植物化学保护讲义
植保2001 (30学时)
孔祥清
2004年3月
概 述
植物化学保护是应用化学农药来防治植物及其产品上的有害生物(如病、虫、草、鼠等),保护农林业生产的一门科学。有机化学农药自上世纪40年代开始大量生产并广泛使用以来,已成为植物化学保护的重要手段。
农药发展的历史农药使用已具有悠久的历史,据研究,中国、希腊等国家早在公元前1200年就有杀虫剂的记载,只不过最早使用的农药主要是植物性和矿物性农药。我国明朝万历年间《本草纲目》中,记述了矿物性的砒霜、石灰、植物性的百部、狼毒、苦参等用于防治害虫的情况。在10世纪之前,我国就开始用硫酸铜、硫酸亚铁、防治害虫。烟草、除虫菊、雷公藤、苦树皮等植物性农药在我国也有很长应用时期,但多为零星使用,方法简单、用量少。农药作为商品大量销售是从19世纪中叶开始,其发展过程大致分为三个阶段:
第一阶段为无机及天然产物利用时期(第一代农药) 三大杀虫植物除虫菊、烟草、鱼藤的杀虫作用早已被确认,但作为杀虫剂产品在市场上销售是在1850年前后开始,1880年后硫磺粉、石硫合剂在英国、德国广泛用来防治植物病害;1882年法国密拉德脱发现了波尔多液可以用来防治霜霉病;1910年硫酸烟碱商品化,但这时期的农药主要用于防治果树、蔬菜、棉花等的病虫害。
第二阶段为有机合成时期(第二代农药) 自1938年瑞士科学家米勒博士发现滴滴涕的杀虫作用后,农药进入了新时期。在第二次世界大战期间,滴滴涕在防治卫生害虫方面做出了突出的贡献,挽救了千百万人的生命,使人们看到了有机化合物作为农药的巨大潜力。1945年米勒因此获得诺贝尔化学奖。以后人们相继开发出了高效六六六、西维因及有机硫杀菌剂,在第二次世界大战期间,德国的士拉德合成了一系列有机磷化合物,但法西斯德国有着不可告人的目的,直到战后才公布于世。有机磷化合物对昆虫具有强烈的触杀作用,它的发现使有机磷化合物迅速成为农药中一大类重要化合物,是当今品种最多、应用最广、药效较高的一类杀虫剂,1944年又发现2,4—D可以除草,因而出现了除草剂工业。
第三阶段为新型农药发展时期(第三代农药) 从上世纪60年代开始,特别是1962年卡而逊女士发表《寂静的春天》一书,在书中揭示了农药的迁移、转化对生态系统的影响、对人类可能产生的威胁,使人们对环境污染中农药的影响有了新的认识,开始了一系列新的思索。因此,上世纪70年代左右,美国、日本、英国等国家先后对一些农药禁用,限制使用,有些人甚至主张禁止使用一切农药。同时,人们也清楚的看到:人口增长的严峻形势对农业生产所带来的巨大压力,人口增长要求增加食物,在增加食物生产中农药又扮演着重要角色,农药向何处发展?较长时间以来,农药的研究和生产主要注意了两方面:一是农药的效果 即农药在防治有害生物,保护农业生产和人类免受有害生物侵袭方面的效果,经过几十年的努力,这方面的效果是显著的;二是经济利润 农药施用产生的经济效益也是不用怀疑的;然而它对人类、环境、对有益生物所带来的威胁,总有一天会将农药的益处化为乌有。为克服农药的缺点,农药的开发必须要考虑对人类和环境的安全性,因此,新型农药的开发,除了农药的效果之外,更应该注意:⑴ 易分解,不易在环境中富集; ⑵ 对人体不构成危害,使生产者、使用者和消费者都感到安全;⑶对作物及有用生物具有选择性,同时具有高度的亲和性;对病虫害高效,对目标有定向性;⑷单位面积中用药量少,以减轻对环境的影响和改善其经济性;⑸使用对环境无污染、毒理学上安全的载体和稀释剂。
植物化学保护在农业生产中的重要性
在人类的农业发展史中,没有确切的资料可以说明人类是在什么时候开始用化学药物防治有害生物的,进入20世纪以来,在农业生产中开始大量施用化学物质以后,农业生产发生了很明显的变化。农药的发展,特别是化学农药的发展,是农业技术进步的重要内容,在近代农业发展中扮演着重要角色,⑴使用农药有效的控制了很多对农业生产危害极大的有害生物,使农作物的产量得到稳定和提高。⑵促进农业生产的变革 近代农药的应用在这方面表现是非常突出的,最典型的例子是除草剂的应用,由于广泛使用除草剂控制了农田杂草的危害,不仅减轻了农民对农田管理的劳动强度、节省了农田除草时间、降低了除草费用,也使种植制度中推行免耕法成为可能,使人们可以在水稻生产中使用直播栽培等新技术。
植保方针
我国的植保方针是“预防为主,综合防治”,对综合防治的正确理解是:从生态学观点出发,综合利用一切有效防治措施,使用物理、机械方法、农业栽培耕作措施以及生物防治和化学防治,通过抗虫、抗病育种、新方法、新途径的应用(性外激素、保幼激素、拒食剂)而且使它们协调起来。这也就是上一世纪70年代前后国外提出的“害物综合治理”。完全依靠农药,单独使用化学防治的做法将逐步减少以至不复存在,但必须指出,在综合防治体系中,使用化学农药在今后仍占有重要地位,在消除杂草方面尤其如此,在全世界范围内,化学除草剂在全部农药中所占的比例,近些年有了较大提高足以证明这一点,尤其在国营农场如不使用农药,很难控制病、虫、草、鼠害,就达不到高产、稳产的要求。这点在我国及先进国家是很明显的,目前及今后可预见到将来,化学防治仍然是综合防治中的主要措施,是农业上不可缺少的手段。
农药化学的发展趋势和动向
(一)新农药创制
新农药创制工作标志着现代科学中大规模的跨学科的集体科研活动,专业跨度大(涉及生物学、农学、毒理学、环保等)投资大(国外平均6000万美元),周期长(8-10年)风险大(命中率为1/2000),因此开展新农药的创制工作是一个十分艰巨的任务。
(二)元素有机农药有机磷化学在化学农药中占有重要位置,少量有机磷化合物对动物有较强烈的神经反应,这是由于抑制了动物体内的胆碱脂酶的活性,人们学会利用昆虫和人体中其它酶系的差异设计出新的高效、低毒有机磷杀虫剂,获得很大成功。近年来有机磷化学又在杀菌剂、除草剂和植物生长调节剂中获得实用,例如Monstanto公司开发的草甘膦已为该公司赚了十多亿美元,许多有机氟新结构的出现引人注目,由于氟元素和氟基团导入分子后使其电子效应加强,在有机体内的脂溶性和渗透性大大增强、生物活性往往有很大改进。例如氟酰胺是优良的杀鼠剂,氟氯氰菊酯是一种新杀螨剂。
(三)超高效农药研制每亩施用量为0.5-5克的农药,这样一方面降低了农药对环境和生态的影响,另一方面也大大降低化工原料的消耗,近年来开发成功的超高效农药有杀菌剂三唑酮、杀虫剂溴氰菊酯和除草剂绿磺隆、宝收等。
(四)天然农药
例如多种植物性农药、生物性农药、昆虫生长调节剂等。在某种意义上说,自然界是创制新农药的最好设计师,很多有名的杀虫剂起始于植物中有效成分的出现,微生物的代谢物往往具有杀菌和杀虫活性,最近天然农药化学进展很快,已发现了许多有活性的物质,例如 闹羊花素、Azadirachtin、Hydantocidin。但由于涉及许多基础研究有待深入开展,加上成本和利润等问题的干扰,目前仍停留在实验阶段,随着科技水平不断提高,将来具有实用化是可能的。
(五)光学活性农药当今世界上使用的农药中有22%是纯光学体,其它78%中有5%有一定的光学活性,近年来急速发展的菊酯类杀虫剂的光学活性对生物活性的重要意义已为人们逐步接受,这种认识正逐步扩展到杀菌剂和除草剂中,这也是现代农药发展的趋势之一,光学活性农药之所以越来越被重视有下述理由:⑴能立体专一地和酶的作用部位吻合,因此高效;⑵生产厂家节省化工原料;⑶由于用量少,对环境保护有益;光学活性体往往仅占所有光学异构体的一小部分,其他异构体往往无效,例如溴氰菊酯中的1R,3R,-S体具有很高活性,但仅占所有光学体的12.5%。
(六)无公害农药这类农药使用后,对农副产品及河流、土壤、大气等自然环境不会产生污染和毒化、对自然生态环境也不会造成明显影响。
第一章 植物化学保护的基本概念
农 药 的 定 义 与 分 类
农药的含义和范围在不同的时间和国家有所不同,古代主要指天然的植物性、动物性、矿物性物质,近代主要指人工合成的化工产品。美国最早称这些物质为“经济毒剂”,将农药与化肥一起合称为“农业化学品”,德国又称为“植物保护剂”,日本称为“农药”。
随着农药的发展以及人们对保护环境和生态重要性的认识日益深刻,现在已不再强调杀死是农药的特征了,而应该吸取近代生物化学和分子生物学等学科的最新成就,用有机化合物影响、控制和调节各种有害生物(包括植物、动物、微生物)的生长、发育和繁殖的过程,在保障人类健康和合理的生态平衡前提下,使有益生物得到有效保护,有害生物得到较好的抑制,以促进农业现代化向更高层次发展,这些具有特殊活性的有机物质统称为农药。例如,保幼激素、拒食剂、驱避剂等。农药的含义,不仅从防治对象上来认识,还应该从对生物体产生的作用来理解,这就可以使发展新农药具有更广泛的理论基础和实际意义。1997年5月中国制定了《农药管理条例》,将农药定义为: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植物、昆虫生长的化学合成或者来源于生物、其他天然物质的一种物质或者几种物质的混合物及其制剂。
目前,全世界已商品化的农药有2000种,老品种已逐渐被淘汰,新品种又陆续被开发,现常用的品种有500种左右,我国生产的农药品种近200种左右,并且每年有新品种投入使用。农药品种繁多,加上绝大部分农药品种都有多种剂型和规格,而每一种农药的主要防治对象和防治谱均有其特点和范围,这样便给农药的识别和使用带来诸多不便,容易造成混乱,差错甚至发生事故,为了便于掌握、了解和认识农药而达到正确、合理的使用各种农药,根据人们的目的及农药的各种特性,可按照防治对象、用途、化学成分、作用方式等进行分类。
按原料的来源及成分分类
(一)无机农药 主要由天然矿物原料加工、配制而成,故又称为矿物性农药。其有效成分都是无机的化学物质,常见的有石灰、硫磺、砷酸钙、氟化钠、磷化铝、硫酸铜等。
这类农药的特点是化学性质稳定,不宜分解失效;药效比较稳定,不易产生抗药;品种少;药效低;作用方式单一;易发生药害;使用局限性比较大。目前仅有少数优良品种被采用。
(二)有机农药 主要由碳、氢元素化合构成的一类化合物,且大多数可用化学合成方法制得,目前所用的农药绝大多数属于这一类,这类农药的最大特点是用途广、品种多、效果好、加工剂型和作用方式多种多样、使用方便、成本低、原料易得、不易发生药害;但大多数品种对人畜及其它有益生物有毒、污染环境、影响生态平衡,并易使害物产生抗药性,同时还可因大量杀伤天敌而引起害物再次猖獗发生,因此在具体使用过程中,必须掌握正确合理的用药原则,尽量减轻它的副作用。
有机农药又分为:⑴植物性农药 用某些植物的根、茎、叶或果实等器官粉碎后直接利用或其提取物来作为害物防治的,例如,烟草、除虫菊、鱼藤等。这类农药的主要特点是安全、有效、经济、且不易产生抗药性,在目前人们普遍关心环境质量的情况下,对植物性农药的研究、开发和应用便倍加受到重视,成为目前农药研究的一个重点。⑵ 矿物油农药 主要由矿物油类加入乳化剂或肥皂加热调制而成,例如,石油乳剂。⑶ 微生物农药 指用微生物体或其代谢物所制成的农药,例如,苏云金杆菌、白僵菌等。⑷人工合成的有机农药。
二,按 用 途 分 类
(一)杀虫剂 对害虫具有毒杀作用的化学物质,可用来防治农业、林业、环卫、储粮及畜牧方面的害虫。在相当长一段时期内,它一直是使用最广泛、发展最快、品种较多的一类农药,直到上世纪中后期,由于生产的发展,特别是耕作制度的变革,除草剂的使用逐渐增加才超过了杀虫剂在世界的销售量,杀虫剂中部分品种还具有杀螨作用。
(二)杀螨剂 指用于防治植食性螨类的药剂。由于螨类的形态结构及生活习性独特,因此多数杀虫剂不仅对螨类无效,还会杀伤螨的天敌,个别品种还会刺激螨类繁殖,虽然有的杀虫剂可以杀螨,但对螨卵无效。
(三)杀菌剂 用来杀灭或抑制病菌微生物生长的化学物质,可以使植物及其产品免受病菌危害或可消除病症、病状的药剂。
(四)杀线虫剂 用于防治农作物线虫的药剂。可分为⑴ 熏蒸剂 例如,溴甲烷、D-D混剂。⑵ 非熏蒸剂 例如,有机磷和氨基甲酸酯类的涕灭威和杀线磷。
(五)除草剂 用来防除杂草的药剂。例如,广灭灵、拿扑净。
(六)杀鼠剂 用于杀灭多种场合中各种害鼠的药剂。根据作用特点可分为急性杀鼠剂和慢性抗凝血剂,急性杀鼠剂特点是毒性高、致死快,但一次取食量不足,不能致死,会产生拒食现象,影响灭鼠效果,而且对人畜不安全。例如,磷化锌、毒鼠磷等。慢性抗凝血剂作用缓慢,需连续多次取食方能致死,因药效缓慢,症状不明显,不易引起拒食,灭鼠效果好。每次给药量少,也减少了对人畜的中毒危害,例如,杀鼠灵、大隆、溴敌隆等,这是杀鼠剂的今后发展重点方向。
(七)植物生长调节剂 对植物生长发育有控制、促进或调节作用的药剂。
按 作 用 方 式 分 类
(一)杀虫剂
1、胃毒剂 只有被昆虫取食后经肠道吸收进入体内,到达靶标才可起到毒杀作用的药剂。这类药剂的药效发挥决定于用药后能否易于被昆虫取食,所以合理巧妙地和昆虫食料结合起来便显得至关重要,例如,敌百虫。
2、触杀剂 接触到昆虫体后便可起到毒杀作用的药剂。这类农药的使用需保证施药于昆虫体表或昆虫活动的场所,使其主动接触中毒。例如,马拉硫磷、辛硫磷等。
3、熏蒸剂 利用气态化合物或药剂挥发产生气体,经昆虫的呼吸系统进入体内,引起害虫死亡的药剂。例如,磷化铝、敌敌畏。
4、内吸剂 使用后可以被植物体吸收,并可传导运输到其他部位和组织,或被植物代谢产生有毒物质,使害虫取食后中毒死亡的药剂。例如,乐果、乙酰甲胺磷等。
5、拒食剂 这类药剂可影响昆虫的味觉器官,使其厌食或拒食,最后因饥饿、失水而逐渐死亡,或因摄取营养不足而不能正常发育的药剂。例如,印楝素。
6、驱避剂 指施用于被保护对象表面后,依靠其物理、化学作用(如颜色、气味等)使害虫不愿接近或发生转移、潜逃现象,从而达到保护寄主植物的药剂。例如,香茅油、雷公藤。
7、引诱剂 使用后依靠其物理、化学作用(如光、颜色、气味、微波信号)可将害虫诱聚而利于歼灭的药剂。
8、不育剂 能破坏昆虫的正常生殖功能,使害虫不能繁殖后代的药剂。例如,噻替派。
9、生长调节剂 通过干扰、破坏昆虫的正常生长发育,使昆虫缓慢致死的药剂。例如,早熟素、灭幼脲等。
(二)杀菌剂
1、保护性杀菌剂,在病害流行前(即当病原菌没有接触到寄主或在病菌侵入寄主之前)施用于植物体可能受害的部位,以保护不受侵染的药剂。例如,波尔多液、代森锌。
2、治疗性杀菌剂,在植物已感病以后,可以杀死或抑制病菌,使病株不在受害或恢复健康的药剂。例如,多菌灵、稻瘟净。
3、铲除性杀菌剂,对病原菌有直接杀伤作用的药剂。这类药剂常为植物生长期不能忍受,一般只用于土壤处理、植物休眠期或种苗处理。
4.免疫性杀菌剂:这类药剂施用后,可使植物获得抗病性,不易受病原物的侵染和危害。
(三)除草剂
1、选择性除草剂:此类除草剂只能杀死杂草而不伤害作物,甚至只杀死某一种或某类杂草,不损害任何作物和其它杂草。凡是具有这种选择作用的药剂称为选择性除草剂。大多数有机除草剂均属于此类,如拿捕净、稳杀得、苯达松、虎威、赛克津、敌稗、禾大壮、灭草猛等。
2、非选择性除草剂(灭生性除草剂):这类除草剂对植物没有选择性,草苗不分。因此,不能在作物生育期内直接喷洒在作物植株上,如草甘膦、百草枯等。无机除草剂多属于这一类(如无机砷化物、硫酸铜等)。非选择性除草剂可通过“时差”和“位差”选择性以及使用特殊的机械设备和保护罩、涂抹施药法等,安全的应用于农田除草。
四、按 使 用 方 法 分 类
(一)土壤处理剂 直接用于土壤的药剂。例如,杀菌剂五氯硝基苯、生石灰,除草剂禾耐斯、都尔等。
(二)种子处理剂 直接用于种子表面处理的药剂。例如,杀菌剂福美双、多菌灵,除草剂地乐胺。
(三)茎叶处理剂 在作物生长期直接喷洒在作物体表的药剂。例如,杀菌剂瑞毒霉、多菌灵,除草剂拿扑净、快杀稗。
五、按 传 导 性 分 类
1、传导型药剂(内吸型) 施用后可通过内吸作用传导到植物的各个部位的药剂。如杀菌剂瑞毒霉、多菌灵,除草剂拿扑净、禾大壮。
2、触杀型药剂 药剂不能在植物体内传导移动,只能进行局部渗透的药剂。如除草剂虎威、苯达松。
第二节 农 药 的 毒 力 与 药 效
农药作为毒剂,其含义是用很少剂量就会造成有机体死亡或抑制其生长发育、干扰破坏其生理生化各个系统的正常功能,甚至对生物学特性引起遗传上的变异。植物化学保护方法就是以此作为基础来研究药剂的理化特性;对菌、虫、草、人、畜的毒性及在实际应用中的技术,达到经济而高效地防治害物,确保人、畜及其它有益生物的安全,保护农林作物,达到高产、稳产的目的。因此,对药剂、有机体、环境三个环节间的联系、相互作用及对药剂的毒性、毒效相关的各种概念应该首先明确和掌握。
一、毒力与药效的含义
毒力 指药剂本身对不同生物直接作用的性质和程度。一般是在相对严格的控制条件下,用精密的测试方法及采用标准化饲养的试虫或菌种及杂草进行测定。常用局部反应或离体的方法,选代表性的虫、菌或杂草进行测定,从而给予药剂一个量度作为评价或比较的标准。所测定结果不能直接应用于田间,只能提供防治上的参考。在农药的研究与使用中,毒力主要指农药对病、虫、草等有害生物毒杀效力的大小。
药效 也称为防治效果,指药剂本身和多种因素(如田间自然环境、害物的生物学特性、农药剂型特点、施药技术和方法等)综合作用的结果。是与对照相比,对某种生物本身或其造成的损失或影响程度或作用的大小。药效的计算对不同的作物、保护对象与防治对象有不同的计算方法。毒力与药效不能混为一谈,但二者又相互联系,相辅相成。
室内毒力和田间药效之间会存在明显差异。例如在田间情况下,应用一种混合制剂(内含川楝素(300μg/mL)、氰戊菊酯(1μg/mL)及灭幼探(2.5μg/mL))防治莱青虫防效达90%。但是,室内生物测定结果则显示无效。
二、毒力与药效的表示单位
(一)致死中量(LD50)或致死中浓度(LC50)
致死中量(LD50):指在一定条件下,可使供试生物半数死亡的药剂的剂量。表示单位为mg(药剂)/Kg(体重)或μg(药剂)/g(体重),mg(药剂)/Kg(体重)主要 用于高等动物的毒性表示单位,也可用于其它大体形生物的毒力表示;μg(药剂)/g(体重)表示对昆虫等生物的毒力。可用作图法、最小二乘法、校正几率法求得。
致死中浓度(LC50) 指杀死半数生物体的浓度。常用PPm表示,主要指昆虫及水生生物.
(二)死亡率及校正死亡率
这是反应杀虫剂毒力或药效的一个基本指标,是指用药剂处理后,在一个种群中杀死个体数量占群体数量的百分数。
死亡个体数死亡率(%)= ×100
供试个体数但在不同药剂处理的对照组中,往往出现自然死亡的个体,因此需要校正,一般采用Abbott氏公式进行校正。
对照组生存率-处理组生存率校正死亡率= ×100
对照组生存率该公式要在自然死亡率20%以下使用,将自然死亡率的影响予以校正。
(三)发病率和病情指数这是杀菌剂药效的表示方法。
病苗(株、叶、杆)数
发病率= ×100
检查总苗数(株、叶、杆)数
∑(病级叶数×该病级)
病情指数= ×100
检查总叶数×最高级值病级值的划分标准,可根据病害种类及症状、危害特点而灵活决定。
对照区病情指数(%)-处理区病情指数(%)
相对防治效果= × 100
对照区病情指数(%)
(四)有效中量(ED50)、有效中浓度(EC50)
指对供试生物体发生50%效果的药剂剂量或浓度。主要针对杀菌剂和除草剂而言,也可用于某些特异性杀虫剂的毒力测定。ED50表示单位随供试生物体的具体情况而定,EC50表示单位为PPm或百分浓度。
(五)忍受极限中浓度(TLm)
这是对鱼的毒性测定时常用的指标,即在一定条件下,一种农药与某种鱼接触一定时间(24h、48h、96h)杀死50%所需要的浓度,一般用PPm表示
(六)相对毒力指数
几种杀虫剂或杀菌剂若在不同时间或不同条件下分批进行实验时,每次都需要用一个标准药剂做对比,以其比值进行毒力比较,这样可以克服一定程度上产生的差异。
A的LD50
A 的毒力指数= ×100
S的LD50
B的LD50
B 的毒力指数= ×100
S的LD50
三、影 响 药 效 的 主 要 因 素
药效实际是反映毒剂、有机体、环境条件三个环节之间的相互联系和综合作用的结果,影响因子很多,但基本可从三个方面来分析。
(一)与毒剂联系的因子药剂的化学成分、理化性质、作用机制及使用时根据不同的防治对象所需的浓度或剂量都会对药效产生不同程度的影响。例如,在应用时,药剂的浓度提高,药效也会提高,但超过一定限度浓度增加,药效不一定提高。在拒食剂的研究中可以看到,不同浓度的同一个化合物对昆虫可能表现出完全不同的效应—驱避或引诱。
(二)与防治对象联系的因子生物种群的特性、个体生理状态及其生物学特性、生活习性的差异,对同一类或不同类药剂的反应是不同的。例如,同一种药剂对不同害物的防治效果是不一样的。
(三)与环境联系的因子环境条件的改变一方面影响了生物体的生理活动,另一方面影响药剂的理化性质结果都会影响药效。例如,土壤处理用除草剂在不同的有机质含量下,药效不同,茎叶处理用除草剂在不同的相对湿度下药效有很大差异。
因此,在化学防治中,必须在具体的环境条件下,充分掌握药剂的性能及防治对象的基本规律,适时合理的使用农药,充分利用一切有利因素,控制不利因素,才能获得较好的防治效果。
第三节 农 药 对 农 作 物 的 影 响
农药对农作物有两方面的影响,一方面能够刺激植物生长发育或影响生理代谢,起到有利的影响。例如,呋喃丹对水稻有明显的促进作用,使水稻幼苗发育快;苯并咪唑类可使小麦蛋白质提高。有些农药可影响生理过程,提高作物光合作用强度,有利于同化物的积累,从而表现增产。另一方面如果使用不当或其他因素,对农作物产生不利的影响,抑制或破坏植物的正常生长发育规律,造成不同程度的药害。
农药对作物产生的药害从症状表现时间上看有两种:
⑴急性药害:在喷药后几小时至几天即表现出来。如叶片、果实出现斑点、卷叶、落叶、失绿等。
⑵慢性药害:经过较长时间才表现出来的药害。例如,光合作用减弱、果实成熟延迟、植株矮化等。
农药对作物产生的药害从程度上看有轻、中、重之分,轻度药害一般只使作物稍受影响,产量损失少;中度药害则阻碍植物正常生长,如管理得当,仍有康复的可能,可减少损失;重度药害可造成作物严重受害,甚至颗粒无收。
一、农药对作物的药害
农药对农作物产生的药害,因药剂的种类、浓度、生物种类及发育阶段、气候条件的不同,其影响和毒害程度也不同,主要有以下几个方面。
(一)、农药方面
(1)农药的理化性质 各种农药的化学组成不同,对植物的安全程度有时差别很大。一般情况下无机药剂比较容易产生药害,有机合成农药则相对安全,除非使用浓度和次数超出正常范围,一般不会产生药害,但少数作物对某种或某类药剂特别敏感者除外。如一些机油乳剂、蒽油乳剂等能堵塞植物叶片的气孔而造成药害,一些铜制剂、砷制剂如硫酸铜、砷酸钙等,喷洒在植物叶片上,使这些水溶性药剂渗入植物组织而产生药害。
为了保证农药的安全使用,提出了农药对植物的安全指数(K)
药剂防治病虫害所需最低浓度
K=
植物对药剂能忍受的最高浓度
K值越大,说明药剂对植物越不安全,容易产生药害;K值越小,则越安全。
(2)农药质量 使用质量差、杂质多或变质的农药是引起药害的重要因素,如1986年辽宁省水稻秧田使用的丁草胺,由于混有较多的甲草胺等杂质,引起大面积水稻秧苗发生药害。一些农药保管不当、储藏时间过长,引起乳油分层、水剂沉淀、粉剂潮解结快,不仅影响药效也会导致药害。
(3)混用不当农药之间混用不当,也是造成药害的一个因素,如稻田施用敌稗防除稗草,不会伤害水稻,这是由于水稻体内含有酰胺水解酶可以分解敌稗,但当敌稗与乐果、西维因等有机磷或氨基甲酸酯类农药混用后,稻株体内酰胺水解酶受到抑制,而造成水稻药害。又如波尔多液与石硫合剂混用,也易使植物产生药害。
(4)药剂剂量农药的使用剂量和喷洒浓度超过了植物承受的标准,也可产生药害,如在番茄上使用2,4—D时,在10—20PPm时,可使番茄保花保果;30—50 PPm时则引起落花落果;当浓度大于100 PPm时可阻碍植物生长,甚至杀死植物。
(5)施药方法施药方法对植物药害有一定关系,在稻田使用丁草胺时,茎叶喷雾比拌土撒施容易产生药害。
(二)作物方面作物种类及其品种各类作物对每一种农药表现不同程度的抗药性与敏感性。如小麦在3叶期至拔节期对2,4—D有抗性,而大豆却对2,4—D敏感;同一作物中,品种之间对药剂也有不同的敏感性反应,例如,在大豆品种中北丰系列品种较其他品种对赛克津敏感,中国鸭梨对波尔多液的反应比日本鸭梨敏感。
(2)作物生育期作物的各个生育期对药剂的敏感反应有较大的差异,如水稻芽期、幼苗期和拔节期使用二甲四氯,容易引起药害,而在秧苗4叶期以后至分蘖期以及生长后期喷洒二甲四氯,水稻有较强的抗药性。
(3)植株部位作物各个部位之间对药剂的敏感性差异较大,一般茎秆抗药性较强,如蒽油乳剂对果树叶片、幼芽有严重药害,对树干却无药害。低浓度2,4—D点番茄、茄子花朵可提高座果率,但喷洒叶片则引起药害 。
(4)作物长势作物生长衰弱也会发生药害,在水稻移栽过程中,如果稻苗尚处于返青期使用除草剂,也易引起药害。
(三)环境方面
(1)温度:气温直接影响到农药的活性,也关系到对作物的安全性。在高温环境下施药,农药的活性高,导致有些农药产生药害,如番茄用2,4—D点花保果时,气温在15℃时浓度可用15PPm,在气温20—25℃时,用10—12 PPm,气温在30℃时则用8 PPm,气温高于35℃,不宜使用,如使用浓度提高,轻则抑制生长,重则造成枯叶死株。在气温较低的环境下施药,虽然活性降低,但作物对有些药剂的抗药性也降低,也会导致药害,如绿麦隆在气温正常条件下施药,对麦苗影响较小,但施药后,如遇低温阴雨,则会产生药害,若降温幅度大,施药与低温间隔短,药害相当严重。
(2)湿度和降雨湿度过大,水分过多是引起药害的原因之一,水稻本田初期施用恶草灵后,若大水淹苗,也会引起药害。大豆田施用赛克津后,如遇大雨,可使药液渗透到土壤深层,接触大豆根系而产生药害。同样,保水性 差的、水分过少的水田,施用禾大壮等除草剂后,药液渗透到根系,对水稻也不安全。
(3)风力和风向在喷洒除草剂时,风力和风向可导致除草剂漂移造成敏感作物药害,特别是喷施2,4—D,二甲四氯等除草剂时,在风力较大天气里,会使下风向的双子叶作物造成药害,在施用草甘膦等灭生性除草剂时,风力引起雾滴飞散,会导致多种作物药害。
(4)土壤质地粘性大,有机质含量高的土壤,对农药吸附力较强,药剂在土壤中移动小,而沙质土颗粒大,有机质含量低,对药剂的吸附力弱,易林溶,在土壤中扩散,容易使一些进行土壤除草剂处理的农作物产生药害,如水溶度高的赛克津在沙质土中极易产生药害。
二、避免药害的方法
1、坚持做到先试验后应用任何一种农药合成之后,必须进行生物测定,从而明确该种农药的适用范围、防治对象、防治适期、用药剂量、施用方法和注意事项等一系列应用技术。然而,这一技术要在当地推广应用,仍需做适用性试验,因为地区之间的气候条件、土壤质地、耕作状况等不同会影响到农药的使用剂量,特别是除草剂,如丁草胺在北方稻区用量大,而在南方稻区用量较少,这与土壤有机质和气候条件有关。如果采用北方稻区的用量于南方稻区,往往对水稻不安全,而以南方稻区的用量于北方稻区,则不能发挥应有的除草效果。
农药的应用技术是不断地充实完善的,许多农药在投入生产使用后,局限于少数作物应用,并不一定能充分发挥该种农药应有的使用价值,需要进一部扩大使用范围,但在扩大试验时,必须注意药害试验,测定作物种类及各生育期对药剂的反应,明确作物各生育阶段的敏感性反应,以制定避免药害产生的安全用药技术。
2、严格掌握农药应用技术
(1)选用对口农药施用的农药除了对防治对象要有较好的效果外,还要求对应用的作物安全无害。因此,在选用农药时,要考虑对作物的敏感性,不可使用对作物较敏感的农药。例如,在高粱田中不可使用敌敌畏。
(2)配准农药剂量或浓度确定用药剂量的标准,一看防治对象的有效性,二要看对作物的安全性,三要看农药有效成分含量,四要看施药的环境条件。一般对于大田作物病虫害防治时,要按作物面积称准农药剂量;而对于果树、蔬菜等农作物病虫防治和使用植物生长调节剂时,则要配准浓度施药,根据树体大小核定喷洒剂量,有的药剂如波尔多液,要根据作物的敏感反应来配制相适应的硫酸铜与石灰的比例,对葡萄、黄瓜、西瓜等易受石灰药害的作物,可配制石灰半量式波尔多液;对易发生铜害的苹果、梨、杏等则配制石灰倍量式或二倍量式的波尔多液,以避免药害。
(3)掌握施药适期
在作物具抗性时期内,选择对防治对象较适宜的阶段用药,也是避免产生药害的一个方面。如在水稻秧田用禾大壮除稗草时,宜在3叶期进行,若在1叶期施药,秧苗易受药害。
(4)采用恰当的施药方法
① 以农药性能及对作物的敏感性来确定施药方法 如稻田施用恶草灵不宜喷雾,否则水稻易产生药害,可采用甩施,利用恶草灵的扩散性,收到较好的防治效果。
② 以农药剂型确定相适应的施药方法 如水剂、乳油、可湿性粉剂一般适宜于喷雾,粉剂、颗粒剂适用于拌种或撒施。
③ 以天气状况灵活应用相适宜的施药方法 如在大风天,对一些广谱性除草剂不宜喷雾,可采用涂抹法,若要喷洒,必须加大雾滴直径,喷头配置防护罩,确保雾滴不漂移,避免引起作物药害。
⑤ 注意施药质量 作物药害与否,与施药质量有较大关系,要提高施药质量,第一要做到土地平整,在施用除草剂时,若水田高低不平,往往在低洼处产生药害;第二配制农药要搅拌均匀,如拌土,要把农药充分拌和再施用,对乳油分层、沉淀的农药不应施用,以免产生药害;第三喷洒要均匀,在喷雾时要选用恰当的雾滴直径,防止重喷,撒施时要采用少土多撒的方法,做到施药均匀。
