吡咯菌素,对苯环进行结构改造;高效、低毒和内吸;广谱:子囊菌和担子菌,种子处理来防治镰刀菌、腥黑粉菌和其他种传病害。咯菌腈,适乐时具较长的持效;种子包衣处理:可杀死种子表面、种皮内和种子内部的病原真菌。82(九)苯吡咯类和苯胺基嘧啶类2、苯胺基嘧啶类嘧霉胺,施佳乐抑制氨基酸甲硫氨酸的合成;防治各类作物灰霉病的特效药剂;主要抑制灰葡萄孢霉的芽管伸长和菌丝生长;病原菌易产生抗药性83(十)氨基甲酸类、异噁唑类、取代脲和甲氧基吗啉类1、氨基甲酸酯类霜霉威,普力克内吸性杀菌剂;专用于防治卵菌病害,特别是腐霉菌和疫霉菌;也用于防治黄瓜、莴苣等的霜霉菌;20世纪70年代后发展的,除乙霉威外,都是防治卵菌纲引致病害的新药剂。84(十)氨基甲酸类、异噁唑类、取代脲和甲氧基吗啉类2、异噁唑类恶霉灵,土菌消内吸性土壤和种子杀菌剂;酸性条件下抑制病菌孢子萌发;对腐霉、镰刀菌和丝核菌有活性,对疫霉无效。3、甲氧基吗啉类氟吗啉Z/E内吸杀菌剂,具保护和治疗作用;对霜霉科和疫霉属有特效;对病菌的菌丝生长、孢子囊产生、休止孢萌发、孢子囊萌发均具有抑制作用。有Z、E两种异构体,(Z/E=55:45)。85(十一)抗菌素井冈霉素微生物代谢产生的一类抗生物质(多为土壤放线菌的代谢物);多具有选择性强、活性高等特点;具有保护和治疗作用,自然界中降解速度快,对环境安全;存在慢性毒性和易导致产生抗药性等问题主要用于防治丝核菌引起的各种立枯病、纹枯病,对稻曲病也有很好的防治效果。多抗霉素B主要用于防治麦类白粉病、水稻纹枯病、水果和蔬菜灰霉病、瓜类霜霉病、烟草赤星病等。86(十二)无杀菌毒性的药剂

1.无杀菌毒性药剂的定义药剂喷到植物上,在能起到防病效果的浓度下,对病菌本身却没有毒性或几乎没有毒性。

2.无杀菌毒性药剂的特点(1)具有高选择性和无杀伤生物的作用;(2)这一类药剂中有些是属于诱导寄主植物抗病性的化合物,其使用浓度甚低,若用于抗病育种,所获得的抗病植物更易保持品种原有的优良品质;

(3)用这类药剂诱导而获得的抗病性,可能产生的防御作用要比传统具有杀菌毒性的药剂有更长的持久性;(4)由于这一类药剂对菌没有毒性或没有产生深刻的生化变化而致毒,不易导致病原物产生抗药性。873.无杀菌毒性药剂的种类:

(1)调节植物抗病性的药剂认识基础:采用化学方法来调节植物(寄主)和病菌(寄生物)之间的相互反应,激发植物抗病的主导作用而使病害得到防治;抗性基因是一种调节基因或传感基因,可识别诱导因子而使抗性的结构基因得以表达,产生一系列变化,导致过敏性反应或其他抗性反应的表达;这一系列变化包括植保素的生成、酚类化合物的产生、木质素化和质膜的变化等。这些反应或变化,在许多时候都可以对病菌有致命的作用或对侵入点周围的植物组织有严重的伤害作用,即过敏性反应,或者使植物表现出明显的其他形式的抗病性。88作用机制:(1)改变诱导物(病菌产生的诱导因子,诱导植物产生抗性)与植物接受点(receptor)结合位点的结构而促进识别;(2)防止病菌产生抑制物质(抑制抗病性结构基因的表达);(3)阻止病菌分泌的抑制物质与植物的接受点的结合或阻止抑制物质直接与诱导物质的结合;(4)在病菌产生激发物质能力很弱,甚至于不能产生激发物质的情况下,诱导其大量形成。药剂种类:植物保护活化剂CGA245704活化酯植物防护激活剂89(2)直接作用于病菌,削弱病菌致病能力的药剂

①黑色素合成抑制剂:三环唑

②角质酶抑制剂:现已有证据表明,病菌的侵染可由作用于角质酶,而对离体病菌无毒性的化合物所制止。对氧磷可以在离体条件下对病菌无毒的浓度下抑制F.solani和C.gloeosporioides的角质酶而保护植物组织免受侵染,但只有当表皮组织完好无损时才能起作用。

③有效霉素:用有效霉素处理稻株可明显降低纹枯病菌的致病性。有效霉素通过阻碍病菌对寄主的穿透或降低病菌的生长速度,而使寄主有足够的时间来调动体内的防御系统,但这个生化机制尚未充分肯定。

④抑制或钝化病菌产生毒素的药剂:阿魏酸、微量元素等。90第三节杀菌剂的潜力分析市场容量不断扩大,销售额不断提升市场的不断开发和培养每亩用药成本的提升转基因生物技术对杀菌剂影响小91一、行业竞争分析二、热点杀菌剂盘点三、杀菌剂未来竞争策略92一、行业竞争分析931、行业竞争--跨国公司引领新趋势巴斯夫以作物健康为理念三唑类甲氧类琥珀酸脱氢酶抑制剂吡唑醚菌酯啶酰菌胺氟唑菌酰胺氟环唑先正达以作物解决方案为理念三唑类甲氧类嘧菌酯吡唑萘菌胺sedaxane苯醚甲环唑拜耳以科技创造美好生活为理念三唑类甲氧类肟菌酯氟嘧菌酯氟吡菌酰胺氟啶胺戊唑醇丙硫菌唑吡咯类

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