《緒論植物化學保護》PPT課件

1、農(nóng)藥概論 (植物化學保護) 呂環(huán)照 （ 2012.秋）1可編輯ppt緒 論農(nóng)藥學的概念以及農(nóng)藥的內(nèi)涵 農(nóng)藥發(fā)展史及其趨勢農(nóng)藥學研究的領域農(nóng)藥學面臨的問題 農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要意義農(nóng)藥和化學防治的特點2可編輯ppt一、農(nóng)藥學概念以及農(nóng)藥的內(nèi)涵1、農(nóng)藥學概念農(nóng)藥學主要研究農(nóng)藥的創(chuàng)制與合成，劑型加工，農(nóng)藥作用機理，病、蟲、草害的抗藥性與科學使用，農(nóng)藥殘留與環(huán)境毒理等，是一門化學與生物學、環(huán)境科學、農(nóng)學等相結(jié)合的交叉學科。3可編輯ppt什么是農(nóng)藥？ 根據(jù)農(nóng)藥管理條例，目前我國所稱的農(nóng)藥(pesticides)主要是指用于預防、消滅或者控制危害農(nóng)業(yè)、林業(yè)的病、蟲、草和其它有害生物以及有目的地調(diào)節(jié)植物、

2、昆蟲生長的化學合成或者來源于生物、其它天然物質(zhì)的一種物質(zhì)或者幾種物質(zhì)的混合物及其制劑。4可編輯ppt2 、農(nóng)藥的內(nèi)涵（1）預防、消滅或者控制危害農(nóng)業(yè)、林業(yè)的病、蟲、草和鼠、軟體動物等有害生物的；（2）預防、消滅或者控制倉儲病、蟲、鼠和其他有害生物的，如米蟲、玉米象、擬谷盜等； （3）調(diào)節(jié)植物、昆蟲生長的；（4）用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)產(chǎn)品防腐或者保鮮的；（5）預防、消滅或者控制蚊、蠅、蜚蠊、鼠和其他有害生物的；（6）預防、消滅或者控制危害河流堤壩、鐵路、機場、建筑物和其他場所的有害生物的化學物質(zhì)。 5可編輯ppt二、農(nóng)藥發(fā)展史及其趨勢1、農(nóng)藥的發(fā)展史天然產(chǎn)物應用階段人工制造的無機農(nóng)藥時期有機合成農(nóng)藥時期

3、作用特異和與環(huán)境友好階段2 、農(nóng)藥發(fā)展的趨勢總目標目標要求研發(fā)方向和途徑6可編輯ppt天然產(chǎn)物應用階段是指從人類懂得應用一些植物和礦物等天然產(chǎn)品防治病蟲開始，直至19世紀40年代為止。 除蟲菊 煙 草 魚 藤1、農(nóng)藥的發(fā)展史7可編輯ppt植物藥物：煙草、百部、狼毒、魚藤、除蟲菊、巴豆和藜蘆等。 礦物類：砷化物、石灰、硫磺、銅和汞等。早期人類把包括危害農(nóng)作物的病、蟲、草、鼠害在內(nèi)的嚴重自然災害視為天災 。前古希臘詩人荷馬在其著作中曾提到用硫磺熏蒸可以防病治蟲。公元前年羅馬人使用藜蘆防治蟲、鼠害。8可編輯ppt我國古代周禮中記載渭莽草、蜃炭灰、牡菊、嘉草等可用于殺蟲。 1637年成書的天工開物已提

4、到白砒的燒制和應用（種苗處理），可見當時亞砷酸的生產(chǎn)規(guī)模及作為農(nóng)藥的重要性。本草綱目記載：砒石（As2O3） 、雄黃（ As2S3）、石灰，百部、苦參等都有殺蟲作用。我國農(nóng)民很早就應用魚藤來殺蟲，200年前已使用煙草防治水稻螟蟲。 9可編輯ppt10可編輯ppt人工制造的無機農(nóng)藥時期 19世紀中期20世紀40年代；標志性事件：無機農(nóng)藥最早出現(xiàn)是石硫合劑與波爾多液。1851年，法國人格里森以等量石灰與硫磺加水共煮，制取了格里森水，石硫合劑基本定型。1882年法國人米拉特在波爾多地區(qū)發(fā)現(xiàn)硫酸銅與石灰水混合液能防治病害，并取名為波爾多液。1890年吉勒特提出制造砷酸鈣殺蟲。在莫爾頓和弗納爾德的努力下