3抓好药后避害措施
(1)彻底清洗喷雾器 有些药害是没有做好安全管理所造成的,在施用除草剂后,不清洗喷雾器又投入敏感作物的病虫害防治,往往引起作物药害,如用过2,4—D的喷雾器,要彻底清洗,对塑料桶喷雾器可用5%碱液浸泡数小时后,再用清水反复冲洗;铁桶可用1%硫酸亚铁浸泡2小时,再用清水冲洗2遍以上,然后才能用于其它药剂喷雾。
(2)妥善处理喷雾余液 施药完毕后,剩余药液不可随地乱倒,以免产生药害,要倒在远离敏感作物的合适场所。
(3)搞好水浆管理 水田使用除草剂后要按药剂性能做好排灌工作,如使用恶草灵的稻田,要做好平水缺,防止淹苗产生药害,旱田使用除草剂后,要开好排水沟,不可出现雨后积水现象,以免发生除草剂药害。
三、作物药害的症状
1、斑点 这类药害主要表现在作物叶片上,有时也发生在茎秆或果实表皮上,常见的有褐斑、黄斑、枯斑、网斑等几种,如水稻本田早期喷洒丁草胺不当,稻叶会发生不规则褐斑,波尔多液在苹果表面可产生木栓组织的棕色网斑等。
药害产生的斑点与生理性病害产生的斑点是有区别的,药斑在植株上的分布往往没有规律性,全田表现有轻有重。生理性病害通常发生普遍,植株出现症状的部位较一致。药害产生的斑点与真菌性病害产生的斑点也是有区别的,药害的斑点形状变化大,真菌性病害具有发病中心,斑点的形状较一致。
2、黄化 这类药害在植株茎和叶上均有表现,以叶片黄化发生较多,主要是农药阻碍了叶绿素的正常光合作用所引起的,按药害轻重,有叶片发黄和全株发黄之分,叶片发黄又有心叶发黄和基叶发黄两类,如杀灭菊酯在西瓜上有新梢发黄表现;小麦受绿麦隆轻度药害时,表现为基叶发黄。
药害引起的黄化与缺乏营养元素而出现的黄化相比,药害引起的黄化往往由黄叶发展成枯叶,在阳光充足的天气,黄化产生快;在阴雨天产生慢。营养元素缺乏常与土壤肥力和施肥水平有关,在全田黄化表现一致。病毒性病害引起的黄化在叶片上常有碎绿状表现,且病株表现系统性症状,在田间病株与健株混生。
3、畸形 这类药害在作物茎叶和根部均可表现症状,常见的畸形有卷叶、丛生、肿根、畸形穗、畸形果等,如油菜芽期受氟乐灵药害,表现根部肿大和开裂现象;水稻受2,4—D药害,则出现心叶扭曲,叶片僵硬,并有筒状叶和畸形穗产生;水稻受杀草丹药害,会出现多蘖,叶片扭曲等症状;番茄受2,4—D药害时,表现典型的空心果和畸形果。
药害畸形与病毒病害的畸形也有区别,药害的发生具有普遍性,在植株上表现局部症状,病毒病害往往零星发病,表现系统症状,常在叶片上混有碎绿、明脉、皱叶等症状。
4、枯萎 这类药害往往整株表现症状,大多数是由于除草剂使用不当所引起的。如水稻苗期的草甘膦药害,可引起植株枯黄死苗;西瓜受绿麦隆药害后,表现嫩叶黄化,叶片枯焦,植株萎缩,以至于死苗。
药害引起的枯萎与侵染性病害引起的枯萎症状比较,药害引起的枯萎没有发病中心,而且发生过程较迟缓,先黄化后死株,根茎组织无褐变;侵染性病害大多是根茎输导组织堵塞,在阳光充足、蒸发量大时先萎蔫,后失绿死株,根基导管常有褐变。
5、生长停滞 这类药害是农药抑制了作物的正常生长,使植株生长缓慢。一般来说除草剂或多或少都有抑制作物生长的现象。如水稻插秧后喷施丁草胺不当,除了出现褐斑外,也表现生长缓慢。
药害引起的生长缓慢与生理性病害引起的发僵和缺素症比较,前者往往有药斑或其它药害症状,而后者中毒发僵表现为根系生长差,缺素症发僵表现为叶片发黄或暗绿等。
6、不孕 这类药害是在作物生殖生长期用药不当而引起的不孕症。如水稻花粉母细胞减数分裂期前后使用稻脚青,可引起雄性不育,造成空瘪青粒而减产;在水稻孕穗期错用草甘膦,则导致花秕谷不孕。
药害引起的不孕与气候因素引起的不孕区别在于,前者表现全株不孕,有时虽部分结实,但混有其它药害症状;气候型不孕无其它症状,也极少表现全株不孕现象。
7、脱落 这类药害大多表现在果树及部分双子叶植物上,有落叶、落花、落果等症状。如梨树花期使用甲胺磷,会引起落花;波尔多液可引起苹果落花、落果;石硫合剂对苹果也可引起落果。
药害引起的落叶、落花、落果与天气和栽培因素引起的有所不同,前者有时表现出其他药害症状,如先黄化枯焦后再落叶;而后者与灾害性天气有关,在大风、暴雨、高温等到来后出现,有的落花、落果是由于缺肥或生长过多引起的。
8、劣果 这类药害主要表现在植物的果实上,使果实体积变小,果表异常,品质变劣,影响食用价值,如番茄受铜制剂药害,可使果实表面细胞死亡,形成褐果现象;西瓜受乙烯利药害,瓜瓤暗红色,有异味。
药害劣果与病害劣果的区别是,药害产生的劣果只有病状,无病征,除劣果外,也表现其它药害症状;病害产生的劣果有病状且多有病征。病毒性病害往往表现系统性症状。
四、药害的补救措施
1、施肥补救 一般对于叶部产生的药斑、叶缘枯焦和植株黄化等症状的药害,增施肥料可减轻药害程度,如叶面追施尿素加磷酸二氢钾,或者叶面肥,促进作物生长。
2、排灌补救 对一些除草剂引起的药害,适当排灌也可减轻药害程度,如杀草丹引起水稻矮化症,药害的原因是在嫌气条件下,杀草丹脱氯形成脱氯杀草丹所致,因此,在水稻出现矮化症状时,应立刻排水露田,以后采取间歇排灌,可减轻药害。
3、激素补救 对于抑制或干扰赤霉素的除草剂,如2,4—D、二甲四氯、拉索、都尔、禾大壮、乙烯利等,在药害后喷洒赤霉素可缓解药害程度,如水稻受乙烯利药害时,喷施赤霉素30PPm,可减轻药害,有利于抽穗。
农 药 的 毒 性
农药是由于人类的生产和生活需要而开发的,在现实生活中确实起到了良好的作用,但是,作为一类对生物能起某种毒杀作用的物质,在现实生活中广泛使用后,也表现出对人类健康存在直接或间接的危害。
毒性主要指某种药剂对高等动物,特别是对人畜的毒害作用,且主要指毒害性质和程度。研究农药对人、畜的毒性,通常以小动物进行试验,例如,小白鼠、家兔、狗、猴等作为供试动物。农药可以通过呼吸道、皮肤、消化道进入高等动物体内而引起中毒,农药对人、畜的毒性一般分为三种表现形式。
1、急性中毒 由于不合理的使用农药、误食或职业性操作不当,以及在运输、储藏过程中不按操作规程进行的情况下,导致在短时间内出现中毒症状,如恶心、头痛、呕吐、抽搐痉挛、呼吸困难、大小便失禁、甚至昏迷死亡的现象。急性中毒多出现于毒性高、局部环境中存在高浓度农药或大量进入体内引起的。
衡量或表示农药急性毒性的程度常用致死中量作为指标,即以小白鼠或大白鼠作为供试动物,测出杀死群体中50%个体所需的剂量(mg/Kg体重),凡LD50值大者,说明农药品种毒性低,以此区分各种农药毒性的高低。
按口服LD50的量,将农药的毒性区分为:
剧毒 <1mg/Kg
高毒 1—50mg/Kg
中毒 50—500mg/Kg
低毒 >500mg/Kg
根据此标准可将常用的各种农药的毒性进行划分,在使用时,对剧毒农药要特别注意安全,要严格遵守剧毒农药安全操作规程。然而每一种农药的LD50,都不能直接应用于人类,也不能以LD50数值的大小来判断农药对人畜的安全程度,还应考虑试验条件、动物种类、年龄、饲养条件、方法以及药剂和环境等差异的影响。
二、亚急性中毒 亚急性中毒者多有长期连续接触一定剂量农药的过程。中毒症状的表现往往需要一定的时间,但最后表现与急性中毒类似的现象,测定亚急性毒性,一般以微量农药长期饲喂动物,至少3个月以上时间,观察和鉴定农药对动物所引起的各种形态、行为、生理、生化的变异。检查病变指标,如体重的增减、血相、全血胆碱酯酶活性等生理生化指标。
三、慢性中毒 慢性中毒是由于长期接触或食入较低剂量的农药后,这些农药性质较稳定,在体内积累,引起正常生理机能或代谢过程发生变化而产生的毒害作用。如引起贫血、心肌层组织病变等。
慢性毒性的测定主要是对致癌、致畸、致突变等项作出判断。一般以微量药物长期饲喂6个月以上,甚至要观察2—4个世代存活的个体,来鉴定药剂对后代的影响。除常规病变检查外,对遗传、累代繁殖情况及怪胎的形成等都要作细致的记录。
从上述所讲的农药对人畜的毒性来看,在农药生产、运输、储存及使用过程中,必须严格遵守《剧毒农药使用注意事项》及《中国农药安全使用标准》,防止农药中毒事故的发生,同时也要了解各类农药的中毒症状和急救措施。
农药科学使用基本原则
植物化学保护的核心内容就是农药的科学正确使用,这就要求使用农药必须和生产实践及千百万化的自然条件紧密结合,进行综合分析和具体、灵活实施。
一、选用药剂的基本原则我国的植保方针是“预防为主,综合防治”,在当今综合防治体系中,化学防治具有重要的地位,防治的目的是将病、虫、草、鼠的危害损失控制在经济允许水平以下,同时也不能污染环境,既要有益于维护农田生态系统的动态平衡,又要增产增收。由于农药的种类很多,不同的农药其防治对象不同,一种农药又可以防治多种害物,同种农药中又有多种剂型,剂型不同,使用方法和效果存在较大差异。因此,在药剂的选用上,必须根据防治对象,合理选择农药品种,掌握防治适期和施用剂量,并采取合适的施药方法。在药剂的选用上一般应遵循安全、有效、经济的原则。
安全农药作为一类生物毒剂,绝大多数对高等动物有一定的毒性,如果使用不当,不仅不能发挥药剂的防治作用,反而会带来一些副作用,因此,选用药剂,必须做到安全第一。
所谓安全,主要包括四层含义:1.防止人畜中毒 2.避免作物药害 3.控制农药残留 4.保护有益生物.怎么才能做到安全呢?一般应做好以下几点:
(1)严格执行《农药安全使用规定》
1982年,农牧渔业部和卫生部联合颁发了《农药安全使用规定》,对常用农药毒性分类、使用范围、注意事项等作了明确规定,在选用农药时,务必执行这个规定。如甲基对硫磷、克百威等高毒农药不准用于蔬菜、茶叶、果树、中药材等作物,不准用于防治卫生害虫与人畜皮肤病,禁止用农药毒鱼、虾和有益鸟兽。在施药方法上甲拌磷只能用于拌种,严禁喷雾使用,克百威不准浸水后喷雾。甲基对硫磷等高毒农药不能采用喷雾或弥雾。施药人员在施药过程中要做好安全防护,不能裸露皮肤。配药必须用量具按照规定的剂量配对,不得任意增加用量,拌种要用工具搅拌,拌过药的剩余种子不能用于粮食或饲料;在大风和中午高温时应停止喷药;施用过高毒农药的田块要竖立标志,在一定时间内禁止放牧、割草、挖野菜,以防止人畜中毒。
(2)选用相对安全的药剂和施药时期药害产生的原因主要有药剂、作物和环境三个方面的原因。从药剂来看,水溶性强的无机药剂对叶面易产生药害,而水溶性弱的有机农药则比较安全,植物性或微生物农药对作物最安全。一般情况下,油剂、乳油比较容易引起药害,颗粒剂、粉剂、可湿性粉剂比较安全。此外,用量过大、喷药不均匀也容易产生药害。因此,尽可能选用相对安全的药剂,注意安全用量和施药质量。
由于不同的作物和同一作物的不同品种,或同一品种的不同生育期对农药的耐药力有很大的差别,因此要根据作物、品种、生育期选择药剂。又由于温度、湿度、日照等会影响到药剂的理化性质,结果都会影响到药效,有时还容易发生药害,因此,要根据农药的特性,选择在有利的环境条件下施药。
(3)严格执行《农药安全使用标准》
1984年和1987年国家环保部和农业部分别发布了《农药安全使用标准》和《农药合理使用准则》,均为国家标准。《标准》和《准则》为防止和控制农药对农产品和环境的污染,保障人体健康,对常用农药在适用作物上的用药剂量、施药方法、施药次数、安全间隔期作了详细的规定,例如,克百威在水稻上每亩每次最多2公斤,只能用于撒施,最多用2次,安全间隔期为60天,在生产实际中,必须严格执行上述《标准》和《准则》。
4、应用选择性药剂,改进施药方法
农药的选择性要求农药不仅对高等动物或被保护植物安全,对害物有较好的毒杀效果,而且还要对天敌及有益生物安全。例如,使用除草剂要求用选择性高的药剂,并在对作物安全的时期施药。如用灭生性除草剂,要采用对作物安全的方法施药。防治害虫,应尽量选用对害虫效果好,对天敌影响较小的药剂,如敌百虫不仅对多种害虫效果好,而且对捕食性及寄生性天敌比较安全;防治刺吸式口器害虫,选用内吸剂;防治螨类,选用对昆虫安全的专用杀螨剂,如三氯杀螨醇、尼索朗等。改进施药方法,如用内吸性杀虫剂防治刺吸式口器害虫,将喷雾改为拌种或涂茎;选择对害虫有效而对天敌影响小的较低浓度;避免天敌活动高峰期、果树开花期或其他作物开花期喷雾等,对保护天敌有利。
(二)有效施药的目的就是要控制病虫草鼠的危害,因此,选用药剂必须考虑防治效果。怎么才能保证防治效果呢?一般应做好以下几点:
1、选用对口农药各种农药都有一定的防治范围,超过了这个范围则表现无效,因此,在生产实践中,应根据药剂的性能特点和防治对象的发生规律选用农药。如杀虫剂中不具内吸性的胃毒剂对咀嚼式口器害虫药效,对刺吸式口器害虫无效;杀菌剂中的硫制剂对白粉病有效,对霜霉病却无效;铜制剂对霜霉病有效,对白粉病却无效。从具体应用情况看,如防治以蛴螬为主的地下害虫发生区,选用辛硫磷效果好,而防治以金针虫、蝼蛄等地下害虫发生重的地区,则以甲基异柳磷为好。在一种有害生物可用多种农药防治时,在药源许可的情况下,应当首先选用最有效的药剂。如防治黄瓜细菌性角斑病,目前国内以DT杀菌剂防效居首,新植霉素次之,这些药剂应优先选用。在防治实践中,还应注意选用合适的剂型,如防治玉米螟、高粱条螟等蛀茎害虫,在1—3龄幼虫群集玉米、高粱心叶危害时,往心叶中施用颗粒剂效果好。
2、选择关键时期用药根据不同病虫草鼠的发生危害特点和药剂的性能,抓住有利时机,适时用药用药防治。一般来讲,防治害虫在幼虫低龄期施药最为有利;使用保护性杀菌剂防治病害,要在发病初期及时施药才能奏效;用触杀性除草剂防除杂草,应在杂草出苗后幼苗期施药。施药适期主要指用药剂攻击有害生物生长发育过程中最脆弱的时期和环节,这要在对有害生物发生发展规律和药剂基本特点全面了解的基础上而决定。施药适期还要考虑防治指标,即当防治对象达到防治指标后,在可能造成作物危害损失之前防治。另外,还要考虑气候条件,如雨天不能施药,大风天不能喷粉及喷雾,在早晨露水未干前喷粉效果好。
3、选用有效剂量由于防治对象的种类不同,有效剂量也存在差异,即防治不同的害物用药量可能不一样。另外,土壤质地、气温高低等其他环境条件不同,用药量也不一样。例如,随着有机质含量的提高,乙草胺的用量要不断增加,而土壤湿度越大,乙草胺的用量要适当降低。因此,在选用农药时,要因地制宜地选用有效剂量,配药时要做到称量准确。用药量准确包括两层含义:①单位面积上的施用剂量,②施药次数 。单位面积上的使用剂量,除了与防治对象有关外,还与农作物种类、种植密度和生育期有关,如高效盖草能在一年生禾本科杂草3叶期前每公顷用375—450毫升,4—6叶期每公顷450—525毫升。施药次数问题,主要取决于药剂在田间的药效持久性,以及防治对象的发生数量和持续时间的长短,如大豆霜霉病可用75%百菌清每半个月喷洒一次,共2—3次。
4、采用正确的施药方法由于农药品种、剂型及防治对象的为害特点不同,施药方法也不同,剂型及种类的不同直接关系到该种农药的使用范围和效果。在农业生产中,有害生物的发生发展、作物种类及生长发育阶段、施药时的环境条件等因素,既复杂多变,又紧密相关,所以应根据这些变化有针对性地选用适当的农药剂型,以获得最佳的防治效果。例如,可湿性粉剂不能喷粉,粉剂不能兑水喷雾,触杀剂、胃毒剂不能用于涂茎,内吸剂一般不适合制毒饵。又如,防治种传病害,一般采用药剂处理种子,防治储粮害虫采用药剂熏蒸。为保证施药质量,还要注意用药部位,如防治蚜虫、红蜘蛛,无论是用内吸剂或触杀剂都应喷到叶子背面,要求均匀周到,不漏行,不漏株。为了延缓或克服抗药性的产生和发展,应避免长期连续使用同一种药剂,特别是内吸性药剂,可采用不同类型的农药交替使用或混合使用,另外,在生产和使用时还可加入少量增效剂。
(三)经济
选用农药防治病虫害,应当讲求经济效益,力求以最小的投入获得最大的产出。如果防治后的收益小于或等于成本,那就不如不防治。要取得较高的经济效益,一般应做好以下几点。
1、做好两查两定,不达防治指标不用药两查两定的意思为一查病虫数量,定防治地块,二查发育进度,定防治适期。防治指标是通过科学研究总结出来的经济指标,当防治对象的发生数量未达防治指标时用药防治,将得不偿失;只有当防治对象的数量达到指标后用药防治,才会取得较好的经济效益。需要指出的是,防治指标是一个相对数值,它因防治对象、作物种类、地区和时间的不同而存在差异,如在黑龙江省大豆蚜虫的防治指标为每株10头以上,大豆蓟马的防治指标为大豆2—3片复叶期每株20头以上。
2、讲究施药技术在防治病虫害时坚持能挑治的不普治,能兼治的不专治,尽量减少用药面积和用药次数,如大豆田发生菟丝子时,可进行局部防治。
3、选用防效相当,成本较低的农药在防效相当的药剂中,应尽量选用货源充足、销售价格低或单位面积成本较低的品种或剂型,把防效好、成本高的药剂用在关键时期。
药剂的选择是一个比较复杂的问题,上述基本原则,应当根据当地的具体情况,灵活掌握,综合运用。
二、施药适期由于农药使用的理论和技术不断发展,正确掌握施药适期和防治指标已成为施用农药防治害物的主要内容。从20世纪80年代初开始,根据有害生物综和治理的基本原理,对施药适期和防治指标的研究和应用,提出了全面的要求。
(一)正确掌握施药适期选择合适的时间施用农药,是控制有害生物的发生、保护有益生物、防止药害和避免农药残留的有效途径。因为多种有害生物,每一种类其防治适期是不相同的;同一种类有害生物在不同的作物上危害,防治适期也不一定相同,又由于药剂性能的不同,防治适期也不一样,因此,确定防治适期,必须要把药剂与作物、防治对象和环境因子等相互协调,才能充分发挥农药应有的防治效果。
(二)施药适期的确定
(1)害虫盛发期 对于害虫来说害虫盛发期可以是卵孵化盛期、幼虫盛发期和成虫盛发期,究竟在哪一个时期施药要视具体情况而定,原则上要掌握害虫的生活习性,在最易杀伤害虫,并能有效控制为害的阶段进行,如防治麦类粘虫,在卵块孵化高峰期喷洒敌百虫,虽对已孵化的幼虫防效良好,但对后期孵化的幼虫不一定见效,而当幼虫3—4龄高峰时,喷施药剂,一次防治可解决虫害问题。
(2)天敌不敏感期 使用杀虫剂要掌握的一个问题是天敌的敏感期,在害虫防治适期范围内,要根据天敌发生动态,调整防治时间,避开容易杀伤天敌的时期施药。例如,浙江省湖州市农科所对稻纵卷叶螟绒茧蜂进行了系统观察,发现该蜂常年对稻纵卷叶螟第3、4代幼虫的寄生率比较稳定,一般在50%以上,如果在稻纵卷叶螟2龄幼虫期防治,害虫和天敌都被杀死,而把防治适期推迟到3—4龄幼虫高峰期防治,不仅可使绒茧蜂羽化,又按有效虫量减少了防治面积。
(3)感病生育期
对于病害来说,易感病的生育期都是防治适宜时期,但根据作物和病害种类以及侵染危害时期的不同,防治适期也需要相应调整。如水稻抽穗阶段是稻瘟病的感病生育期,水稻破口期则是防病的关键时期。
(4)杂草敏感期对于杂草来说,敏感期与药剂种类有关,在一般情况下,以种子繁殖的杂草,在幼芽或幼苗期对除草剂比较敏感,因此,这一时期往往作为防除杂草的适期。
(5)害鼠断食期从有效控制害鼠密度来说,毒饵的投放宜掌握在鼠类断食阶段和大量繁殖前最好。多年试验证明,春季灭鼠效果最好,这是由于害鼠冬季储存的食料耗尽,对毒饵的摄食相应较多。
(6)药剂有效期农药有效期的长短,也是调节施药适期的一个重要方面。如在预防水稻穗瘟时,使用三环唑与多菌灵的喷施时期就不一样,三环唑的持效期较长,宜在水稻孕穗末期施药,而多菌灵在水稻破口期用药。
(7)作物安全期药剂对作物的安全性是确定施药适期的一个先决条件,如二甲四氯在水稻秧苗后期和分蘖期是较为安全的茎叶处理剂,而在水稻萌芽至3叶期,很容易产生药害。所以,在农药施用时,要选择作物对药剂有较强抗药性的时期喷施,以免引起作物药害。
(8)安全间隔期为避免农药在农产品中的残留,要根据农药安全使用标准,掌握各种农药在适用作物上的安全间隔期,如防治小麦锈病使用粉锈宁,应在离收获前30天停止使用。
三、施药适期与环境病虫草鼠的防治适期,受到气温、降雨、光照和栽培条件等多种因素的影响,使实施防治的时间有所变化。
1、气温 气温高低对病虫草害的发育速度有较大影响。一般气温高,病虫草害发生早而且快,防治时间应提前;气温低,发育慢,防治也推后。
2、降雨 降雨往往对病虫草鼠的防治和使用植物生长调节剂不利,引起药液冲刷流失,轻者影响防治效果,重者需要补喷。如果在春季大面积投放毒饵灭鼠时,必须选择晴天用药,否则,降雨引起毒饵变质,导致鼠类不取食,严重影响灭鼠效果。因此,春季害鼠断食期间,要根据天气状况,调整投饵时间。
3光照 对作物病害来说,光照时间和光照强度直接影响到病害发生时间和流行程度,因而对病害的防治时间也会产生相应变化。如小麦赤霉病是一个气候型病害,在麦类感病生育期内,若天气晴朗、光照时间长,可抑制或推迟病害发生,因而防治时间可推迟或不用药;而在无光照、气温较高的连阴雨天气,病害有流行可能时,防治时间宜早不宜迟,尽量做到抢晴天用药。
4、栽培条件 作物栽培季节的早晚,也影响到病虫害的防治适期。
第二章 农 药 剂 型 和 使 用 方 法
在植物化学保护中,当被采用的农药品种确定后,选用适当的农药剂型和相适应的使用方法是非常重要的。这是因为:①可以提高防治效果、节省农药有效成分用量,②提高施药工效和减轻劳动强度,③降低农药对环境的污染,④减轻或避免农药对有益生物的杀伤,⑤提高对施药人员和作物的安全性。
未经加工的农药称原药,多为有机合成物质,固体的称原粉,液体的称原油。绝大多数原药经过加工后方可使用,原药不经加工而直接施用的品种很少。经过加工的原药称农药制剂。农药制剂所表现出的物理形态称剂型。农药制剂的名称应包括3部分内容①有效成分在制剂中的百分含量,②有效成分的通用名称,③剂型名称。如40%乐果乳油、3%呋喃丹颗粒剂。
农药剂型的发展是同农药原药的发展紧密联系的,自从进入有机合成农药以来,至今已开发出50多种剂型。乳油、粉剂、可湿性粉剂和颗粒剂在过去成为四大基本剂型,应用范围广,产量也很大。但随着耕作制度的改变,人们环保意识的增强,一些传统剂型的种种缺点也逐渐暴露出来。同时,由于开发新的化合物难度加大,所有这些因素都使农药加工的地位越来越重要。近年来,在欧美等国家,农药制剂中对使用有机溶剂的限制日益严格,某些国家二甲苯有被禁用的趋势,从而促使农药剂型要不断更新和发展,其中水基化就是农药剂型发展的主导方向之一。
为什么农药要加工成各种剂型呢?这是因为(1)起到分散作用 便于使用,就是用药量极少的农药必须加填充剂才能喷洒均匀。(2)改进农药物理性状,提高药效 如原药加湿展剂才能提高防治效果,延长贮藏期。某些原药不溶于水,难以直接应用。(3)使高毒农药低毒化 如高毒农药克百威制成颗粒剂使用。
一种农药原药加工成何种剂型或制剂,应从节省农药、有利于提高药效和理化性质的稳定性,以及使用更安全、更方便等方面确定。农药的应用还涉及到它在生物靶体的分布、吸附、展布、渗透、转移、滞留等多方面因素,这都与原药在制剂中的分散度及其施用后到生物靶标上的分散度有关,除个别情况外,均要求农药制剂在生物靶体上有高度或较高度的分散性。所以,农药的分散度是农药加工和农药应用中的基本理论和技术之一。如今农药加工机械的改良、创新;农药辅助剂的研制与利用;新药械的发明,以及施药技巧的提高,往往都是围绕农药分散度而展开的。
第一节 农药分散度与药剂性能的关系
一、药剂的分散体系与分散度
(一)农药的分散体系原药或制剂在分散介质中被分散而形成各种分散体系,从物态结构上看,以固态原药(分散质)与固态填料(分散介质)所加工成的粉剂,为固/固分散体系;将原药溶于有机溶剂及乳化剂而形成的乳油为液/液分散体系。从应用角度上看,粉剂的粉粒,液剂形成的雾滴,熏蒸剂所释放出的气体分散于空气中分别形成固/气、液/气、气/气分散体系。
(二)分散度分散度是指药剂被分散的程度,分散度是衡量制剂质量或喷洒质量的主要指标之一。它通常以分散质直径的大小表示,分散度越大,粒子越小;分散度越小,粒子越大。有时也用颗粒总体积(V)与总面积(S)之比值(S/V、两者用相应单位)称“比面”来表示,粒子越小,个数就越多,比面就越大。 农药上应用的分散体系,其分散质应当具有一定的分散度,分散度的大小,对药剂的性能产生一系列重大影响。常用的农药剂型,其分散质的分散度大小顺序为:水溶剂>胶体剂>烟剂>乳剂>粉剂或可湿性粉剂二、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 药剂覆盖面积的增加,意味着它与靶标物接触机会增多。尤其是保护性杀菌剂、触杀性杀虫剂和除草剂,更需要具有较大的覆盖密度,这样才能有效发挥农药的作用,提高防治效果。
2.增强药剂颗粒在处理表面上的附着性 药剂颗粒在处理表面上的附着性与颗粒大小有关,颗粒大,则重量大比表面积小,当它的重力大于它与受药表面的吸附力时,则容易从该表面滚落。如颗粒小,则与上述情况相反。因此,提高分散度,有利于提高药剂沉积量。
3.改变颗粒运动性能 药剂被喷出后,颗粒的运动性能受分散度的影响,大的颗粒由于重力较大,很快向垂直方向沉落,在空间运行距离较短,喷洒不均匀。而较细的颗粒重力小,受空气浮力的作用,在空间能作水平方向运动,散布比较均匀。直径小于10μm以下的颗粒为烟粒或弥雾,在空间具有明显的“布朗氏”运动,可沉积在物体的各个方向上,有利于提高防治效果。直径大于10μm的颗粒,当颗粒不呈圆形时,产生飘翔效应,粉粒在阻尼介质中偏离运动方向,也有利于药粒的均匀分布。
4.提高药剂颗粒表面能 表面能指药剂的溶解能力、气化能力、化学反应能力及吸合能力。药剂表面能往往与分散度呈正相关。溶解能力、气化能力、化学反应能力的提高往往有利于药剂的初效作用,而不利于药剂的残效作用。吸合能力是指颗粒间吸引合并能力。以及粉粒在受药表面上的附着能力等。吸合能力能引起药剂颗粒絮结,影响使用。由此看出,药剂表面能的提高有利也有弊。
5.提高悬浮液的悬浮率及乳液的稳定性 可湿性粉剂颗粒越细,在水中悬浮时间越长,乳液中的油滴越小,越不易油水分离。
(二)适当控制分散度对农药的影响由于农药本身或剂型在防治中存在一些缺陷,如污染环境、残留毒性等,致使当前对某些农药加工出现了新的趋势,即利用适当降低农药分散度和控制有效成分从农药制剂中的释放速度的加工技术,使农药具有新的性能。
1.充分发挥农药中有效成分的作用 为使农药具有较长的残效期,利用缓施剂或颗粒剂可控制有效成分的释放速度,在不同程度上减少农药损失,可减少施药次数。
2.增强施药时着药部位的目标性,以减少药剂漂移损失 例如,在防治玉米螟时使用颗粒剂直接放入喇叭口内,不仅有利于心叶中药剂的沉积量,还可避免杀伤天敌和减少环境污染。
3.提高使用农药安全性 使用粒状药剂可避免漂移,减少对环境的污染,也不易使之进入人畜的皮肤或呼吸道,可使剧毒农药低毒化。例如,呋喃丹颗粒剂。
农药助剂
农药助剂是化学农药加工或使用中除有效成分以外所使用的各种辅助剂的总称,又称农药辅助剂。助剂本身基本无生物活性,但农药应用新技术的开发和推广应用,常常离不开配套助剂。助剂的类型主要以下4种:①有助于农药有效成分的分散。包括分散剂、乳化剂、溶剂、载体、填料等。②有助于发挥药效或延长药效。包括稳定剂、控制释放助剂、增效剂等。 ③有助于防治对象接触或吸收农药有效成分。包括湿润剂、渗透剂、粘着剂等。④增加安全性及使用方便。包括防漂移剂、安全剂、解毒剂、消泡剂、警戒色等。
为什么要使用农药助剂呢?这是因为①某些农药必须同时使用配套助剂才能保证药效,如草甘膦、麦草畏必须使用指定的配套助剂。②选用合适助剂能明显提高药效,如杀虫剂马拉硫磷喷雾液中添加农药展着剂TritonCST等(浓度0.1% )、72小时杀黑皮蠹效果达83~93%(单用马拉硫磷时为6%) ③配套助剂能满足某些应用技术的特殊要求,使之成为实用的先进技术,例如,超低容量喷雾技术对制剂载体或稀释剂以及药害减轻剂有特殊需要;发泡喷雾法对起泡剂和泡沫稳定剂有专门要求;静电喷雾技术则需要既满足超低容量要求的性能,又具有专有的抗静电剂系统。④为保证安全,应用中需要助剂。如加入防漂移剂可减少施用农药时随气流漂移造成对邻近敏感作物、人畜等的毒害。加入警戒色,向人们发出警告,以免误食或中毒。除草剂活性极高,但选择性不足,为使作物免受药害,使用时需与安全剂一同施用。
农药助剂虽然种类很多,但其主体都是表面活性剂。一个制剂的优劣,在很大程度上取决于所用的表面活性剂是否合理。
一、农药助剂种类
1、填充剂(填料) 配制各种固体农药时,用来调节成品含量和改善物理状态而配加的固态物质。这一类物质既无杀除害物的效能又不与农药产生化学反应和分解作用,且吸附性适中或可根据需要调节。常用的填充剂有黏土、陶土、高岭土、硅藻土、滑石粉等。
2、润湿剂(湿展剂) 指能够降低液固表面张力,增加含药液体对处理对象固体表面的接触,使其能润湿或者能加速润湿过程的物质。如茶枯、纸浆废液、洗衣粉、拉开粉等 。
3、乳化剂 使原来不相混溶的两相液体,其中一相液体以极小的液珠稳定分散在另一相液体中,形成不透明或半透明乳浊液,起这种作用的助剂称为乳化剂。如烷基苯磺酸钙,聚氧乙基脂肪酸等。
4、溶剂 指农药工业生产和应用技术中使用的溶剂、液体稀释剂和/或载体的总称。如苯类、柴油、甲醇、石油醚等。
5、分散剂 指能降低分散体系中固体或液体粒子聚集的物质。一般有两种,一种为农药原药的分散剂,是一种具有高粘度的物质,例如废糖蜜、纸浆废液的浓缩物。另一种为农药粉剂的分散剂,具有防止粉粒絮结,利于分散的助剂,一般为一些表面活性剂。
