植物化学保护

**章植物化学保护基础知识 　　【知识能力要求】 　　1.了解农药发展的历史进程； 　　2.掌握农药分类的依据及类型； 　　3.掌握农药的基本概念及重要的测定指标。 　　【导语】 　　2015年统计的世界人口数量为7315294411人，已超过 70亿人，2025年将达到80亿人，2050年将达到90亿人。随着世界人口的急剧增长，人类对粮食的需求不断增加，农业生产发展的紧迫性不言而喻。除了培育优良品种、改良耕作栽培制度外，加强植物保护，减少病虫草害对粮食生产造成的损失至关重要。农药作为粮食丰产丰收的保障，其发展与农业种植效率和产量的提高有着紧密的联系。植物化学保护课程是应用化学农药防治害虫、害螨、病害、杂草及其他有害生物，保护农林业生产的一门实用学科。 　　**节　农药的定义和分类 　　一、农药的定义 　　农药（pesticide）是指用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草和其他有害生物，以及有目的地调节、控制、影响植物和有害生物代谢、生长、发育、繁殖过程的化学合成的或者来源于生物、其他天然产物及应用生物技术生产的一种物质或者几种物质的混合物及其制剂。 　　农药的含义和范围，古代和近代有所不同，不同国家也有差异。古代主要是指天然的植物性、动物性、矿物性物质，近代主要指人工合成的化工产品。美国称为“经济毒剂”（economic poison），欧洲称为“农用化学品”（agrochemicals）、“生物合理农药”（biorational pesticide）和“环境和谐农药”（environmental acceptable pesticide and environmental friendly pesticide）。 　　农药包含下列几层含义：①预防、消灭或控制危害农林作物、农林产品和环境中的病、虫、草、鼠等有害生物的化学物质及有目的地调控植物的植物生长调节剂；②提高这些药剂药效的辅助剂、增效剂；③包括一些特异性农药，如不育剂、拒食剂、驱避剂、昆虫生长发育抑制剂、保幼激素、蜕皮激素等；④包括来源于生物和其他天然物质的生物源农药和用天敌活体生物商品防治有害生物的生物体农药（也称天敌农药）。 　　农药作为一种毒剂（toxicant），与其他毒剂有着很大的不同，应具备下列条件。 　　1）使用极少量，加上人为的技术措施（所谓人为的技术措施就是指合理的使用方法，*佳的用药时期，选择适宜的农药剂型，这也称为化学防治技术），造成有机体死亡，或者干扰和破坏生理生化各系统的正常功能。 　　2）低残留，不污染环境，对高等动物无积累中毒作用，没有致癌、致畸、致突变作用。 　　在人们对环境质量要求不断提高的今天，对农药的要求越来越严格，同时也促进了农药的迅猛发展。农药学科不断吸取近代生物化学、分子生物学和基因工程等学科的*新成就，用有机化合物影响、控制和调节各种有害生物的生长、发育和繁殖过程。在保障人类健康和合理生态平衡的前提下，使有益生物得到有效的保护，有害生物得到较好的控制，以促进现代农业向可持续农业方向发展。因此，在这个过程中所使用的具有特殊生物活性的有机物质都可统称为农药。 　　二、农药的分类 　　根据农药的定义可知，农药种类繁多。为了便于认识、研究和使用农药，可根据农药的用途、成分、防治对象、作用方式和作用机制等进行分类。 　　（一）根据农药原料来源分类 　　1）无机农药（inorganic pesticide）：由天然矿物质原料加工、配制而成的农药，如硫黄、石灰、硫酸铜、磷化铝等。 　　2）有机合成农药（synthetic-organic pesticide）：有机化学合成的主要由碳、氢元素组成的农药。目前大多数农药都属于有机合成农药，如敌敌畏、多菌灵、烟嘧磺隆。 　　