第十章-农药.ppt
- 文档编号:98314
- 上传时间:2022-10-03
- 格式:PPT
- 页数:76
- 大小:3.22MB
第十章-农药.ppt
《第十章-农药.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第十章-农药.ppt(76页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
第十章农药,精细化学品化学,农药、植保与人类,农药是现代农业的重要生产资料;农药防治是植物保护/卫生防疫的主体。
农药的价值,农药应用的最终价值在于,每投入1元钱用于防治害物,就可以帮助人类挽回4-5元钱以上甚至10元钱的损失。
如果不使用农药和非化学防治,每年由害虫引起的作物损失将更严重。
如果没有人类对害物的直接防治,每年全球作物的损失将增加到70%,其造成的经济损失将达到每年5250亿美元,更严重的是导致全球粮食供给不足,伴随着世界范围内的营养不良(WHO,2010)。
10.1概述,10.1.1农药的定义,
(1)传统定义,农药为防治危害农作物、农林产物、牧草、树木的病原菌、昆虫、线虫、螨类、病毒、杂草、鼠类等所采用的药剂和能增进或抑制植物的生理功能的药剂。
(2)现代定义,认为凡具有特殊生物活性的某些化合物及其复配物,可以利用它来影响、控制和调整各种有害生物(包括植物、动物、微生物)的生长、发育和繁殖过程,在保障人类健康和合理的生态平衡前提下,能使有益生物得到有效的保护,有害生物得到抑制的化学药剂称之为农药。
杀虫剂、杀菌剂、除草剂、杀鼠剂、杀线虫剂、杀螨剂、杀鸟剂、杀软体动物剂、杀卵剂、植物激素、植物生长调节剂、脱叶剂、干燥剂、种子处理剂。
按照防治对象分类:
10.1.2农药的类型,杀虫剂对有害昆虫机体有毒或通过其他途径可控制其种群形成或减轻、消除为害的药剂.毒死蜱甲维盐功夫吡蚜酮丁醚脲等等,杀螨剂防除植食性有害螨类的药剂.哒螨灵/阿维菌素/苯丁锡/螺螨脂/尼索朗,杀菌剂对病原菌能起毒害、杀死、抑制或中和其有毒代谢物的药剂.三唑多菌灵代森锰锌,除草剂防除、消灭、控制杂草的药剂.百草枯草甘膦氟乐灵盖草能,杀鼠剂,杀鼠剂毒杀各种有害鼠类的药剂.磷化锌立克命灭鼠优,植物生长调节剂调节生长发育、控制生长速度、植株高矮、成熟早晚、开花、结果数量及促进作物呼吸代谢而增加产量的化学药剂.矮壮素乙烯利抑芽丹三十烷醇,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,按照化学结构分类,有机氯有机磷有机氮氨基甲酸酯拟除虫酯,有机硫、有机金属、酰胺、苯氧羧酸等,按照来源分类,矿物源(无机物)化学合成(有机化合物)生物源(天然有机物、抗生素、生物农药),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、磷化铝,柴油乳剂、机油乳剂。
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。
、植物源农药:
烟碱、印楝素、藜芦碱、鱼藤酮等。
、微生物源农药:
农用抗生素井岗霉素、阿维菌素、伊维菌素、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(苏云金杆菌、枯草芽孢杆菌),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、有机化学合成农药:
化学合成农药是由人工研制合成,并由化学工业生产的一类农药,其中有些是以天然产品中的活性物质作为母体,进行模拟合成或作为模版据以结构改造、研究合成效果更好的类似化合物,这叫仿生合成农药。
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,但是污染环境,易使有害生物产生抗药性,对人畜不安全。
但是有机合成农药是目前使用最广,用量最大,在未来20内有不可代替性。