6、粘着剂 能增加农药对固体表面粘着性能的助剂。能增加农药对固体表面粘着性能的助剂。可提高耐雨水的冲洗,提高持效性。如矿物油、明胶、聚乙烯醇等。
7、稳定剂 指具有延缓和阻止农药极其加工制品的化学和物理性能自发劣化趋势的各类助剂总称。稳定剂有两方面的功能:一是保持和增强产品物理和物理化学性能的助剂,包括防结晶、抗絮凝、沉降、抗结快及悬浮助剂等,称物理稳定剂;二是化学稳定剂,包括防分解、抗氧化、防紫外线辐照剂等,它们主要是保持和增强产品化学性能,特别是防止和减缓有效成分的分解。如1,2—丁二醇、异丙基磷酸酯等。
8、增效剂 本身没有生物活性,与某些农药混用时,能显著提高农药毒力和药效的助剂。
9、喷雾助剂 指喷雾施药时应用的助剂总称。应用喷雾助剂的原因是因为现今施药技术,特别是喷雾施药技术中,普遍存在农药有效利用率低的问题。有人对杀虫剂在田间喷施后药剂的分布作典型调查后指出,真正达到害虫体的药量不到施药量的1%,即99%以上的农药不仅没有发挥作用,而是变成污染源,引起人们越来越强烈的关注。如今,在美、日、西欧各国,喷雾助剂已成为助剂领域非常活跃的领域。在美国喷施除草剂时几乎总要用助剂,高效和超高效除草剂都有这种情形。
二、农 药 助 剂 的 发 展
农药加工的生产发展和农药应用技术的进步是推动农药助剂科学发展的动力。农药助剂发展的特点主要有以下几方面:
1.由以天然动物、植物及副产原料为主导地位,转移到以石油化工产品上来。现在天然原料主要是蓖麻油和木质素。
2.品种增多,并引入一些新助剂,包括触变剂、膨胀剂、自崩解剂、生物活性处进剂等。
3.产量和质量不断提高 现今助剂的消费量每年都在30万吨以上,质量提高的表现是各类优质助剂齐全、标准提高、多功能助剂投放市场。
4.生产技术提高 自上世纪80年代以来,农药助剂生产陆续采用电脑程序控制生产,保证了高生产率和产品高质量。
5.应用技术不断提高 农药应用技术能够确保制剂质量稳步提高和施药技术的顺利实施。现以成功开发出多种悬浮剂。
6.基础理论研究十分活跃 农药助剂涉及多种技术学科,现阶段最重要的是与表面活性剂化学和物理化学相关。
三,表面活性剂的作用、种类与应用
表面活性剂又称界面活性剂,它是指能显著降低溶剂表面张力和液—液界面张力并具有一定结构、亲水亲油特性和特殊吸附性能的物质。是农药助剂的重要组成部分。
(一)表面活性剂的作用表面活性剂都是由极性的亲水基和非极性的亲油基两部分组成。亲水基与水分子作用,使表面活性剂分子引入水;而亲油基与水分子相排斥,与非极性或弱极性溶剂分子作用,使表面活性剂分子引入油(溶剂)。表面活性剂在低浓度下就能显著改变界面或表面性质,尤其是能吸附在液体界面或表面上,明显地降低界面张力或表面张力。这里所指的界面是任何两个不能相互混合的物相,其中一个是液相之间的分界面。当其中一相是气相,另一相为液相时,界面即为表面。
应当指出的是,具有“两亲性”的物质,不一定都是表面活性剂,如醋酸钠(CH3COONa)具两亲性,但由于它的非极性基(CH3—)的拒水性很弱,而极性基(—COONa)的亲水性又很强,当把它加到水里,亲水力显著大于拒水力,而使整个分子被拉入水中。反之,如钙肥皂(R—COO)2Ca,其极性的亲水性太弱,而非极性的拒水性又太强,因而其整个分子浮于水面,也不能表现活性现象。只有当“两亲性”物质分子一端的亲水力与另一端的拒水力达到一定的平衡时,才表现表面活性现象。
表面活性剂的亲油、亲水性的强弱通常用HLB值表示,HLB值是指在一定温度和硬度的水溶液中,分子中亲水基团和亲油基团所具有的综合亲水亲油效应,这种综合亲水亲油效应的量度为表面活性剂本身的HLB值。在其它条件下,表现出的这种综合亲水亲油效应强弱的量度为表面活性剂的有效HLB值。HLB值越小,亲油性越强;该值越大,亲水性越强。表面活性剂的HLB值不同,它的用途也有所不同,可用于消泡、乳化、湿润、分散等。
(二)表面活性剂的种类表面活性剂分子的亲油基一般是由烃基构成的,而亲水基则由各种极性基团组成。表面活性剂在性质上的差异,除与烃基的大小和形状有关外,主要与亲水基团的类型有关。亲水基团在种类和结构上的改变远比亲油基团的改变对表面活性剂性质的影响要大,所以,表面活性剂一般以亲水基团的结构为依据来分类。本课程仅介绍在农药加工上广泛应用并具有代表性的几种类型。
1.阴离子型表面活性剂
阴离子型表面活性剂在低温下较难溶解,随温度升高溶解度加大,溶解度达到极限时会析出表面活性剂的水合物。但是,水溶液加热到一定温度时,表面活性剂分子发生缔合,溶解度会急剧增大。阴离子型表面活性剂一般具有良好的渗透、润湿、分散、乳化、增溶、起泡、抗静电和润滑等性能。阴离子型表面活性剂对硬水、水温的适应性良好,热稳定性、耐气候性、储运安全方面也较好。一般讲,阴离子农药助剂毒性较低,对人畜和生态环境较安全。
阴离子型表面活性剂据不完全统计目前有17类数百个产品,基本上可以分为四类。
⑴高级脂肪酸盐 化学式为R—COOM,这里R为烃基,可以是饱和的,也可以是不饱和的,其碳数在8~22之间,M为金属原子,一般为钠,也可以是钾或铵。高级脂肪酸盐是由油脂与碱的水溶液加热起皂化反应制得的。在这里所使用的油脂一般为动物或植物油脂,如牛油、大豆油、椰子油等。这类表面活性剂不抗硬水,加之大多含有游离碱,所以不适合与含碱土金属的农药如波尔多液混用,以免生成钙皂而失去在水中的表面活性。
⑵硫酸酯盐 化学通式为ROSO3M,式中M为K、Na等,碳链中碳数为8~18,硫酸酯盐表面活性剂具有良好的发泡力和去污力,耐硬水性能好,其水溶液呈中性或微碱性。如硫酸化蓖麻油、脂肪醇硫酸盐等。
⑶磺酸盐 磺酸盐表面活性剂的化学式为R—SO3Na(Ca),碳数在8~20之间。这类表面活性剂易溶于水,对硬水和酸碱有相当强的抵抗力,用途广泛,品种很多,其中十二烷基苯磺酸钠和烷基萘磺酸盐(如拉开粉)是可湿性粉剂常用的润湿剂,十二烷基苯磺酸钙是高效能复合乳化剂的重要组成部分。
⑷磷酸盐及亚磷酸盐 磷酸酯类表面活性剂是一类具有特殊性能的表面活性剂,用途很广,在农药助剂中用作乳化剂、分散剂、稳定剂、悬浮剂助剂和掺合剂,常和其它类型助剂联用。如烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、脂肪酸聚氧乙烯酯磷酸酯、烷基聚氧乙烯醚亚磷酸酯等。
2.非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂的化学结构是由亲水和亲油基团组成,它们在水相或油相系统中都不会解离成带电荷的离子,因此,它们在酸性、碱性和各种盐类介质中比较稳定,使用时可与离子型及同类非离子型单体复配组合,不会沉淀失效,对硬水不敏感,对水温适应性、热稳定性、耐气候性和贮运安全方面都较好。非离子型表面活性剂具有良好的乳化、润湿、分散、助溶等性能,可用做乳化剂、分散剂、润湿剂—渗透剂、喷雾助剂、化学稳定剂和悬浮助剂等。
⑴酯类 目前生产应用的重要酯类非离子农药助剂有五类:①脂肪酸环氧乙烷加成物及类似物,如脂肪酸聚氧乙烯聚氧丙烯酯。②蓖麻油环氧乙烷加成物及其衍生物,如乳化剂BY系列。③松香酸环氧乙烷加成物及其衍生物,如SeL乳化剂。④多元醇脂肪酸酯及其环氧乙烷加成物,如斯潘(Span)类产品。⑤以甘油为基本原料的非离子助剂,如甘油聚氧乙烯醚脂肪酸酯。
⑵醚类 这类表面活性剂主要由含—OH基的疏水化合物与环氧乙烷或环氧丙烷反应而成。主要有①烷基酚聚氧乙烯醚及类似品种,如农乳100号系列。②苄基酚聚氧乙烯醚及类似品种,如农乳300号农乳400号、农乳900号等。③苯乙基酚聚氧乙烯醚及类似品种,如农乳600号和乳化剂BS。④脂肪醇聚氧乙烯醚及类似品种,如农乳200号和渗透剂JFC等。⑤苯乙基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚及类似品种,如农乳1600号和宁乳34号。⑥脂肪胺聚氧乙烯醚,脂肪胺聚氧乙烯醚烷基胺氧化物及其类似产品,如Drynol。
3.天然物表面活性剂在动物和植物的组织中含有各种天然高分子表面活性物质,以维持其生命现象,如新陈代谢,保持各组织中的大量水分等。它们能够降低水的表面张力,一般用于加工可湿性粉剂的湿展剂以及乳粉的分散剂等。常用的有以下几种:
⑴含有皂素的植物 皂素为一种糖苷,为环戊烷菲的衍生物,经水解可得糖苷元和糖类化合物。含皂素的植物很多,常用的有:
茶子饼 又称茶枯,是油茶树果实榨油后的残渣,一般含皂素13%左右。
皂荚 又称皂角,皂荚的荚皮中含皂素15%左右。
无患子 又称肥皂果果肉中含皂素24.4%。
⑵亚硫酸纸浆废液 具有表面活性和较强的分散性能,经烘干的固体物中,木质素化合物占55~60%,碳水化合物占35~40%,无机盐类占5%。它是可湿性粉剂、矿物油浓乳剂的重要湿展剂和分散剂,并具有一定的乳化作用。
⑶动物废料的水解物 利用废动物蛋白、皮、骨等水解而成的胶状液体,易溶于水,在碱性及硬水中稳定,扩散力强,具有保护胶体及乳化性能,可用作胶悬剂、乳粉、涂抹剂的助剂。
(三)表面活性剂在农药加工和使用中的应用为了达到安全和充分发挥药效的目的,在农药加工和使用中加入的助剂主要是具有良好乳化、增溶、润湿、分散、渗透性能的表面活性剂。高质量的农药制剂,药效的充分发挥和安全使用,新剂型和应用技术的开发等离开了优良的农药助剂是不可能的。表面活性剂按其功能可分为乳化剂、分散剂、湿润剂、展着剂、渗透剂、化学稳定剂、防漂移剂等。
1、乳化作用 一种液体以细小液珠的形式分散在另一种与它不相溶的液体中所形成的体系称为“乳状液”。这两种互不相溶的液体一种是水,另一种是有机物液体。大多数农药的有效成分都是弱极性化合物,在水中溶解度很小,可以称之为“油”,所以在农药制剂加工或使用过程中都会遇到乳化问题。若油为分散相而水为分散介质,则称为“水包油型乳状液”,以符号“O/W”表示,若水为分散相而油为分散介质,则称为“油包水型乳状液,,以符号“W/O”表示。
在农药加工和使用过程中,往往需要相对稳定的乳状液体系,虽然通过机械方法可以得到乳状液,但这样制得的乳状液很快就会分为油、水两相。因此,必须加入起乳化作用的表面活性剂来制备稳定的乳状液。乳化剂加入后,其亲水基朝向水相,亲油基朝向油相,在界面上定向排列,形成界面保护膜层,降低了界面张力,这不仅使乳化作用易于进行,而且已分散的油滴表面的乳化剂保护膜阻止了油滴重新聚集,从而使乳状液稳定性增加。如乳化剂的亲水性大于亲油性,在界面上能更多地伸向水层,更多地降低水侧的界面张力,膜层向油面弯曲,油形成液珠,分散在水中,成为O/W型。反之成为W/O型。
2、润湿、渗透作用 通常,称固体表面被液体覆盖的过程为润湿。表面活性剂的润湿作用是指其溶液以固-液界面代替被处理对象表面原来的固-气界面的过程。我们把液体滴于固体表面,会形成三个界面,即固-气界面,液-气界面,液-固界面。因此,在固、气、液三相交界处就存在3种界面张力,即固-液界面张力、固-气界面张力、液-气界面张力,三者相交于一点。从液面与固体面的接触点沿液面引切线,切线与固体面之间的夹角θ称为接触角或润湿角。接触角越小,越容易被润湿,反之不易润湿。
在许多作物茎叶表面、害虫体表常有一些疏水性很强的蜡质层,水
θ 很难润湿。而且大多数化学农药本图1 液体在固体表面上的湿润 身难溶或不溶于水,所以,农药加工和应用中有必要使用表面活性剂作润湿剂、渗透剂等。用它们来减小被处理对象与药液间的界面张力,加强农药液滴的润湿、渗透和展布作用,以便更好地发挥药效。
按照润湿理论,润湿包括展着润湿、粘着润湿、浸透性润湿。如图2所示,展着润湿指从固-液界面代替固-气界面的同时,液体表面也同时扩展。粘着润湿指液体与固体接触,变液-气界面和固-气界面为液-固界面的过程。浸透性润湿指固体浸入液体的过程,即变固-气界面为固-液界面的过程。当θ≤180°时以粘着润湿为主,当θ≤90°时以浸透性润湿为主,当θ≤0°时以展着润湿为主。
WS
图2-1展着润湿
WA
图2-2粘着润湿
W1
图2-3浸透性润湿含有表面活性剂的药液在被处理对象表面上的润湿作用有三种情形(如图3):⑴θ=0° 完全润湿;⑵0°≤θ≤90° 部分润湿;⑶90°≤θ≤180° 不润湿。
θ=0° 完全润湿
θ 0°≤θ≤90° 部分润湿
θ 90°≤θ≤180° 不润湿图3润湿情况
表面活性剂的渗透作用有时又称浸透作用,是指能增强药液进入物质内部和穿过表层的能力。和润湿作用一样,也是通过液体在固体表面上的行为来考察的。
3、分散作用 是指借助表面活性剂的基本特性经一定的加工工艺,促使不溶或难溶于于水的固态或膏状物原药,以细小微粒均匀地分散于水或其它液体中,形成具有一定稳定性的水分散液或悬浮液的过程。根据分散体的表面化学观点,以表面活性剂为分散助剂的分散过程,由以下三步构成:
⑴润湿 在表面活性存在下将固体的外部表面润湿并从内部表面取代空气。
⑵团簇的固体和凝集体的分裂 用机械能量(超微粉碎机、砂磨机等)将它们破碎到所需要的尺寸,并让助剂润湿表面极其内部。
⑶ 粉碎体形成、稳定和破坏同时发生 对悬浮液而言,破坏的主要因素是粒子密度减少、碰撞絮凝和结晶生长。在悬浮液和乳状液分散体系中,粒子间相互碰撞是不可避免的,结果总是降低粒子密度。为保持一定的稳定性,抗拒破坏过程,在粒子间需要一定的相斥力。粒子本身的电荷、颗粒上的吸附层或者它们两者的结合,就能提供这种相斥力。这些电荷和吸附层主要是由表面活性剂分子赋予的。
4、增溶作用 又称可溶化作用,是指某些物质在表面活性剂的作用下,在溶剂中的溶解度显著增加的现象。具有 增溶作用的表面活性剂称为增溶剂。可溶化的液体或固体称为被增溶物。
需要注意的是,表面活性剂增溶现象不同于一般溶解作用。第一,增溶作用形成的是所谓胶体溶液而不是分子溶液。物质溶解后,溶剂的某些性质,如沸点、冰点、渗透压等将发生较大的变化。而在增溶作用时溶剂的这些性质很少受影响。第二,表面活性剂的增溶能力各不相同,影响因素较多,但都有一定限度。当被增溶物超过胶束内部允许限量时,则会发生浑浊现象。有时要获得较好的增溶效果,增溶操作技术除了必要的环境条件,如温度、PH、搅拌等外,还要注意组分加入的先后顺序。一般先将助剂和被溶物混合,完全溶解,然后再加入溶剂稀释,这样效果较好。第三,增溶作用和乳化作用相似,但又有所不同,有时很难严格区分。从化学热力学观点来看,乳化作用形成的乳状液是一个不稳定的体系,时间长了会分层破乳,只不过稳定性破坏时间长短不一而已。但增溶作用不同,它产生的是胶体溶液,是一个更加稳定的分散体系。
第三节 主 要 农 药 剂 型现代农药工业,一种原药加工成几种甚至几十种制剂产品已很普遍。即不同剂型,而每种剂型又有若干种规格(即有效成分含量)。原药与制剂产品品种之比,美国已达1:30,日本为1:15,德国为1:10,中国为1:4左右。一种农药原药加工成何种剂型,首先应取决于原药的理化性质,尤其是在水中及有机溶剂中的溶解性和物态.一种农药原药虽可加工成很多剂型,但在实际应用中,一种农药的加工剂型又是有限的,因为剂型的选择还应取决于使用上的必要性、安全性和经济上的可行性。例如,涕灭威原药为固态,油溶性,可以加工成多种剂型,但由于它是高毒农药,仅限于加工成粒剂在土壤中使用。
目前,世界上已开发出农药剂型50多种,农药乳油、粉剂、可湿性粉剂和粒剂在长期的生产和使用中,已成为四大基本类型,应用范围广,产量也很大。但随着耕作制度的改变,人们环保意识的增强,一些传统剂型的种种缺点也暴露出来。因此出现了许多新的剂型,如微乳剂、悬浮剂、水分散粒剂等。现在市面上常见的剂型有10种左右,剂型中文后的英文符号采用国际上公认的农药剂型和代码。常见农药剂型及代码见表1
表1 农药剂型名称及代码
剂型名称
剂型英文名称
代码
说 明
原 药 和 母 药
原药
technical material
TC
在制造过程中得到有效成分及杂质组成的最终产品,不能含有可见的外来物质和任何添加物,必要时可加入少量的稳定剂
母药
Technical concentrate
TK
在制造过程中得到有效成分及杂质组成的最终产品,也可能含有少量必需的添加物和稀释剂,仅用于配制各种制剂。
固 体 制 剂
粉剂
dustable powder
DP
适用于喷粉或撒布的自由流动的均匀粉状制剂。
颗粒剂
granule
GR
有效成分均匀吸附或分散在颗粒中,及附着在颗粒表面,具有一定粒径范围可直接使用的自由流动的粒状制剂。
大粒剂
macro granule
GG
粒径范围在2000μm ~6000μm之间的颗粒剂。
细粒剂
fine granule
FG
粒径范围在300μm~2500μm之间的颗粒剂。
片剂
tablet for direct applicatio或tablet
DT或TB
可直接使用的片状制剂。
烟剂
smoke generator
FU
可点燃发烟而释放有效成分的固体制剂。
可湿性粉剂
wettable powder
WP
可分散于水中形成稳定悬浮液的粉状制剂。
水分散粒剂
water dispersible granule
WG
加水后能迅速崩解并分散成悬浮液的粒状制剂。
可分散片剂
water dispersible tablet
WT
加水后能迅速崩解并分散形成悬浮液的片状制剂。
泡腾片剂
effervescent tablet
EB
投入水中能迅速产生气泡并崩解分散的片状制剂,可直接使用或用常规喷雾器械喷施。
可溶粉剂
Water soluble powder
SP
有效成分能溶于水中形成真溶液,可含有一定量的非水溶性惰性物质的粉状制剂。
可溶粒剂
Watersoluble ranule
SG
有效成分能溶于水中形成真溶液,可含有一定量的非水溶性惰性物质的粒状制剂
液 体 制 剂
可溶液剂
soluble concentrate
SL
用水稀释后有效成分形成真溶液的均相液体制剂。
水剂
aqueous solution
AS*
有效成分及助剂的水溶液制剂。
油剂
oil miscible liquid
OL
用有机溶剂或油稀释后使用的均一液体制剂。
乳油
emulsifiable concentrate
EC
用水稀释后形成乳状液的均一液体制剂。
水乳剂
emulsion,oil in water
EW
有效成分溶于有机溶剂中,并以微小的液珠分散在连续相水中,成非均相乳状液制剂。
微乳剂
micro-emulsion
ME
透明或半透明的均一液体,用水稀释后成微乳状液体的制剂。
悬浮剂
aqueous suspension concentrate
SC
非水溶性的固体有效成分与相关助剂,在水中形成高分散度的粘稠悬浮液制剂,用水稀释后使用。
种 子 处 理 制 剂
种子处理干粉剂
powder for dry seed treatment
DS
可直接用于种子处理的细的均匀粉状制剂
种子处理可分散粉剂
Water dispersible powder for slurry seed treatment
WS
用水分散成高浓度浆状物的种子处理粉状制剂。
种子处理可溶粉剂
water soluble powder for seed treatment
SS
用水溶解后,用于种子处理的粉状制剂。
种子处理液剂
solution for seed treatment
LS
直接或稀释后,用于种子处理的液体制剂。
种子处理乳剂
emulsion for seed treatment
ES
直接或稀释后,用于种子处理的乳状液制剂。
种子处理悬浮剂
flowable concentrate for seed treatment
FS
直接或稀释后,用于种子处理的稳定悬浮液制剂。
悬浮种衣剂
flowable concentrate for seed coating
FSC*
含有成膜剂,以水为介质,直接或稀释后用于种子包衣(95%粒径≤2μm,98%粒径≤4μm)的稳定悬浮液种子处理制剂。
熏 蒸 制 剂
熏蒸剂
Vapour releasing product
VP
含有一种或两种以上易挥发的有效成分,以气态(蒸气)释放到空气中,挥发速度可通过选择适宜的助剂或施药器械加以控制。
*为我国制定的农药剂型英文名称及代码。
一、粉 剂
粉剂为流散性良好的粉状剂型。在粉剂中有效成分含量低于10%的为低浓度粉剂,主要供喷粉使用;含量大于10%的为高浓度粉剂,主要供拌种、毒饵、和土壤处理用。
(一)粉剂的组成 通常由有效成分和填料组成。在一般情况下,粉剂中是不添加其它助剂的,但为了充分发挥粉剂中有效成分的药效,在生产中可适当加入一些粘着剂、分散剂、抗分解剂等。如日本生产的一些杀虫剂粉剂中往往加入高沸点矿物油,我国生产的代森锌中往往加入润湿剂,这些助剂种类繁多,用量一般为制剂的0.2~2%。
(二)加工方法 粉剂的加工方法有三种,一是直接粉碎法,即按确定的配方,将农药原药和填料分别粉碎到一定细度,再混匀而成产品。二是母粉法,即先少加一些填料与原药粉碎制成高浓度粉剂—母粉,将此母粉运输到用药地区,再进一步与粉碎好的填料,按照需要的浓度,经拌匀而成产品。第三是浸渍法,即将原药溶解在易挥发的溶剂中,然后通过喷雾与已粉碎好的填料混匀,回收溶剂,即得浸渍粉剂。
(三)粉剂的质量标准
1.含量 不低于标明的含量
2.细度 要求95%以上能通过200目筛,粉粒直径小于100μm,平均30μm,与联合国粮农组织农药剂型标准一致。过去对粉剂细度的要求是越细越好,现在从环境保护的要求考虑,这一观点已受到冲击,大田喷布的粉剂,粒径可适当大些,但若用于拌种或在密闭的大棚内喷布,粒径应适当小些。
3.水分 水分过多易引起粉粒絮结、成块或者分解,丧失了粉剂应有的性质。我国规定水分应小于1.5%。美国、日本为1%。
4.PH值 5~9为合格,美国、日本为6~8。
二、粒 剂
(一)粒剂的组成和特点 粒剂是由原药、载体和助剂加工而成的粒状剂型。它具有如下特点⑴使用方便、施药工效高。⑵能使高毒农药低毒化使用,例如,克百威为高毒农药,不允许加工成粉剂或乳油进行喷粉或喷雾,但可以加工成粒剂使用。⑶可控制药剂的有效成分的释放速度,节约用药,延长持效期。⑷减少对环境的污染,避免杀伤天敌,减轻对作物的药害风险,尤其是对于除草剂。
(二)粒剂的加工 加工方法通常有以下三种:
1.捏合法 将高含量的药粉、一定细度的填料、水及少量助剂混匀,用高速分散机械将药泥分散而成颗粒体。也可以用挤压造粒法,将药泥挤压成条,切断、烘干、过筛而成。
2.包衣法 先使农药吸附到载体颗粒表面上,然后利用包衣剂使药剂被牢固地粘着或包于颗粒载体上。包衣剂可用石蜡、聚乙烯醇、沥青等。
3.吸附(浸渍)造粒法 先将载体(煤矸石、粘土等)制成颗粒,再将药剂喷布在颗粒上即成。对载体要求有较强的硬度和较高的空隙度。
(三)粒剂的类别
1.按粒径区分 我国目前未制定粒剂规格标准,多采用日本标准。
⑴ 大粒剂,粒径1680μm以上,10筛目以下。
⑵ 颗粒剂,粒径1680~297μm,合10~48筛目。
⑶ 微粒剂,粒径297~74μm,合48~200筛目。
粒径大于大粒剂的称为块状剂,或称丸剂。
2.按载体解体性分
⑴ 非解体性粒剂 遇水不分散的粒剂,多为包衣法制成。其有效成分逐渐从载体中释放出来而发挥药效,多以颗粒剂或微粒剂出现,制剂种类多,用途广。
⑵解体性粒剂 遇水分散的粒剂,又称水分散粒剂,多为吸附法或捏合法制成,多以大粒剂,或颗粒剂出现。
(四)粒剂的质量标准有效含量达到该剂型规定的标准。
粒度,90%(重量)达到粒度规定标准。
水分一般<3%。
颗粒完整率≥85%(破碎率≤15%)。
脱落率≤5%(指包衣法颗粒剂)
三、可 湿 性 粉 剂
(一)可湿性粉剂的组成和特点以不溶于水的原药与润湿剂、分散剂、填料混合,经粉碎制成。这种剂型加水后可形成稳定的、分散性良好的悬浮液,供喷雾使用。也可以进行拌种、配制毒土。它有如下特点:1.不用有机溶剂和乳化剂,对环境比较安全。2.包装、运输费用较低。3.含量一般较高,较耐贮存。
(二)可湿性粉剂的加工
1.原药为液态的,首先要与分散剂混合或互溶,再与吸附性强的填料混合,经粉碎达到规定细度而成。一般只能制成10%以下有效成分的可湿性粉剂。
2,原药为固态的,首先要与一定量添加剂和填料混合,经粗粉碎、细粉碎而成母粉,再与分散剂及初步粉碎的填料混合,再经粉碎达到规定细度,混合而成。
(三)可湿性粉剂的质量标准
1.有效成分含量达到制剂规定标准。
2.悬浮性 指药粒在水介质中保持悬浮的时间周期,以悬浮率表示。中国规定,老品种悬浮率达40%,新品种应达70%。
3.润湿性 指制剂被水润湿的能力。一般以制剂接触水面后在无外力条件下全部被润湿所需要的时间来表示。联合国粮农组织的指标为1~2min,中国规定,老品种的指标为5~15min 。
4.水分含量<3%。
PH值为5~9。
四、乳 油
(一)乳油的组成和特点由原药、有机溶剂、乳化剂混溶而成。特点是有效成分高、贮存稳定性好、药效好、使用方便。
(二)乳油的分类
1.可溶性乳油 由水溶性强的原药配制而成,入水后能自动分散,有效成分溶于水中外观为透明液体。
2.溶胶状乳油 乳油加水后自动分散,不经搅拌或略加搅拌呈透明或半透明胶体溶液,油珠直径一般在0.1μm以下。这种乳油稳定性好,对水质适应性强,如多数拟除虫菊酯类乳油。
3.乳浊状乳油 这种乳油加入水中后成乳浊液。可分为三种情况:(1)稀释后乳液外观有蛋白光,摇动后有附在玻璃上的现象,油珠直径一般在0.1~1μm,这种乳油一般稳定性好;(2)稀释后像牛奶一样的乳浊液,油珠直径在1~10μm,乳液稳定性一般是合格的;(3)乳油加入水中后,成粗乳状分散体系。油珠直径一般大于10μm,乳液放置易浮油或沉淀,这种乳液使用时易发生药害或药效不好。
五、种 衣 剂
种衣剂是由杀虫剂、杀菌剂、复合肥料、微量元素、植物生长调节剂、缓释剂和成膜剂等经过先进工艺加工制成,可直接或经稀释后包裹于种子表面,在植物种子外表形成具有一定功能和包覆强度的衣膜(或保护层),我们把具有这种功能的药剂称之为种衣剂。种衣剂在种子播前使用,可综合防治苗期病虫害,省药、省时、省工、有利于环境保护,包衣后促进作物生长,根系强大、抗逆性强,可保产、增产、经济、社会效益显著。种子包衣能适合现代化大农业的需要,它有利于区域性的综合防治,也有利于区域性的良种推广和统一供种。
种衣剂的分类按功能分:a.植保型,b.衣胞型,c.整形型
植保型:即以防治芽期和苗期的主要病虫害为目标而拟定的活性物质配方,形成衣膜包裹在种子表面。
衣胞型:一般来说,在某些特殊情况下(如特种作物、特定的气候条件、或特殊的地区)为了保证种子的发芽,而不受周边环境的影响,在种子外表包裹了一层保护层,例如:包括供氧剂、保水剂等等;犹如给种子提供了一个小“宾馆”。
整形型:主要是针对蔬菜、花卉等价值较高作物种子进行整形外理,俗称丸粒化。它是种子高度商品化的一种形式。
2)按使用对象分:a.旱田种衣剂,b.水田种衣剂
3)按防治对象分:a.单一型,b.复合型单一型,有单一的防病型、单一的防虫型或防缺素症型。这种形式前几年在西方国家很普遍,使用者可根据防治需要逐一购买,混配使用。
复合型,有药肥复合型、病虫兼治型等等,根据综合防治的需要做成一个配方,目前我国大面积推广的就是以该种剂型为主。
4)按包衣层数分:a.单层包衣?b.多层包衣多层包衣主要是指以上所述单一型种衣剂的衣膜按功能多层包衣,另外一种是指丸粒化的制作过程。
5)按农药加工剂型分:a.水悬浮型(?FS)。b.水乳型(?EWS)。C.悬乳型(SES)。d.干胶悬型(DFS)。e.微胶囊型(CS)。f.水分散粒剂型(WGS)等等。
水悬浮型种衣剂是目前我国推广种子包衣技术使用最广泛,使用量最大的种衣剂,它是把固体的农药和其他辅助成分超微粉碎成小于4微米颗粒而做成的一种特殊的农药水悬浮剂,国际标准代号为FS。水悬浮剂又分为普通型的和浓缩型的,这种剂型的特点是使用方便,但缺点是体积、运输量和包装量很大,包装物有可能污染环境,不利于降低成本和减少污染。为了克服这一缺点,近年来,国内又开发出浓缩型的水悬浮型种衣剂,使用时根据说明书加水稀释,然后包衣。
水乳型种衣剂是根据某些特殊作物的种子的防治需要而研制出的一种新的种衣剂剂型。它是把农药以液体形式以一个微米左右的微颗粒均匀的悬浮在种衣剂中,同时配以特殊的成膜材料和渗透剂。它的特点是活性物质的渗透性极强,能迅速穿过质地较为坚硬的种皮而被种子吸收,同时,特殊材料制成的衣膜保证了活性物质的单向渗透,具有特殊的效果。
悬乳型种衣剂是水悬浮型种衣剂和水乳型种衣剂的复配剂型。
干胶悬型种衣剂是以农药干胶悬剂为基础再配以成膜材料而研制出的一种种衣剂新剂型。所有的活性物质等固体颗粒必须严格按照水悬浮型种衣剂的要求平均粒径小于4个微米。使用时根据说明书配以定量的水进行稀释,使之恢复成悬浮型种衣剂,然后进行包衣。值得一提的是不能把拌种剂(WS)与该种干胶悬型种衣剂混为一谈。前者的基础是可湿性粉剂(WP),用这种拌种剂可以湿拌种但不能形成衣膜,同时可湿性粉剂颗粒太大,一般均在8-40微米左右。就种衣剂所允许使用的农药而言,尤其是超高效农药,采用这种剂型很难起到应有的药效。干胶悬型种衣剂由于是固体粉末,所以运输和仓储方便,并节约包装费用,减少环境污染。一般适用于超高效农药为配方的种衣剂。提醒注意的是:剧毒农药不宜采用此剂型加工,例如呋喃丹,高浓缩的剧毒农药以超微固体形式存在,不管对生产者或使用者而言都是极不安全的。
