农药的概念发展概况及分类

《农药的概念发展概况及分类》由会员分享，可在线阅读，更多相关《农药的概念发展概况及分类（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第一讲农药的概念、发展概况及分类一、农药的概念1、什么是农药？在我们的生产和生活中，常常会用到或接触到农药，那么哪些才是农药呢？它是怎样定 义的呢？农药的含义和范围，古代和近代有所不同，不同国家亦有所差异。古代主要是指天 然的植物性、动物性、矿物性物质；近代主要是指人工合成的化工产品和生物制品。美国将 农药与化学肥料一起合称为“农业化学品”，德国称为“植物保护剂”法国称为“植物消毒 剂”日本称为“农乐”，其范围包括天敌生物。中国所用“农药”一词也源于日本。我国把 农药定义为用于防治危害农林作物及其产品的害虫、病菌、杂草、螨类、线虫、鼠类等和调 节植物生长的药剂，它还包括用以提高药效的辅助剂、增

2、效剂等。而且农药内容和含义也不 是一程不变的。它随着农药的发展也在发生变化。2、商品农药有哪些成分组成？农药商品制剂是由原药和辅助剂组成的，通常称成药。原药中含有效成分和杂质。有效 成分是具有生物活性的物质，含量越高活性越大，杂质是生产有效成分过程中的副产品。杂 质越多农药商品质量越差。3、农药是怎样起作用的呢？这要靠它的生物活性。所谓生物活性，即较少剂量就可以引起生物体较大生理、病理反 应。农药在杀伤有害生物有害生物的同时，往往也会对有益生物造成不良作物，如人、畜中 毒，作物受到药害等等。所以，要认识到农药的两面性，既有积极的一面，也有消极的一面。 我们应通过研制和选用药效高、副作用小的农药

3、品种，再加上优良的农药剂型、施药器械及 不断提高的农药使用技术，发挥农药在农业生产上的积极作用，克服和减缓其消极作用，让 农药为我们的生产、生活更好地服务。二、农药的发展概况在人类的生产活动中，农药很早就被用作保护农作物与病虫害作斗争的工具。它的发展 大体上经历了三个历史时期，即：天然药物时代（约19世纪70年代以前）；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）和有机合成农药时代（自20世纪40 年代中期至今）。1、天然产物利用时代：早期人类把包括危害农林业的病、虫、草害在内的严重自然灾害均视为天灾，但在长期 的生产与生活过程中逐渐认识到一些天然物质具有防治农林业有害生物

4、的性能。至17世纪 以后才陆续发现了一些真正具有实用价值的农用药物。公元前1200年古代人用盐和灰除草。前1000年古希腊诗人荷马在其著作中曾提到用硫 磺熏蒸可以防治病虫害。公元前100年罗马人使用藜芦防治虫、鼠害。中国是使用药物防治农作物病虫草害最早的国家，公元前75世纪周礼中已有嘉 草、渭莽草、牡菊、蜃炭灰杀虫的记载。公元前34世纪，山海经中传说“有白石焉， 其名曰（砷硫铁矿），可以毒鼠”。东汉时（公元25200年）炼丹术进入鼎盛时期，开始 能制造小批量的白砒（亚砷酸，As2O3）。1031年北宋欧阳修的洛阳牡丹记中有用硫磺 治花虫的记载。1637年（明代）成书的天工开物中已提到白砒的烧制

5、和应用（种苗处 理），可见当时亚砷酸的生产规模及作为农药的重要性。最初人类只是根据直观经验和感受，利用这些天然产物来对少数有害生物进行零星的防 治，在长达数千年的历史过程中并未形成农药商品化的概念。就世界范围而言，农药的商品 化始于欧洲，其标志是三大杀虫植物除虫菊、鱼藤和烟草作为世界性商品开始在市场销售。1690年烟草提取液及烟草粉开始在欧洲作为商品杀虫剂；1800年美国人吉姆蒂科夫（Jimtikoff）发现高加索部族用除虫菊花粉灭虱蚤，其子于1828年将除虫菊花加工成卫生 害虫的杀虫粉出售；1848年奥克斯利（T-Oxley）开始商品化制造鱼藤根粉剂。这类制剂的普遍使用是早期农药发展史上的重

