农药学绪论.ppt

1、农药学概论,绪 论,一、 农药的重要性 二、农药发展史 三、农药生产行业简况,一、 农药的重要性,人类在二十一世纪面临四大挑战: 人口 粮食 环境 能源,21世纪人类面临的挑战中，人口与粮食仍然是并存的严峻问题和最严重的挑战之一。粮食对人类生存与发展具有重要意义。 世界农业面临每年增加7000万人口的巨大压力。,人口成倍增长, 粮食增长极少 目前世界上仍有近10亿人处于饥饿的状况。,农药对人类的贡献,在全世界，农业病虫草害种类有十多万种, 其中， 昆虫1万种， 线虫8-10万种， 微生物2千种， 杂草1千种，,据统计，全世界每年有10亿吨左右的庄稼毁于病虫害，由于病、虫、草、鼠害等造成的作物减

2、产幅度达30以上， 如果一旦停止用药或严重的用药不当，一年后将减少收成2540（与正常用药相比），两年后将减少4060以至绝产。,使用农药提高农作物耕地单位面积产量,据统计，农药挽回了每年因其造成的30-35% 谷物损失，大约每年价值3000亿美元。,我国人口13亿，人多地少( 以占世界7%耕地养活占世界22%的人口)，土地等可利用资源的使用已接近极限。 1994年美国Brown博士以“谁来养活中国”为题预测2030年我国将进口食物24亿吨，超过当前世界食物贸易总量（2亿吨）。,粮食问题历来具有重要战略意义。因此合理使用农药防治病、虫、草、鼠害, 提高单位面积产量、增强作物品质是解决我国粮食问

3、题的重要出路之一 .,二、农药发展史,公元前1000多年，古希腊荷马史诗中提到用硫磺防病的记载； 中国是使用药物防治农作物病虫草害很早的国家，公元前7世纪公元前5世纪, 周礼有嘉草、莽草和牡菊杀虫记载；,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,二、农药发展史,1939年瑞士科学家缪勒（P. Muller ）发现DDT(双对氯苯基三氯乙烷)的杀虫活性后，农药进入以有机合成农药

4、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，2，4D，有机农药迅速发展。,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

5、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，Richard Carson 女士Silent Spring,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，

6、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。,二、农药发展史,20世纪80年代以来，杀虫剂的进展：昆虫几丁质合成抑制剂如定虫隆、氟虫隆、伏虫隆、噻嗪酮，触杀型、内吸性的昆虫几丁质抑制剂也将商品化。杂环类杀虫剂：许多杂环超高效化合物被开发，如含吡啶基的吡虫林，吡唑类的锐劲特，天然源杀虫剂如保幼激素类似物双氧威、蜕皮激素抑食肼、咪螨、阿维菌素等 20世纪80年代以来，

7、杀菌剂的进展：一方面，商品化的杀菌剂进行类同合成，特别是分子中引入含氟的基团和杂环，筛选更加优异的杀菌剂，如苯基酰胺类杀菌剂（甲霜灵，恶霜灵），邻酰胺类似物氟酰胺（苯环上引入三氟甲基），甾醇合成抑制剂，如咪鲜胺，三氟霉唑，嗪氨灵优秀的高效内吸杀菌剂。,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。BAS 490F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

8、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。,嗜球果伞素A和B（Strobilurins A, B, 1, 2）是德国IBWF的Anke和Steglich教授于1977年首次从嗜球果伞（Strobilurus tenacellus）培养液中分离得到的。嗜球果伞是一种生长在松树球果上一种较小的可食用蘑菇。嗜球果伞素（strobilurines）具有很强的抗植物病原真菌活性，属于一类新型的抗真菌抗生素。,A

9、t present, strobilurins are among the best-selling fungicides worldwide, being used as plant protectants against most major fungal plant pathogens. Being derived from natural products, strobilurins are environmentally safe because they are rapidly degraded in the environment,二、农药发展史,20世纪80年代以来，除草剂的进

10、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。,二、农药发展史,天然药物时代 约19世纪70年代以前 无机合成农药时代 19世纪70年代20世纪40年代中期 有机合成农药时代 20世纪40年代今,（一）我国农药工业的现状,2005年，我国化学农药制造业实现了快速发展，我国农药出口金额开始超过进口额成为净出口国。,1986年我国农药

11、总产量为10.2万吨，到2005年农药总产量 达到103.94万吨，19年间产量扩大了10.2倍。,三、农药生产行业简况,我国农药产品结构,目前我国农药生产品种已趋齐全，达310余个，占17.3%，具有我国自主知识产权的产品13个，占4.15%。覆盖了杀虫剂、杀菌剂、除草剂和植物生长调节剂的主要类型。,2005年实现了农药产品结构的重大调整,占农药总量 杀虫剂、杀菌剂、除草剂 1990年 78% 9% 10% 2005年 41.8% 10.1% 28.6% 2010年 40 % 10% 50%,1990-2002: 存在三个70%,中国农药工业面临十分严峻的挑战！,中国农药结构,黑名单,高毒,

12、其它,仿制,创制,WTO后,（二）我国农药工业的主要问题,农产品出口损失、生态环境污染、食品安全、卫生防疫影响,农药滥用造成我国农药污染、抗性问题严重,（1）农药品种老化，创新品种少,占主导地位仍为仿制国外的低档次老品种，甚至为淘汰的高毒品种。,我国农药工业的主要问题,（2）我国农药产量居世界前列，但产值低，效益差， 主要原因之一是我国创新品种少。,世界农药总销售额 (绝大多数为化学农药),农药工业为全球经济发展的重要产业之一， 2001世界农药销售额310亿美元, 其中美国占30%、日本17%、西欧24%。 2001中国农药产量位居世界第二， 但销售额仅达6.6%,（约20亿美元). 2010 销售额 10%,全球2010年农药市场,有关咨询公