微胶囊型种衣剂,这种剂型的特点是把农药以5-20微米或者更小直径的高分子小球包裹起来,形成一个一个的微胶囊,然后再按种衣剂的要求加工成水悬浮型的或干胶悬型的种衣剂,它具有控制释放的功能,从而可以延长药效,更可靠的确保种子的安全。目前,全球正处在研制开发阶段。
水分散粒剂型种衣剂是在于胶悬型种衣剂的基础上进一步开发而形成的,更有利于包装、运输和使用。
种衣剂的配方组成种衣剂一般由以下六个部分组成:
1)活性物质2)成膜剂3)其它助剂(分散剂、渗透剂、流变添加剂、防冻剂、消泡剂等)
4)填料5)辅助成份:微肥、植物生长调节剂、保水剂、供氧剂等(按不同需要而定)6)警戒色
活性物质是种衣剂的主要部分,是病虫害防治功能中起主要作用的部分,它包括杀菌剂、杀虫剂、杀线虫剂、植物生长调节剂以及相应的保护剂、微量元素等。但种衣剂配方所选用的农药活性物质有着特殊的要求,如:a.不能影响种子的活性,b.在土壤中必须稳定,c.原药的酸碱度必须保持基本是中性,d.对环境和土攘不产生严重的污染,e.残效期适中等等。我国的种衣剂研究开发起步于80年代末期,推广于90年代初,其农药活性物质的选用大部分仍以传统农药为主,目前正在加速向超高效农药过渡,国家已规定甲基异柳磷、辛硫磷。甲基环硫磷、甲拌磷等剧毒农药禁止或逐步禁止在种衣剂上使用。
成膜材料是种衣剂的一个关键成分,它必须在种子外表形成一层衣膜,具有透气透水的功能和一定的强度,但又不被水份所溶解,随着种子的发芽、生长而逐步的降解,它是一种特殊的高分子复合材料。
在辅助成份中微肥主要以特殊形态的锌、硼、锰、铜及少量稀有元素为主。
植物生长调节剂,根据植物需要,经常选用的是多效唑、烯效唑、缩节胺、生根剂、种子萌发促进剂等。
六、烟 剂
(一)烟剂的组成和特点烟剂是以农药原药、燃料、氧化剂、消燃剂制成的粉状混合物。点燃后可以燃烧,但应只发烟而没有火焰,农药有效成分受热气化,在空气中冷却凝聚成固体微粒。烟剂具有工效高和劳动强度低的优点,但使用时受气流影响较大,适合于在植物覆盖度大或空间密闭的场所使用,如森林、仓库、卫生害虫等。
(二)粒剂的加工
1.混合法:将干燥的固体原药、氧化剂、消燃剂分别磨细,通过80目筛,与较细的燃料混匀而成。
2.吸附法:将氧化剂溶于水再经燃料吸附、干燥、混以上述通过一定筛目的原药和消燃剂。
3.热熔法:将熔化的硝酸铵在降温而尚未达到结晶时投入燃料,如锯末2/5份,强力搅拌,破碎,再混3/5份锯末和通过一定目筛的原药及消燃剂。
(三)质量标准除燃料粒径可稍大些外,其它组分要求通过80目(最低限应通过40目筛)。
制剂含水量不超过2-3%,越少越好。
点燃后放出白烟,无明火,无火星,不熄火,不留余火,残渣为白色,疏松粉状物。
第四节 农 药 的 施 用 方 法
农药施药方法是指为把农药施用到目标物上所采用的各种施药技术措施。按农药的剂型和喷洒方式可分为喷雾法、喷粉法、撒施法、熏烟法、烟雾法及毒耳法等。农药的使用要求使农药最大限度地击中到生物靶标上而又最小危及环境,影响这一技术要求的条件很多,如药剂本身的性质、剂型、外界环境条件等都会影响药剂的使用效果,我们应该在对农药特性、剂型特点及环境条件全面了解和科学分析的基础上进行施用。
一、喷 雾 法将可供液态使用的农药剂型加水调制成乳液、悬浮液、胶体液或溶液后进行喷洒的方法。影响喷雾质量的因素很多。
1.药械对药液分散度的影响药液的雾化是靠机械来完成的,雾滴的大小与药械的性能有直接的关系。按药液的雾化原理,分为以下几种类型:
(1)压力雾化法 药液在压力下通过狭小喷孔而雾化的方法,喷出雾滴的细度决定于喷雾器内的压力和喷孔的孔径。雾滴直径与压力的平方根成反比,压力恒定时,喷孔越小,雾滴越细。
(2)弥雾法 药液的雾化过程是由高速气流将液体吹开形成一个液膜,液膜与空气碰撞破裂而形成雾。雾滴的大小主要受气流速度的影响,风速大,雾滴细。
(3)旋转离心雾化法 药液由高速旋转的转碟将液滴抛向空气中。雾滴的大小与角速度成反比,与圆盘直径的平方根成反比。
液剂的物理化学性能对沉积量的影响液体表面张力的大小对分散度的影响较大,液体表面张力小生成的雾滴数就越多,雾滴也越小。液体表面张力的降低还意味着它在固体表面上的湿展性的增强,使药剂沉积量增加。
液剂农药沉积量与生物表面结构的关系对于叶片表面蜡质层较厚或茸毛较长的叶面药液不易湿展,反之较易湿展。
水质对液用药剂性能的影响水的硬度对乳液或悬浮液的稳定性破坏很大。在硬水中可能转变成非水溶性的或难溶性的物质而丧失药效。也有的水其碱性大,农药在这样的水中易分解,不利于液态农药的使用。
二、喷粉法
利用气流将农药粉剂吹散后沉积到作物上的施药方法。
1.药械性能与操作对粉剂均匀分布的影响喷粉器在各个时间内喷出粉剂的量是否恒定是关键,进料及送风速度越快,喷出粉量越多。良好的喷粉器,进料量误差可减少到2%以下。
2.环境因素对喷粉质量的影响喷粉时上升气流对喷粉质量的影响极大,一般当风力超过1m/s时,就不适于喷粉。喷粉时作物上有露水,有利于粉剂的附着。粉剂不耐雨水,喷药后24小时内降雨,一般应补喷。
3.粉剂的物理性状对喷粉质量的影响
三、其它施药方法
(1) 甩施法 甩施是稻田除草剂的使用方法之一,它不需要喷雾器械,使用方便、简单、效率高,每人一天可甩施7-8hm2。
虽然甩施方法比较简单,但用药量难以掌握,如行走时步子的大小、快慢、甩动次数的多少、甩动时用力大小及甩施远近等都关系到单位面积上施药量的多少。为使作业时能熟练掌握甩施法,对施药新手要先进行模拟练习,先用空瓶装清水在田间试甩,同时测定前进步伐的大小,甩动次数和甩动距离等,待每瓶清水甩施的面积达到要求时,再开始正式施药。甩动时前进方向要直,往返时要注意相互间的距离保持一致。
(2)撒施 撒施是当前稻田广泛应用的一种方法,目前已在大面积的水稻插秧田和直播田广泛应用,这种施药方法不需任何机械,仅需携带农药的容器便可作业,省工效率高,并能提高除草剂的选择性,增强对水稻的安全性。为了撒施均匀常将药剂制成药土、药砂或药肥施用。药剂经拌土、拌肥或砂,还能避免一些触杀性除草剂对作物产生的药害。但撒施法不如喷雾法施药均匀,撒施时务必周到。
可供直接或配制后撒施的除草剂有颗粒剂、乳油、可湿性粉剂、乳粉等。配制药土或药肥时,一般每亩需15kg左右的过筛细土或不结块的化肥,当前市售商品除草剂的颗粒剂虽已加入一定数量的填充料,但由于单位面积上用量太少,很难撒施均匀。撒施法施药时间应在露水干后进行。在水田中撒施除草剂要先保持3-5cm深的水层,施药后应根据不同除草剂的保水要求做好补水。
(3)泼浇法 泼浇法是稻田施用除草剂的主要方法之一。这种方法是将除草剂稀释成一定浓度的溶液,用盆,桶或其它容器将药液泼入田间,通过水层逐步扩散,下沉于土壤表层。进行泼浇施药时,要求除草剂在水中的扩散性能好,目前,农得时、草克星等除草剂可采用这种施药方法,但泼浇法不如撒施均匀。
(4)滴灌施药法 是利用除草剂的扩散性将其滴注于水流中进入田间,扩散并下沉于土壤表层,这种施药方法简便、节省人工,禾大壮可采用滴灌法施药。 
 应用滴灌施药时,田面应平整、单排单灌,水的流量与流速应尽量保持一致,施药前必须彻底排水,以便于药剂随灌溉水进入田间后,能均匀渗入表土层;在滴灌过程中,应保证药剂滴注均匀,确保水中药液浓度一致。  
(5)点状施药 根据田间杂草发生情况,有目的地进行局部喷药,一般适用于防治点所发生的一些特殊杂草与寄生性杂草以及果园内树干周围的杂草。
(6)拌种法 用药粉与种子拌匀,使每粒种子外面都覆盖一层药粉,是防治种传病害及地下害虫的方法,粉剂附着量一般为种子量的o.2%一0.5%。拌种应在拌种器内进行,似30r/min的速度,拌合3—4min为宜。带绒毛的棉籽,拌种时不能用拌种器,将药粉与填充物(如细土、炉渣灰等)混匀,再与浸泡(或经催芽)后的棉种拌合均匀。
(7)种、苗浸渍法 用于浸种的药剂多为水溶剂或乳剂,药液用量以浸没种籽为限。浸种药液可连续使用,但要补充所减少的药液量。浸种防病效果与药液浓度、温度和时间有密切的关系。浸种温度一般要在10一25℃,温度高时,应适当降低药液浓度或缩短浸种时间;温度一定,药液浓度高时,浸种时间可短些。药液浓度、温度、浸种时间,对某种种子均有一定的适用范围。浸秧苗的基本原则同上。
(8)毒饵法 用害虫喜食的食物为饵料,如豆饼、花生饼、麦麸等,加适量农药,拌匀而成。药剂用量一般为饵料量的1%一3%。每公顷用毒饵22.5—30kg。播种期施药可将毒饵撒在播种沟里或随种子播下。幼苗期施药,可将毒饵撒在幼苗基部,最好用土覆盖。地面撒毒饵,饵料还可用鲜水草或野菜,药剂量为饵量的0.2%~0.3%,每公顷用150-225kg。
(9)熏蒸法 在田间用药剂熏蒸杀虫,在作物茂密情况下才可能获得成功,如敌敌畏防治大豆食心虫。保温大棚栽培地也可使用。仓库熏蒸杀虫方法等。
四、农药混合使用及增效剂将两种或两种以上的农药混合在一起的施药方法。当实践证实某种混用配方的优越性并经过有关方面系统研究之后,可将之加工成混合制剂,使之用起来更为方便。而农药现场混合使用,在有效药剂选择及配比上,较使用混合制剂机动灵活,可做到对某种有害生物防效更大。
农药混用目的不外乎经济用药,提高防治效果,扩大防治对象,减少施药次数,延缓有害生物抗药性发展速度,以及提高对被保护对象的安全性等。要求农药混用兼备上述各项长处往往是不现实的,只要求它在某些方面具有突出优点,而在另一些方面并未较其单剂效能降低,负作用并未增加,这就可能具有实用价值了。
农药混用基本原则为互不影响药剂的化学性质,不破坏原有制剂良好的物理性状,不增大毒性,不减退药效及不降低对作物的安全性。当然,若既增效、又降毒还可提高对作物的安全性那则更为理想。
(一)农药混用中的化学变化
1.在有机合成农药中,对碱性敏感的属绝大多数,尤其是含酯结构的药剂,如有机磷酸酯类、氨基甲酸酯类等。这类药剂易被水解,更容易被碱分解。有机合成农药的有效成分一般为中性,但由于原药中往往混杂一些酸性物质,致使呈微酸性或酸性。一般情况下,微酸性与微酸性、中性与中性、微酸性与中性的农药可以混用,而酸性或中性农药则不宜与碱性农药混用。从常用的农药看,属碱性的农药主要是波尔多液和石硫合剂,尤以石硫合剂的碱性较强。可与低度碱性农药混用的只有有机氯药剂中的某些杀虫剂及杀螨剂,而若在碱性强的溶液中,也可使之脱去氯化氢而失效。所以一般有机合成农药不与碱性农药混用。
2.化学农药对酸性的敏感性虽不象对碱性敏感性那样突出,但也有些药剂在酸性条件下会降低药效,甚至产生药害。纯度不高的敌百虫、久效磷、杀虫脒水剂、磷胺水剂等因久经贮存可提高酸性,则不宜与对酸性敏感的多菌灵、萎锈灵、福美双系列的多种杀菌剂以及代森锌等混用。
(二)物理变化 乳油间混用一般不会出现物理性状变坏,而乳油与可湿性粉剂等混用往往会出现破乳现象,悬浮粒子凝聚而降低悬浮率,尤其是乳油与含有Ca2+、Mg2+农药混用,破乳现象明显。
实际上农药混用后的化学变化及物理变化是很复杂的,有些反应还不能预测,因此,农药混用前必须进行药效及药害测定,必要时还要做毒性试验。
(三)混用农药对生物的联合作用
农药混用更多的是为了增效,至于是否增效,其结果不外乎以下现象。
1.相加作用 即农药混用后对有害生物的毒力等于混用农药各单剂单独使用时毒力之和。例如甲萘威和灭杀威按1:1混合使用对黑尾叶蝉的毒力为LD5051.6 ug/g而单独用甲萘威和灭杀威对黑尾叶蝉的毒力分别为LD5044.8 ug/g和LD5059.0,ug/g。这是典型的相加作用,一般地讲,作用机制相同的农药混用,药剂之间互不发生影响,常表现为相加作用。作用机制不同,但药剂之间不发生毒理学上的相互影响,也可以表现为相加作用。农药混合后毒力表现为相加作用,即没有增效作用,是否有混合使用的价值,还要看药剂的互补性,如果有互补性,还是有使用价值的。
2.增效作用 即农药混用时对有害生物的毒力大于各单剂单用时毒力的总和。例如马拉硫磷和残杀威按1:1混合使用对黑尾叶蝉的毒力LD5020ug/g。而单独使用马拉硫磷和残杀威对黑尾叶蝉的毒力分别为LD50288ug/g和LD50263 ug/g。显然混用较单用毒力提高了很多。说明这种药剂混用有显著增效作用。但值得注意的是,有些药剂混用,增效的同时也有增毒作用。如增毒太大,使用不安全,亦不可取。
3.拮抗作用 即农药混用时对有害生物的毒力低于各单剂单用时毒力的总和。例如,多氧霉紊与灭瘟素混用,会降低多氧霉素防治水稻纹枯病的效果。禾草灵与2,4-D或者 2甲4氯混用会降低禾草灵对野燕麦的防治效果等等。这种混用应该避免。
4.混用农药联合作用的侧定 农药混合后对生物的作用是复杂的,可能出现毒力相加.毒力减小或毒力增加,为了科学地混合使用农药,必须对农药混合后的毒力进行测定。测定方法很多,最常用的方法是孙万沛等1960年提出的通过毒力指数计算混剂联合毒力的方法:首先以常规方法测得混剂及组成混剂的各单剂的毒力回归式并求出 LD50或LC50值,再以一种单剂为标准计算各单剂的毒力指数(tOXiCity index,TI).混剂的实际毒力指数和理论毒力指数,最后计算其共毒系数(co—toxicity coefficient,CTC)。设混合药剂为M,组成M的甲剂为A,B,C……,毒力指数为K,百分含量为P,以A为标准单剂。
A的LD50
A的毒力指数(KA)= ×100=100 (1)
A的LD50
A的LD50
B的毒力指数(KB)= ×100 (2)
B的LD50
A的LD50
C的毒力指数(KC)= ×100 (3)
C的LD50
A的LD50
M的实际毒力指数(KM)= ×100 (4)
M的LD50
M的理论毒力指数(KM)= KA×PA+KB×PB+KC×PC (5)
M的实际KM
共毒系数(CTC)= ×100 (6)
M的理论KM
将(1),(2),(3),,(4),,(5)代入(6)并简化得如下计算试:
共毒系数(CTC)=
A的LD50×B的LD50 ×C的LD50×100
M的LD50×PA×B的LD50×C的LD50+PB×A的LD50×C的LD50+PC×A的LD50×C的LD50
如果是两种药剂混用,其共毒系数的计算为:
A的LD50×B的LD50 ×C的LD50×100
共毒系数(CTC)= ×100
M的LD50×(PA×B的LD50+PB×A的LD50)
如果药剂与无毒力的增效剂混用,计算共毒系数时,可用以下简式:
药剂单用的LD50
共毒系数(CTC)= ×100
与增效剂混用的LD50
混剂的毒力测定如果共毒系数接近100表示相加作用,明显大于100表示增效作用,明显小于100表示拮抗作用。
例子:杀灭菊酯、氧化乐果及1:8杀灭菊酯-氧化乐果混剂对菊酯抗性棉蚜的毒力分别为2.2385μg/头、0.9426μg/头及0.463μg/头,以氧化乐果为标准药剂,则杀灭菊酯及氧化乐果的毒力指数分别为0.042及100。
0.9426
混剂的实际毒力指数= ×100=203.40
0.4634
1 8
混剂的理论毒力指数=0.042× +100× =88.9
9 9
203.40
共毒系数(CTC)= ×100=228.80
88.90
测定结果的CTC值为228.80,表面有一定程度的增效作用。
在研究农药混合使用时.将会涉及到单剂间的量佳配比问题,当然可用共毒系数逐个测定得知,但太费工。所以一般采用等效线法。从线形轨迹不但可以判断其增敢、减效或相加作用,还可显示出最佳配比。但该法仅适用于二元混配。
100 100
II 增效
75 75
(%)
死 I 相加
亡50 50


抑25 III 拮抗 25


0 0
A剂:a 4 3 2 1
a a a a
5 5 5 5
B剂:a 4 3 2 1
b b b b
5 5 5 5
A药-B药混用不同配比增效作用图解
AB直线是两药混用时,药效无增无减的准线。表示两种药剂相独立(即彼此不影响毒效)时的作用总和。设计实验时A(单剂)及B(单剂)应准确落到死亡率30%一10%摹本相对称的一点上,所测混配药剂的毒效(死亡率)若明显落到等效线下方,为减效作用;若落到等效线附近,为相加作用;若明显落到等效线的上方则为增效作用。若为药剂的几个不同配比测定,在图线上还可显示出增效或减效的峰点,以指导混配的最佳配比。该法虽简单。但需多做重复试验,不能以一次测试结果作定论。
(四)增效剂种类及增效作用 增效剂的本身基本无毒效,但它能提高杀虫剂的效能。最早发现的芝麻素,其中含有甲撑二氧苯基(简称MDP)。实验证明 MDP为天然菊酯的增效基团.后来证明对人工合成菊酯农药一般都具有增效作用。其中,有多种化台物巳人工合成,如增效醚、增效酯、增效散等。后经昆虫毒理学试验证明,含有这一结构的增效剂是多功能氧化酶的抑活剂,即凡是受到多功能氧化酶降解的药剂,都可能受到该类增效剂的作用而增效。因此,它对烟碱、鱼藤、有机磷、有机氯及氨基甲酸酯类药剂也有增效作用。
除MDP类增效剂外,现己应用的还有磷酸酯类、丙炔醚类等增效剂,有的在中国已生产,有的已试制成功。SV1为磷酸酯化合物,它是多功能氧化酶、水解酶、磷酸酯酶的抑活刑,可广泛用作菊酯类、磷酸酯类及氨墓甲酸酯类杀虫剂的增效剂。
磷酸酯化合物中的TPP(磷酸三苯酯)、稻瘟净、异稻瘟净苯硫磷能抑制羧酸酯酶活性,对马拉硫磷等起增效作用。这些化合物也可能与有机磷杀虫剂竞争解毒酶,即竞争作为解毒酶的底物而表现出增效作用。作为这方面的类似例子还有杀螨醇(DMC),其结构与DDT相似,DMC能与DDT—脱氯化氢酶相结合,故对 DDT产生增效作用,这为同类药剂混用也可能产生增效作用提供了启示。
除上述增效剂外,还有芳氧烷基胺类、肟类、硫氰酸酯类、邻苯二甲酰胺类、苯并噻二唑类等增效剂。
增效剂较一般杀虫剂的毒性低,对环境影响较小,是提高药效和对付抗性害虫的有效手段之一,但该类化合物有的价昂,有的易光解,有的在用量较大时才能起到增效作用,因此至今在大田应用尚不广泛,而多用作对卫生及贮粮害虫防治药剂的增效剂。
飞机化学防治
(一)飞机化学防治的优点
飞机化学防治较其他施药法具有如下优点:
1.施药工效高 尤其对暴发性害虫的防治很有利,如蝗虫、黏虫。超低容量喷雾,每架次可喷药防治400—500hm’,每天可起飞5一6次。
2.适应性较广 对地面喷药有困难的地方,如森林、沼泽、山丘及水田等以用飞机化学防治较为方便。
3.用药液量少 不但可用常量、低容量喷雾,而且也可用超低容量喷雾(每公顷1.5-2.2公斤)。
飞机化学防治亦存在一些缺点:
1.药剂在作物上的覆盖度往往不及地面喷药,尤其在作物的中、下部受药较少,因此用于防治在作物下部危害的病虫害效果较差。
2.施药地块必须集中,否则作业不便;大面积防治,往往缩小了有益生物(如蜜蜂等各种传粉昆虫)和害虫天敌的生存缝隙。
3.飞机喷粉受风和上升气流影响很大,当风速达1.5m/s时,已不能进行喷粉作业,所以,飞机喷洒药剂少用喷粉法而多用喷雾法。
(二)喷洒农药方式 飞机喷洒农药有两种方式,即针对性喷洒和飘移累积喷洒。针对性喷洒法的特点是低飞行,喷幅狭(通常为机翼的1.5倍),不利用侧风.而靠飞行时所产生的下冲气流使雾滴落在植物上,农药覆盖度较高,成本亦较高,适用于常量或低容量喷洒。飘移累积喷雾的特点是飞行高度较高,利用侧风(靠侧风将喷雾层分散和传递雾滴),飞机航向与风向垂直,由于每次喷药的面积互相重叠累积,因此施药区中各地点所得到的药剂较均匀,喷幅较宽。
飞机喷洒农药时,应超低空飞行。常量喷雾,机体离地面5—10m,但在任何情况下,飞机离地面高度一般不应低于3m。在森林上空飞行,机体离树冠可达12m。超低容量喷雾,机体离地面高度也不应超过20m。作业时,地面可用彩旗导航,先进的可用电子仪器导航。
第三章 杀 虫 剂
杀虫剂进入昆虫体内的途径
杀虫剂施用后,必须进入昆虫体内到达作用部位才能发挥毒效。杀虫剂可以通过昆虫的口腔、体壁及气门三个途径进入昆虫体内。
一、从口腔进入 杀虫剂从口腔进入虫体的关键是必须通过害虫的取食活动。首先,害虫必须对含有杀虫剂的食物不产生忌避和拒食作用。昆虫有敏锐的感化器,大部分集中在触角、下颚须、下唇须及口腔的内壁上,能被化学药剂激发产生反应。昆虫口器部位的感化器,对含有药剂的液体及固体食物均有一定的反应,药剂在食物中的含量过高时,害虫即产生拒食作用,使药剂的防治效果降低。
咀嚼式口器害虫取食时的呕吐现象会影响药剂从口腔进入虫体。一些夜蛾科的幼虫取食含有无机杀虫剂(酸性砷酸铅、氟化钠)的食物时产生呕吐现象,并且呕吐以后拒绝再取食。有机合成杀虫剂引起害虫呕吐反应更是明显,如害虫口器接触到拟除虫菊酯类杀虫剂立即出现呕吐症状。
有内吸性能的杀虫剂,如克百威、乐果、磷胺等,施用以后被植物吸收,随植物汁液在植物体内运转。当害虫尤其是刺吸式口器害虫如蚜虫、叶蝉、飞虱等吸取植物的汁液时,药剂也进入口腔、消化道,穿透肠壁到达血液,随血液循环而到达作用部位神精系统.与咀嚼式口器害虫相比较,仅仅是取食方式不同,药剂仍然是由口腔进入虫体发挥胃毒作用,
二、从体壁进入 体壁是以触杀作用为主的杀虫剂进入昆虫体内的重要屏障。昆虫的体壁是由表皮、真皮细胞及底膜构成的。绝大多数陆栖昆虫的体壁,由于上表皮所含的蜡质及类脂与水无亲和性,故表皮不能被水湿润。因此,任何药剂由体壁进入虫体时,必须首先在昆虫体壁湿润展布。当药液喷洒到虫体上时,如果液滴不能湿润展布,就会积集呈球状从昆虫体表滚落而流失。有些昆虫如蚜虫、介壳虫由于表皮覆盖了较厚的蜡质,不易被药液湿润,对很多药剂表现了高度的耐药性。在各种加工剂型中乳油或乳剂的湿润性能比较好,由于乳化剂的表面活性作用容易在昆虫体壁湿润展布。乳油中的溶剂可以溶解上表皮的蜡质,使药剂更容易进入表皮层。溶剂不仅本身可以穿透上表皮.还可以携带药剂一同进入表皮。由于上表皮的亲脂性,因此杀虫剂中脂溶性强的非极性化合物易溶解于蜡质而被上表皮吸收,故这类杀虫剂具有很强的触杀作用。
虽然昆虫整个体躯被硬化的表皮所包围,但是表皮的构造并非完全一致。如节间膜、触角、足的基部及部分昆虫的翅都是未经骨化的膜状组织,这些部位药剂容易侵入。此外,昆虫的跗节、触角及口器是感觉器集中的部位,这些部位药剂也最容易侵入;并且有部分极薄的表皮层,脂溶性杀虫剂极易从此部分表皮穿透而到达感觉神经细胞。就整个昆虫体躯而言,药剂从体壁侵入的部位愈靠近脑和体神经节时,愈容易使昆虫中毒。
三、从气门进入 绝大多数陆栖昆虫的呼吸系统是由气门和气管系统组成。气管系统是由外胚层细胞内陷形成,因此,气管系统的内壁与表皮相连,并与表皮具有同样的构造。气门是体壁内陷时气管的开口,也是昆虫进行呼吸时空气及二氧化碳的进出口。气体药剂如氯化苦、磷化氢及溴甲烷等可以在昆虫呼吸时随空气而进入气门,沿着昆虫的气管系统最后到达微气管而产生毒效。敌敌畏具有触杀、胃毒及熏蒸作用,它的作用靶标是在神经节内,对乙酰胆碱酯酶产生抑制作用。敌敌畏挥发的气体是由气门进入虫体的气管系统,由微气管而进入血液,到达神经系统产生毒效。一般以喷雾起触杀作用的杀虫剂,靠湿润展布能力进入气门,与从表皮进入情况相似。矿物油乳剂由于有较强的穿透性能,由气门进入虫体较一般乳剂更为容易,并且进入气管后产生堵塞作用,阻碍气体的交换,使害虫窒息而死。
有机磷杀虫剂
有机磷杀虫剂的特点
(1)杀虫谱较宽。 目前常用有的机磷杀虫剂品种可以防治多种农林害虫,有些可用于防治于卫生害虫及家畜、禽体外寄生虫。
(2)杀虫方式多样化,可满足多方面需要。 大多数品种具有触杀和胃毒作用,有些品种具有内只作用或渗透作用,个别品种具有熏蒸作用,可进行多种方式施药,防治地上、地下、钻蛀、刺吸式等不同类型的农林害虫。其杀虫机理是抑制害虫体内的胆碱酯酶的活性,破坏神经系统的正常传导,引起一系列神经系统中毒症状,直到死亡。
(3)毒性较高,使用时应注意安全。 大多数品种对人、畜毒性偏高,有些品种属于剧毒,如甲拌磷、甲胺磷、内吸磷等。使用时应注意健安全,并保证农产品收获前有一定的安全间隔时间,避免农药残留中毒。
(4)在环境中,易降解。 一般品种易于在动植物体内降解成无毒物质,在自然条件中,如日晒、风雨的作用易水解、氧化。因此,储存时应避光、防潮。
(5)易解毒。 有机磷杀虫虽然毒性偏高,易造成人、畜中毒,但已有高效解毒药物如阿托品、解磷定广泛应用。
(6)抗性产生较慢,对作物较完全。 有机磷杀虫剂虽然使用时间很长了,药效也比当初有所降低,但相对来说害虫对其抗药性发展较缓慢,目前仍在大量使用。同时对作物一般较安全,不易产生药害,当然某些农物对个别品种较敏感,如敌百虫对高粱的药害、敌敌畏的氧化乐果对玉米、桃树在高浓度时有一定的药害。
(7)绝大多数有机磷杀虫剂在碱性条件下易分解。 因此,不能与碱性物质混用。
(8) 有机磷杀虫剂表现的杀虫性能和对人、畜、家寓、鱼类等的毒害,是由于抑制休内神经中的“乙酰胆碱酯酶(AChE)”或“胆碱酯酶(ChE)”的活性而破坏了正常的神经冲动传导,引起了一系列急性中毒症状;异常兴奋、痉挛、麻痹、死亡。
二、常用的重要有机磷杀虫剂
(一)磷酸酯及膦酸酯
敌敌畏生物活性:敌敌畏是一种高效、速效、广谱的有机磷杀虫剂。具有触杀、胃毒和熏蒸作用,对咀嚼式口器害虫和刺吸式口器害虫均有良好的防治效果。敌敌畏的蒸气压较高,对害虫有极强的击倒力,对一些隐蔽性的害虫如卷叶蛾幼虫也具有良好效果。持效期短,适用于防治棉花、果树、蔬菜、甘蔗、烟草、茶、桑等作物上的多种害虫,对蚊、蝇等卫生害虫以及空仓杀虫对米象、谷盗等有良好防治效果。对瓢虫、食蚜蝇等天敌及蜜蜂具有杀伤力。
制剂:50%、80%敌敌畏乳油,28%敌敌畏油脂缓释剂,22%、30%敌敌畏烟剂:
使用方法:1,80%敌畏乳油对水800-1500倍喷雾可防治水稻、棉花、果树、蔬菜、甘蔗,烟草,茶、桑等作物上的多种害虫,例如蔬菜黄曲条跳甲、菜青虫、茶毛虫、水稻叶蝉、飞虱、豆天蛾、苹果卷叶虫、苹果巢蛾、梨星毛虫、桃小食心虫、烟青虫、甘蔗绵蚜等。敌敌畏杀虫作用的大小与气候条件有直接关系,气温高时,杀虫效力较大。
敌敌畏在一般浓度下对高梁、玉米易发生药害,苹果开花后喷洒浓度高于1200倍者,易发生药害。
2.田间熏蒸防治大豆食心虫,选用高粱秸或玉米秸,截成30cm长一段,一端剥去秫秸皮浸于乳油中使其吸饱,在大豆食心虫成虫盛发期,将未剥去秫秸皮的一端均匀插入垄台上。每亩插30-50个。
防治麦二叉蚜,每亩用80%乳油70-75ml加水1升,均匀喷洒在10公斤稻糠中,拌均匀后撒于麦田中。
防治稻褐飞虱,在若虫2-3龄盛发期,每亩用80%乳油150-250ml稀释5-10倍拌于土中,均匀撒于稻田。
3,80%乳油空仓杀虫防治米象、谷盗、大谷盗、长角谷盗、黑菌虫、麦蛾等仓库害虫,每立方米0.25-0.3ml,用纱布条等浸沾后挂于仓内,施药后密闭时间为2—3d,效果显著。温度高时,挥发快,药效迅速。
敌百虫
生物活性:敌百虫是一种毒性低、杀虫谱广的有机磷杀虫剂,具有胃毒和触杀作用,对植物有渗透性。对咀嚼式口器害虫如菜青虫、黏虫、茶毛虫等的胃毒作用突出.对半翘目椿象类具有特效,表现有较好的触杀作用。适用于防治水稻、麦类、蔬菜、果树、茶、桑、棉花、绿萍等作物的多种鳞翘目幼虫和椿象类害虫,家畜寄生虫,卫生害虫等。
制剂:80%敌百虫可溶性粉剂,30%敌百虫乳油,25%敌百虫油剂,2.5%、5%敌百虫粉剂,80%敌百虫晶体。
使用方法:1.水稻害虫 二化螟、稻潜叶蝇、铁甲虫、稻苞虫、稻纵卷叶螟、叶蝉、飞虱和蓟马,每亩用80%敌百虫晶体或可溶性粉剂150-200克对水喷雾。
2.防治玉米、小麦黏虫,棉花的棉铃虫、叶蝉每亩用80%敌百虫晶体或可溶性粉剂150-200克对水喷雾。
3.蔬菜害虫 菜青虫、小菜蛾、甘蓝夜蛾,每亩用80%敌百虫晶体或可溶性粉剂80-100克对水喷雾。
4.果树害虫 荔枝椿象用80%晶体800-1000倍液喷雾。
敌百虫在常用浓度甚至500—600倍的高浓度下,对大多数作物仍不致发生药害.但浓度超过1%-2%叫则易发生药害。高梁极易发生药害而不宜使用。
一硫代磷酸酯
杀螟硫磷(杀螟松、速灭松)
生物活性:杀螟硫磷是一种广谱性杀虫剂,具有触杀、胃毒作用,无内吸作用,但在植物体上有很好的渗透作用,对某些种类的昆虫卵有一定的渗透杀卵作用。杀螟硫磷对水稻大螟.二化螟,三化螟、稻纵卷叶螟有特效,对其他咀嚼式口器害虫和蛀食性害虫均有很好的防效。
制剂:50%杀螟硫磷乳油:
使用方法:1.用50%杀螟硫磷乳油每亩75-150ml对水50-60Kg喷雾,防治水稻三化螟、二化螟效果很好,并可兼治稻纵卷叶螟、稻叶蝉、稻飞虱以及其他害虫。
2.大豆食心虫 每亩用50%乳油60ml。
3.棉花害虫 棉蚜、叶蝉、造桥虫和金刚钻,每亩用50%乳油50-100ml,棉铃虫和红铃虫,每亩用75-100ml。
4.用50%乳油1000—l500倍液喷雾,可防治苹果小卷叶蛾和多种介壳虫;2000倍液喷雾,可防治萍螟、萍灰螟.萍象甲.萍丝虫等。
杀螟硫磷对十字花科作物(如萝卜、油菜等)及高粱易引起药害。水果、蔬菜等在收获前10一15d应停止使用。
辛硫磷(倍腈松、肟硫磷)
生物活性:辛硫磷是广谱的有机磷杀虫剂,具有强烈的触杀和胃毒作用,击倒力强,对鳞翅目幼虫很有效。主要用于防治地下害虫,适宜于防治花生、小麦、水稻、棉花、玉米等作物的害虫.特别是甘蔗、果树、茄菜、桑、茶等害虫,还可防治蚊、蝇等卫生害虫及仓储害虫:特别对防治花生,大豆、小麦的蛴螬、蝼蛄有良好的效果。
制剂:40%辛硫磷乳油、2.5%辛硫磷微粒剂,3.6%辛硫磷大粒剂。
使用方法:1.麦类害虫 麦蚜、叶蜂,用50%乳油1000-2000倍液喷雾。
2.水稻害虫 稻苞虫、稻纵卷叶螟、叶蝉、飞虱、蓟马,每亩用50%乳油50-100ml对水喷雾.
