植物化学保护西大 ppt.docx

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植物化学保护西大ppt

1.植物化学保护

主讲：

邓新平、丁伟、何林

绪论

植物化学保护：

是应用化学农药来防治害虫、病菌、杂草

及其它有害生物，保护农、林业生产的一门科学，是植物保护

的重要手段。

本课程的教学目的，是通过理论和实践课程学习，掌握主

要农药的理化性质、剂型加工、作用机理及合理使用的基本知

识和相关技能，了解农药与有害生物抗药性和生物安全的关

系，以便在生产上能够正确合理地使用化学防治方法，高效、

安全、经济地防治农作物有害生物，并能独立进行科学试验，

理论联系实际地解决一些化学防治中的问题。

一、农药的发展及现状

1．天然药物时代

约19世纪70年代以前

2．无机合成农药时代

约自19世纪70年代至20世纪40年代中期

3．有机合成农药时代

自20世纪40年代中期至今

（1）前期（40年代中期至60年代末期）

特点：

●农药化合物、化学结构、类型与品种蓬勃发展；

●比无机农药时代单位面积用药量下降了一个数量级；

●对农药品种性能的追求是：

活性谱广，杀灭性、持效

性强的品种，高毒、高残留品种所占的比例较大；

●尚未重视农药对生态及环境的影响；

●在管理方面侧重对质量及药效的监督。

（2）当代有机农药时期（60年代末至今）

特点

●有机农药向高效、低毒、低残留方向发展；

●重视农药对生态环境的影响；

●强化了对农药的管理；

●生物及生物源农药得到极大的重视，发展十分

迅速；

●有害生物控制理论在农药的研制与开发中得到

广泛应用。

1.农药残留（Residue）

农药使用后残存于生物体、农副产品和环境中的微量农

药原体、降解物和杂质的总称。

2.有害生物抗药性（Resistance）

有害生物具有忍受杀死正常种群大多数个体的药量的能

力在其种群中发展起来的现象。

3.有害生物再猖獗（Resurgence）

施用农药后，有害生物的种群数量会在短时期内有所降

低，但很快出现比未施药区增大的现象。

三、化学防治在农业可持续发展

中的地位和作用

可持续发展：

既能满足当代人的需要，又不对后代人满

足其需要的能力构成危害的发展。

化学农药在农业的可持续性发展中占有一席之地。

（一）化学农药在农林业有害生物防治中的效果十分明显

1．化学农药的高效性

2．化学农药的速效性

3．化学农药的广谱性

4．使用方便，适应性广

5．经济效益显著（投入产出比=1︰6-10）

（二）日益严重的人口、粮食危机需要化学农药

解决燃眉之急

1．人口基数太大，人类难以在短时间内有效控制

人口数量；

2．农村城市化以及耕地的荒漠化，大幅度减少了全球

的耕地面积；

3．采用其它方法以提高粮食产量有较大的难度；

（1）提高管理水平

（2）提高复种指数（包括多季栽培，设施栽培）

（3）种子改良

（三）化学农药自身的发展与可持续性发展战略越来越吻合

1．部分高毒、高残留农药得到有效控制；

2．近年开发的一些高效、低毒、低残留农药品种，将农

药用量控制在一个较低的水平；

3．农药新剂型及新的使用技术，有效的降低了农药对环

境的影响；

4．生物农药的开发和应用已成为共识。

5.开发高效、低毒、低残留，对环境友好的农药，已成

为农药发展的方向。

（四）现有的防治手段无法完全取代化学防治

2.第一章植物化学保护的基本概念

第一节农药的定义及分类

一、农药的定义

用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草和其它有害生物，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、其它天然物质的一种物质或者几种物质的混合物及其制剂。