按照作用方式分类,杀虫剂(触杀剂、熏蒸剂、内吸剂、胃毒剂等)杀菌剂(治疗剂、保护剂、铲除剂、防腐剂等)除草剂(触杀性除草剂、内吸性除草剂等),良好的选择性单位面积药剂用量越少越好,能减轻对环境的影响及其改善经济性在土壤、水、空气及收获物中的残留物能迅速分解,不产生不良影响对人畜无害,生产者、使用者和消费者都感到安全在制备剂型时,能使用对环境无污染、毒理学上安全的载体和稀释剂,能制备在各项环境中易于使用的剂型,10.1.2农药的基本要求,对化学药剂的要求,包括对生物活性高、生产和使用都要安全、对环境无不良影响,1、农药的毒性,10.2农药毒性作用方式及其代谢,农药对有机体的有害作用主要表现为使机体组织结构及功能改变。
其作用常分为急性毒性和慢性毒性两种。
急性毒性是指药剂一次进入体内后短时间内引起的中毒现象;毒害作用的大小取决于农药固有的毒性以及作用于有机体的方式和部位。
农药的慢性毒性是指药剂长期反复作用于有机体后,引起药剂在体内的蓄积,或者造表成体内机能损害的累积而引起的中毒现象。
农药毒性,毒性分级LD50农药致死中量LD50500,低毒;辛硫磷、敌百虫,常用半致死剂量(即LD50)即随机选取一批指定的实验动物,用特定的试验方法,在确定的实验条件下,求取杀死一半供试动物时所需的药剂的量,毒性及标识,我国规定禁止使用以下10种农药,
(1)敌枯双;
(2)溴氯丙烷;(3)三坏锡、特普丹;(4)培福朗;(5)蝇毒磷;(6)六六六、滴滴涕;(7)二溴乙烷;(8)杀虫眯;(9)艾氏剂、狄氏剂;(10)汞氏剂。
上节要点回顾,农药定义认为凡具有特殊生物活性的某些化合物及其复配物,可以利用它来影响、控制和调整各种有害生物(包括植物、动物、微生物)的生长、发育和繁殖过程,在保障人类健康和合理的生态平衡前提下,能使有益生物得到有效的保护,有害生物得到抑制的化学药剂称之为农药。
2、农药的类型杀虫剂(触杀剂、熏蒸剂、内吸剂、胃毒剂等)杀菌剂(治疗剂、保护剂、铲除剂、防腐剂等)除草剂(触杀性除草剂、内吸性除草剂等),良好的选择性单位面积药剂用量越少越好,能减轻对环境的影响及其改善经济性在土壤、水、空气及收获物中的残留物能迅速分解,不产生不良影响对人畜无害,生产者、使用者和消费者都感到安全在制备剂型时,能使用对环境无污染、毒理学上安全的载体和稀释剂,能制备在各项环境中易于使用的剂型,3.农药的基本要求,对化学药剂的要求,包括对生物活性高、生产和使用都要安全、对环境无不良影响,10.3农药的创制与开发(P452),10.3.1农药发展及其开发方向,
(1)第一代无机剂及植物性土农药
(2)第二代合成的有机氯、有机磷、氨甲酸酯、拟除虫菊酯。
(3)第三代昆虫内激素(4)第四代昆虫外激素(5)第五代生物农药,理想农药:
高效、低毒、低残留,不对动物细胞只对防治对象如昆虫、微生物和病毒、杂草特有的酶起抑制作用,同时易被日光和微生物分解,即使大量使用也不污染环境,10.3.2农药创制与开发途径,新农药的研制过程大体上可分为“研究”与“开发”两个阶段。
在研究阶段,主要目的是从大量的化合物中筛选出新的农药活性化合物,发现先导化合,经结构优化,筛选开发的侯选化合物。
在开发阶段,则主要是对侯选化合物进行开发试验和安全性评价,最后选定农药新品种,进行工业化开发并商品化。
先导化合物-通过生物测定,从众多的候选化合物中发现和选定的具有某种生物活性的新化合物。
(1)具有新颖的化学结构,并有衍生和改变结构的发展潜力
(2)可作为起始研究模型(3)经结构优化,可开发出受专利保护的新农药品种。
(二)发现先导化合物的主要途径,1、经验筛选这种方法发现的活性化合物完全是依靠机遇,化合物活性和生化机制是不可预测的。
因此,又称为随机筛选。
近年来,经验筛选的重点放在具有新颖化学结构的化合物方面,特别是:
(1)在分子中引入过去农药分子中少见的元素。
(2)新型杂环化合物,2、类推合成:
对已经开发的活性先导化合物进行衍生合成,开发新的农药品种或发现新的二次先导化合物。
3、天然产物模型:
从天然存在的化学品种获得具有生物活性的先导化合物。
如从沙蚕中获得杀虫先导化合物沙蚕毒素,然后进行类推合成开发出杀螟丹、杀虫双、杀虫磺、杀虫环等。
4、生物合理设计生物合理设计:
就是以靶标生物体生命过程中某个关键的生理生化作用机制作为研究模型,人为地设计合成干扰此作用机制的化合物,从中筛选出先导化合物,然后进行结构优化开发。