3,棉花害虫 棉蚜、棉铃虫、红铃虫和地老虎,每亩用50%乳油75ml对水喷雾.
4.蔬菜害虫 菜青虫、蓟马、粉虱,用50%乳油1000-1500倍液喷雾.
5.果树害虫 蚜虫、苹果小卷叶蛾、梨星毛虫、葡萄叶蝉、尺蠖,用50%乳油1000-1500倍液喷雾。
6.防治蛴螬、蝼蛄采用种子处理方法,小麦用 40%乳油500mL加水25—50kg,拌种子250—500kg;玉米、高梁、大豆用40%乳油500mL,加水20kg,拌种子200kg。
丙溴磷
生物活性:丙溴磷为高效广谱杀虫剂,毒性中等,具有触杀和胃毒作用,能防治棉花和蔬菜地的多种害虫和螨类:
制剂:20%、40%丙溴磷乳油。
使用方法:用20%丙溴磷乳油对水稀释1000—2000倍喷雾可防治柑橘红蜘蛛、蚜虫类害虫;500-1000倍液喷雾防治棉铃虫、棉红铃虫等;400—500倍液喷雾防治小菜蛾。
(三)二硫代磷酸酯
乐果
生物活性:乐果具有良好的触杀、内吸及胃毒作用,是广谱性的高效低毒选择性杀虫、杀螨剂。乐果进入昆虫体内后被迅速地氧化成毒性更强的氢化乐果,而降解代谢进行很缓慢,因而引起昆虫中毒死亡。
制剂:40%、50%乐果乳油,
使用方法:乐果杀虫效果高,主要用于棉花、果树、蔬菜及其他作物.
1.水稻害虫 飞虱、叶蝉、蓟马和稻蝗,每亩用40%乳油50ml.
2.棉花害虫 棉蚜、蓟马和叶蝉,每亩用40%乳油50ml。
3.蔬菜害虫 菜蚜、茄子红蜘蛛、葱蓟马和豌豆潜叶蝇,每亩用40%乳油50ml。
4.果树害虫 苹果叶蝉、梨星毛虫和木虱,用50%乳油1000-2000倍液喷雾。
使用温度在20℃效果显著,低于15℃效果较差
(四)磷酰胺和硫代磷酰胺
乙酰甲胺磷(高灭磷、杀虫灵)
生物活性:内吸杀虫剂,具有胃毒和触杀作用,并可杀卵,有一定熏蒸作用,是缓效型杀虫剂。后效强。适用于蔬菜、烟草、果树、水稻、小麦、棉花等多种作物。
制剂:30%、40%乙酰甲胺磷乳油,25%乙酰甲胺磷粉剂使用方法:1.水稻害虫 稻纵卷叶螟、稻飞虱每亩用40%乳油80-120ml.
2.玉米、小麦黏虫,每亩用30%乳油120-150ml.
3.蔬菜害虫 菜青虫、小菜蛾,每亩用40%乳油100-120ml.蚜虫每亩用40%乳油75-100ml.
4.棉花害虫 棉蚜、小造桥虫,每亩用30%乳油100-150ml;棉铃虫和红铃虫,每亩用30%乳油150-200ml对水喷雾.
(五)含杂环的有机磷
喹硫磷(爱卡士、喹噁磷)
生物活性:喹硫磷是具触杀和胃毒作用的广谱性杀虫、杀螨剂,有很好的渗透性,在植物上降解速度快残效期短。可用于防治水稻、棉花、大豆、玉米、柑橘,茶树、蔬菜等多种作物的主要害虫。
制剂:25%喹硫磷乳油、25%爱卡士乳油、5%爱卡士颗粒剂。
使用方法:1.水稻害虫 防治稻瘿蚊、稻蓟马、水稻螟虫、稻飞虱及叶蝉,每亩用25%乳油150-250ml喷雾。
2,棉花害虫 棉蚜每亩用25%乳油50-60ml喷雾。棉蓟马每亩用25%乳油66-100ml喷雾。棉铃虫每亩用25%乳油133-166ml喷雾。
3.蔬菜害虫 菜青虫、斜纹夜蛾,每亩用25%乳油60-80ml喷雾。
三唑磷生物活性:三唑磷是广谱性杀虫、杀螨剂,兼有一定的杀线虫作用。其对粮、棉、果树、蔬菜等主要农作物上的许多重要害虫,如螟虫、稻飞虱、蚜虫、红蜘蛛、棉铃虫、菜青虫、线虫等都有优良的防效;其杀卵作用明显,对鳞翅目昆虫卵的杀灭作用尤为突出。
制剂:20%三唑磷乳油。
使用方法:1.水稻害虫 防治二化螟、三化螟每亩用20%三唑磷乳油100-150ml。此用量还可防治稻纵卷叶螟、蓟马、飞虱等害虫。
2.玉米害虫 防治玉米螟于喇叭口期施药拌毒土灌心,每亩用20%乳油75-100ml。
3.蔬菜害虫 菜青虫、菜蚜每亩用20%乳油100-125ml。
4.棉花害虫 棉红铃虫每亩用20%乳油125-150ml。棉铃虫每亩用20%乳油150-200ml。
氨基甲酸酯类杀虫剂
一、氨基甲酸酯类杀虫剂的特点
(1)毒性相对较低 对害虫毒理机制为抑制胆碱酯酶活性,阻断正常神经传导,引起整个生理生化过程的失调,使害虫中毒死亡。这与有机磷类杀虫剂相类似。不同之处在于有机磷类是水解后呈磷氧化而抑制胆碱酯酶的,其抑制程度与水解程度成正比。氨基甲酸酯类则是以化合物分子整体与胆碱酯酶结合,水解后抑制作用降低,故毒力一般较有机磷低。在动植物体和土壤中,亦能较快地代谢为无害物质。
一一(2)大多数氨基甲酸酯品种速效性好,击倒快,持效期短,选择性强,且对成虫毒效高于幼虫。
一一(3)毒性差异大 多数品种如仲丁威毒性低,其分子结构接近天然有机物,在自然界易被分解,残留量低。少数品种如克百威等毒性高。
一一(4)增效性能多样 不同结构类型的氨基甲酸酯杀虫剂的品种间混合使用,对抗药性害虫有增效作用。拟除虫菊酯杀虫剂用的增效剂对氨基甲酸酯杀虫剂亦有增效作用。氨基甲酸酯杀虫剂也可作为某些有机磷杀虫剂的增效剂。
(5)杀虫范围不如有机磷杀虫剂那样广,一般不能用以防治螨类和介壳虫类,但能有效地防治叶蝉、飞虱、蓟马、棉蚜、棉铃虫、棉红铃虫、玉米螟以及对有机磷类药剂产生抗性的一些害虫,有的品种如克百威还具有内吸作用,可以防治螟虫类、稻瘿蚊等害虫。
二、常用的重要氨基甲酸酯类杀虫剂
异丙威(叶蝉散、灭扑散)
生物活性:异丙威具有较强的触杀作用,速效性强。对叶蝉科害虫有特效,主要防治水稻叶蝉、飞虱类害虫,能兼治蓟马,亦能防治其他咀嚼式口器害虫。对稻田蜘蛛类天敌较为安全,持效期较短。对蚂蟥具有强烈的杀伤作用。
制剂:2%、4%异丙威粉剂、20%异丙威乳油。
使用方法,1,2%异丙威粉剂可用喷粉器直接喷粉,也可用每亩2.0-2.5kg拌过筛细土粉15~20kg,趁早晚有露水时均匀撒施于禾苗上,防治水稻叶蝉、飞虱;施药时水田应保留浅水层。
2,20%异丙威乳油每亩150-200ml喷雾防治水稻蓟马、稻蝽象、蚂蝗等。
在一般使用浓度下对作物安全,但对薯类有药害,不宜使用。
异丙威与其他氨基甲酸酯类药剂一样,不能与除草剂敌稗同时使用或混用,否则易发生药害,使用这两种农药的间隔期应在10天以上。
硫双威(拉维因)
生物活性:具有一定的触杀和胃毒作用。硫双威既能杀卵,也能杀幼虫和成虫,杀卵活性极高。对主要的鳞翅目、鞘翅目和双翅目害虫有效,对鳞翅目的卵和成虫也有较高的活性。
制剂:75%拉维因可湿性粉剂。
使用方法:每亩 50-80g能防治棉花、水稻、大豆、玉米等作物上的棉钤虫、棉红铃虫、二化螟、稻苞虫、黏虫、卷叶蛾、尺蠖等。对高梁和棉花的某些品种有轻微药害。
克百威(呋喃丹、大扶农)
生物活性:克百威是一个广谱性的杀虫和杀线虫剂,具有胃毒、触杀和内吸等杀虫作用,持效期长,内吸传导在叶部积聚最多,对水稻、棉花有明显的刺激生长作用。克百威主要用于防治作物的蚜虫类、飞虱、叶蝉类、食叶性和钻蛀性害虫及线虫,对稻瘿蚊也有较好的防治效果。
制剂:3%克百威颗粒剂。
使用方法:1.防治小麦、棉花蚜虫时,一般采用深施的方法,于作物播种时施下,3%克百威颗粒剂每亩用量1.5—2.5kg,持效期达50~60d。
2.防治本田水稻稻飞虱、叶蝉、稻瘿蚊、蓟马时,颗粒剂一般采用撤施的方法,在害虫发生期每亩1.5—2.5kg,均匀撒入,水田施用要保持3.3cm水层。
3.防治土壤线虫,于作物播种之际均匀撒施;防治食叶、蛀食类害虫,采用根基深施、拌种的施药方法进行,每亩1.5—2.5kg,水田施用要保持水层。
4.在南方水稻秧田整地后,播种前先撤施3%克百威颗粒剂2.5-3.0Kg,后播种、埋芽,可有效防治秧田生长期的二化螟、稻瘿蚊等多种主要害虫,持效期长,不需多次施药。
不能与敌稗、灭草灵等除草剂混用,施用敌稗应在施用克百威前3-4天进行,或在施用克百威后1个月施用。
丁硫克百威(好安威、好年冬)
生物活性:丁硫克百威系克百威低毒化衍生物,杀虫谱广,有内吸性,对昆虫具有触杀及胃毒作用,持效期长。
制剂:20%好年冬乳油。
使用方法:防治水稻褐飞虱、三化螟每亩用20%乳油7.5-10ml;稻象甲50-100ml。
抗蚜威(辟蚜雾)
生物活性:抗蚜威具有触杀、熏蒸和渗透叶面的作用,除棉蚜外,对所有蚜虫,特别是对有机磷农药产生抗性的蚜虫有特效。杀虫迅速,残效期短,对作物安全。
制剂:50%可湿性粉剂,50%水分散粒剂使用方法:1.蔬菜、烟草蚜虫每亩用50%可湿性粉剂10-18克喷雾。
2.油料、粮食作物蚜虫每亩用50%可湿性粉剂6-8克喷雾。
第五节 拟除虫菊酯类杀虫剂
拟除虫菊酯类杀虫剂是一类根据天然除虫菊素化学结构而仿生合成的杀虫剂。由于它杀虫活性高、击倒作用强、对高等动物低毒及在环境中易生物降解的特点,已经发展成为20世纪70年代以来有机化学合成农药中一类极为重要的杀虫剂。
特点,
(1) 高效 拟除虫菊酯杀虫剂的杀虫效力一般比常用杀虫剂高10~100倍,且速效性好,击倒力强。
(2) 广谱 对农林、园艺、仓库、畜牧,卫生等多种害虫,包括刺吸式口器和咀嚼式口器的害虫均有良好的防治效果。但多数品种对螨毒力较差,目前已出现一些能兼治螨类的品种。如甲氰菊酯、三氟氰菊酯等。
(3) 低毒 对人畜毒性一般比有机磷和氨基甲酸酯杀虫剂低,特别是因其用量少,使用较安全。
(4) 低残留 对食品和环境污染轻。拟除虫菊酯剂是模拟天然除虫菊素的化学结构人工合成的,在自然界易分解,使用后不易污染环境。在动物体内易代谢,没有累积作用,也不会通过生物浓缩富集,对生态系统影响较小。
(5) 大多数品种没有内吸作用和薰蒸作用,因此喷药要求均匀。
(6) 害虫易产生抗药性 拟除虫菊酯杀虫剂是一类比较容易产生抗药性的杀虫剂,而且抗药性程度很高。
主要品种:
溴氰菊酯(敌杀死、凯素灵、卫害净)
生物活性:溴氰菊酯有很强的触杀作用,有一定的胃毒作用和拒避活性,无内吸及熏蒸作用。是神经毒剂,使昆虫过度兴奋、麻痹而死亡。该剂是触杀活性最高的拟除虫菊酯杀虫剂,田间用药量极低。但昆虫对其易产生抗药性。
主要制剂:2.5%敌杀死乳油。
使用技术:溴氰菊酯杀虫范围很广,能防治45种作物上的140多种害虫,但对螨类、棉铃虫、象甲、稻飞虱及螟虫(蛀茎后)效果差。
1.旱粮害虫 粘虫、蚜虫和大豆食心虫,每亩用2.5%乳油30-50ml喷雾。
2.蔬菜害虫 菜青虫、小菜蛾、斜纹夜蛾每亩用2.5%乳油20-30ml喷雾。 黄守瓜,黄条跳甲每亩用2.5%乳油12-24ml喷雾。
3.棉花害虫 棉铃虫、红铃虫、小造桥虫、棉盲蝽每亩用2.5%乳油40-50ml喷雾。
4.果树害虫 桃小食心虫、梨小食心虫每亩用2.5%乳油3000-6000倍液喷雾。
氯氰菊酯(灭百可,兴棉宝,安绿宝)和甲体氯氰菊酯(高效氯氰莉酯,高效灭百可)
生物活性:氯氰菊酯和甲体氯氰菊酯均为高效、广谱具触杀和胃毒作用的杀虫剂。甲体氯氰菊酯药效比氯氰菊酯高约1倍。
主要制剂:10%氯氰菊酯(兴棉宝、灭百可、安绿宝)乳油,4.5%高效氯氰菊酯乳油等。
使用技术:主要用于森林、果树、棉花和蔬菜、小麦、大豆等作物上防治鳞翅目、鞘翅目和双翅目害虫,对植食性半翅目害虫也有很好的防效,对土壤害虫有较好的持久活性。在害虫发生期采取喷雾施用,一般用制剂的1:2000—3000倍稀释
三氟氯氰菊酯(功夫)
生物活性:具有触杀、胃毒作用,无内吸作用,杀虫谱广,活性高,喷药后耐雨水冲刷,但长期使用易产生抗药性。对刺吸式口器害虫及害螨有一定防效。
主要制剂:2.5%功夫乳油。
使用技术:1.防治玉米螟 在玉米抽穗期施药,每亩用2.5%功夫乳油10-15ml喷雾。
2.防治大豆蚜虫每亩用2.5%功夫乳油15ml喷雾。大豆食心虫每亩用功夫乳油20ml喷雾。
3.棉花棉铃虫、红铃虫、棉盲蝽,每亩用2.5%功夫乳油25-60ml喷雾。棉红蜘蛛、棉蚜,每亩用功夫乳油10-30ml喷雾。
4.蔬菜小菜蛾、甘蓝夜蛾、斜纹夜蛾、菜螟,每亩用2.5%功夫乳油20-40ml喷雾。菜青虫,每亩用功夫乳油15-25ml喷雾。菜蚜,每亩用2.5%功夫乳油8-20ml喷雾。茄红蜘蛛、辣椒跗线螨,每亩用2.5%功夫乳油30-50ml喷雾。
氟氯氰菊酯(百树得)
生物活性:具有触杀、胃毒作用,无内吸作用,杀虫谱广,作用迅速,持效期长。
主要制剂:5.7%乳油使用技术:1.玉米螟、粘虫、地老虎、斜纹夜蛾,每亩用5.7%百树得乳油18-35ml喷雾;大豆食心虫,每亩用5.7%百树得乳油26-44ml喷雾。
2.蔬菜害虫 菜青虫每亩用5.7%百树得乳油18-35ml喷雾;萝卜蚜、瓜蚜、甘蓝蚜,每亩用5.7%乳油3800-5700倍液喷雾。
3.棉花害虫 棉铃虫每亩用5.7%百树得乳油26-44ml喷雾;棉蚜每亩用5.7%百树得乳油9-17ml喷雾
氰戊菊酯(杀灭菊酯,速灭杀丁、敌虫菊酯)
生物活性:高效、广谱触杀性杀虫剂,有一定胃毒作用,无内吸活性。防治大多数作物的害虫,对鳞翅目效果好,对螨类效果差。害虫易产生抗药性。
主要制剂:20%杀灭菊酯(速灭杀丁)乳油
使用技术:1.大豆害虫 食心虫、蚜虫地老虎,每亩用20%乳油15-20ml喷雾。
2.玉米螟 在玉米抽穗期每亩用20%乳油25ml喷雾。
3.蔬菜害虫 菜青虫、小菜蛾、斜纹夜蛾、甘蓝夜蛾、黄守瓜、二十八星瓢虫,用20%速灭杀丁乳油20-60ml;菜蚜、蓟马每亩用20%乳油20-40ml.
4.棉花害虫 棉铃虫、红铃虫,每亩用20%速灭杀丁乳油40-50ml喷雾;棉蚜每亩用20%速灭杀丁乳油15-30ml喷雾;小造桥虫、金刚钻、卷叶虫、蓟马、叶蝉、盲蝽象,每亩用20%速灭杀丁乳油20-50ml喷雾,。
高效氰戊菊酯(来福灵)
生物活性、使用技术同速灭杀丁主要制剂:15%哒螨灵乳油和20%哒螨酮可湿性粉剂等。
联苯菊酯(天王星、虫螨灵)
生物活性:具有触杀、胃毒作用,无内吸作用,杀虫谱广,作用迅速,持效期长。适合防治鳞翅目幼虫。
主要制剂:10%天王星乳油使用技术:1.蔬菜害虫防治 茄子红蜘蛛每亩用10%乳油30-40ml。
2.温室白粉虱每亩用10%乳油5-10ml喷雾。
3.棉铃虫每亩用10%乳油23-40ml。棉红蜘蛛每亩用10%乳油30-40ml。
4.果树害虫 桃小食心虫、苹果红蜘蛛用10%乳油3300-5000倍液喷雾。
第六节 其他类型杀虫剂
杀虫双
生物活性:杀虫双具有胃毒、触杀、内吸作用,并兼有一定的触杀作用。它是一种神经毒剂能使昆虫的神经对外来刺激不产生反应,因而昆虫中毒后不发生兴奋现象,只表现瘫痪麻痹现象。对水稻螟虫、稻纵卷叶螟有特效,对许多果树及蔬菜鳞翅目害虫均有较好的防效。
主要制剂:18%杀虫双水剂、5%杀虫双颗粒剂等。
使用技术:可采取喷雾、毒土及根区施药等方法。采取颗粒剂根区施药法,可延长持效期。
1.水稻害虫 稻蓟马每亩用25%水剂100-200ml喷雾;稻纵卷叶螟、稻苞虫、二化螟、三化螟、大螟,每亩用25%水剂200 ml喷雾。
2.蔬菜害虫 小菜蛾和菜青虫,每亩用25%水剂200 ml喷雾。
双甲脒生物活性:双甲脒又称“螨克”,主要用于农作物及家畜的蜱螨类的防治,以触杀作用为主,对瘿螨科和叶螨科以及许多同翅目害虫(蚜科、粉虱科、蚧科、盾蚧科、绵蚧科、粉蚧科、木虱科)的所有虫态均有效。对鳞翅目害虫的卵也有活性。
主要制剂:20%螨克乳油。
使用技术:棉花田用有效成分300—1000g/hm2、柑橘园用有效成分10—60g/hm2,还可用于葫芦、啤酒花等作物防治叶螨类。
吡虫啉(咪蚜胺)
生物活性:吡虫啉是内吸作用杀虫剂,用于防治刺吸式口器害虫,如蚜虫、叶蝉、飞虱、粉虱、蓟马等,对鞘翅目害虫也有效,但对鳞翅目害虫的幼虫效果较差。由于其优良的内吸性,特别适用于种子处理和以颗粒剂施用。
主要制剂:10%吡虫啉可湿性粉剂,70%高巧拌种剂,5%吡虫啉乳油等。
使用技术:1.防治水稻害虫 防治稻飞虱,在水稻苗床或本田中低龄若虫发生高峰期施药,每亩用10%可湿性粉剂50-100克。
2.防治小麦害虫 防治麦蚜,在小麦穗蚜发生初期施药,每亩用10%可湿性粉剂40-70克。
3.防治棉花害虫 防治棉蚜,使用70%高巧拌种剂拌种,用量为种子量的0.5-0.7%。
吡虫清(乙虫脒,定虫脒,莫比朗)
生物活性:具有触杀和胃毒作用并有较强的渗透作用。吡虫清对同翅目(尤其是蚜虫)、缨翅目和鳞翅目害虫有高效,对抗有机磷、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯等的害虫也有高效。
主要制剂:20%莫比朗可溶性粉剂,3%莫比朗乳油。
使用技术:1.防治黄瓜蚜虫 在黄瓜蚜虫发生初盛期施药,每亩用3%莫比郎乳油40-50毫升喷雾。
2.防治苹果、柑橘蚜虫 在苹果树新梢生长期,蚜虫发生初盛期施药,用3%莫比郎乳油2000-2500倍液喷雾。
第七节 杀 螨 剂
杀螨剂是指用于防治蛛形纲中有害螨类的化学药剂。前面述及的杀虫剂中,许多品种都具有杀螨活性。
螨类个体较小,大多密集群居于作物的叶片背面为害。在一个群体中可以存在不同生长阶段的螨,包括卵、若螨、幼螨和成螨。螨类繁殖迅速,越冬场所变化大,这些都决定了螨类较难防治。
对螨类的防治,可以在越冬期进行,如采取矿物油制剂及杀螨剂喷洒越冬场所等。但最有效的防治期是在活动期。一个理想的杀螨剂(1)应具有杀螨能力强,不但能杀死成螨,对螨卵、若螨和幼螨也应具有良好的杀伤作用。(2)应有较长的持效期,施用一次,即可以防治整个变态期间的螨。(3)化学性质应相对稳定,可以与其他农药混用,以达到兼治其它病虫的目的。(4)应该对作物安全,对高等动物安全且能保护天敌又不会造成对环境的污染。
下面介绍杀螨剂的主要类型及品种。
哒螨酮(速螨酮,哒螨灵,扫螨净)
生物活性:哒螨酮为高效广谱杀螨剂,对全爪螨、叶螨、小爪螨和瘿螨的各发育阶段均有效。具有触杀性,无内吸和传导作用,击倒迅速,持效期长达30~60d,与常用杀螨剂无交互抗性。在螨类括动期常量喷雾使用。
主要制剂:15%哒螨灵乳油和20%哒螨酮可湿性粉剂等。
使用技术:1.防治苹果叶螨 防治苹果红蜘蛛、山楂红蜘蛛,在苹果开花初期均匀施药一次,使用浓度为20%可湿性粉剂3000-4500倍。
2.柑橘叶螨 防治柑桔全爪螨,使用浓度为20%可湿性粉剂4000-5000倍液,15%乳油3000-4000倍液。
噻螨酮(尼索朗)
生物活性:对植物表皮具有较好的穿透性,无内吸传导作用。对许多种植物害螨具有强烈的杀卵、杀幼若螨的特性,对成螨无效。对叶螨效果较好。
主要制剂:5%尼索朗乳油和5%尼索朗可湿性粉剂。
使用技术:1.苹果红蜘蛛 苹果开花前后,用5%乳油或可湿性粉剂1500-2000倍液喷雾。
2.棉花红蜘蛛 在叶螨点片发生及扩散初期,每亩用5%乳油或可湿性粉剂60-100ml(g)均匀喷雾。
第八节 熏 蒸 杀 虫 剂
在适当的气温下,利用有毒的气体、液体或固体挥发所产生的蒸气在能控制的场所如船仓、仓库、粮食加工厂、资料室以及能密闭的各种容器内毒杀害虫或病菌,称为熏蒸。用于熏蒸的药剂叫熏蒸剂。熏蒸剂是以其气体分子起作用的,不包含液态或固态的颗粒悬浮在空中的烟、雾或霭等气雾剂。使用熏蒸剂要在密闭的条件下进行,可以彻底地消灭害虫或病菌。熏蒸剂主要用在粮食、口岸检疫消毒,近些年来大棚蔬菜的蓬勃兴起也给熏蒸剂提供了广阔的发展空间。另外在温室、果树、苗木、秧苗、土壤及培养室等熏蒸消毒上也有很大作用。
熏蒸剂要发挥其对害虫、病菌的毒杀作用,必须在适当气温下,在固定的空间蒸发成气体,并在短时间内达到使昆虫、病菌死亡的浓度。因此,使用熏蒸剂必须在密闭或近于密闭的场所内,例如仓库、帐幕、房内进行熏蒸。
熏蒸剂是易于气化的液体或固体,有的是压缩气体。这些有毒气体可以直接通过昆虫表皮或气门进入气管,由于昆虫气管的组织结构及理化性质与表皮基本相同,因此,凡可以通过表皮的药剂,同样可以通过气管而渗透到血液,使昆虫中毒死亡。
一、影响熏蒸效果的因子熏蒸剂的浓度是影响熏蒸效果的直接因素,而熏蒸剂的使用就是采用每立方米多少克或每千立方英尺多少磅即浓度来表示。使用熏蒸剂所需浓度用浓度和时间的乘积即CT值来表示,单位是每升毫克·时(mg·h/L)或每立方米克·时(g·h/m3)。影响熏蒸效果的因子有以下几个方面。
(一)药剂的物理化学性质 药剂本身的挥发性是直接影响熏蒸效果的。熏蒸剂的挥发性往往以药剂的蒸气压来表示,在一定气温下,如果蒸气压越高,挥发性也越强,渗透力也强,但沸点则低。
熏蒸剂本身分子量的大小与气体的扩散及渗透到被熏蒸物内部的能力有密切的联系;分子量小的气体氢氰酸,有较高扩散速度和渗透能力;而氯化苦比空气重,扩散速度较慢,易于聚集在地表面,难以弥散,渗透速度也慢,这类重于空气的熏蒸剂必须在高处施用,以利毒剂向下弥散。毒气的渗透力与熏蒸剂的沸点也有关系,沸点越低,则渗透力也越大。磷化氢沸点低,所以渗透力很强。一个理想的熏蒸剂最好是沸点低,比重小,蒸气压高。
(二)熏蒸物体的性质 任何一种固体表面都有对气体的吸附性能。物体表面积越大,吸附量也越大。例如,细微的面粉粉粒,表面积大,是食物中吸附性能最强的物质,能使大量毒气被吸附在面粉表面,阻碍了毒气的渗入,因而需要较长的时间才能渗入内部;同样,也需要较长通风散气时间,才能把毒气散尽。由于物体表面具有这种吸附性能,熏蒸剂的蒸气必须先把被熏蒸物体的表面或仓库的墙壁吸附饱和后,才能扩散到空气中,达到一定的浓度。因此,存放面粉的仓库要比空仓需要多几倍的药量,才能对仓库内害虫获得同样的防治效果。
固体对气体的吸附力,除了与固体本身的表面活性有关以外,也与熏蒸剂的沸点,熏蒸剂气体的浓度及温度、湿度、压力等有关。当其他条件相同时,熏蒸剂的沸点越高,越易被吸附,氯化苦的沸点比磷化氢和溴甲烷都高,物体对氯化苦的吸附量也最大。有时在熏蒸剂的使用过程中,为了缩短熏蒸时间,往往采用减压熏蒸。
(三)温度和湿度 温度升高时,药剂的挥发性增加,气压增大,而被熏蒸物的吸附力则减小,空气中药剂的浓度增大;气温升高时,昆虫活动性增强,呼吸率增加,加速害虫的中毒。一般情况下,当气温高于10℃时,温度升高,可以提高熏蒸效果。
湿度对熏蒸剂效果的影响较为复杂,还没有找出一定的规律。一般来说,湿度对熏蒸效果影响不大。但在熏蒸粮食加工厂时,为了避免毒气对金属的腐蚀,或在熏蒸粮仓时,避免过湿引起种子发霉,最好选择在低湿度情况下进行熏蒸。
(四)昆虫种类及不同发育阶段 不同种类的昆虫,因其生理和昆虫本身的结构不同,对熏蒸剂的敏感程度存在差异;同一种昆虫其不同发育阶段,差异更为明显。磷化氢对米象成虫的致死浓度为>0.03mg/L,而蛹则>2.0mg/L。谷蠹成虫的致死浓度为>0.038mg/L,而蛹则>0.61mg/L。同一种昆虫对磷化氢的抵抗力,在各个发育阶段中,以成虫最低,老熟幼虫最强。例如谷斑皮蠹对熏蒸剂磷化氢的抵抗力顺序是:老熟幼虫>卵>蛹>成虫。粉螨的卵和成螨对氯化苦的抵抗力相差很大,杀死成螨只需8min,而杀死螨卵则需要25d。这主要是和昆虫不同发育阶段中呼吸强弱有关。一般以成虫呼吸率最强,其次是蛹及幼虫,卵呼吸率最小,因此,卵比其他各虫态对药剂的抵抗力都强。所以在施药时必须考虑虫态及施用量,以达到最佳防治效果。
二、常用的重要熏蒸剂磷化铝
生物活性:磷化铝为广谱性熏蒸杀虫剂。磷化铝分解,产生的磷化氢气体能杀死害虫,也可以灭鼠。除粉螨外,对其他仓贮害虫都有效。氧气的含量对昆虫吸收磷化氢有重要作用,在无氧情况下,磷化氢不被昆虫吸入,不表现毒性。磷化氢渗透力强,无药害,在粮仓中残留毒性低。
制剂:56%磷化铝片剂、56%磷化铝粉剂、56%磷化铝丸剂。
使用方法:1.贮粮害虫 用56%磷化铝片剂用药量为6~9g/m3或粉剂4~6g/m3,空仓处理时,片剂用药量为3~6g/m3或粉剂2~4g/m3,一般情况下,熏蒸密闭不少于5天。露天泥囤熏蒸可增加30%~50%的剂量,应尽可能使用聚氯乙烯塑料薄膜覆盖,以节省药剂提高杀虫效果。仓房密闭条件差的可增加20%~30%的剂量。
2.鼠害 每洞用56%磷化铝片剂0.25-1片即可,投药后要立即堵严洞口。粮仓鼠害每立方米2-4片。
氯化苦生物活性:易挥发,扩散性强,比重比空气重5倍。氯化苦主要用于杀虫、杀菌、灭鼠,可作粮仓熏蒸剂,毒杀作用比较缓慢。温度高时,效果比较显著。,一般在20℃以上熏蒸比较合适。氯化苦气体侵进虫体组织后,能生成强酸性物质,使细胞肿胀和腐烂,还可使细胞脱水和蛋白质沉淀,破坏虫体组织机能而使昆虫死亡。
制剂:99%氯化苦原药。
使用方法:贮粮熏蒸 每立方米20-30克,熏70小时,可防谷象、谷蛾、麦蛾、拟谷盗等;每立方米30-40克,熏50小时,可防治蚕豆象、豌豆象、绿豆象等。
氯化苦会影响种子发芽率。在一般用药量和熏蒸时间长的情况下,水稻种子的含水量应在13%以下,小麦种子含水量应在12%以下,否则会影响发芽率。豆类种子更应在熏蒸前后检查发芽率。氯化苦气体比空气重很多,扩散、渗透能力也不如磷化氢,因此要在高处均匀施药,仓库四角应适当增加药量。
第九节 昆 虫 生 长 调 节 剂
昆虫脑激素、保幼激素和蜕皮激素的类似物和几丁质合成抑制剂等,对昆虫的生长、变态、滞育等主要生理现象有重要的调控作用,这些化合物统称为昆虫生长调节剂,即第三代杀虫剂。此类杀虫剂并不快速杀死昆虫,而是通过于扰昆虫的正常生长发育来减轻害虫对农作物的危害。昆虫激素类似物选择性高,—般不会引起抗性,且对人、畜和天敌安全,能保持正常的自然生态平衡而又不会导致环境污染。
昆虫保幼激素类似物和昆虫表皮几丁质合成抑制剂发展迅速,有大量用于生产实践的品种。昆虫蜕皮激素活性物质难以合成,昆虫本身又具有很强的类固醇分解能力,所以在应用上比较困难,直至1988年,非类固醇结构的蜕皮激素活性物质RH—5849(抑食肼)及其类似物的发现才为蜕皮激素活性物的广泛应用带来希望。
一、具保幼激素活性的昆虫生长调节剂
保幼激素类似物与常用杀虫剂一样,可以直接通过害虫表皮或者吞食后使害虫致死。害虫的死亡是比较缓慢的,但更重要的作用是控制害虫的生长发育,使变态受阻,形成超龄若虫(或幼虫)或形成中间体(例如蛹一成虫的中间体),这些畸形个体没有生命力或者不能繁殖,因此产生了间接不育的效果。一些保幼激素类似物可以直接使雌虫不育,成为一类安全的化学不育剂。
昆虫保幼激素类似物生物活性高、选择性强、对人畜安全、残毒小,但要在昆虫的特定发育阶段使用。保幼激素类似物主要为烯烃类化合物,如:烯虫酯、烯虫炔酯等,烯虫酯是第一个作为商品应用的保幼激素。哒嗪酮类化合物是与保幼激素结构不同的新—保幼激素活性的化合物。
(一)保幼激素类似物
保幼炔保幼炔为具有保幼激素活性的昆虫生长调节剂,可用于家蝇、蚊子、同翅目害虫、翅目害虫的防治。尤其对大黄粉虫、杂拟谷盗、普通红螨、火蚁等特别有效。对温血动物无任何毒性和诱变作用。
制剂有0.1%~5%保幼炔饵剂。
烯虫酯(可保持)
烯虫酯对植物、贮藏产品中的以及农用牲畜、狗、猫身上和公共卫生方面的许多害虫有效,尤其对双翅目害虫防效更好。主要用于防治蚊科、蚤目害虫和烟草甲虫、烟草粉斑螟等。
制剂有60%烯虫酯乳油。
(二)哒嗪酮类似物
哒幼酮(NC-170)
哒幼酮可选择性抑制叶蝉和飞虱的变态,有抑制胚胎发生、促进色素合成、防止和终止若虫滞育、刺激卵巢发育产生短翅型等生理作用。以有效成分50mg/L水溶液喷雾,可防治黑尾叶蝉、稻褐飞虱等主要水稻害虫,持效期达40d。
二、具蜕皮激素活性的昆虫生长调节剂
从昆虫中分离出的蜕皮激素在5种以上,来自植物的蜕皮激素活性物质有100多种。仅在蚕业上得以应用,但未能商业化。我国自行生产的具蜕皮激素活性的杀虫剂目前只有非固醇结构的抑食肼(RH—5849)。
抑食肼(虫死净)
生物活性:对鳞翅目及某些同翅目和双翅目害虫有高效,如二化螟、苹果蠹蛾、舞毒蛾、卷叶蛾。对有抗性的马铃薯甲虫防效优异。本晶具胃毒、触杀作用;温度高,杀虫效果好;还能抑制其产卵。
制剂:20%抑食肼可湿牲粉剂、20%抑食肼悬浮剂。
使用方法:20%抑食肼可湿性粉剂对水稀释1000—1500倍喷雾防治蔬菜菜青虫、斜纹夜蛾,800-1000倍防治小菜蛾;对水稀释1000~1200倍喷雾防治稻纵卷叶螟、稻黏虫等水稻害虫。
虫酰肼(RH—5992、米满)
生物活性:米满对鳞翅目害虫有特效,可用于防治甜菜夜蛾、瓜绢螟、水稻螟虫、玉米螟、苹果卷叶蛾、梨食心虫、菜青虫、豆荚螟等害虫。