第一节农药的定义及分类

二、农药的分类

（一）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。

2.有机农药

主要由碳氢元素构成的一类农药。

第一节农药的定义及分类

（二）按用途分类

1.杀虫剂

2.杀菌剂

3.除草剂

4.杀螨剂

5.杀线虫剂

6.杀鼠剂

7.植物生长调节剂

第一节农药的定义及分类

（三）按作用方式分类

杀虫剂

1.触杀剂；2.胃毒剂；3.熏蒸剂；4.内吸剂；

5.拒食剂；6.驱避剂；7.引诱剂

杀菌剂

1．保护性剂；2．治疗剂：

3．铲除性杀菌剂：

除草剂

1.是否具有输导性：

（1）输导型除草剂；

（2）触杀型除草剂：

2.是否具有选择性：

（1）选择性除草剂；

（2）灭生性两大类：

第一节农药的定义及分类

（四）按作用机制（机理）进行分类

根据农药导致有害生物死亡的生理生化原因分类。

（五）按化学结构分类

利用具有相似化学结构及功能基团的化合物，其生

物活性相似的原理进行分类。

（六）综合分类法

生物农药

狭义生物农药：

以活体生物为农药有效成分所开发的农药。

生物源天然产物农药：

以植物、动物、微生物等所产生，具有农用活性的次

生代谢产物开发的农药。

广义生物农药：

以活体生物，以及植物、动物、微生物等所产生，具

有农用活性的次生代谢产物为有效成分开发的农药。

第二节农药的毒力与药效

毒力：

药剂对供试生物作用的性质和程度。

药效：

指农药对病虫害或杂草的毒杀效果，是药剂与其

它综合因素对供试生物作用的结果。

综合因素包括：

农药剂型、寄主植物、有害生物

的生育期、使用方法、田间环境因素等。

第二节农药的毒力与药效

一、农药毒力的测定及表达

（一）农药毒力的测定

农药毒力测定的基本条件

1.标准的供试药剂

2.标准的供试生物

3.标准的试验条件

4.标准的测试方法

第二节农药的毒力与药效

（二）农药毒力的表达

使一定比例的供试生物产生某种特定反

应所用的药剂“剂量”