生物合理设计的主体思维分三步:
第一步:
以昆虫为例:
研究目标昆虫的某一生化途径,该途径的末端产物对昆虫来说是生命攸关的,如果干扰这一途径中的某一环节,昆虫将死亡。
第二步:
研究的干扰机制第三步:
根据研究清楚的靶标,人为地设计这种酶的抑制剂,合成筛选出的杀虫剂5.计算机辅助设计多维定量构效关系模型化方法(MDQSAR),新农药研究开发程序,生产厂商先导化合物的发现小试研究(基础研究)中间试验(过程研究)基础设计(工业规模),小试研究、中试研究,1、小试研究的内容:
(1)选择合成路线。
(2)合成条件优化。
(3)测定和合成反应有关的理化数据,如热量、黏度等,为设备选型及进一步的工艺性试验提供依据。
(4)制定原料,中间体,产品的分析方法(5)进行物料能量衡算,初步评价经济效益(6)提供适量合格产品进行田间药效试验评价和安全性评价,中试研究内容,
(1)验证小试结果
(2)根据工程放大的需要,建立一定规模的中间试验装置(全流程或单元操作)考验工艺流程的合理性和操作条件的可靠性,测定物料平衡,热量平衡及制定过程控制方案。
(3)主要设备材质选择和设备选型(4)较长周期稳定和连续运转,10.4合成化学杀虫剂,10.4.1有机磷杀虫剂,20世纪30年代,德国拜耳Lange,Krueger首次发现,1943年硫特普进入市场。
目前,有机磷杀虫剂仍占杀虫剂近30%的市场,销售额在30亿美元左右,品种(商品)147个。
对硫磷,代表品种:
敌敌畏、对硫磷、乐果、氧化乐果、敌百虫、甲胺磷等。
特点:
易被氧化;受热易分解;持效期有长有短:
施用敌敌畏、辛硫磷2-3天后完全分解失效;施用甲拌磷1-2月以上仍未完全分解。
作用机制:
抑制神经中的乙酰胆碱酯酶(AChE)或胆碱酯酶(ChE)的活性,对媒介昆虫、人和畜的引起毒害。
20个有机磷杀虫剂品种长年占重要地位。
毒死蜱、久效磷、特丁磷、对硫磷、甲基对硫磷、甲胺磷、乙酰甲胺磷、杀螟硫磷、二嗪磷、乐果、氧乐果、敌敌畏、马拉硫磷、辛硫磷、久效磷、甲拌磷、倍硫磷、马拉硫磷、敌百虫、杀扑磷、甲乙拌磷等。
年销售额超过3亿美元:
毒死蜱年销售额超过2亿美元:
甲胺磷、乙酰甲胺磷年销售额超过1亿美元:
甲基对硫磷、特丁磷、乐果、丙溴磷其中有的产品列入“PIC”(PriorInformedConsent)黑名单。
(1)酸酯类,
(2)硫代磷酸酯类,(3)二硫代磷酸酯类,(4)氨基磷酸酯类,甲胺磷乙酰甲胺磷,有机磷杀虫剂中毒,喷雾作业时,易引起急性中毒急性中毒症状:
异常兴奋、痉挛、麻痹、死亡。
解毒剂:
阿托品、解磷定(2-PAM)、双复磷等,有机磷类急性中毒患者,有机磷杀虫剂残留,未去除有机磷杀虫剂残留的韭菜,经碱水洗涤后的蔬菜,根据其特点,用碱水反复洗涤蔬菜水果,能有效减少有机磷杀虫剂的残留量。
农药污染食品的途径及影响因素农田直接施用作物从污染环境中吸收农药食物其他来源的污染a.粮库内用农药食物链、生物富集b.鸡舍施用农药c.食品运输过程中d.事故性污染,有机氯杀虫剂,代表品种:
六六六、滴滴涕、艾氏剂、狄氏剂、林丹、硫丹等。
特点:
杀虫活性高、广谱;持效性长;生产简便、价格低廉;化学稳定性较强、残留污染严重;我国自1983年全面禁止六六六、滴滴涕生产使用作用机制:
滴滴涕作用于昆虫神经的轴突部位;六六六作用于昆虫中央神经的突触部位。
有机氯杀虫剂残留,某市场有机氯农药残留超标的蔬菜和水果,1940年,瑞士的嘉基公司成功地开发了DDT杀虫剂产品,从此DDT在世界范围内得到了广泛地应用。
DDT化学结构式,DDT分子的平面结构图,蔡德勒,1847年,德国著名化学家蔡德勒合成了种有机氯化合物,化合物中含有两个氯苯和一个三氯甲基,化学名称为2,2-双-(对氯苯基),1,1,1-三氯乙烷简称为DDT(我国又称滴滴涕或二二三)。
1932年,瑞士科学家缪勒开始研究有机氯化合物与杀虫活性之间的关系,发现DDT具有以下几个特征:
(1)对害虫毒性很高:
(2)对温血动物和植物相对无害;(3)无
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第十 农药