制剂:20%米满悬浮剂。
使用方法:防治水稻螟虫、甘蔗螟虫、蔬菜上的甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、豆荚螟、瓜绢螟、苹果卷叶蛾用1000—2000倍液喷雾,防治菜青虫、豆卷叶螟用2000—3000倍液喷雾。在虫卵孵化前或孵化时使用效果最佳。
三、几丁质合成抑制剂
近年来研究取代苯基甲酰基脲类杀虫剂的性能、杀虫活性及其作用机制已取得了显著进展,并且很快地在农林害虫防治中得到应用。这类化合物具有杀虫力强、毒性低和作用机理特殊、对益虫影响少和对环境无污染等特点,是一类很有发展前途的新型杀虫药剂。其作用机制主要是抑制几丁质在昆虫体内的合成,被处理昆虫由于不能脱皮或化蛹而引起死亡;对有些昆虫则干扰DNA合成而导致绝育。用灭幼脲处理过的各种害虫,其中毒症状大致类似,首先是活动减少,身体逐渐缩小及体表出现黑斑或变黑,到脱皮时出现:①不能脱皮立即死亡;②脱皮一半而死亡;③老熟幼虫不能脱皮化蛹或呈半幼虫半蛹状态,如能化蛹脱皮则为畸形蛹;如能成为正常蛹,羽化后也为畸形成虫。
具有几丁质合成抑制活性的另一类昆虫生长调节剂是噻嗪酮。噻嗪酮对飞虱、叶蝉、蚧类等同翅目和半翅目害虫有高度的选择性,抑制若虫脱皮而导致死亡,但对鳞翅目幼虫无效。
灭幼脲(灭幼脲三号、苏脲一号)
生物活性:主要是胃毒作用,触杀作用次之,通过抑制昆虫的几丁质合成,而干扰了角质精层的形成,使幼虫在脱皮时不能形成新表皮,虫体畸形死亡。对刺吸式口器昆虫无效。
对鳞翅日幼虫有特效,可用于防治小麦、小稻、高粱、玉米、大豆上的害虫、稻纵卷叶螟、豆天蛾、甜菜和白菜上的甘蓝夜蛾、菜青虫,森林和果树上的松毛虫、舞毒蛾、美国白蛾、枣步曲等害虫。并兼治某些卫生害虫,如蚊、蝇类幼虫。持效期30d以L。
制剂:25%、50%灭幼脲悬浮剂。
使用方法:防治黏虫、天幕毛虫、舞毒蛾、螟虫、甘蓝夜蛾、茶尺蠖的用量为有效成分120~150g/hm2;防治美国白蛾、枣步曲的用量为有效成分150—225g/hm2;防治松毛虫的用量为有效成分150—300g/hm2;防治菜青虫、小菜蛾只需有效成分30—75g/hm2。
使用时按1:述规定用量,加适量水,搅拌均匀,第一次稀释成母液,第二次根据防治对象稀释所需的浓度,一般稀释2000—3000倍,以喷匀为准。可用常量、低容量及超氟钤脲(盖虫散)
生物活性:氟钤脲具有很高的杀虫和杀卵活性,而且速效,主要是胃毒作用,兼有触杀作用。尤其防治棉铃虫。在通过抑制脱皮而杀死害虫的同时,还能抑制害虫取食速度,故有较快的击倒力,
制剂:5%氟铃脲乳油。
使用方法:5%氟铃脲乳油,以35~70ml(棉花)和15~20g/亩(果树)可防治棉花和果树上的鞘翅目、双翅目和鳞翅目害虫。防治棉钤虫和甘蓝小菜蛾的用量分别为80-150ml/亩和40-80ml/亩。
除虫脲(灭幼脲I号、伏虫脲、敌灭灵)
生物活性:除虫脲是苯甲酰脲类昆虫生长调节剂,具有胃毒和触杀作用,通过抑制昆虫的几丁质合成,而干扰了角质精层的形成,因此昆虫在形成新的角质层的各个时期都对除虫脲敏感,对鳞翅目昆虫特效,对刺吸式口器昆虫无效。
制剂:5%、25%敌灭灵可湿性粉剂、20%除虫脲悬浮剂、5%除虫脲乳油。 使用方法:1.旱粮作物 粘虫每亩用20%悬浮剂15-20ml,玉米螟和玉米铁甲虫每亩用20%悬浮剂1000-2000倍液喷雾。
2.水稻害虫 稻纵卷叶螟每亩用20%悬浮剂20-30ml喷雾。
3.蔬菜害虫 菜青虫、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾和小菜蛾每亩用20%悬浮剂1500-2000倍液喷雾 。
4.棉铃虫、红铃虫每亩用20%悬浮剂1500-2000倍液喷雾。
氟虫脲(卡死克)
生物活性:具有胃毒和触杀作用,氟虫脲的杀虫活性、杀虫谱和作用速度均具特色,并有很好的叶面滞留性,成虫接触药剂后,产的卵即使孵化幼虫也很快死亡。对未成熟阶段的螨和害虫有高的活性,广泛用于柑橘、棉花、葡萄、大豆、玉米和咖啡上,防治植食性螨类(刺瘿螨、短须螨、全爪螨、锈螨、红叶螨等)和其他许多害虫均有特效,对捕食性螨和天敌昆虫安全。
制剂:5%卡死克乳油。
使用方法:防治小菜蛾、甜菜夜蛾、菜心野螟、黏虫、棉叶夜蛾的使用剂量为30-60ml/亩,防治棉铃虫、棉红铃虫、侧多食跗线螨的使用剂量为70-140ml/亩,防治苹果全爪螨和梨潜叶蛾、柑橘树上的柑橘全爪螨,剂量为有效成分15-40ml/亩。
氟啶脲(定虫隆、抑太保)
生物活性:氟啶脲以胃毒作用为主,兼有触杀作用。主要是抑制几丁质合成,阻碍昆虫正常脱皮,使卵的孵化、忧愁脱皮以及蛹发育畸形,成虫羽化受阻而发挥杀虫活性。对多种鳞翊目害虫及直翅目、鞘翅目、膜翅日、双翅目等害虫有很高活性,对甜菜夜蛾、斜纹夜蛾有特效,对刺吸式口器害虫无效。
制剂:5%抑太保乳油。
使用方法,防治小菜蛾、菜青虫、豆野螟、棉铃虫、棉红铃虫、柑橘潜叶蛾、苹果小食心虫、桃小食心虫等鳞翅目害虫用5%抑太保乳油对水稀释1000~2000倍喷雾。
(二)噻嗪酮类
噻嗪酮
生物活性:以触杀作用为主,也有胃毒作用。接触药剂的害虫死于脱皮期,作用缓慢,不能直接杀死成虫,但能减少产卵和阻止卵孵化。对某些鞘翅目和半翅目以及蜱螨目害虫、害螨具有持久的杀幼虫活性,可有效地防治水稻上的叶蝉和飞虱,马铃薯上的叶蝉,柑橘、棉花和蔬菜上的粉虱,柑橘上的盾蚧和粉蚧。
制剂:25%噻嗪酮可湿性粉剂、25%优乐得可湿性粉剂。
使用方法:1.25%噻嗪酮可湿性粉剂,20—30g/亩防治稻飞虱。
2.1000~1 500倍防治柑橘粉蚧、茶小绿叶蝉。
3.30—60 g/亩剂量能防治水稻和蔬菜上的褐飞虱、叶蝉、温自粉虱等。
第四章杀菌剂(附杀线虫剂)
用于防治植物病害的化学农药,通称为杀菌剂:从字义上看,“杀菌剂”部必须把病菌杀死.但实际上防治植物病害的杀菌剂有的并没有把病菌杀死,而是抑制其生长或使病菌孢子不能萌发,菌丝停止生长;有的却对菌无毒性作用,而是改变病菌的致病过程或通过调节植物代谢诱导(提高)植物抗病能力。所有这些能达到防治植物病害的化学物质都包括在广义的“杀菌剂”一词中。杀菌剂除对病原生物具有毒杀或抑制作用外,还必须和杀虫剂一样要求对人、畜及其他有益生物及作物是安全的,也不会污染环境。由于菌体和寄主植物具有极其相似的生化代谢过程和酶系统,杀菌剂在这两类生物间的差异选择系数很小,因此,在实际应用时比杀虫剂更要注意对作物的药害问题。
由于植物病害的特点和人们对病害为害的认识不足,杀菌剂的发展比杀虫剂、除草剂慢,但从杀菌剂本身来说,近些年来的变化也是很大的。
第一节 植 物 病 害 化 学 防 治 原 理
一、植物病害化学防治原理植物病害化学防治的涵义是:使用化学药剂处理植物及其生长环境,以减少或消灭病原生物或改变植物代谢过程提高植物抗病能力而达到预防或阻止病害的发生和发展。植物病害的化学防治原理是化学保护、化学治疗和化学免疫三方面。
(一)化学保护 化学保护是指病原菌侵人寄主植物之前用药把病菌杀死或阻止其侵入,使植物避免受害而得到保护。要达到化学保护有两个途径,1.在接种体来源施药 接种体来源包括病菌越冬越夏场所、中间寄主、带菌土壤、带菌种子、繁殖材料和田间发病中心。在接种体来源(除田间发病中心和中间寄主外)上施药,70年代以前能使用的杀菌剂很难达到理想的结果,这是由于病菌的子实体或其他繁殖体对不良环境条件(包括杀菌剂)的抵抗力很强,只要有少量没被药剂杀死,一遇到适宜条件病害又可大量流行。广泛使用内吸杀菌剂后,清除病菌的效果大大提高,如用苯来特、甲基托布津作冬季清园和早春喷洒花梗、树干,能使桃缩叶病和桃褐腐病得到完全的控制。特别是高效、持效期长的三唑类内吸剂作种子包衣,针对谷物种传、土传和叶丛的气流传播病害的防治己取得非常成功的经验。
2.在可能被侵染的植物表面或农产品表面施药 对大多数气流传播的叶丛病害,这是最有效的化学保护途径。施药使植物表面形成一层均匀的药膜,病菌孢子不能萌发侵入。内吸杀菌剂由于能被植物内吸,所以再分布能力好,喷药次数和用药量均比保护性药剂少。近期出现的一类抗穿透化合物,如三环唑和丰谷隆,它们均能成功地用于防治稻瘟病是由于药剂影响稻瘟菌附着胞侵入丝对稻株表皮细胞的侵入而起到化学保护的目的。此外,用杀菌剂喷洒或浸蘸农产品,防治果品、蔬菜贮运期间病害的发生,也是一种化学保护。
(二)化学治疗 植物被侵染发病后也可以用化学药剂控制病害的发展,这种方法称为化学治疗。但一般来说,化学治疗比化学保护困难得多,因为病菌侵入植物后,与植物体内细胞有着密切的关系,药剂进入植物体内,既要对病菌有毒杀或抑制作用,又要不会伤害植物,这就要求药剂在植物和病菌间有明显的选择作用。这种真正由于内部治疗作用而使植物病害得到控制的化学防治,只有到70年代后内吸性杀菌剂的出现和广泛使用才能成为现实。
化学治疗有二种类型,
1.局部(外部)化学治疗 这是果树、林木树皮腐烂病害常用的“外科治疗”方法。把腐烂部分用刀刮去(应刮至健康部分0.3cm处,伤口应切成棱形、直切),伤口用1:1000升汞液消毒,再涂以保护剂(一般采用波尔多浆)或防水剂,以免再受侵染。涂保护剂或防水剂时,切不可将形成层盖住,以利伤口的愈皮形成。
2.表面化学治疗 有少数病菌主要是附着在植物表面,如白粉病菌,或在植物角质层与表皮之间活动,如苹果黑星病菌,前者使用石硫合剂或喷撒硫磺粉,把表面病菌杀死;后者使用渗透性较强的杀菌剂(如多果定),都可起到杀菌治疗作用。表面化学治疗剂不—定具有内吸性能。
3.内部化学治疗 化学治疗严格地说是这一类型,即药剂能进入已感病的植物体内,使病害得到控制。典型的化学治疗剂必须具有内吸活性,并有两种可能的作用:一是药剂对病菌的直接毒杀作用、抑制作用或影响病菌的致病过程;二是药剂影响植物代谢,改变植物对病菌的反应而减轻或阻止病害的发生,亦即提高植物对病菌的抵抗力。
(三)化学免疫 免疫的完整定义是,一种生物固有的周体抗病能力,这种抗病性是可以遗传的。化学免疫是利用化学物质使植物产生这种抗病性。有人把高水平的抗病性称为免疫性,而新的观点认为:植物抗病性的出现,是由于植物细胞内潜在的抗性基因表达的结果,这种基因的表达可以通过生物的或非生物的诱导作用来达到。非生物的诱导剂则可看作为一种新型的杀菌剂。近来人们把用化学方法诱导获得的抗病性称为诱导的系统抗病性。化学诱导剂作为新型杀菌剂的研究,已受到极大的关注。
二、杀菌剂的作用方式
杀菌剂对菌类毒性的表现是多方面的,通常是影响孢子萌发、菌丝生长、附着胞和各种子实体的形成、细胞膨胀、细胞原生质体和线粒体的瓦解以及细胞壁、细胞膜的破坏,等等。这些中毒症状,有的是由于杀菌剂真正把菌杀死——杀菌作用,有的是抑制病菌生命活动的某一过程——抑菌作用。杀菌剂的杀菌作用和抑菌作用是不能截然分开的,因为虽然它主要是取决于化合物本身的性质,但与使用浓度及作用时间的长短也有关系。含铜汞等重金属的药剂主要是杀菌的,而很多有机农药,特别是内吸性杀菌剂,则主要是抑菌作用。不管怎样,这些都仅仅是传统的概念。随着杀菌剂的发展,新型杀菌剂的作用方式除上述杀菌和抑菌外,还可以影响植物代谢,改变其对病菌的反应或影响病菌致病过程,也可以作用于寄主植物——增强寄主植物的抗病性,
第二节 杀菌剂的应用
在日益强调经济效益和安全性的今天,使用农药时要考虑的问题越来越复杂,弄清防治对象病原菌是通过何种途径传播的,然后确定策略,以达到有效、经济、目的。决定用药的原则简单地说为:①根据对象病原菌种类选用最便宜的有效药剂用较低的使用量;③最少的施药次数;④使用最简便的施药方法。
杀菌刑的使用方法有多种,其中最主要的是:种子处理、土壤消毒和叶丛喷药。
一、种子处理
(一)种子处理的防病效果 许多植物病害是由种子(包括苗木、块根、鳞茎、插条及其他繁殖材料)携带传播,种子处理旨在用化学药剂杀死种子传播的病菌,保护种子,使其能正常萌芽,也可用以防止土传性病菌的侵入。采用保护性杀菌剂处理种子,可以消灭种子表面粘附的病菌或保护种子的正常萌发,也可以使幼苗免受土传病菌的侵染;采用内吸性杀菌剂处理种子,除上述作用外,还可以消灭潜在种子内部的病菌,进入内部的药剂也可以通过植物运转体系转移到植株地上部,保护枝叶,使其免受病菌的侵染。
(二)种子处理的方法
1.浸种 种子浸泡在杀菌剂药液中一定时间,沥出种子晾干即行播种。浸种使用的药液必须是真溶液或乳浊液,一般以浸过种子5~lOcm为宜。浓度和浸泡时间是关键,否则对药效和药害都会有严重影响。为此,药剂种类、种子类型和病菌所在种子部位都应作全面考虑,最好参考文献经验。浸种消毒比较彻底,但操作较麻烦,工效低,浸种后种子不能堆放,晾干后应立即播种,因此要事先做好农事安排。为了增强药剂的渗透力,提高药效,可把药液加热到一定温度后浸种,这是热力和化学处理的结合,此法优点是可减少药剂的消耗量和缩短浸种时间。所用浓度可比普通浸种用的低几倍。防治果品贮藏病害常用热化学处理。
2.拌种 拌种用的药剂必须是粉状的,所用的种子和杀菌剂必须是很干的,才有利于种子表面都能均匀粘附上药粉,一般用量是种子量的0.2%一0.5%。新近的三唑类杀菌剂如粉锈宁作小麦拌种只用种子量的0.012%。为了防止在拌种时药粉的飞散污染环境,大量拌种时应该用拌种箱(机),小量可用塑料薄膜袋进行。药粉和种子要分别分次加入(3~4次),封盖(口)后充分混合。拌种法可提早在播种前数个月或1年进行,以延长药剂的作用时间,因此可以用较低浓度或剂量。例如,玉米用福美双拌种,可由每吨种子2kg的用药量减少为lkg,而保持同样的防病效果。拌过药的种子要加鲜艳的着色剂起警戒作用.以免在贮放时与粮食、饲料混淆,造成事故。
3.种衣法 用种衣剂对种子包衣处理的方法。经过处理的种子在其表面包上一层药膜,由于种衣剂中含有黏结剂而使药剂不易从种子表面脱落。播种后药剂慢慢溶解,可连续不断地进入植物体内,使其能维持较长时间的防病作用,甚至运转到地上部防治气流传播的病害。这些药剂的作用方式不同,有的起到保护作用,有的进入植物体内而起治疗作用。
二,土 壤 处 理
(一)土壤处理的防病作用 土壤是许多病原菌(包括线虫)栖居的场所,是许多病害初次侵染的来源。例如,蔬菜、果树幼苗猝倒病,棉花苗期病害(立枯、黄萎、枯萎病),麦类秆黑穗病等重要作物病害都是由土壤带菌传染的。土壤药剂处理可以防治这些病害。保护性杀菌剂在土壤中使用可保护萌发的种子免受土壤微生物的侵染或在种植前铲除土居的病原物。现有的内吸杀菌剂选择性比较高,可用来处理栽种在病地上的作物,防治土壤传染的病害,也可通过作物根部的吸收运转到达地上部,防治气流传播的病害。
用化学药剂消毒土壤防病时,除根据病害种类选择适宜的药剂外,还应该考虑如何使药剂在土壤中能均匀分布,也就是药剂在土中浸透或扩散的问题。不同的土壤种类和结构,由于吸附性能的不同,对药剂的扩散有很大影响。黏土中含水量大,可直接影响气体药剂的扩散,还会由于土粒不易打碎而影响药剂的均匀性。含有机质过多的土壤,由于吸附性太强而使药剂分布不均匀。在土壤中施药后,药剂的气体向各个方向扩散,一般向上扩散比向下快,因此,有时药剂仅存在于通气性强的土壤表层,深层土壤永远达不到足以杀菌的浓度。为了避免这种现象,可以在施药后再在土面上加覆盖物或灌入高出土面约3cm的水层。
土壤消毒有候种期问题的存在,所谓候种期是土壤用药后与种植之间的间隔期。没有这种候种期,种下的种子或作物很容易受药害。间隔期长短是根据不同药剂、土壤种类、土壤温度、种苗对药剂的敏感性和气候条件而定,一般应有2—4周。
(二)土壤处理的方法
1.浇灌法 用水稀释杀菌剂,使用浓度与叶丛喷雾浓度相仿,单位面积所需药量以能渗透到土壤约10—15cm深处为准(或在幼苗出土前、出土后灌施土壤表面,用量每平方米土面浇灌2.5—5L药液)。此法用于防治苗期猝倒病、根腐病或土表感染的其它病害,宜采用较少量的高限浓度的药液,以便于施药后继续浇水的栽培管理。
2.沟施法 杀菌剂施于垄沟中,适于用耕犁(或用特别的施药器械)施用,即药剂施于第一犁的沟底,继而盖以第二犁翻上的土壤。土壤应不黏重、易碎,翻盖的土壤能均匀平整,过于黏重不易碎的土壤使用此法效果较差。易挥发的药剂采用此法效果更好。
3.混土法 把药剂尽可能均匀地撒布土表(也可结合施肥进行),随即翻入土层与土壤拌和,此法也可用于挥发性低的药剂(如五氯硝基苯、棉隆等)。
4.注射法 用土壤注射器每隔一定距离注入一定量的药液,每平方米25个孔(孔深 20cm)。每孔注入药液10mL,药剂浓度可根据药剂种类、土壤湿度和病菌种类而定。
三、叶面喷洒和其他施药方法
叶面施药主要是指在生长期的作物上施药的方法。影响田间喷药效果的因素很多。田间喷药防治病害与防治虫害有很大差别,致病的病原物是极微小的生物,它的活动难于掌握。在科学高度发达的今天,可借助计算机的应用,充分地了解病害的发生和发展规律,以便能更适时、更合理、更科学地用药。
进行田间喷药时应注意的问题,
(1)首先应考虑的是,作物、病菌、药剂三者的组合如何,作物和病菌种类决定了采用的药剂种类和使用的浓度。
(2)田间喷药主要是针对作物叶丛的气流传播病害,特别对发展速率较快的病害,要及时铲除发病中心,并随即开展田间全面的喷药保护。由于病菌重复侵染,有的必须重复多次喷药,喷药次数和间隔期取决于:作物生长的特定阶段的长短与病害发展的关系、病菌重复侵染的速率和次数与作物生育期的关系,以及药剂持效期的长短和田间的环境气候。
(3)近年来由于更多的专化性新杀菌剂的不断推出,与其伴随的病菌抗药性问题日益严重,因而在杀菌剂应用过程中必须注意田间病原菌对药剂敏感性的变化,主动地防范病菌抗药性的产生。例如,在喷药方式上主张避免大面积使用单一药剂品种,特别是抗药性风险大的药剂种类;在栽种面积较大的作物上喷药防病时,选用不同作用机理的药剂,用插花形式同时喷施(如在同一块田里,隔畦喷雾不同种类的药剂,像A、B,A,B,或A、B、C,A、B、C),为田间自然敏感菌群的存活创造有利条件。敏感菌群在农田中的数量多了,就意味着抗药菌株的生存空间受到了限制,难以繁殖。
在生长作物上的其他施药方法,也随内吸杀菌剂的出现有了新的发展。例如防治果树、森林病害时,采用树干灌药和包扎法。灌药法曾被用于防治柑橘黄龙病:具体做法是在树干基部钻斜孔1至多个,用500~1000单位/mL的四环素,药瓶倒挂,把针头插入孔内,每株灌注4000mL,使药液慢慢注入树干内部
第四节 杀 菌 剂 的 种 类
一、保 护 性 杀 菌 剂
保护性杀菌剂是杀菌剂中最早出现、使用时间最长的一类化学物质。这类药剂的主要特点是:(1)不会进入植物体内,只沉积在作物表面,起到保护作用,对已侵入植物体内的病菌没有作用,对施药后新长出的植物部分亦不能起到保护作用。(2)这类药剂的杀菌谱广,适用范围宽,防病效果稳定,特别是不易诱发病菌产生抗药性,因此至今仍保持有一定的地位。
(一)铜制剂
波尔多液波尔多液是一种由硫酸铜和石灰配制而成的天蓝色胶状悬液,有效成分是“碱式硫酸铜”,刚配好时悬浮性很好,但放置过久悬浮的胶粒会相互聚合沉淀并形成结晶,性质也会发生变化,所以波尔多液必须随配随用,不能贮存。波尔多液具碱性,对金属容器有腐蚀作用。
波尔多液的浓度表示方法,一是以硫酸铜浓度为准,再用石灰半量式、倍量式等注明石灰用量。如0.6%石灰半量式波尔多液,是由6千克硫酸铜,3千克石灰,1000千克水配制而成。二是以1∶2∶200表示,即1千克硫酸铜,2千克石灰,200千克水配成。
生物活性:波尔多液是一种良好的保护剂,具有防止病菌再侵染的效力。不同植物对硫酸铜或石灰的反应不同。对石灰敏感的植物有茄科、葫芦科、葡萄;对硫酸铜最敏感的植物有李、桃、鸭梨、白菜、小麦等,其次为苹果、中国梨、柿、大豆、芜菁等。此外,潮湿多雨时,由于铜的离解度及叶表面的渗透能力的变化而易产生药害;在高温干旱的情况下,又可以因石灰而造成药害。波尔多液有多种配合量,应根据作物和病害种类选用。
使用方法:波尔多液杀菌谱很广,用于叶丛喷雾。对细胞壁高含纤维素的低等真菌 (如霜疫霉菌)有特效,亦能有效降低某些细菌病害(如柑橘溃疡病)的发生;但对细胞壁以角壳质为主的白粉菌效果甚差。应特别注意的是,长期使用铜剂会诱致螨类猖撅。
(二)以硫磺为主体的无机硫杀菌剂
硫磺是最古老的消毒杀菌剂。早在公元前约1000年古希腊人Homer在史诗中就曾谈及硫磺的防病及其性质。到19世纪已逐渐有意识地利用硫磺,1802年就有了石硫合剂的记载,后来在1833年和1888年,进一步明确了石硫合剂对白粉病的防治效果,至今仍在大量使用。1850年由于硫磺的大量使用,促使了喷粉法的创立。首次土壤消毒成功的例子也是硫磺的应用结果(1891年)。
以硫磺为主体的无机硫杀菌剂,由于原料易得、加工工艺简单、价格便宜、防病效果稳定,在植物病害防治上的应用仍占有相当的地位。
石硫合剂用硫磺粉和生石灰煮制而成,有效成分是多硫化钙。
生物活性:有杀菌杀虫效力。喷洒在植物表面上,接触空气,经水、氧和二氧化碳的作用发生一系列变化,形成极微细的元素硫沉积,其杀菌作用比其他硫磺制剂强。同时石硫合剂呈碱性,有侵蚀昆虫表皮蜡质层的作用,故对介壳虫及其卵有较强的杀伤力。不同植物对石硫合剂的敏感性差异很大,叶组织幼嫩的植物易受药害。气温愈高,药效愈高,药害也愈重。石硫合剂对人、畜毒性低,但对皮肤有腐蚀作用。
剂型:石硫合剂现成的商品较少,通常是需要时用硫磺粉和生石灰煮制而成。
使用方法:防治各种作物的白粉病、锈病、炭疽病、疮痂病、黑星病、芽枯病、毛毡病、桃缩叶病、胴枯病等。也可防治介壳虫、叶螨、叶蚧、红蜘蛛等,还能防治家畜寄生螨和虱。使用浓度,要根据作物的种类,喷药时间及气温来决定。果树生长期防治病害和介壳虫等,使用波美0.3一0.5°;防治小麦白粉病、锈病,在早春用波美0.5°,在后期用波美0.3°;冬季清园及涂抹树干可用波美5一8°。防治红蜘蛛一般用波美0.2~0.3°。
(三)有机硫杀菌剂
有机硫制剂是杀菌剂发展史上最早较大量而广泛用于防治植物病害的一类有机化合物。它的出现是杀菌剂从无机化合物发展到有机合成的标志。在代替铜、汞制剂方面起了重要作用。有机硫杀菌剂具有高效、低毒,对人、畜、植物安全和防治植物病害广谱的特点,因此发展非常迅速。它在农业生产中的广泛使用证明不易引致病菌产生抗药性,价格比较便宜。因此,即使在内吸性杀菌剂广泛使用后,仍以相当的规模继续使用和生产。当前有机硫杀菌剂除单剂外,多与内吸杀菌剂混配,在延长内吸剂的使用期上起着重要作用。
我国常用的有机硫杀菌剂,主要,
代森锰锌(大生)
生物活性:代森锰锌是广谱的保护性杀菌剂,用于防治多种作物的真菌性叶部病害:对小麦锈病、玉米大斑病及蔬菜霜霉病、炭疽病、疫病和果树黑星病、赤星病、炭疽病有很好的防效。
剂型:70%可湿性粉剂。
使用方法:1.蔬菜病害 在病害发生初期开始喷药,每亩每次用70%可湿性粉剂175-225克喷雾,间隔期10天,连续喷雾3-4次。可防治马铃薯早疫病、晚疫病;西红柿早疫病、叶霉病、炭疽病、轮纹病;茄子灰霉病、黑枯病;黄瓜霜霉病、蔓枯病;白菜、甘蓝霜霉病、白斑病、黑斑病;胡萝卜黑斑病;芹菜早疫病等。
2.棉花苗期病害 以棉籽重量的0.5%湿拌种,能获得较好的保苗和防治 效果。防治炭疽病烂铃用70%可湿性粉剂400倍液喷雾。
福美双
生物活性:福美双是具有保护性作用的杀菌剂,用于处理种子和土壤,防治禾谷类黑穗病和多种作物苗期立枯病。也可以用于喷洒,防治一些果树蔬菜病害。
剂型:50%可湿性粉剂。
使用方法:1.种子处理 防治大麦、小麦腥黑穗病、坚黑穗病、秆黑粉病,水稻稻瘟病、胡麻叶斑病,玉米黑穗病,用50%可湿性粉剂以种子量的0.5/100拌种。防治蔬菜立枯病、花椰菜黑根病,以种子量的0.25/100拌种。防治葱和黄瓜立枯病以0.8/100拌种。
2.土壤处理 防治西红柿、瓜类幼苗猝倒病、立枯病及烟草和甜菜根腐病,每100公斤床土用50%可湿性粉剂200克进行苗床土消毒。
(四)取代苯类和其他保护性杀菌剂
1.取代苯类保护性杀菌剂
百菌清生物活性:百菌清是一种保护性杀菌剂,对多种作物真菌病害具有预防作用。
剂型:75%可湿性粉,45%、10%、2.5%烟剂
使用方法:1.玉米大斑病 在发病初期,每次每亩用75%可湿性粉剂110-140g喷雾,每隔5-7天喷一次。
2.蔬菜病害 甘蓝黑斑病、霜霉病在病害发生初期,每次每亩用75%可湿性粉剂113.3g喷雾,隔7-10天喷一次。
菜豆锈病、灰霉病及炭疽病,在病害开始发生时每次每亩用75%可湿性粉剂113.3-206.7g喷雾,隔7天喷一次。
芹菜叶斑病,马铃薯晚疫病、早疫病 在病害开始发生时每次每亩用75%可湿性粉剂80-120g喷雾,隔7天喷一次。
西红柿早疫病、晚疫病、叶霉病、斑枯病、炭疽病等,在病害开始发生时每次每亩用75%可湿性粉剂130-150g喷雾,隔7-10天喷一次。
3.果树病害 防治苹果白粉病、炭疽病、黑星病、早期落叶病等,用75%可湿性粉剂600倍液喷雾;防治葡萄霜霉病、炭疽病、黑痘病、白粉病等用600-700倍液喷雾。
4.大棚和温室作物病害防治使用烟剂。
2.其他的保护性杀菌剂 一些不能纳入上述类别的保护剂都归纳在这坦。
福尔马林液(甲醛水溶液)
生物活性:作消毒剂,用于处理种子和壤。
剂型:37%-40%水溶液。
使用方法:福尔马林处理水稻种子,防治水稻徒长病效果显著。方法是:稻种清水预浸6—12h。以未露白为度,晾干,然后用1∶50的福尔马林液浸种3h,取出后用水冲洗,继续催芽;或用1∶80福尔马林液喷洒于干的稻种上(不用冷水预浸),边喷边翻,使稻种均匀湿润,后用麻袋或薄膜覆盖闷种4h,然后再行冲洗、浸种催芽:福尔马林作土壤消毒,用于预防蔬菜、烟草、森林的苗床病害。福尔马林在土壤中的杀菌力和通透性都比较强,不会长期遗留使土壤产生不良的副作用。1∶50稀释液每平方米施6kg,淋洒于苗床土中;干燥土用1∶100稀释液,每平方米施12kg。土壤处理后需经1-2周待甲醛挥发后再行播种或移植。
禾穗宁(防霉灵、戊环隆)
生物活性:本品具有保护作用和持效期长的接触性杀菌剂,无内吸作用。对丝核菌引起的水稻纹枯病和马铃薯黑痣病有特效。
剂型:25%可湿性粉剂。
使用方法:防治水稻纹枯病,于初病时喷第一次药,20d后喷第二次,药量每亩用制剂50-67g,喷洒稻株基部。
(五)二甲酰亚胺类杀菌剂
二甲酰亚胺类杀菌剂的共同特点是对灰葡萄孢属和核盘菌属等引致的病害具有特效,且除个别品种(Sumilex)有弱的内吸性外,大多都是非内吸性的。但又与上述传统保护性杀菌剂不同,是一类特异部位起作用的接触性杀菌剂。
乙烯菌核利(农利灵)
生物活性:为触杀性杀菌剂,对核盘菌和灰葡萄孢特效。
剂型:50%可湿性粉剂
使用方法:防治各种作物灰霉病、番茄早疫病和晚疫病、油菜菌核病、白菜黑斑病,在发病初期就开始每亩用制剂75~100g对水进行叶茎喷雾,每隔7一lOd喷1次,共喷药3次。
速克灵(菌核酮、腐霉利)
生物活性:是一种接触型保护性杀菌剂,具弱内吸性,对核盘菌和灰葡萄孢菌特效。
剂型:50%可湿性粉剂和10%烟剂。
使用方法:1.油菜菌核病 轻病田在始花期喷一次,重病田在初花期和盛花期各喷一次,用量为每亩50%可湿性粉剂30-60克。
2.黄瓜菌核病 在发病初期50%可湿性粉剂33-50克喷雾,喷药1-2次,每次隔7-10天。
3.玉米大、小斑病 在心叶末期至抽丝期喷药1-2次,每次每亩50-100克,间隔7-10天。
4.温棚内用10%速克灵烟剂每亩用250g熏棚。
咪唑霉(扑海因、异茵脲)
生物活性:是一种广谱保护性杀菌剂,除对核盘菌、灰霉菌特效外,对丛梗孢霉、交链孢霉和小菌核菌也有效。
剂型:50%可湿性粉剂。
使用方法:1.西红柿早疫病、灰霉病 在西红柿移植后约10天开始喷药,每次用50%可湿性粉剂100-200克,每隔14天喷一次,共喷3-4次。
2.油菜菌核病 在油菜初花期和盛花期各喷一次,用量为每亩50%可湿性粉剂66.7-100克。
3,玉米小斑病 在玉米小斑病叶初发时喷药,每次用50%可湿性粉剂200-400克,隔14天再喷一次。