ED50（有效中量）

EC50（有效中浓度）

LD50（致死中量）

LC50（致死中浓度）

第二节农药的毒力与药效

二、农药药效的测定及表达

（一）农药药效的测定

农药药效测定要求的基本条件：

1.试验材料及土壤肥力基本一致

2.田间病虫草害发生严重

3.正常的田间管理制度和合适的气候条件

4.正确的试验设计

第二节农药的毒力与药效

（二）农药药效的表达

1.杀虫剂（杀螨剂）的防效

（1）以害虫种群数量的变化表示药效

第二节农药的毒力与药效

三、影响药效的主要因素

（一）药剂本身对药效的影响

1.药剂的有效成分：

2.药剂剂型：

3.药剂使用浓度

（二）防治对象对药效的影响

1.生物学特性

2.种群特性

3.个体生理状况

（三）环境因素对药效的影响

1.温度

▼通过影响生物体的生理活动而影响药效。

▼通过影响药剂的理化性状，进而影响药效。

2.湿度

3.雨水

4.风

5.土壤

6.作物长势

第三节、农药对作物的影响

一、农药对作物的药害

农药因使用不当，对农作物所造成的伤害称为药害。

（一）影响作物产生药害的主要因素

1.农药性质：

2.作物：

（1）作物种类；

（2）作物生育期

（3）作物长势

3.环境条件：

施药时及施药后的气候条件。

第三节、农药对作物的影响

（二）作物药害的类型及主要症状

1.急性药害

施药后短期内即产生的药害。

症状主要表现为：

叶面产生各种斑点、穿孔，灼焦、

枯萎、黄化、落叶

2.慢性药害

施药后经过较长时间或多次施药后才能出现出症状。

症状主要表现为：

叶片增厚、硬化发脆、容易穿

孔破裂、叶片、果实畸形；植株矮化、根部肥

大粗短等等

第三节、农药对作物的影响

二、农药对作物生长发育的刺激作用

●大多数农药适当使用后对植物会有刺激

生长发育的作用。

●但这种刺激生长作用，需要经过严密的

比较研究才能确认。

●一般农药不允许作为植物生长调节剂使用。

第四节农药的毒性

■定义：

农药对高等动物的毒害作用称为毒性。

■毒性的分类：

1.急性毒性

供试动物摄毒后（口腔、皮肤、呼吸），在短期内

表现出中毒症状，称为急性中毒。

农药具有导致供试动物出现急性中毒症状的特性，

称为急性毒性。

第四节农药的毒性

第四节农药的毒性

2.慢性毒性

供试动物长期、连续地摄毒，毒剂在体

内积累，引起内脏机能受损，阻碍正常

生理代谢，在较长时间后表现出中毒症

状，称为慢性中毒。

农药具有导致供试动物出现慢性中毒症状

的特性，称为慢性毒性。

第四节农药的毒性

3.亚急性毒性

供试动物长期、连续地摄毒，较长时间后

表现出中毒症状，称为亚急性中毒。

农药具有导致供试动物出现亚急性中毒症

状的特性，称为亚急性毒性。

3.第二章

农药的剂型加工和应用

第一节、农药剂型加工的意义和农药分散度

第一节、农药剂型加工的意义和农药分散度

一、农药加工的意义

绝大多数的原药必须进一步加工为制剂后，

才能使用。

因为原药加工成制剂后，可以：

1．提高原药的分散度；

2．改变原药的物理性能：

3．降低原药的相对毒性：

4．拓宽原药的使用范围；

第一节、农药剂型加工的意义和农药分散度

二、农药的分散度

（一）农药的分散体系：

原药或制剂在分散介质中分散而形成的各种体系。

其中分为三种情况：

1．原药在制剂加工中，与辅助剂形成的分散体系。

2．制剂在使用前的配制中，与分散介质形成的分散体系。

3．药剂在施用时，与空气间形成的分散体系。

第一节、农药剂型加工的意义和农药分散度

（二）农药的分散度

原药或制剂被介质分散的程度称分散度

第一节、农药剂型加工的意义和农药分散度

三、分散度对药剂应用性能的影响

（一）提高分散度对药剂性能的影响

1．增加覆盖面积

2．增强药剂颗粒在处理表面的附着性

3．改变颗粒运动性能

当颗粒直径＜10μm时，在空间形成烟粒或弥雾，其运动性能具有明显的“布朗氏”运动特点。

当粉粒直

径＞10μm，且粉粒不呈圆球形时，产生飘翔效应，使

粉粒在阻尼介质中偏离运动方向。

从理论上讲、这两种情况有利于药粒均匀分布。

第一节、农药剂型加工的意义和农药分散度

第一节、农药剂型加工的意义和农药分散度

4．提高药剂颗粒表面能

5．提高悬浮液的悬浮率及乳液的稳定性

可湿性粉剂的颗粒直径与悬浮率的关系，可以通过下

式看出：

第一节、农药剂型加工的意义和农药分散度

（二）适当控制分散度对农药性能的影响

1．改进施药技术

常量喷雾：

雾滴颗粒为180～200um，附着性差，药

剂的回收率很低（20%左右）；

超低容量喷雾：

雾滴颗粒直径为15～75un，附着性

好，但雾滴太细，容易在喷洒过程中漂移流失；

弥雾法施药，其雾滴直径为50～100um，附着性好、

漂移性小。

第一节、农药剂型加工的意义和农药分散度

2．改进制剂加工技术

第二节、农药助剂

农药辅助剂是农药剂型加工或使用中，用于改善药剂理化性质的辅助物质，简称农药助剂。

一、农药助剂种类

（一）填充剂或简称填料（fillers，amers）:

农药加工时，为调节

成品含量和改善物理状态而添加的固态物质。

（二）润湿剂（wettinggents）:

可以降低水的表面张力，使水易于

在固体表面润湿与展布的助剂。

（三）乳化剂（emulsifiers）:

能使原来互不相溶的两相液体，其中

一相以极小的液珠稳定分散在另一相中，形成不透明或半透

明乳浊液的助剂。

（四）溶剂（solvents）用于溶解农药原药的液体。

（五）增效剂（synergists）:

本身无生物活性，但少量加入，能大幅

度提高农药毒力和药效的助剂。

第二节、农药助剂

二、表面活性剂的作用、种类与应用

能够显著降低液体表面张力的物质统称为表面活性剂。

（一）表面活性剂的结构和对降低表面张力的作用原理

1.表面活性剂的表面活性现象

第二节、农药助剂

第二节、农药助剂

第二节、农药助剂

第二节、农药助剂

2.表面活性剂降低液体表面张力的原理

液体表面张力：

液体表面分子向心收缩的能力。

第二节、农药助剂

第二节、农药助剂

（二）表面活性剂的种类

1．阴离子型表面活性剂

在水中可解离成阴离子和阳离子两部分，以阴离子（疏水基）产生降低表面张力作用。

（1）碱金属皂类

分子结构简式为：

R—COONa（K），

（2）硫酸化脂肪酸类

分子结构简式为：

R－OSO3Na，

（3）磺酸盐类

分子结构简式为：

R－SO3Na（Ca），其中“R”为烷基芳基。

第二节、农药助剂

2．非离子型表面活性剂

在水中不解离，性质稳定，抗硬水，有良好的乳

化、润湿、分散、助溶等性能，是农药加工使用

的主要乳化剂。

3．混合型乳化剂

2种或2种以上的乳化剂混合使用，称为混合型乳

化剂。

第二节、农药助剂

4．天然物表面活性剂

自然界中的很多天然物如动物蛋白质、胶类等，

植物的蛋白质、糖苷、多糖的半水解物、生物

碱、鞣质等都具有表面活性，能降低水的表面张

力。

由于动、植物成分组成复杂，不易分离出单

体成分，它们虽有表面活性，其分子上的极性基

和非极性基又不明显，所以又称为性质未明的表

面活性剂。

第二节、农药助剂

三、表面活性剂在农药加工和农药使用中的应用

（一）乳化剂在乳油加工中的应用：

1.水包油型（O/W）乳状液：

亲水性强，亲油性弱。

2.油包水型（W/O）乳状液：

亲油强，亲水性性弱。

第二节、农药助剂

（二）润湿剂在可湿性粉剂加工中的应用：

原粉及填充料大多不溶于水,湿润剂能够降低水与原粉和

填充料间的界面张力，使之较快被水所润湿，有利于提高

悬浮率。

（三）提高药液在受药表面上的湿展性：

在供喷雾使用的农药制剂中，表面活性剂除了满足对农药

乳化、润湿等的需要外，其过量部分可降低水的表面张，

这有利于药液对受药表面的润湿与展布。

第二节、农药助剂

第三节、主要农药剂型

一、粉剂：

供喷粉使用的低浓度粉状药剂。

日本各类剂型产量比例变化（t，％）

第三节、主要农药剂型

（一）粉剂的组成：

原药＋填充料组成＋（湿润剂）。

（二）粉剂的分类：

1.按有效成分含量划分：

（1）浓粉剂：

有效成分含量＞10％，不能直接使用，通常作

为母粉贮运。

（2）田间浓度粉剂：

有效成分含量＜10％，可直接施用。

2.根据粉粒直径的大小划分

（1）一般粉剂

（2）无飘移粉（DL粉）

（3）超微粉剂（FD粉）

第三节、主要农药剂型

第三节、主要农药剂型

（三）加工方法

直接粉碎法、母粉法和浸渍法：

（四）质量标准：

粉粒细度是粉剂质量控制的主要指标。

筛目号数：

每英寸宽筛网上的筛线数。

如200号筛目，即每英

寸宽筛网上有200条筛线。

筛孔内径：

相邻四条筛线所围成孔洞的直径。

第三节、主要农药剂型

（五）影响粉剂药效的因素：

1.有效成分在粉剂中的分散度。

2.有效成分的粉粒细度及超筛目细度粉粒的含量。

直径小于44um（尤其是10～20um）的药粒比例对药效

影响最大。

3.填充料对药剂性能的影响。

（1）填充料的种类：

①矿物性填充料

②植物性填充料