5、，砷酸鉛也于1894年面市，并于1906年開始大規(guī)模生產(chǎn)、使用。11可編輯ppt有機合成農(nóng)藥時期20世紀40年代20世紀末；標志性事件：DDT的合成與應用12可編輯ppt1874年德國化學家Zeidler蔡德勒合成出DDT；1939年瑞士化學家Paul Mller發(fā)現(xiàn)DDT能夠有效地殺死昆蟲 ;1944年1月，意大利那不勒斯戰(zhàn)役中虱傳播的斑疹傷寒流行，盟軍用DDT消滅了由寄生蟲傳播的傳染病-斑疹傷寒;Mller在1948年被授予諾貝爾生理學或醫(yī)學獎; 1962年，美國科普作家Rachel Carson出版了寂靜的春天; 目前世界上大部分國家已經(jīng)禁止生產(chǎn)、使用DDT，中國自1983年4月已停止生

6、產(chǎn)并逐步停止使用。 13可編輯ppt Paul Mller(1899-1965) The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1948 14可編輯pptRachel Carson(19071964)15可編輯ppt16可編輯ppt1）主要品種類型（1）有機氯：DDT，666等;（2）有機磷：甲胺磷等;（3）氨基甲酸酯：滅多威等;（4）沙蠶毒素：殺螟丹等;（5）擬除蟲菊酯：氯氰菊酯等。17可編輯ppt2）特 征（1）使用量低； （2）防效高； （3）作用迅速；（4）作用譜廣；（5）毒性較高，對天敵殺傷力大，有機氯類性質(zhì)穩(wěn)定，不易分解，存在殘留殘毒等問題。

7、18可編輯ppt作用特異和與環(huán)境友好階段 20世紀末 主要特征： 1）作用緩慢但影響長遠（蟲酰肼） 2）結(jié)構(gòu)和作用靶標新穎（氟蟲腈） 3）活性高（甲維鹽） 4）低毒安全（康寬） 5）不易產(chǎn)生抗藥性 6）加工與使用技術明顯提高（水分散粒劑 ）19可編輯ppt2 、農(nóng)藥發(fā)展的趨勢 總目標: “綠色” “環(huán)?！?“與環(huán)境相容（友好）”， 符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展要求。 20可編輯ppt目標要求:1）靶標新穎； 2）選擇性高； 3）有適當持效期；4）易降解； 5）不易產(chǎn)生抗藥性；6）使用簡便。21可編輯ppt研發(fā)方向和途徑:1）從天然產(chǎn)物中篩選先導化合物 許多生物通過長期的自然選擇和生存斗爭，本身產(chǎn)生某

8、些能夠防御有害生物侵害的化合物，分離提純這些物質(zhì)并分析其結(jié)構(gòu)，以此為模板，即可人工合成活性高的類似結(jié)構(gòu)，如擬除蟲菊酯、沙蠶毒素等。2）開發(fā)新型高效安全化合物例如煙堿類殺蟲劑：吡蟲啉，噻蟲嗪和啶蟲脒等。 22可編輯ppt3）開發(fā)新靶標化合物如作用于昆蟲魚尼丁受體的化合物（康寬）。導致內(nèi)部鈣離子無限制地釋放，阻止肌肉收縮，從而使害蟲迅速停止取食，出現(xiàn)肌肉麻痹、活力消失、癱瘓，直至徹底死亡。4）發(fā)展昆蟲生長發(fā)育調(diào)節(jié)劑主要指保幼激素、蛻皮激素、幾丁質(zhì)合成抑制劑和不育劑等。它們并不直接殺死害蟲，但能夠干擾害蟲的行為或生理生化過程，達到控制害蟲種群的目的。 如烯蟲酯、蟲酰肼和滅幼脲等。23可編輯ppt5）

9、改造老品種，研制新劑型一些老品種經(jīng)結(jié)構(gòu)改變，高毒變低毒，或在環(huán)境中穩(wěn)定性降低。如從甲胺磷開發(fā)出乙酰甲胺磷；從克百威到丁硫克百威、丙硫克百威。新化合物毒性下降到20-50分之一，活性不變，殺蟲譜發(fā)生變化。加工劑型溶劑已轉(zhuǎn)用安全的，如以水為主的懸浮劑（SC）、干懸浮劑（DF）、片劑（DT）、水溶性粒劑（SG）、水分散性粒劑（WG）和水乳劑（EW）等6）基因工程應用將抗蟲抗病或抗除草劑基因轉(zhuǎn)入作物體內(nèi)，培育新的轉(zhuǎn)基因作物，如抗蟲棉、玉米和馬鈴薯；以及抗草甘膦大豆、玉米、棉花等。 24可編輯ppt基因工程防治：以Bt棉為例 優(yōu)點：1. 可以減少化學農(nóng)藥的使用 2. 對靶標害蟲防效較高，特別是鉆蛀性害蟲