6、大事件，从此一部分农业及卫生害虫已能 用药物加以防治。在这三类农药中除虫菊素后来作为先导化合物对农药发展的影响最大，烟 草和鱼藤迄今仍有少量商品出售。另外两种植物药物红海葱和马钱子碱在早期也曾作为杀鼠 剂使用，但对后世的影响不大。2、无机合成农药时代19世纪70年代一20世纪40年代中期发展了一批人工制造的无机农药（包括氟、砷、 硫、铜、汞、锌等元素的化合物）。以现在的观点来看无机农药药效差、防治面窄且易产生 药害。无机农药每公顷用量在7.515千克之间，作用方式单一，其中杀虫剂多为胃毒剂； 杀菌剂为保护剂；除草剂是无选择性的；杀鼠剂属剧毒药物。在此期间也有一些如丁氧硫氰 醚（Lethane）

7、、二硝基邻甲酚及其盐类、福美双（thiram），某些薰蒸剂及杀鼠剂甘伏（Gliftor） 等初级有机农药问世，但占主导地位的是无机农药。最早出现的无机农药是农家现配现用的石硫合剂与波尔多液。早在19世纪初就有人将 石灰和硫磺混合使用，直到1851年法国人M.Grison以等量石灰和硫磺加水共煮，石硫合剂 才基本定型。1882年法国人米亚尔代（P. M. A. Millardet）在波尔多地区发现硫酸酮与石灰水混合液 对葡萄霜霉病有突出的防效，挽救了法国葡萄业的生产，波尔多液由此得名，1885年后波 尔多液大规模地用作保护性无机杀菌剂。在无机杀虫剂中最早使用的是含砷（As）和氟（F）的化合物，巴

8、黎绿（亚砷酸铜和醋 酸酮的络盐，原作颜料用）在1865年开始用于防治马铃薯甲虫；1890年C. P. Gillette制造 砷酸钙（Ca（AsO4）2），1894年后砷酸铅PbhAsO4开始面市，这些砷制剂当时主要用于防治 棉象甲及棉大卷叶虫。20世纪40年代以前也是无机除草剂使用盛期，使用的品种有亚砷酸盐、砷酸盐、硼酸 盐、氯酸盐等，由于是灭生性的，因此主要用于非耕地的除草，不能在农作物田使用。值得一提的是，美国大约在18501860年间制造了第一代手动喷雾器，并于1887年制 成用行走轮驱动液泵的马拉喷雾器，1890年便有汽油机驱动的动力喷雾机问世。以上两个时期，从时间上划分，可认为从人类

9、主动使用这些物质，防治农作物病虫草害 至本世纪40年代止，在这段较长的历史时期，由于化学工业不发达，世界上所使用的农药 多以无机物和植物为主，在此期间所使用的农药按照其发展状况称为第一代农药。根据第一 代农药的组成特点，有人也称其为无机和植物性农药时代。第一代农药至今还有应用如硫酸 铜、单质硫、烟草、除虫菊等。3、有机合成农药时代（20世纪40年代中期至今）20世纪40年代以来，有机合成的杀虫剂、杀菌剂、除草剂、杀鼠剂品种大量涌现，它 们具有类型多、药效高，对作物安全，应用范围宽等优点。无机农药逐步被取代，从而进入 有机合成农药时代，这一时期的农药也被称作第二代农药。有机合成农药时代又可大致分

10、为 两个发展时期，即前期（40年代中期至60年代末期）和近期（60年代末至今）。（1）有机合成农药前期：这一时期的农药药效高，单位面积用量约为0.753.0kg/公顷，比无机农药时代单位面 积用量下降了一个数量级，而且经济效益十分显著。这一时期农药研究开发的目标是追求高 活性、广谱性、持效性，开发方法是依靠经验，大量合成有机化合物进行筛选。而对生态及 环境的影响未予以重视，在管理方面侧重于对质量和药效的监督。在杀虫剂方面，有机氯、有机磷和氨基甲酸酯三大类神经毒剂先后开发出来并形成系列 产品，成为杀虫剂的三大支柱。有机氯杀虫剂(organochlorines insecticides)的主要代表

11、是滴滴涕和六六六。1814年德 国化学家蔡德勒(O. Zeidler)合成滴滴涕，但直到1939年才由缪勒(0. Muller)发现其优 异的广谱杀虫活性。DDT在控制农林害虫，特别是在控制疟蚊传播疫病方面立下了不朽功 绩。这一发现成为大规模使用有机广谱杀虫剂的开端。六六六 (BHC or HCH)是英国人法拉第(M. Farady)于1925年合成的，但直到1942 年才发现其杀虫活性，六六六由于合成工艺简单，价格低廉，杀虫谱广而倍受欢迎，特别是 在防治蝗虫、水稻螟虫及地下害虫方面起了重要的历史作用。1945年后其它有机氯产品如 毒杀芬(camphechlor)、氯丹(chlordane)、