（2）填料的理化性质：

①硬度和比重；

②吸附性能及流动性；

③酸碱度和化学成份

第三节、主要农药剂型

二、可湿性粉剂（WP）

专门用来加水调制成悬浮液使用的一种固体剂型。

（一）可湿性粉剂的组成：

原药＋填充料＋表面活性剂（湿润剂、分散剂等）

（二）加工方法：

1.原药为液态：

须首先与少量的分散剂混合或互溶，再与吸附

性强的填充料混合，经粉碎达到规定的细度即可。

2.原药为固体：

可先将其与一定量的添加剂和填充料混合，经

逐级粉碎而成母粉粒径（5um左右），再与分散剂及初步粉

碎的填充料混合，再经进一步粉碎达到规定的细度即可。

第三节、主要农药剂型

3.质量标准：

（1）悬浮性：

悬浮性是指分散的药粒在悬浮液中

保持悬浮一定时间的能力。

第三节、主要农药剂型

（2）湿润性：

微粉被水浸湿的能力。

包括：

■可湿性粉剂倒入水中，被水湿润的能力

■药液在植株、虫体及其它防治对象表面的润湿能力。

第三节、主要农药剂型

三、可溶性粉剂（SP）

在使用浓度下，有效成分能迅速分散而完全溶解于水中的

一种粉状剂型。

（一）可溶性粉剂的组成：

原药、填料和适量的助剂组成。

原药：

溶于水的原粉

填料：

溶于水或不溶于水的填充料（98％通过320目筛）

助剂：

起助溶、分散、稳定、润湿和增加着附性的表面

活性剂。

（二）加工方法

1．喷雾冷凝成型法；2．粉碎法；3．干燥法

（三）质量标准：

1.溶解时间；2.含水量。

第三节、主要农药剂型

四、乳油（E·C）

乳油是一种入水后可分散成乳状液的油状均相液体剂型。

（一）乳油的组成成分：

：

原药+溶剂+乳化剂（＋助溶剂）

溶剂：

对原药起溶解和稀释作用的液体。

1.乳油中溶剂应具备的特点：

（1）对原药溶解度高；

（2）对有效成分不起分解作用或分解很少；

（3）对人、畜毒性低，对作物不会产生药害；

（4）资源丰富，价格便宜；

（5）闪点高，挥发性小；

（6）对环境和贮运安全。

第三节、主要农药剂型

2.农药乳油常用溶剂种类

（1）混合二甲苯

（2）甲苯

（3）纯苯

（4）石油烷烃

（二）加工方法

原药溶解于有机溶剂中，再加入乳化剂等助剂，在搅拌下溶解（必要时可适当加温）、过滤，即得单相透明液体，分装即为成品

第三节、主要农药剂型

（三）乳油的类型

1、可溶性乳油：

加入水中，有效成份一部分呈分子状态溶于水，而另一部

分存在于油珠内。

在水中一般能自动分散，形成淡蓝色云

状分散，油珠直径在0.1微米以下。

2、乳化性乳油：

加入水中，有效成份存在于油珠内。

根据所形成的乳浊液

不同，可分为三种情况。

①形成外观有蛋白光的乳浊液，油珠直径0.1～1微米；

②形成牛奶状乳浊液，油珠直径1～10微米；

③形成粗乳状分散体系，油珠直径＞10微米

第三节、主要农药剂型

五、粒剂

松散颗粒状产品。

（一）颗粒剂的特点

1.避免使用时微粉飞扬，减少施药人员接触或吸入中毒

的机会，以及对环境的污染；

2.使高毒农药低毒化

3.控制粒剂中有效成分的释放速度；

4.施药时方向性强，提高了药剂到达施药地点的准确性，

减少了对非靶标生物的伤害。

（二）颗粒剂的组成成分

原药＋载体＋助剂（粘结剂、助崩解剂、分散剂等）。

第三节、主要农药剂型

（三）粒剂的分类：

1.按防治对象分类：

杀虫剂粒剂、杀菌剂粒剂、除草剂粒剂、

复合粒剂。

2.按加工方法分类：

包衣法粒剂、挤出造粒法粒剂、吸附法粒剂。

3.按载体的解体性分类：