4.苹果斑点落叶病 苹果春梢生长期初发病时开始喷药,10-15天后喷第二次,每次用50%可湿性粉剂1000-1500倍液喷雾。
二、内吸性杀菌剂
(一)有机磷杀菌剂
克瘟散(敌瘟磷)
生物活性:内吸性杀菌剂,对水稻稻瘟病有良好的预防和治疗作用。
剂型:40%乳油。
使用方法:用40%克瘟散l000倍药液浸稻种1h后播种,可有效地防治苗稻瘟的发生;本田稻瘟病发生轻时,用40%乳油每亩49-61ml喷雾,病害发生严重时用61-76ml喷雾,每隔 14d喷1次药。
三乙基磷酸铝 (疫霉灵、乙磷铝、疫霜灵、克霉、霉菌灵)
生物活性:乙磷铝是第一个双向传导的内吸性杀菌剂,进入植物体内移动迅速并能持久,根据作物种类的不同,药效可维持4周至4个月。防病谱广,是防治鞭毛菌病害的重要品种,对霜疫霉菌、白粉病菌、菌核病菌均有效。
剂型:40%、80%可湿性粉剂。
使用方法:1.黄瓜霜霉病 病害初发时,每亩用40%可湿性粉剂187.5克喷雾,间隔7天喷一次,共喷4次。
2.白菜霜霉病 病害初发时,每亩用40%可湿性粉剂550-750克喷雾,间隔10天喷一次,共喷2-3次。
3.棉花疫病 每亩用40%可湿性粉剂187.5-375克喷雾,间隔7-10天,共喷2-3次。
(二)苯并咪唑类和托布津类多菌灵生物活性:为广谱内吸性杀菌剂,有明显的向顶性输导性能。对葡萄孢菌、镰刀菌、小尾孢菌、青霉菌、壳针孢菌、核盘菌、黑星菌、轮枝孢菌、丝核菌等效果较好,但对鞭毛菌无效;对于囊菌的作用也有明显的选择性,如对于囊菌无性世代的孔出孢子类和环痕孢子类不敏感。具有保护和治疗作用。
剂型:25%和50%可湿性粉剂。
使用方法:1.大豆菌核病 在大豆2-3片复叶期,每亩用50%可湿性粉剂100克喷雾。大豆灰斑病在大豆初荚期每亩100克喷雾。
1.1.防治麦类赤霉病、水稻纹枯病、稻瘟病、小粒菌核病,每亩用50%可湿性粉剂100克。
2.防治油菜菌核病每亩用50%可湿性粉剂150-200克。
3.防治苹果白粉病、炭疽病、黑星病、早期落叶病,梨黑星病,葡萄白粉病、黑痘病、炭疽病等。用50%可湿性粉剂800倍液喷雾。
4.防治十字花科蔬菜、番茄、菜豆菌核病,黄瓜、番茄、菜豆灰霉病,甜椒炭疽病,用50%可湿性粉剂600-800倍液喷雾。
5.种苗处理 拌种用50%可湿性粉,药量为种子量的0.5%一1.0%。种苗、薯苗防病可用1000倍药液浸10min。
甲基托布津(甲基硫菌灵)
生物活性:广谱性内吸杀菌剂,杀菌谱与苯并咪唑类相似,在植物体内转化为多菌灵。连续单一使用,容易引致病菌产生抗药性,与苯并咪唑类杀菌剂有正交互抗药性。
剂型:70%可湿性粉剂。
使用方法:使用方法与多菌灵相同。
(三)羧酰替苯胺类
萎锈灵生物活性:为内吸杀菌剂,主要用于防治由锈菌和黑粉菌在多种作物上引起的锈病和黑粉(穗)病。对植物生长有刺激作用,能使小麦增产。
剂型:20%萎锈灵乳油使用方法:1.高粱黑穗病、丝黑穗病、玉米黑穗病每100公斤种子用20%萎锈灵乳油500-1000ml拌种。每100公斤种子用20%萎锈灵乳油500-1000ml拌种。
2.麦类黑穗病每100公斤种子用20%萎锈灵乳油500ml拌种。
3.麦类锈病每100公斤种子用20%萎锈灵乳油187.5-375ml喷雾,隔10-15天喷一次,共2次。
(四)甾醇生物合成抑制剂
咪唑霉(咪鲜安、扑霉灵、施宝克)
生物活性:咪唑霉是广谱性杀菌剂,具有一定的传导性能。对子囊菌引起的多种病害有特效,也可用于水果采收后防腐保鲜。
剂型:25%施保克乳油使用方法:1.防治水稻恶苗病 长江以南地区用2000-3000倍液浸种。黄河以北地区用3000-4000倍液浸种。
2.水稻稻瘟病用25%施保克乳油67-100ml喷雾。
3.防治叶鞘腐败病 在水稻抽穗前10天,每亩用25%施保克乳油50-80ml喷雾。
4.小麦赤霉病 在小麦始花期每亩用25%施保克乳油53-67ml喷雾。
粉锈宁(三唑酮、百里通)
生物活性:是高效、低毒、低残留、持效期长的内吸杀菌剂。被植物各部分吸收后,能在植物体内传导。对锈病和白粉病具有预防、铲除、治疗、熏蒸作用。内吸到植物体内5d后有56%转变为羟锈宁(羟锈宁与粉锈宁结构相似,只是酮基处改为羟基)。对锈病菌、白粉病菌具有预防、铲除和熏蒸作用。
剂型:25%可湿性粉剂和20%乳油。
使用方法:1.大麦、小麦散黑穗病、光腥黑穗病及苗期的白粉病、锈病、根腐病、云纹病、叶枯病、全蚀病按每100公斤种子拌有效量30克。
2.玉米丝黑穗病以每100公斤种子拌有效量80克。
3.高粱丝黑穗病、散黑穗病和坚黑穗病每100公斤种子拌有效量40-60克。
4.丛喷雾可防治禾谷类作物叶部多种病害,如白粉病、锈病、黑穗病,用量为有效成分8-8.5g/亩喷雾。
烯唑醇(消斑灵、速保利)
生物活性:是三唑类广谱内吸杀菌剂,对于囊菌、担子菌和半知菌有较高防治效果,有保护、铲除和治疗作用。
剂型:12.5%可湿性粉剂和5%拌种剂。
使用方法:1.叶丛喷雾:麦类叶丛病害用有效成分1.5-4.0g/亩,花生叶斑病用有效成分2—6g/亩;防苹果白粉、锈病,梨黑星病,醋栗白粉病用20—40mg/L喷雾。
2.拌种:小麦每100公斤种子用有效成分20-40g拌种,防治散(腥、坚)黑穗病、白粉病、条锈病;玉米每100公斤种子有效成分30-80g拌种,防治丝黑穗病。
丙环唑(敌力特)
生物活性:是具有保护和治疗作用的内吸性三唑类杀菌剂。丙环唑能控制一系列子囊菌、担子菌及半知菌等植物病原真菌,对霜霉目真菌无活性。丙环唑对大多数作物都会引起延缓种子萌发的药害症状,因此,限制作种子处理用。
剂型:25%乳油。
使用方法:1.小麦白粉病、条锈病、根腐病在发病初期每亩用25%丙环唑乳油33.2毫升喷雾。
2.水稻恶苗病 25%丙环唑乳油稀释1000倍浸种,2-3天后直接催芽播种。
(五)苯基酰胺类
瑞毒霉(甲霜灵)
生物活性:为内吸性杀菌剂,对霜霉目真菌引致的病害有保护和治疗作用。可被植物绿色部分快速吸收,施药后30min可内吸传导至各部位,持效期长,在推荐用量下可维持药效14d左右。瑞毒霉单剂极易诱致病菌产生抗药性,生产上使用的都是复配剂。
剂型:58%甲霜灵锰锌(进口产品为瑞毒霉锰锌)可湿性粉剂,35%种子处理剂(进口产品为35%Aport—阿普隆)。
使用方法:1.防治黄瓜霜霉病和疫病,在初见病斑时开始喷药,间隔10-15天,共喷2-3次,每次每亩58%甲霜灵锰锌可湿性粉剂77-120克。
2.防治白菜、莴苣霜霉病、西红柿晚疫病在初见病斑时开始喷药,间隔10-15天,共喷2-3次,每次每亩58%甲霜灵锰锌可湿性粉剂167克。
3.葡萄霜霉病 每亩58%甲霜灵锰锌可湿性粉剂125-200克喷雾。
噁霜灵(杀毒矾)
生物活性:具有优良的保护、治疗、铲除活性。
剂型:64%杀毒矾Mg(SandofanM8)可湿性粉(含 8%oxadixyl和56%Mancozeb);60%杀毒矾锌(Sandofan Z)可湿性粉(含10%oxadixyl和50%Zineb);80%赛德福(SandofanF)可湿性粉(含20%oxadixyl和60%Folpet)。
使用方法:1.每亩64%杀毒矾可湿性粉200克可防治烟草黑胫病,番茄早疫、晚疫、褐色腐败病,黄瓜霜霉病,茄子绵疫病,马铃薯晚疫、早疫病,白菜霜霉病、白锈病,葡萄霜霉和黑腐病。
2.葡萄病害 用64%杀毒矾可湿性粉400-500倍液喷雾,防治葡萄霜霉病、褐斑病、黑腐病、蔓割病,每隔10-12天喷一次,共喷2-3次。
(六)氨基甲酸酯类、异噁唑类
1.氨基甲酸酯类胺丙威(丙酰胺、霜霉威、普力克)
生物活性:为内吸性氨基甲酸酯类杀菌剂,防治腐霉菌、疫霉菌引起的土壤传播的病害,以及由霜霉菌引起的叶部病害,适用于土壤处理和叶面喷雾,对蔬菜的猝倒病、疫病、霜霉病效果好。对植物有刺激生长作用。
剂型:66.5%普力克水剂使用方法:1.防治黄瓜苗期猝倒病和疫病 土壤处理用有效成分3.6~5.4g/m2或每立方米苗床土喷淋400~600倍药液3L。
2.防治黄瓜霜霉病 每亩用66.5%普力克水剂64-108ml喷雾,每隔7-10天喷1次,共喷3次。
2,异噁唑类恶霉灵(土菌消)
生物活性:是一种内吸杀菌剂,又是一种土壤消毒剂,对腐霉菌、镰刀菌等引起的猝倒病有较好的预防效果。作为土壤消毒剂,它与土壤中的铁、铝离子结合,抑制病菌孢子萌发。恶霉灵能被植物的根吸收并在根系内移动,在植物体内代谢产生两种糖苷:O-糖苷和N—糖苷,这两个代谢产物对植物生长有激素的作用,因而恶霉灵又是植物生长促进剂。
剂型:为30%水剂和70%可湿性粉剂。
使用方法:水稻苗期立枯病 30%土菌消每平方米3-4毫升加3L水在水稻播前进行苗床消毒。
(七)无杀菌毒性的药剂
植物病害的化学防治长期以来都是使用具有杀菌毒性的化学物质,这些化学物质在实践中存在两大问题:一是由于病菌的变异,药剂的使用寿命会大大地缩短;二是这类药剂对人类和环境的危害。这就促使人们去研究新的药剂类型,这些药剂始见于20世纪70年代的噻瘟唑(Probenazole)和80年代的三环唑(Tricvclazole),现已成为一类独特的防治植物病害的化学药剂——无杀菌毒性的植物保护药剂。
1.无杀菌毒性药剂的作用和特点 无杀菌毒性的植物保护药剂的定义是:药剂喷到植物上,在能起到防病效果的浓度下,对病菌本身却没有毒性或几乎没有毒性。这类药剂的作用:可以直接作用于病菌,影响病菌的致病能力,使其不能侵入植物或不能在植物组织内定殖,不能发展形成病害;或通过干扰病菌致病的关键因素(如真菌毒素和酶的活性或者产物)达到削弱病菌的致病能力;也可以影响病菌和植物间的反应,使植物提高抗病能力。近年出现的植物保护活化剂,就是可激活植物后天系统抗病性,使植物产生自我保护作用,从而防止病害的发生。
无杀菌毒性药剂优越于传统有杀菌毒性药剂的特点在于:
(1)具有更高选择性和无杀伤生物的作用,是一类比普通内吸杀菌剂更为专一作用的药剂,因而对非靶标生物和环境的危害极小。
(2)若属于诱导寄主植物抗病性作用的化合物,其使用浓度很低,诱导而获得的抗病性比具有杀菌毒性药剂的作用更持久;而且通过诱导而获得的抗病作物比一般通过育种而获得的抗病品种更能保持原有的优良品质。
(3)这类药剂由于对病菌没有毒性或不能使病菌产生深刻的生化变化而受到毒害,因而不易引致病菌出现抗药性。
2.无杀菌毒性药剂的种类 按作用分,主要有影响病菌的致病力和激活植物的抗病力两大类,
(1)直接作用于病菌而削弱病菌致病力 这类药剂主要是影响病菌的致病能力,代表性药剂有:
①黑色素生物合成抑制剂 又称为抗穿透化合物 。病原真菌必须穿透植物表层,随后才侵入下层组织。真菌穿透植物表皮需要特殊酶的活性或机械力,或者两者共同的作用。利用一些化合物影响真菌穿透植物表皮的过程,也已成为病害化学防治的一个很有意义的目标。至今最成功的是真菌黑色素生物合成抑制剂,其作用是干扰附着胞胞壁的黑色素形成。无黑色素的附着胞,不能形成侵染钉,因而不能侵入植株。早期用于防治稻瘟病的稻瘟醇和稻瘟酞,现已证实两者的防病机理都是影响病菌的穿透效能。近年,这类药剂中出现一个新品种(通用名capropamil,商品名Win),它与原有的黑色素生物合成抑制剂(四氯苯酞、三环唑、丰谷隆等)的主要靶标部位不同,对1,3,8—三羟萘的减少无影响。当前黑色素合成抑制剂最具有实际意义的品种是三环唑。
三环唑(克瘟唑、比艳)
生物活性:三环唑有内吸性并能迅速在稻株内转移的保护性杀菌剂,主要是抑制孢子萌发和附着孢的形成。在植株体内和土壤中分解缓慢,持效期长达7—10周。
剂型:20%和75%可湿性粉。
使用方法:1.喷雾 在秧苗3-4叶期或移栽前5天,每亩用20%可湿性粉50-75克喷雾,防治水稻苗瘟。每亩用20%可湿性粉75-100克喷雾,防治叶瘟及穗茎瘟,穗茎瘟严重时,间隔10-14天再喷一次。
2.浸秧苗 防治苗瘟每亩用20%可湿性粉剂750倍,将洗净的秧苗在药液中浸一下,取出堆闷半小时即可插秧。
②角质酶抑制剂 角质层是植物表皮细胞壁最外层组织,也是病菌进入植物表皮下组织必须穿过的屏障。因此对角质酶在病菌致病活性中所起的作用,以及通过抑制这种酶的产生或抑制其活性来防治植物病害的可能性已受到人们的重视。目前已有证据表明,病原物的侵染可以由作用于角质酶而对离体病菌无毒性的化合物所制止。例如,专化的角质酶抗血清或有效的角质酶抑制剂二异丙基氟代磷酸酯和对氧磷 (Paraoxon),在无杀菌毒性的浓度(I50低于1μmol)下,就能保护无损伤的豌豆表面不受 Fusarium solani的侵染,也可使无损伤的木瓜果实不受Colletotrichum goeosporioides的侵染。有机磷杀菌剂稻瘟净(Kitazim)和克瘟散(Edifenphos)在对离体的F.solani的生长很少或没有毒性的浓度下,也可保护豌豆组织免受F,solani侵染,其活性比异丙氟和对氧磷显然低些。
③有效霉素 有效霉素是由Streptomyces hygroscopicus产生的一种氨基酸糖苷抗生物质,可用于防治立枯丝核菌引起的稻纹枯病,能引起病菌菌丝形态变化,降低菌丝的生长速度,增加菌丝的分枝。有效霉素会降低菌丝体所含内源肌醇的含量,减少了80%一90%。1975年Wakae和Matsuura也证明,用有效霉素处理水稻,会降低Rhizoctonia solani的致病性。肌醇可部分恢复其致病力,因此认为,有效霉素是干扰了肌醇的生物合成。1985年Trinci的研究指出,有效霉素防治病害是通过阻碍病菌对寄主的穿透或减少病菌扩展速度,而使寄主有充裕的时间来调动体内防卫系统达到抗病目的。
④抑制或钝化病菌产生的毒素的药剂 近20年,植物病原菌毒素的研究受到了重视。植物病原菌毒素,特别是特异性毒素,在病害发生发展过程中具有重要作用。采用化学的方法中和毒素,消除其有害作用或抑制毒素产生,则必然会于扰病原菌的致病过程,达到防病目的。但当前这方面的研究,仍处在实验阶段。
(2)作用于调节(或激活)寄主植物抗病性的类型 此类型化合物的使用是人们对植物病害化学防治策略的一种新观念;避开了直接作用于病原微生物,而是作用于寄主保卫系统,即采用化学方法来调节植物和病菌之间的相互反应,激发植物抗病的主导作用而使病害得到控制。
植物保护活化剂CGA245704
CGA245704是第一个植物获得性系统抗病性(简写为 SAR)激活剂,1996年德国以Bion50WG商品名注册,瑞士以Unix Bion63WG商品名注册的化学药剂。
生物活性,CGA245704是模拟抗性品系中一种天然信息素,可引发植物自我保护机理而间接发挥防病作用,对靶标病菌无直接毒杀作用。在植物SAR进程中,生物和化学诱导剂具有相同的信号传递途径,因而对缺乏SAR信息传递途径的植物无效。此药引起植物体内的生化反应与生物诱导因子相同。在用药一段时间后,植物的防卫反应才能增强,因此应在发病初期施用。药剂能被植物迅速吸收和输导,诱导的植物防卫反应对病原菌生活史中多个环节都有影响。
剂型:50%和63%水分散性颗粒剂。
使用方法:1.小麦:2叶期(其他禾谷类亦同)施用有效成分2克/亩,持效期6—9周,抗御白粉病菌直至穗期,并可兼治叶枯和锈病。
2.水稻:插秧前于育种箱内加入有效成分0.Olg/m2,可防止稻瘟病发生,时间长达10— 12周。
3.烟草:每隔14d撒施1次(有效成分0.8g/亩),可有效预防霜霉病。
4.蔬菜:每隔10—20d施用1次(有效成分0.7-3.3g/亩),可预防霜霉、黄斑及细菌病害。
(八)其他内吸性杀菌剂 这些内吸性杀菌剂品种在农业生产上和杀菌剂发展史上都起着重要的作用,由于未能纳入上述类别的内吸杀菌剂中,因而另立此项,予以介绍。
稻瘟灵(富士一号)
生物活性:为内吸性杀菌剂,对稻瘟病有特效。稻株吸收药剂后,累积于叶组织,特别集中于穗轴与枝梗上,抑制病菌生长和侵入,起到预防和治疗作用。
剂型:40%乳油和40%可湿性粉剂。
使用方法:防治叶瘟在病害初发时用40%可湿性粉剂每亩60-75g喷雾,到抽穗期和齐穗期再各喷1次,用以防治穗颈瘟。稻瘟灵对稻飞虱也有明显防效,尤其是若虫,若虫受药后蜕皮不全或不能脱皮而死亡,但对卵无作用。
第五节 杀线虫剂
植物寄生性线虫是植物侵染性病原之一,比真菌、细菌、病毒等病原生物具有主动侵袭寄主和自动转移为害的特点。线虫除了直接侵染植物,诱致各种植物病害,导致产量、质量下降外,它所造成的植物根部大量伤口,往往又是其他土壤侵染性真菌、细菌侵入植物的有利通道,诱发这些病害的发生和流行。同时,线虫还能传带多种植物病原微生物,特别是病毒,有些“土壤传染”的病毒病现已查明是由土壤中习居的线虫所致。显而易见,植物线虫对农业生产的危害是不容忽视的。有许多线虫对农作物的为害是极其严重的,如马铃薯金线虫是国际植物检疫对象。我国地跨温、热两带,作物复种指数高,且砂壤性土壤比例大,适宜线虫的存活、为害。调查证明,线虫在我国的分布很广,造成的损失也很大,每年因线虫为害而减产可达12%。植保工作者对线虫病的防治应给予高度重视。
使用化学药剂(杀线虫剂)防治植物线虫病,可在短期内迅速甚至能彻底地控制线虫群落,而且许多杀线虫剂有兼治地下害虫和杂草的作用。故杀线虫剂使用后作物增产效果显著。但化学杀线虫剂大多施于土壤,用药量大,防治成本高,受作物经济价值的制约较大,而且杀线虫剂一般般毒性较大,常有环境污染问题。因此,植物线虫病的防治不能单靠化学药剂,必须有综合治理的策略。
一、应注意的问题绝大多数植物线虫在土壤中存活,应用杀线虫剂防治植物线虫病害的防效受多种因素影响,必须充分考虑下列各方面:①必须熟悉主要线虫种的生活史和习性,如许多种类的线虫随季节变化在土壤中迁移的深度不同;只有当线虫移居浅土层时用药才能达到高的防治效果。②杀线虫剂在土壤中的扩散或移动受土壤的各种物理和化学条件的影响,特别是土壤湿度,一般以不超过80%饱和度最为适宜,湿度太高会影响药物在土中移动,太低则会使药剂逸失。至于土壤温度,经验认为土壤温度在15—24℃之间施用药剂可获得最好的效果。③杀线虫剂的最适施用量应该以能使作物产值与防治费用相比得到最大的收益为原则。在黏土和有机物含量高的土壤中,药剂的用量比砂质土壤要多20%~40%;沟施杀线虫剂的用量是根据实际被处理面积与整块田全面用药量按比例计算的,因此,沟距宽的每亩需药比沟距窄的少。④施用内吸性杀线虫剂,如有机磷和氨基甲酸酯类的一些品种,则可通过叶丛施药达到控制土壤中线虫的危害。⑤对危险性线虫种类(检疫对象),有必要对处理材料(种子、苗木、鳞茎、块茎)进行室内药物熏蒸、蘸根、浸根;已污染的土壤要进行消毒,并采用隔离措施。
二、分类杀线虫剂与其他化学农药一样,按生物活性和生化作用分类,当前已商品化的杀线虫剂主要有以下种类,
(一)卤化烃类 生产上最早使用的杀线虫剂多属于这一类化合物,氯化苦等,多是土壤熏蒸剂,具有高的蒸气压,药剂可在土壤中扩散,溶解在土粒水膜中或吸附在土粒表面,直接毒杀线虫。由于其毒性和对环境卫生的影响,这类杀线虫剂的使用已受限制。
(二)硫代异氰酸甲酯类杀线虫剂 这类药剂都能释放硫代异氰酸甲酯。如威百亩、棉隆。
(三)有机磷酸酯类 线虫有与昆虫相似的神经系统,因此对有机磷杀虫剂的作用敏感,但不足的是多数有机磷化合物在土壤中分解迅速,作用时间短,只有少数有机磷化合 物可同时作为杀线虫剂和杀虫剂使用,单独作杀线虫剂使用的则更少。所有这些有机磷化合物都对胆碱酯酶产生抑制作用,使正常的神经冲动传导受阻,结果使线虫麻醉瘫痪导致死亡。如克线磷、灭线磷。
这类杀线虫剂均属高毒农药,应由曾经接受过指导,可信赖的成人使用。施药人员应穿保护服,戴手套、风镜,穿胶鞋等。操作后用大量肥皂与清水彻底洗涤。施药后4-6周,处理区避免禽、畜进入。
(四)氨墓甲酸酯类 氨基甲酸酯类化合物是目前杀线虫剂中使用较多的,如涕灭威、克百威,它们的作用与有机磷化合物相似,是损害线虫神经活性,减少线虫的迁移、侵染和取食,从而防止线虫的危害和繁殖,对减少植物寄生线虫的虫口密度有特别明显的作用。
第六章 农业有害生物抗药性及综合治理
人类赖以生存的生态环境与世界人们日益增长的需要决定了农药仍然是人类用于控制病、虫、草等有害生物为害的一项重要手段,并在农林生产的发展中起积极的作用。农药的使用与许多现代科学技术的应用一样,如使用不当,也会给人类带来副作用。随着农药的广泛使用,有害生物的抗药性已成为当前病、虫、草等有害生物防治中所面临的一场严峻挑战。至今至少有500多种昆虫及螨、150多种植物病原菌、185种杂草生物型、2种线虫、5种鼠及1种柳条鱼已产生抗药性。因此,研究害虫、病原菌及杂草抗药性产生的原因与治理对策,既有利于安全、高效、经济、合理的使用农药,又可以确保农、林业生产的高产、优质、持续发展,也为新农药的创制提供依据。
第一节 害 虫 的 抗 药 性
一、害虫抗药性的概念
(一)害虫抗药性发展概况 害虫对杀虫剂抗性发展的历史,也就是杀虫剂发展应用的历史。自从1908年Melander首次发现美国加利福尼亚州梨圆蚧对石硫合剂产生抗性之后,直至1946年,仅发现11种害虫及螨产生抗药性。在这阶段,抗性是一种罕见的现象,往往不被人们所注意。1946年后,随着有机合成杀虫剂的出现和推广应用,害虫抗药性发展速度明显加快。从20世纪50年代后期开始,由于有机氯和有机磷杀虫剂的大量使用,抗性害虫的种数几乎成直线上升,也引起了人们高度关注。进入20世纪80年代以来,多抗性现象日益普遍,抗性发展速度加快,完全敏感的害虫种群相反到成为罕见现象。据统计,到1989年抗性害虫已达504种,其中农业害虫283种,卫生害虫(包括家畜)198种,有益昆虫及螨23种。
害虫抗药性的特点是:(1)害虫几乎对所有合成化学农药都会产生抗药性;(2)害虫抗药性是全球现象,抗性形成有区域性,主要取决于该地用药历史与用药水平,在药剂选择压力下,抗性最初呈镶嵌式(Mosaic)分布,随着用药的广泛和昆虫扩散,抗性逐趋一致;(3)随着交互抗性和多抗性现象日趋严重,害虫对新的取代药剂的抗性有加快的趋势;双翅目、鳞翅日昆虫产生抗药性虫种数最多,农业害虫抗药性虫种数超过卫生害虫,重要农业害虫如蚜虫、棉铃虫、小菜蛾、菜青虫、马铃薯甲虫及螨类的抗药性尤为严重。
我国首次于1963年发现棉蚜、棉红蜘蛛对内吸磷产生抗药性,40多年来已发现有30多种农、林害虫及螨产生抗药性,其中20世纪60年代4种,70年代7种,80—90年代19种,这些害虫主要分布在鳞翅目、双翅目、鞘翅目及蜱螨目。对两类以上杀虫剂产生抗性的害虫及螨有棉铃虫、棉蚜、小菜蛾、菜青虫、柑橘全爪螨、棉叶螨等19种。卫生害虫方面发现有抗性的包括家蝇、蚊类、跳蚤、臭虫、德国蜚蠊、体虱等。
(二)害虫抗药性的概念 昆虫的抗药性(resistance) 世界卫生组织(WHO)1957年对昆虫的抗药性下的定义是:“昆虫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”。昆虫抗药性是指种群的特性,而不是昆虫个体改变的结果;抗性是相对于敏感种群而言;抗性有地区性,即抗性的形成与该地的用药历史、药剂的选择压力等有关;抗性是由基因控制的,是可遗传的,杀虫剂起了选择压力的作用。
昆虫抗药性还必须与昆虫自然耐药性和选择性严格区分开来。所谓自然耐药性是指一种昆虫在不同发育阶段、不同生理状态及所处的环境条件的变化对药剂产生不同的耐药力。而选择性是指不同昆虫对药剂敏感性的差异。只有在同一地区连续使用同一种药剂而引起昆虫对药剂抵抗力的提高,这样才可以说这种昆虫对该药剂产生了抗药性。害虫对一种杀虫剂产生抗药性后,再用这种杀虫剂进行防治,其防治效果会出现降低,但是在大田防治中不能一出现药效降低的现象,就认为是抗药性,因为产生药效降低的原因是多方面的,如农药的质量问题、施药技术和环境条件、害虫的虫态、龄期、生理状态等。只有弄清楚上述条件的前提下,经过抗药性生物测定,才能确定某种害虫是否产生了抗药性。测定抗药性必须使用相同的方法才能比较,为此,联合国粮农组织(FAO)从 1970年起制定了一系列害虫抗性的测定方法。抗药性程度,一般通过比较抗性品系和敏感品系的致死中量(或致死中浓度)的倍数来确定,也可以用区分剂量(即敏感品系的LD99值)方法来测定昆虫种群中抗性个体百分率。对农业害虫来说,如果抗性倍数在5倍(卫生害虫在5~10倍)以上,或者抗性个体百分率在10%一20%以上,一般说昆虫已产生抗药性。抗性倍数或抗性个体百分率愈大,其抗性程度也就愈高
交互抗性(crossresistance)和负交互抗性(negative cross resistance)。昆虫的一个品系由于相同抗性机理或相似作用机理或类似化学结构,对于选择药剂以外的其他从未使用过的一种药剂或一类药剂也产生抗药性的现象,称为交互抗性。目前发现交互抗性现象较多,例如抗溴氰菊酯的棉蚜,由于抗击倒机理(kdr),因此对氯氰菊酯、百树菊酯及功夫菊酯等几乎所有拟除虫菊酯杀虫剂都产生交互抗性。具有交互抗性的药剂间不能轮换交替、取代及作为混剂使用。
负交互抗性是指昆虫的一个品系对一种杀虫剂产生抗性后,反而对另一种未用过的药剂变得更为敏感的现象。轮换取代和作为混剂使用具有负交互抗性的药剂,是对付害虫抗性的有效办法,目前发现具有负交互抗性的药剂较少。例如对N—甲基氨基甲酸酯产生抗性的黑尾叶蝉,对N—丙基氨基甲酸酯化合物变得更敏感。对内吸磷产生抗性的棉蚜,对甲基对硫磷似乎也有类似现象。
多抗性(multipleresistance)。昆虫的一个品系由于存在多种不同的抗性基因或等位基因,能对几种或几类药剂都产生抗性。例如有些地区的小菜蛾、马铃薯甲虫等几乎对现有各类药剂的许多品种都产生抗药性,这必然会严重影响这些害虫的防治和新药的研制和开发。
二、害 虫 抗 药 性 的 形 成 与 机 理
(一)害虫抗药性的形成 害虫抗药性的形成现在主要有四种学说。第一种为选择学说,认为生物群体内本身就存在少数具有抗性基因的个体,从敏感品系到抗性品系,只是药剂选择作用的结果;第二种为诱导学说,认为是诱发突变产生了抗药性,认为生物群体内不存在具有抗性基因的个体,只是在药剂的诱导下,最后发生突变,形成抗性品系;第三种学说是基因重复学说(即基因复增学说,这是近年来提出的一种新学说,它与一般的选择学说不同,虽然它承认本来就有抗性基因的存在,但它认为某些因子(如杀虫剂等)引起了基因重复,即一个抗性基因拷贝为多个抗性基因,这是抗性进化中的一种普遍现象。近年来已发现抗性桃蚜及库蚊的酯酶基因扩增,前者主要发生在酯酶E4或FE4基因的扩增:第四种为染色体重组学说,因染色体易位和倒位产生改变的酶或蛋白质,引起抗性的进化,这也是近年来提出的新学说。
在不同种昆虫或同种昆虫不同环境条件下抗性发展速率是完全不同的。通常认为主要有三方面的因子会影响抗性的发展,即影响大田种群对杀虫剂抗性的选择作用。这三方面的因子为:
(1)遗传学因子:抗性等位基因频率、数目、显性程度,外显率、表现度及抗性等位基因相互作用,过去曾用过的其他药剂的选择作用,抗性基因组与适合度因子的整合范围。
(2)生物学因子:生物学方面包括每年世代、每代繁殖子数、单配性/多配性、孤雌生殖。如行为方面包括隔离、活动性及迁飞、单食性/多食性、偶然生存及庇护地,一般说来,生活史短,每年世代数多,群体大,接触药剂的机会就多,产生抗性的可能性就大。例如蚜虫、螨类、家蝇、蚊虫都是属于这种情况。抗性的形成与昆虫的迁飞及扩散习性有关。无迁飞性的昆虫,因有自然生殖隔离,抗性的群体易于形成。但在小面积内形成的抗性棉蚜,由于受到外来敏感群体的迁入,抗性的形成就比较慢。种的不同,产生抗性品系的速度也不同。据广东省粮食科研所(1976年)在全省范围内进行粮仓甲虫对磷化氢的抗性调查,发现米象对磷化氢的抗性增加最快,在27个品系中有抗性的已有17个(占63%),抗性最高的达63.7倍;赤拟谷盗的抗性增加很慢,在28个品系中,只有三个有抗性的苗头;玉米象则多是敏感的,还没有发现抗性的品系。