3）生物源农药（biogenic pesticide）：利用生物活体或生物产生的天然活性物质作为农药，以及按照天然活性物质的化学结构或类似衍生结构人工合成的农药。其与环境兼容性好，对靶标生物相对安全，在环境中易降解，如植物性农药（烟草、除虫菊、印楝等）、微生物农药（苏云金杆菌、农用抗生素等）。 　　（二）根据作用对象分类 　　1）杀虫剂（insecticide）：对昆虫机体有直接毒杀作用，以及通过其他途径可控制其种群形成或可减轻害虫为害程度甚至消除害虫为害的药剂。 　　2）杀菌剂（fungicide）：对病原菌能起到杀死、抑制或中和其有毒代谢物，因而可使植物及其产品免受病菌为害或可消除病症的药剂。 　　3）除草剂（herbicide）：可以用来防除杂草的药剂。 　　4）杀螨剂（acaricide，miticide）：可以防除植食性有害螨类的药剂。 　　5）杀鼠剂（rodenticide）：用于毒杀多种场合中各种有害鼠类的药剂。 　　6）杀线虫剂（nematocide，nemacide）：用于防治农作物线虫病害的药剂。 　　7）植物生长调节剂（plant growth regulator）：对植物生长发育有控制、促进或调节作用的药剂。 　　8）杀软体动物剂（molluscicide）：用来防治蜗牛、蛞蝓、田螺、钉螺等有害软体动物的药剂。 　　（三）杀虫剂根据作用方式分类 　　1）触杀剂（contact poison）：杀虫剂与虫体接触后，经过虫体体壁渗透到体内，引起虫体中毒的杀虫剂，如辛硫磷、异丙威。目前使用的杀虫剂大多数属于此类，对各类口器的害虫都适用，但对体被蜡质等保护物的害虫（如蚧、粉虱等）防治效果不佳。 　　2）胃毒剂（stomach poison）：杀虫剂经害虫口腔进入虫体，被消化道吸收后进入体内，到达靶标才可起到毒杀作用的药剂，如辛硫磷。胃毒剂适用于防治黏虫、蝗虫、蝼蛄等咀嚼式口器的害虫，以及防治虹吸式和舐吸式等口器的害虫。 　　3）内吸剂（systemic poison）：杀虫剂能被植物的根、茎、叶或种子吸收并传导到其他部位，使害虫吸食或接触后中毒死亡的药剂，如吡虫啉。内吸剂对刺吸式口器害虫效果较好。 　　4）熏蒸剂（fumigant poison）：以气体状态通过昆虫的呼吸器官进入体内而引起昆虫中毒死亡的药剂，如敌敌畏、磷化铝、氰氨化钙等。使用时应在密闭条件下，如氰氨化钙防治地下害虫、土传病原菌和磷化铝片剂防治温室害虫和果树蛀干性害虫等。 　　5）拒食剂（insect antifeedant）：农药所挥发的蒸气可影响昆虫的味觉器官，使昆虫厌食，不再取食，*后因营养衰竭而死亡的药剂，如拒食胺、印楝素、川楝素等。印楝素浓度为 002～01μg/mL时对多种害虫如鳞翅目、直翅目等有效。 　　6）引诱剂（rodents attractant）：使用后依靠其物理化学作用（颜色、气味、光、微波信号、信息素等）可将害虫诱聚而利于歼灭的药剂。例如，糖、醋加敌百虫做成毒饵，以诱杀黏虫。 　　7）驱避剂（insect repellent）：农药所挥发的蒸气使昆虫感到不快而起到驱避作用，一般对昆虫无毒杀作用，如避蚊油、卫生球（樟脑丸）、避蚊胺等。 　　8）昆虫生长调节剂（insect growth regulator）：通过昆虫胃毒或触杀作用，进入昆虫体内，阻碍几丁质形成，影响内表皮生成，使昆虫蜕皮变态时不能顺利蜕皮、卵的孵化和成虫的羽化受阻或虫体发育成畸形而发挥杀虫效果，如灭幼脲、噻嗪酮等。 　　（四）杀虫剂根据化学结构分类 　　1）有机氯杀虫剂，如滴滴涕（DDT）、六六六（666）等。 　　2）有机磷杀虫剂，如敌敌畏、辛硫磷、丙溴磷等。 　　3）氨基甲酸酯类杀虫剂，如抗蚜威、丁硫克百威等。 　　4）拟除虫菊酯类杀虫剂，如氰戊菊酯、甲氰菊酯、氟溴氰菊酯等。 　　