12、狄氏剂(dieldrin)等进入市场。有机磷杀虫剂(organophosphoros insecticides)出现于40年代初期，二次大战期间德国人 施拉德(G. Shrader)领导的一个研究小组开发了一系列有机磷神经毒剂。1943年第一个有 机磷品种特普(TEPP)商品化，并用于大田；1944年合成对硫磷(parathion)； 1950年合成 的低毒的有机磷杀虫剂马拉硫磷(marathion)，其后敌百虫(trichlorfon)、敌敌畏(dichlorvos)、 乐果(dimethoate)、内吸磷(demeton,1059)、久效磷(monocrotophos)、甲拌磷(phora

13、te,3911)、 灭蚜威等数十个商品问世。最早发现有杀虫活性的氨基甲酸酯(Carbamate insecticides)是 1951年瑞士嘉基(Geigy) 公司H. Gysin合成的地麦威(Dimetan)，而第一个大面积实用化的品种则是美国联合碳化 物公司1953年合成，1956年开发的甲萘威(西维因,Sevin)，此后开发出速灭威(metolcarb)、 仲丁威(fenobucarb)、克百威(carbofuran)、灭多威(methomyl)、抗蚜威(pirimicarb)、涕灭威 (aldicarb,Temik)等众多的杀虫剂。这个时期还开发出了一些专用杀螨剂如三氯杀螨醇、三氯 杀

14、螨矶等。仿生的沙蚕毒素类杀虫剂如杀螟丹(Cartap)；生物杀虫剂苏云金杆菌(BT)也进入实 用化；1969年布特南特(A. Butenandt)从家蚕中分离到蚕醇，开昆虫信息素的历史。在杀菌剂方面，40年代以后开发了许多叶面保护剂及拌种剂，如福美铁、代森锌、五 氯硝基苯、六氯苯、克菌丹、敌菌丹以及广谱杀菌剂百菌清，防治稻瘟病的有机磷杀菌剂稻 瘟净。60年代末期开始出现内吸杀菌剂，如萎锈灵、苯菌灵、硫菌灵、乙菌定以及农用抗 生素如春雷霉素、多抗霉素、灭瘟素等开始用于大田植物病害防治。在除草剂方面，最早出现的是激素型除草剂。自1944年P. C. Marth报道了 2, 4D的 除草活性后，2,

15、 4D及其后的2甲4氯得以在美国等大面积使用；1955年发现了三嗪类 的除草活性，开发了西玛津这样的玉米地除草剂。接着又开发了脲类(如灭草猛)、酰胺类 (如敌稗)、二苯醚类(如除草醚)等等众多的除草剂。(2) 近代有机农药合成时期这一时期的特点是有机农药向高效化方向发展，重视农药对生态环境的影响并强化对农 药的管理。前一阶段大量使用农药，尤其是不易降解的有机氯农药，使环境受到一定程度的污染。 1962年R. Carson出版了寂静的春天一书中对化学污染问题进行了过分的渲染，但也因 之引起社会及各国政府对保护环境的重视，从而进一步加强了对农药的管理，其中的一个例 子是：生产、使用量最大的美国于1

16、970年成立了环境保护局(EPA)并把农药登记审批工 作由农业部划归环保局管理。在农药登记工作中把慢性毒性及对环境影响列于考虑的首位。其后又对已登记的品种逐 年加以审查，凡发现有潜在危险的，分别采取禁用、限用等措施。据1990年美国环保局公 布的材料，仅撤消登记停止使用的品种已有31种之多，其中包括DDT、六六六、杀虫脒、 氟乙酰胺、2, 4, 5一涕、毒杀芬、除草醚等著名农药。我国禁用的敌枯双、二漠氯丙烷、三环锡、特谱丹、培福朗、蝇毒磷、六六六、DDT、 二漠乙烷、杀虫脒、艾氏剂、狄氏剂。在高效化方面，本阶段开发了一系列比前期的有机农药活性差不多又高出一个数量级的 新类型、新品种。在杀虫剂拟除菊酯的早期开发中，丙烯菊酯(allethrin)是第一个成功的仿生农药(1949 年美国谢克特(M. S. Schechter)、拉福日(F. B. La Forge)合