10、 3. 抗蟲棉能夠持續(xù)表達殺蟲蛋白，與其他措施兼容性好 4. 和化學農(nóng)藥無交互抗性 5. 對非靶標生物安全 6. 對環(huán)境安全 缺點：1. 很難同時防治同一作物上的多種病蟲害 2. 選擇壓持久，有潛在抗性風險 3.易導致次要害蟲上升關鍵：不僅僅是純技術上的問題25可編輯ppt三、農(nóng)藥學研究的領域1）農(nóng)藥合成和生產(chǎn)；2）農(nóng)藥的加工及應用技術；3）農(nóng)藥的作用機理和有害生物的抗藥性；4）農(nóng)藥的生物測定；5）農(nóng)藥分析及殘留； 6）農(nóng)藥毒性和毒理；7）農(nóng)藥環(huán)境毒理等。26可編輯ppt四、農(nóng)藥學面臨的問題1、抗藥性2、殘留毒性3、再猖獗4、次要害蟲上升為主要害蟲27可編輯ppt抗藥性 (Resistance

11、)：昆蟲具有耐受殺死正常種群大部分個體藥量的能力，在其種群中發(fā)展起來的現(xiàn)象。交互抗性（Cross Resistance）：昆蟲的一個品系由于相同的抗性機理或相似作用機理或類似化學結(jié)構(gòu)，對于選擇藥性以外的其它從未使用過的一種藥劑或一類藥劑也產(chǎn)生抗藥性的現(xiàn)象。負交互抗性：指昆蟲的一個品系對一種殺蟲劑產(chǎn)生抗性后，反而對另一種未用過的藥劑變得更為敏感的現(xiàn)象。多抗性（Multiple Resistance）：指昆蟲的一個品系由于存在多種不同的抗性基因或等位基因，能對幾種或幾類藥劑都產(chǎn)生抗性。1、抗藥性28可編輯ppt殺蟲劑起了選擇壓力的作用。抗藥性程度，一般通過比較抗性品系和敏感品系的致死中量的倍數(shù)來確

12、定，對農(nóng)業(yè)害蟲來說，如果抗性倍數(shù)在5倍（衛(wèi)生害蟲在5-10倍）以上，一般說昆蟲已產(chǎn)生了抗藥性?？剐员稊?shù)愈大，其抗性程度愈高。29可編輯ppt2、殘留毒性殘留毒性( Residue)：農(nóng)藥使用后，農(nóng)藥及其代謝物的物質(zhì)殘存。農(nóng)藥殘留主要由于一部分農(nóng)藥具有很強的化學穩(wěn)定性，施用后不易降解，仍有大部分或部分殘留在土壤中，作物上及其它環(huán)境中。其危害嚴重，主要有：對作物的污染；對后茬作物的影響（藥害）；對大氣、水系和土壤的污染；對水生動物、禽、獸、食品、人體污染；生物富集作用；殺傷天敵昆蟲、蜘蛛、螨類、蜜蜂、家蠶和土壤生物等。30可編輯ppt農(nóng)藥農(nóng)業(yè)有害生物靶標作物無害分解物大氣 水體 土壤在收獲物上的殘

13、留非靶標生物： 魚、蝦等水生生物 鳥禽等野生生物 益蟲 微生物非靶標作物： 后茬作物 周邊作物 使用人、畜31可編輯ppt32可編輯ppt3、再猖獗再猖獗(Resurgence)：是指使用某些農(nóng)藥后，害蟲密度在短時期有所降低，但很快出現(xiàn)比未施藥的對照區(qū)增大的現(xiàn)象。害蟲再猖獗的原因是復雜的，概括起來有：1、天敵區(qū)系的破壞；2、殺蟲劑殘留或代謝物對害蟲的繁殖有刺激作用；3、化學藥劑改變了寄主植物的營養(yǎng)成分等。33可編輯ppt再猖獗的報道很多。如田間施用溴氰菊酯后，會導致稻褐飛虱再猖獗，原因之一在于其對天敵的殺傷力大于褐飛虱，導致了天敵數(shù)量的降低。此外，溴氰菊酯還可刺激雌性褐稻虱的產(chǎn)卵量，并使水稻有