5）沙蚕毒素类杀虫剂，如杀虫双、杀螟单等。 　　6）氯化烟酰类杀虫剂，如吡虫啉、啶虫脒等。 　　（五）杀菌剂根据作用方式分类 　　1）保护性杀菌剂（protective fungicide）：在病害流行前施用于植物体表或体外直接与病原菌接触，杀死或抑制病原、保护植物免受其害，如波尔多液、速克灵、百菌清等。 　　2）治疗性杀菌剂（therapeutic fungicide）：在植物已经感病以后施药，可渗入植物组织内部，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。 　　3）铲除性杀菌剂（eradication fungicide）：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。一般用于播前土壤处理、植物休眠期或种苗处理。常见的有甲醛、五氯酚、高浓度的石硫合剂等。 　　4）免疫性杀菌剂（immune fungicide）或诱抗剂（resistance inducer）：施药后可使植物产生抗药性能，不易遭受病原菌的侵染和危害，如诱抗剂等。 　　（六）杀菌剂根据化学结构分类 　　1）铜制剂，如波尔多液、王铜、壬菌铜、噻菌酮等。 　　2）无机硫杀菌剂，如硫黄、石硫合剂等。 　　3）有机硫杀菌剂，如代森锰锌、福美双、克菌丹等。 　　4）芳烃类杀菌剂，如五氯硝基苯、百菌清等。 　　5）苯并咪唑类杀菌剂，如多菌灵、噻菌灵、甲基硫菌灵、乙霉威等。 　　6）羧酰替苯胺类杀菌剂，如萎锈灵、氧化萎锈灵、戊菌隆等。 　　7）甾醇生物合成抑制剂，如咪鲜胺、三唑酮、烯唑醇、腈菌唑、苯醚甲环唑等。 　　8）苯基酰胺类杀菌剂，如甲霜灵、精甲霜灵、霜灵等。 　　9）噻唑/噻二唑类杀菌剂，如三环唑、烯丙苯噻唑、叶枯唑等。 　　10）β-甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂，如嘧菌酯、醚菌酯、肟菌酯等。 　　11）苯吡咯类和苯胺基嘧啶类杀菌剂，如咯菌腈、嘧霉胺等。 　　12）氨基甲酸酯类、异唑类、取代脲类和甲氧基吗啉类杀菌剂，如霜霉威、恶霉灵、霜脲氰、氟吗啉、烯酰吗啉等。 　　13）抗生素，如井冈霉素、中生菌素等。 　　14）无杀菌毒性化合物，如活化酯等。 　　15）有机磷和二甲酰亚胺类杀菌剂，如异稻瘟净、乙烯菌核利、腐霉利、异菌脲等。 　　（七）除草剂根据作用方式分类 　　1）灭生性除草剂（sterilant herbicide）：对植物缺乏选择性或选择性小的除草剂，又称非选择性除草剂（non-selective herbicide）。它对杂草和作物均有伤害作用，如百草枯、草甘膦等。主要用于田边、公路和铁道边、水渠旁、仓库周围、休闲地、果园、林下。 　　2）选择性除草剂（selective herbicide）：在一定环境条件与用量范围内，能够有效地防治杂草而不伤害作物，只杀某一种或某一类杂草的除草剂。例如，敌稗只杀死稗草，对水稻无害；苯磺隆用于小麦田防除双子叶杂草；莠去津是玉米地杂草的有效除草剂，对玉米无毒。农业生产中应用的除草剂大多是选择性除草剂。 　　（八）除草剂根据施用方式分类 　　1）土壤处理剂：通过杂草的根、芽鞘或胚轴等部位进入植物体内发生毒杀作用，一般是在播种前或播种后出苗前施药，也可在果树、桑树、橡胶树等林下施药，如氟乐灵、恶草酮、异丙甲草胺等。 　　2）茎叶处理剂（postemergence herbicide）：以喷洒方式将药剂施于杂草茎叶的除草剂，利用杂草茎叶吸收和传导来消灭杂草，也称苗（期）后处理剂，如苄嘧磺隆、烟嘧磺隆、精喹禾灵、精吡氟禾草灵、精唑禾草灵、烯禾啶等。 　　3）茎叶、土壤处理剂：可做茎叶处理，也可做土壤处理，如莠去津等。 　　（九）除草剂根据化学结构分类 　　1）苯氧羧酸类，如2，4-二