解体性粒剂、非解体性粒剂。

4.按载体来源区分类：

植物性载体粒剂、矿物性载体粒剂。

5.按粒径大小分类：

大粒剂、颗粒剂、微粒剂。

第三节、主要农药剂型

（三）质量控制

1.粒度

2.颗粒完整率（或破碎率）

＜15%，适合评价解体性粒剂。

3.脱落率：

≤5％，适合评价非解体性粒剂。

第三节、主要农药剂型

六、控制释放技术（controlledrelease）

与缓释剂（controlledreleaseformulation）

（一）控制释放技术：

1.控制释放技术的概念

根据有害生物发生规律、为害特点及环境条件，通过

农药加工手段，使农药按需要的剂量、特定的时间、持

续稳定地释放，以达到最经济、安全、有效地控制有害

生物的技术，称为控制释放技术。

其使用的制剂称为控

制释放剂。

第三节、主要农药剂型

第三节、主要农药剂型

第三节、主要农药剂型

例如：

使用40％毒死蜱防治菜青虫，100mg/L的浓度即可达到90％的防效。

如果药剂每天的分解率为10％，要保持90％的防效10天，常规药剂的施用浓度约为240（236）mg/L[a（1+x）n-1]；如果使用缓释剂型，使用浓度仅为190mg/L（100＋10×9）。

第三节、主要农药剂型

2.控制释放剂型的优点

（1）使高毒品种低毒化；

（2）持效期大大延长；

（3）提高了药剂的功能性。

（二）缓释剂的分类：

1.化学型缓释剂

2.物理型缓释剂

第三节、主要农药剂型

（1）微胶囊剂

（2）塑料结合体

（3）多层带缓释剂

（4）空心纤维

（5）纤维片缓释剂

（6）吸附包衣型缓释剂

第四节农药的使用方法

为把农药施用到目标物上所采用的各种技术措施。

一、以液体状态使用的施药方法

（一）喷雾法

将农药兑水（也有少数种类的农药不需兑水）后，用机械的

方法形成雾滴，喷洒在植物或防治对象上的施药方法。

1。

喷雾法的分类

（1）高容量喷雾法（highvofumesprayapplication，HV）

（2）中容量喷雾法（medanvolume，MV）。

（3）低容量喷雾法（lowvolume，LV）。

（4）很低容量喷雾法（verylowvolume，VLV）。

（5）超低容量喷雾法（ultralowvolume，ULM）。

2。

农药的雾化方式

（1）液力（压力）

雾化法药液在压力下通过狭小的喷孔而雾化的方法。

属于高容量喷雾，也称常量喷雾，容量中位直径180～220um。

（2）弥雾法（气力雾化法）

利用高速气流把药液击碎而实现雾化的方法，属于低容量的喷雾，雾滴直径为50～100um。

（3）旋转离心雾化法

利用喷头高速旋转时所产生的离心力使药液分散成细

雾滴的方法，属于超低容量喷雾。

雾滴直径15～75um。

（4）静电雾化法

利用静电场力使药液雾化的方法，属超低容量喷雾，雾滴直径一般为30～50um。

3.液剂的物理化学性能对其沉积量的影响

降低液体的表面张力，可以提高药液的分散度。

增加药液在药面上的沉积量。

4.液剂农药沉积量与生物表面结构的关系

5.水质对液体农药的影响

硬度，即水中镁、钙盐的含量。

二、以固体状态使用的施药方法

（一）喷粉法

1.喷粉法的分类：

▼手动喷粉法：

▼机动喷粉法：

▼飞机喷粉法：

2.药械性能对粉剂均匀度的影响

3.环境条件对喷剂的影响：

▼风

▼雨水

▼露水

三、以气体状态使用的施药方法（熏蒸法）

用气态或常温下容易气化的农药，在密闭空间防治病虫害的施药方法。

（一）熏蒸法的分类：