14、更多的分蘗和葉片，導致褐稻虱的遷入量的增加。在常用濃度下，西維因、甲基對硫磷、克百威和馬拉硫磷等極易顯著的使柑橘葉螨產(chǎn)生再猖獗。施藥次數(shù)越多，越易產(chǎn)生再猖獗。34可編輯ppt4 、次要害蟲上升為主要害蟲例如：有效防治棉鈴蟲后，棉田的煙粉虱和綠盲蝽危害加重；利用抗蟲棉后棉田螨害嚴重；闊葉作物田的闊葉雜草防除難等。35可編輯ppt世界五大難題：人口、糧食、能源、自然資源、環(huán)境問題人口1975：40.58億，耕地14.8億公頃 2000：60.52億，耕地15.5億公頃 2005：64.77億21世紀中葉：90-120億五、 農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要意義人口增加了50% 耕地增長不到5%36可編輯pp

15、t 病、蟲、草、鼠等有害生物對農(nóng)作物及其產(chǎn)品造成的損失平均為收獲量的30%35%, 收獲后的損失估計為10%20% 。作物 損失率 甘蔗54%水稻47.1%玉米35.6%棉花33.9%小麥24.4%37可編輯ppt有害生物世界中國昆蟲10000838線蟲810萬 微生物2千 742 雜草 1千 64鼠22人們與農(nóng)業(yè)有害生物的斗爭是永無止境的！化學防治是各種防治措施中最有效的一種！ 38可編輯ppt六、農(nóng)藥和化學防治的特點高效性：許多新的化合物每畝使用的有效成分質(zhì)量在1g或1g以下。如硝基亞胺類、二酰胺類殺蟲劑、甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑、磺酰脲類、咪唑啉酮類除草劑等。39可編輯ppt 速效性：對害

16、蟲的擊倒速度可以在10分鐘以內(nèi)，甚至更短！ 如擬除蟲菊酯類殺蟲劑對蚊子 的擊倒速度可以在數(shù)秒鐘以內(nèi)。 40可編輯ppt方便性： 單位時間和勞動者可以實施大面積防治 ，對于防治一些暴發(fā)性病蟲害尤為重要。41可編輯ppt 實用性：機動靈活，可在多種場合任意使用，又可因劑型、機械等條件的配合而廣 泛應用。大多數(shù)農(nóng)藥品種的施用沒有地域及生物種群的限制，此外，農(nóng)藥可以大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)、產(chǎn)量及質(zhì)量容易得到保證；品種及劑型繁多，可供選擇的余地很大。 42可編輯ppt應急性：突發(fā)災害發(fā)生時唯一有效方法。在突發(fā)或暴發(fā)性病蟲害時，如蝗蟲、粘蟲和飛虱以及銹病和白粉病發(fā)生時，只有采用化學防治方法才能夠快速、及時將其撲

17、滅。 43可編輯ppt2002年亞洲飛蝗從境外遷入44可編輯ppt2005年大量西藏飛蝗成蟲遷入青稞田危害45可編輯ppt46可編輯ppt小麥條銹病47可編輯ppt經(jīng)濟性： 省工、省錢、省時間、防治及時。一般情況下為：投資1元可收入2.89-29元，經(jīng)濟效益為成本的6倍以上。 農(nóng)藥在各種作物的生產(chǎn)成本中所占的比例水稻5.6%柑橘9.1%蔬菜5.5%蘋果7.1%48可編輯ppt日本： 未用除草劑，每畝（折算）需除草工時為330小時 使用除草劑，每畝（折算）僅為28.8小時增產(chǎn)： 美國 （殺線蟲劑）甜菜175%大豆91%菲律賓（除草劑）水稻50%巴基斯坦（殺蟲劑）蘋果7.1%節(jié)省勞力： 49可編輯ppt救救我們吧！保護我們就是保護你自己！50可編輯ppt教 材徐漢虹主編植物化學保護第四版 2007 中國農(nóng)業(yè)出版社51可編輯ppt參考書1、陳年春，農(nóng)藥生物測定技術，北京農(nóng)大出版社。2、屠予欽，農(nóng)藥使用技術原理，上?？萍汲霭嫔?。3、唐振華,農(nóng)藥害蟲抗藥性，中國農(nóng)業(yè)出版社。4、趙善歡，昆蟲毒理學，中國農(nóng)業(yè)出版社5、吳文君，農(nóng)藥學原理，陜西科學出版社。52可編輯ppt雜 志農(nóng)藥、世界農(nóng)藥、農(nóng)藥學學報、植物保護、植物保護學報、昆蟲知識、昆蟲學報、中國農(nóng)業(yè)科學、