(3)操作因子:化学方面包括农药的化学性质,与以前曾用过药剂的关系,持效的持久性及剂型;应用方面包括用药阈值、选择阀值、用药所选的生命阶段、用药方式,限制空间的选择用药及交替用药等。一般来说,药剂的使用量越大,使用次数越频繁,使用面积越大,接触的害虫群体越大,抗性出现就快。停止用药,抗性可能逐步消失,但有些害虫消失快,另一些则消失很慢。从农药的化学性质来说,昆虫对拟除虫菊酯抗性发展一般快于其他药剂,使用持效期长的药剂和剂型(如颗粒剂及缓释剂等),抗性产生就快,此外,用药所选昆虫的虫态及龄期、药剂的不同使用方式也影响抗性的发展。
以上遗传学和生物学因子是由昆虫种群的内在特性所决定,因此人们是无法控制的,但是内在特性的评估是决定昆虫种群抗性风险的基础。操作因子是人们可控制的。根据遗传学和生物学因子所展现的抗性风险,人们能改变这些操作因子到所需要的和可行的程度,以延缓或阻止抗性的发展。
二,害 虫 抗 药 性 治 理
20世纪60年代人们广泛认为抗药性是一个不可避免的现象,也是不能治理的。到20世纪70年代初,津巴布韦棉花研究所的昆虫学家进行了开拓性的研究,彻底改变了这种观点。当时在津巴布韦相继发现棉叶螨对乐果的高水平抗性(1000倍)及开始对久效磷产生抗性,而且抗性几乎扩大到其他有机磷杀虫杀螨剂,通过对100多个农药的筛选仅发现8种药剂能防治棉叶螨,最后选择了6个杀螨剂,在全国范围实行抗性治理,即把全国分成三个部分,每部分连续两年使用两种杀螨剂;两年后第一部分换用第二部分的两种杀螨剂,第二部分换用第三部分的两种杀螨剂,第三部分换用第一部分的两种杀螨剂。这样每2年交换一次,交替使用不同类别的杀螨剂,6年重复一转。这样使得每2年中所使用的两种杀螨剂刚开始产生的抗性,在以后的4年中足以消失。这方案已在全国执行了14年,没有发现对上述6种杀螨剂出现抗性。并随着新杀螨剂的问世,增加了一些新品种。这是一个预防性的抗性治理的例子
试验结果说明棉叶螨抗药性问题通过杀螨剂的治理而得到有效地阻止。因此,在1977年提出了抗药性治理(Resistance management)这个概念。即将害虫控制在为害的经济阈值以下,又保持害虫对杀虫剂的敏感性。抗性治理是通过时间和空间的大范围限制杀虫剂的使用,从而达到保存昆虫对药剂的敏感性来维持杀虫剂的有效性。要像保护自然资源那样来保护害虫对药剂的敏感性和杀虫剂的有效性。
(一)害虫抗药性治理的基本原则和策略
1.害虫抗药性治理的基本原则
①尽可能将目标害虫种群的抗性基因频率控制在最低水平,以利于防止或延缓抗药性
②选择最佳的药剂配套使用方案,包括各类(种)药剂,混剂及增效剂之间的搭配使用,避免长期连续单一的使用某一种药剂。特别注重选择无交互抗性的药剂间进行交替轮换使用和混用。
③选择每种药剂的最佳使用时间和方法,严格控制药剂的使用次数,尽可能获得对目标害虫最好的防治效果和最低的选择压力。
④实行综合防治,即综合应用农业的、物理的、生物的、遗传的及化学的各项措施,尽可能降低种群中抗性纯合子和杂合子个体的比率及其适合度(即繁殖率和生存率等)。
⑤尽可能减少对非目标生物(包括天敌和次要害虫)的影响,避免破坏生态平衡而造成害虫(包括次要害虫)的再猖撅。
2.害虫抗药性治理的策略 治理杀虫剂抗性,基本策略有三个:适度治理(Moderation management)、饱和治理(Saturation management)及多种攻击的治理(Multiple attackmanagement)。
(1)适度治理 限制药剂的使用,降低总的选择压力,而在不用药阶段,充分利用种群中抗性个体适合度低的有利条件,促使敏感个体的繁殖快于抗性个体,以降低整个种群的抗性基因频率,阻止或延缓抗性的发展。采用方法是限制用药次数、用药时间及用药量,采用局部用药,选择持效期短的药剂等。
(2)饱和治理 当抗性基因为隐性时,通过选择足以杀死抗性杂合子的高剂量,并有敏感种群迁入起稀释作用,使种群中抗性基因频率保持在低的水平,以降低抗性的发展速率。
(3)多种攻击治理 当采用不同化学类型的杀虫剂交替使用或混用时,如果它们作用于—个以上作用部位,无交互抗性,而且其中任何一个药剂的选择压力低于抗性发展所需的选择压力时,那就可以通过多种部位的攻击来达到延缓抗性的目的。
上述三个基本策略中,应用最普遍的是适度治理和多种攻击治理两个策略,而采用饱和治理即高剂量(高杀死)策略要特别慎重,因为通常使用高剂量就是增加药剂的选择压力,选择压力愈大,害虫愈容易产生抗药性。因此如采用饱和治理策略,必须同时具备两个条件,一是抗性基因为隐性,二是确保有敏感种群能迁入饱和治理区与存活的抗性纯合子个体杂交,其杂交后代又可用高剂量策略杀死,达到抗药性治理的目的。
(二)抗性监测在抗性治理中的作用
1.是设计抗性治理方案的依据
(1)通过监测可及时、正确测出抗性水平及其分布,尤其是早期抗性监测,对及时实施抗性治理可争得时间上的主动。一般说,抗性恢复所需时间比抗性产生所需的时间要长得多。抗性水平愈高,治理的难度也愈大。如澳大利亚在首次监测到棉铃虫对菊酯类农药的抗性后,仅用9个月时间就完成抗性治理方案的拟订、讨论、审批至实施等一系列工作。
(2)通过监测,还可明确重点应治理保护的药剂类别及品种。
抗性治理可分为两大类,一类是保护性治理,即对具有产生抗性风险的药剂,在害虫产生抗性以前就实施抗性治理,如津巴布韦于1978—1979年当菊酯类杀虫剂注册使用时起就实施抗性治理;另一类为治疗性治理,即在监测到害虫已产生抗药性或大田防治效果下降,为了保护这类药剂不被淘汰所采用的抗性治理。如澳大利亚棉铃虫抗性治理的重点保护对象是拟除虫菊酯杀虫剂及硫丹,我国棉铃虫抗性治理的重点保护药剂是拟除虫菊酯。
2.可以评估抗性治理的实际效果 通过监测害虫抗性水平的变化,对整个治理方案或不同阶段抗性治理的效果提供评估,也为抗性治理方案的修订补充提供依据。
澳大利亚棉铃虫抗性治理方案的改变就是根据抗性监测的结果作出的。如澳大利亚于1983—1984年生长季实施的抗性治理方案中,原先拟除虫菊酯类杀虫剂仅限于在第二阶段的42d内使用。但在1983—1984年生长季至1989—1990年生长季期间,抗性治理尽管减缓了抗性发展的速度,但抗性水平仍在继续上升。因此自1990—1991年生长季起,将第二阶段缩短为35d,约相当于棉铃虫发生一个世代的时间,也就是将拟除虫菊酯使用的选择压力全年仅限制在棉铃虫的一个世代期间,以进一步减慢抗性上升的速度,又如自1993—1994年生长季开始重新修订设计抗性治理策略,这是建立在棉铃虫的抗性已达到不能单独依靠使用拟除虫菊酯和硫丹防治棉铃虫优势种群的基础上。因此采用实夜蛾属害虫种的鉴定新技术,当发现以斑实夜蛾为优势种群时,可用拟除虫菊酯和硫丹进行防治;当发现以棉铃虫为优势种群时,避免单独使用上述两类药剂。
(三)抗性治理的基础研究 为了确保杀虫剂抗性治理方案的有效运行,抗性治理方案的设计、修订和实施必须建立在害虫抗性发展规律研究的基础上。这些研究除了抗性监测以外,主要包括抗性品系的选育(抗性发展速率的研究)、交互抗性谱、抗性机理、抗性遗传、生物学特性、种群生态及种群遗传学等。虽然完成这些研究需要时间和大量资金投入,但只有这样,才能更好地丰富和改善我们安排和设计各项防治关键技术的科学知识,使抗性治理方案能建立在科学的基础上,而不是建立在人们通常感觉和直觉的基础上。澳大利亚棉铃虫抗性治理已实施10年,尽管抗性上升速度比其他国家缓慢,但棉铃虫种群中抗性个体百分率(对氰戊菊酯)已经从1982—1983年的20%一30%上升到 60%一70%。这主要是由于当时在设计抗性治理方案时对棉铃虫的抗性及发展规律了解不够造成的。正如萨威基(Sawicki)(1985,1989)在评价澳大利亚最初的抗性治理方案时所说:“抗性监测和交互抗性的资料应是治理对策的基础,但这个治理方案当它正常运行时,很大程度上是种群遗传学的模式,在这个模式中,必须将通常感觉认识恢复到科学知识”。
(四)害虫抗性治理中的化学防治技术 为了达到既将害虫控制在为害的经济阈值以下,以保持害虫对药剂的敏感性,又能延长药剂有效使用寿命的目的,抗性治理必须在害虫综合治理原则的指导下,加强农业防治(如耕作、栽培等措施)、生物防治(如用生物农药及应用和保护天敌)、物理防治(如灯光、性引诱剂)及遗传防治等非化学防治方法与化学防治等有机地结合起来,化学农药使用应科学合理,尽可能减少其使用次数和使用量,以降低药剂对害虫的选择压力,延缓抗性,减少环境污染及破坏生态平衡。
1.农药交替轮换使用 化学农药交替轮换使用就是选择最佳的药剂配套使用方案,包括药剂的种类和使用时间、次数等,这是害虫抗性治理中经常采用的方式。为避免长期连续单一使用某种药剂。交替轮用必须遵循的原则是用不同抗性机理的药剂间交替使用,这样才能避免有交互抗性的药剂间交替使用。如对稻褐飞虱,用马拉硫磷和西维因交换使用三个世代后,再用马拉硫磷处理12个世代,抗性只有20倍;如果单一的连续使用马拉硫磷 15个世代,则对马拉硫磷的抗性可高达202倍。又如津巴布韦把防治棉叶螨的6种杀螨剂交替轮用的治理方案是成功的典范。国外采用4种不同作用机制的药剂轮用,也有明显的效果。
杀虫剂的作用机理与害虫产生抗性的机理在多数情况下并不是一回事(抗性机理中仅靶标部位的不敏感性与药剂的作用部位相同)。因此不同类别或不同作用机理的杀虫剂间如具有交互抗性,也就不能交替使用。
2.农药的限制使用 农药的限制使用是针对害虫容易产生抗性的一种或一类药剂或具有潜在抗性风险的药剂品种,根据其抗性水平、防治利弊的综合评价,采取限制该药剂使用时间和次数,甚至采取暂时停止使用的措施,这是害虫抗性治理中经常采用的办法。如我国与澳大利亚棉铃虫抗性治理方案中对拟除虫菊酯的限制使用。
3.农药混用 农药混用是害虫抗性治理中经常采用的一种措施。以往国内外对此措施存在两种不同的看法。一种认为(以日本学者为代表)不同作用机制的农药混用,是抗性治理的一个好办法;但以美国Wilkinson为代表的认为,混用将给害虫产生交互抗性和多抗性创造有利条件,会给害虫的防治和新药剂的研制带来更大的困难。因此农药混剂研制中必须考虑和解决如何避免产生交互抗性和多抗性的问题。只有科学合理研制和使用混剂,才能充分发挥其在抗性治理中的作用。
从混剂的实际应用情况来看,使用具有不同作用机制(最好是不同抗性机制)和明显具有增效作用的混剂,不仅能起到增强药效,减少用药量,降低成本及兼治几种病、虫、草等作用,还能延缓抗性的发展。
4.增效剂的使用 增效剂可提高杀虫剂的杀虫效果的实例很多,这里仅举两例。一是对抗有机磷和西维因的害虫,可以加入增效剂三苯基磷酸酯(TPP) 。二是丙炔醚类增效剂对西维因有明显的增效作用,增效西维因在降低5倍的用量下,对稻蓟马的药效仍然高于西维因单用。
第二节 植 物 病 原 物 抗 药 性
植物病原物抗药性是指本来对农药敏感的野生型植物病原物个体或群体,由于遗传变异而对药剂出现敏感性下降的现象。病原物抗药性与害虫抗药性一样,是植物化学保护领域最重要的问题之一。“抗药性”术语包含两方面涵义:一是病原物遗传物质发生变化,抗药性状可以稳定遗传;二是抗药突变体对环境有一定的适合度,即与敏感野生群体具有生存竞争力,如越冬、越夏、生长、繁殖和致病力等有较高的适合度。
目前已发现产生抗药性的病原物种类有植物病原真菌、细菌和线虫,其他病原物由于化学防治水平还很低,有些甚至还缺乏有效的化学防治手段,因此还没有出现抗药性,如当前类菌原体、病毒、类立克次体和寄生性种子植物,都没有抗药性问题。
真菌的抗药性是植物病原物中最常见的,因为随着植物病理学和农药科学的发展,先后应用于植物真菌病害化学防治的杀菌剂已达数百种之多,用药量也愈来愈大。已知植物病原真菌产生抗药性的有鞭毛菌亚门、子囊菌亚门、担子菌亚门和半知菌亚门的数百种真菌。产生抗药性的杀真菌剂有苯并咪唑类、硫赶磷酸酯类、苯酰胺类、羧酰替苯胺类、羟基嘧啶类、仲丁胺和麦角甾醇生物合成抑制剂类等内吸性杀菌剂,以及取代苯类、二甲酰亚胺类等保护性杀菌剂,春日霉素、灭瘟素S、抗霉素A、多氧霉素类、匹马菌素和放线菌酮等抗菌素类化合物,也陆续出现了抗药性。实际上,人们常说的杀菌剂抗性主要就是杀真菌剂的抗药性。南京农业大学等单位研究表明,中国小麦、瓜类白粉病对三唑酮,稻瘟病对异稻瘟净和富土一号,小麦赤霉病、水稻恶苗病、瓜果蔬菜灰霉病、甜菜和花生叶斑病等对苯并咪唑类杀菌剂,黄瓜霜霉病对甲霜灵杀菌剂均已产生了抗药性,并实际上已造成了巨大经济损失。
植物病原细菌的抗药性远远不如真菌抗药性重要,因为可用于防治植物病原细菌的杀细菌剂种类较少,用药水平较低。但是细菌繁殖速度快、数量大,容易发生变异,只要经常使用杀细菌剂也会发生抗药性。例如链霉素和土霉素使用不久,梨火疫病菌就产生了抗药性。在使用噻枯唑水平较高的安徽和县及江苏赣榆市,发现水稻白叶枯病菌在田间已存在抗药性。
由于植物线虫病的化学防治水平很低,而且线虫繁殖速率一般较真菌慢.以及传播方式的局限性等,至今只发现了少数线虫产生抗药性的事例。
一、病原物抗药性发生原理
病原物和其他生物一样,可通过遗传物质修饰对环境中特殊因子的变化产生适应性反应而得以生存。因此,通过遗传变异而获得抗药性,是病原物在自然界能够赖以延续的一种快速生物进化的形式。抗药性不仅可发生于靶标生物中,也可发生于非靶标生物中。一些非选择性农药对病原物的毒理往往具有多个生化作用靶点,病原物个体不易同时发生多位点抗药遗传变异并保持适合度,因此病原物难以对非选择性农药产生抗药性,正是固为如此,波尔多液在生产上使用100多年来,才没有出现抗药性问题。如果病原物长期接触含金属离子化合物、二硫代氨基甲酸盐类和取代苯类等非选择性杀菌剂而表现敏感性降低,也常常是因为病原物细胞膜的结构发生修饰,减少药剂进入作用部位或增加对药剂的代谢。这些反应性状往往没有专化性和遗传稳定性,抗药水平较低,停止用药后,病原物又恢复原来的敏感性,
一些选择性强的农药对病原物的毒理往往只对病原物所具有的特殊生化位点发生作用。如果该生化位点是由单基因调节的,病原物群体中则可能存在随机的这种单基因遗传变异,药剂对变异的病原物毒力下降或完全丧失,表现抗药性。当病原物群体中存在抗药个体或抗药基因时,使用选择性高效农药,就会将大部分敏感的病原物杀死,留下群体中比例很少的抗药性个体。这些抗药性个体在药剂选择下仍然可以继续生长繁殖、侵染寄主,从而提高了抗药病原物在群体中的比例,药剂防治效果下降。用户为了保持防治效果又往往加大用药剂量和用药频率,而进一步加速抗药性病原群体形成,最终导致抗药性病害流行,药剂化学防治完全失效。因此,病原物抗药性是由病原物本身遗传基础决定的。就是说病原物群体中,通过随机突变而出现抗药性个体,这些抗药性个体在农药应用之前就存在于群体之中。农药则是抗药突变体的强烈选择剂,而不是抗药性发生的诱变剂,过去认为农药可以诱导病原物产生抗药性的观点是不正确的。
二,病 原 物 抗 药 性 治 理
(一)抗药性治理策略及其要点 杀菌剂抗性治理策略的实质,就是以科学的方法,最大限度地阻止或延缓病原物对相应农药抗性的发生和抗药病原群体的形成,达到维护药剂产品的药效,延长其使用寿命,确保化学防治效果的目的。根据抗药病原群体形成的内外因素和具有突发性的特点,设计抗药性治理策略时应考虑如下要点:
1.基本原则 ①使用易发生抗药性的农药时,应考虑采用综合防治措施,尽可能降低药剂对病原物的选择压力;②考虑所有与抗药性发生的相关因子;③在田间出现实际抗药性导致防效下降以前,及早采用抗药性治理策略。
2.技术要点 ①了解农药的作用机制和病原物产生抗药性机制;②药剂推广应用之前,早期评估目标生物产生抗药性的潜在危险;③建立每一防治对象的敏感性基线和监测方法;④建立药剂、寄主和寄生物间相互作用的参数;⑤实施药剂应用期间的抗药性监测。
3.管理要点 ①完善农药推荐使用方法,包括使用剂量、使用次数、适期、喷施面积比例、与其他药剂混用或轮用原则;②符合综合防治策略;③达到生产上可行,包括药剂品种资源,生产和需求平衡;④为生产、销售部门和用户所接受;⑤相同杀菌剂生产厂家和推销部门之间相互协调;⑥治理策略在实践中进行自身完善和补充。
技术要点的各个因子可通过有关试验进行研究,其中建立敏感性基线的技术要点最为重要,因为这是抗药性鉴别和监测的基础。其次是农药抗性的早期风险评估。在新农药推广之前,在室内可通过物理、化学方法诱导病原物产生抗药性突变。根据抗药突变频率、抗药突变体对不同药剂的交互抗性类型和适合度,初步评估某种“病原物——药剂”组合发生抗药性的风险,如果抗药突变频率较低和突变体适合度下降,则可以说明抗药性发生的风险较低。当然,若很容易在室内发生抗药性的药剂,也未必没有开发应用价值。固为抗药性发生的情况是比较复杂的,抗药群体在自然界的形成受气候条件和农业栽培措施,以及病原物自身的扩散流行特点的影响。例如,在室内易导致目标病菌产生抗性的甾醇生物合成抑制剂,在生产上表现了广阔的应用前景。因此,杀菌剂抗性风险评估,不但必不可少,而且需要在室内和田间试验相结合的基础上进行。
(二)抗药性治理的短期策略 作为杀菌剂抗性治理的短期策略,应包括下列6个内容:
(1)建立重要防治对象对常用药剂的敏感性基线,建立有关技术资料数据库。
(2)测量或检测重要病害对常用药剂抗药性发生的现状和发生趋势。
(3)监测主要病菌对骨干药剂抗性发生动态,建立抗药性病原群体流行测报系统。
(4)研究还未发现抗药性的病原物--药剂组合产生抗药性的潜在危险,及早采取合理用药措施。但应防止试验中获得的抗药突变体释放到自然界中去。
(5)合理用药,防止抗药性发生或延缓抗药群体的形成。病原微生物在自然界存在的数量大、繁殖快,尽管发生抗药性变异的频率很低,但在药剂选择压力下,通过侵染致病和繁殖会很快形成足以引起病害流行的抗药群体;合理的用药措施包括:①使用最低有效剂量;②在病害发生和流行的关键时期用药,尽量减少用药次数,以化学保护代替化学治疗,避免以土壤或种子处理的方法防治叶面病害,降低选择压力;③避免在较大范围内使用同种或同类药剂(防止产生交互抗性);④不同作用机制的杀菌剂混用或交替使用,但应避免两种高度危险性的药剂混用或轮用,防止多重抗药性发生;⑤在抗性发生严重的地区回收药剂,停止用药。
(6)加强对杀菌剂生产、混配、销售的管理,防止盲目生产、乱混乱配、乱售乱用。
(三)抗药性治理的长期策略 杀菌剂抗性治理的长期策略有下列5点:
(1) 开发和生产不同类型的安全、高效、专化性杀菌剂,贮备较多的有效药剂品种 在确保传统的保护性杀菌剂有一定量的生产和应用的同时,根据植物与病原物之间的生理生化差异开发和生产不同类型的安全、高效、专化性杀菌剂,贮备较多的有效药剂品种。已知几丁质是许多真菌细胞的主要结构成分,而不存在于植物组织中,真菌与植物体内组装纺锤体的微管蛋白结构、蛋白质合成机制及RNA合成酶系等也不同。此外,真菌与植物体生物膜结构组分的差异,也已成为人们开发研究新杀菌剂的热点,如真菌细胞膜中以麦角甾醇为主,而动物和植物细胞膜中则分别以胆固醇和豆甾醇为土,随着杀菌剂药理学等方面科学研究的深入,还可能发现病原物与其他生物之间的更多的生化差异可用来开发新农药。尤其是对植物有化学免疫功能的新型农药。
(2)开发具有负交互抗药性的杀菌剂 对苯并咪唑类杀菌剂有负交互抗性的苯—N—氨基甲酸酯类的乙霉威已在我国生产、应用。值得注意的是,并不是所有多菌灵抗性病菌都对乙霉威敏感。目前,无论在法国、日本,还是在我国,苯并咪唑类杀菌剂与乙霉威的混合使用,还仅仅局限于灰霉病的防治,对其他苯并咪唑类杀菌剂抗药性病害还缺乏可以防治的有效试验。同时应该注意到,对多菌灵表现抗性的灰霉病菌也容易对乙霉威产生抗药性,在乙霉威和多菌灵的选择压力下,可以形成既抗多菌灵又抗乙霉威的病原群体,如在法国葡萄园,使用混剂3年后,灰霉便形成了既抗多菌灵又抗乙霉威的抗药群体。
(3) 研制混配药剂,选用科学的混剂配方 在了解杀菌剂的生物活性、毒理和抗药性发生状况及其机理的基础上,研制混配药剂,选用科学的混剂配方。例如三唑醇和十三吗啉都是抑制麦角甾醇生物合成,防治白粉病的特效药剂,但前者作用位点是14а—C的去甲基,后者是阻止△8 △7 异构反应,两药混用既可防止抗药性发生,又可增加防效;柑橘青霉对氯苯嘧啶醇的抗药性是因菌体利用能量通过跨膜蛋白排泄药剂,使药剂不能在菌体内积累,因此该药与呼吸作用抑制剂及蛋白生物合成抑制剂混用,能克服抗药性,提高防效。
(4) 采用综合防治措施 根据抗药病原物的生物学、遗传学和流行学理论,在病害防治中采用综合防治措施。
(5)采用综合防治措施 在抗药性治理策略实施过程中,及时总结评估,对策略不断进行修改、补充和完善,建立有实用价值的病原物抗药性治理模型。
(四) 抗药性治理策略实施要点 植物病原物抗药性是植物病害化学防治科学技术进步中出现的新问题。杀菌剂抗性的发生和对生产造成的危害不象杀虫剂那样显而易见,容易被人们忽视。因此,加强对杀菌剂抗性的危险性和危害性宣传教育,提高各级农业行政管理、农业生产、科研和推广人员及用户等对杀菌剂抗性的认识是实施抗药性治理的首要任务。加强各部门之间的合作,明确各自的任务和职责是实施抗药性治理的关键。
第七章 农 药 环 境 毒 理
随着人类环保意识日益增强,人们评价一种农药的应用价值不再局限于它对作物敌害的防治效果和提高作物产量的经济效益,更着重于有无损害环境质量的社会效益。
一,农 药 的 残 留 毒 性 问 题
有些化合物由于理化性质的特点,施入环境中不会很快降解消失,而持留于环境中有较长时间。农药也不例外,随着农药种类不断增多,人们发现农药或因它的结构特点(如含芳香环类)难于降解,或因它的行为特点(如内吸性、轭合和结合性)消失缓慢。因而出现了一些持留性强的农药品种。虽然它们残留在环境中的量不可能很大,常以微克、毫微克 (纳)或微微克(皮)来表示。可是通过植物吸收后在生物体内的积累或经过食物链的生物富集,使人畜能得到会造成慢性毒害的亚致死剂量,引起有机体内脏机能受损或阻碍正常的生理代谢过程,值得人们重视!
农药的慢性毒害,式样多种。目前人们较多重视的是农药“三致性”,即致畸性、致癌性和致突变性。
致畸试验是基于胚胎、胎儿对化学毒物往往比成年动物更敏感,对成年动物不呈毒害作用的一定剂量农药,可在母体内对受精卵、胚胎、胎儿发生致毒作用。结果表现为受精卵不着床或着床后死亡,或造成死胎、胎儿畸形以及胎儿生发育缓慢等。这些总称为胚胎毒性。
致突变毒性是指引起生物遗传物质性状的改变,即细胞染色体上基因发生变化,引起突变的化学物质称为突变原。突变原可以作用于生殖细胞或体细胞,前者可引起畸胎或造成死胎,后者可形成肿瘤。
化合物致癌性与致突变性之间存在一定的内在联系,它们的活性形式都是形成亲电子 (或缺电子的)反应物。随后作用于信息分子如核酸和蛋白质中许多亲核或富电子的靶标上。目前认为大多数(可能是全部)的化学致癌原是致突变原,而多数化学致突变原实际上是潜在的致癌原。所以人们可以通过致突变试验来预测化学农药的致癌性。
“三致”试验的结果,以及结合三代繁殖试验,神经毒性试验(主要是有机磷和氨基甲酸酯类农药)是当前衡量农药是否具有慢性毒性的重要标志。
二、“农药环境毒理”与“农药生态毒理”
人们施用农药防治作物敌害时,农药进入环境后由于它的理化特性,会产生许多运动方式,例如:渗透、质流、扩散、逸失等移动行为;蓄积、富集等吸收行为;代谢、消解等演变行为以及循环、解吸、轭合与结合、矿化和聚合等行踪。
持留性的化学农药通过它的运动污染了环境,也对身居其间(包括人类在内)的生物体产生危害。虽然,有的生物体是我们拟控制或消灭的对象,但绝大多数为人们需利用或应保护的非靶标体,例如水生动物、植物类、野生动物、飞禽类、寄牛性与捕食性天敌类 (有益昆虫与蜘蛛)、蛙类、蚯蚓类以及有益的土壤微生物类等。
研究农药进入田间后的环境行为与对非靶标生物的环境毒性是目前农药环境毒理学的研究范畴。通过对农药环境毒理学的研究,其目的就是了解农药产生不良负效应的成因,进而提出控制农药副作用的措施,达到安全使用的目的。
由于人类生存于地球表层生命体可活动的生物圈内,生物圈有固相(土、岩石)、气相(空气)和液相(水)三种非生物的环境构成要素和包括人、动植物和微生物等具有生命的生物构成要素所构成。这些要素紧密相联,相互依赖又相互制约。同时在不同环境下又可形成种种生态系,所以生物圈内存在着一系列大规模的循环机制。当农药进入某一生态系后通过生态系有关机能(例如能量流、物质代谢与生物化学循环等等)必然会扩散、影响到其他生态体,这样,对农药安全性的正确评估,必需从生态角度来考虑。这也就是今天提出的“农药生态毒理学”。
第二节 农药的环境行为与残留毒性
一,农 药 的 污 染
一种异物在环境中的行为包括释放、排泄、逸失、扩散、质流和渗滤、持留、吸收、蓄积、代谢、降解、聚合和矿化等。农药在生态环境中称为异物,当施用于田间,其环境行为可构成对环境基质及生活其内的生物体引起污染。现有的知识使人们明白作物与食品中的残留农药可来自三方面:一为施药后对作物(或食品)直接污染;二来自作物从污染中对农药的吸收;三是通过食物链与生物富集。
(一)农田施药后药剂对作物的直接污染 农药在田间使用后,部分能残留在作物上,可能黏附在农作物体表,也可能渗透进植物表皮蜡质层或组织内部,也可能被作物吸收、输异分布在植物各部分汁液中。这些农药虽然可受到外界环境条件的影响或活体内酶系的作用逐渐被降解消失,但速度差别很大,性质稳定的农药降解消失是缓慢的。例如 0.04%浓度的对硫磷在水稻叶上半衰期为46.2h,甲基对硫磷为27h。这样使作物在收割时往往还带有微量的残留。
农药对作物的污染程度除取决于农药的性质外,还与剂型、施用方法等有关,同时也与作物的品种特性有关。
内吸磷以及内吸性强的甲胺磷、克百威等。近年来由于使用不慎,在蔬菜上喷洒甲胺磷,污染了作物,造成食用后中毒的事例,在浙江、上海、广东等地时有发生,甚至发生中毒致人死亡事故,必须引起重视和警戒。这类药剂应严禁用于烟、茶、蔬菜和稻麦等粮食作物。对果树有的也禁用,有的要严格控制,只限于不使收获部分发生污染时才可使用。一些对作物穿透性强的农药有时引起作物污染的程度也是突出的。据国外报道以及我们用示踪原子标记的农药进行的试验结果表明,如对硫磷、甲基对硫磷等类型的有机磷杀虫剂,在作物上会表现出一定程度的深达性。水稻孕穗时施药,虽然稻穗并未外露,还是能穿透植物表皮组织深入到幼穗而积贮起来,至稻谷成熟时使米粒与谷壳中尚残留有微量的药剂。但是对作物穿透性差的农药,一般仅污染作物表面。
无机农药虽污染作物的表面,但含重金属元素的无机农药如砷酸铅等造成的污染程度也很严重,它们防治的对象少,杀虫效果又不高,因而目前已被淘汰。含重金属汞等农药也易对作物造成污染,目前已逐渐被其他农药所替代。
从农药的加工剂型来看,同一种农药的不同加工剂型引起作物污染的程度也有差异。一种农药加工成乳油后配成乳液使用,它对作物的穿透能力要比可湿性粉的悬浊液大。由于穿透至植物组织内的药剂的消失要比遗留在植物表面上的逸失缓慢,相对地说它的残留时间也长,对硫磷的不同加工制剂在土中的残留情况也差异悬殊,加工成粉剂与活性炭颗粒剂后,它们在土中消失的半衰期,前者为6d,后者为72d。
此外,施药方式不同也关系到农药对作物的污染程度。在浙江农业大学用甲基胂酸锌防治水稻纹枯病的试验中,观察到在水稻齐穗后每公顷喷洒1.5Kg 25%的甲基胂酸锌水悬液,如果从植物上面往下喷,收获稻谷中砷的残留量会超过允许残留量标准(1mg/Kg),如果喷头塞于稻丛下,由下往上喷,收获稻谷中的残留要低得多。
从作物本身角度来说,作物种类不同,对各种农药表现出的吸收情况差异悬殊,所以造成的污染程度不一。例如在蔬菜类中,根菜类易于从土中吸收残留农药,尤其是残存期长,水溶性强,土壤对它吸附性较差的有机农药;而叶菜类由于表面积大,易受药液污染,特别是穿透植物表皮能力较强的脂溶性农药或乳剂等加工形式。比较而言,果菜类受农药污染的程度就要轻得多。
(二)作物对污染环境中农药的吸收 在田间喷药时,大部分农药是散落在农田中,有些残存在土壤中,有些被冲刷至池塘、湖泊、河流中,这样造成对自然环境的污染。同时,由于有些农药性质较稳定不易消失,在土壤中可残存较长时间。在有农药污染的土壤中,以后再栽种作物时,残存的农药又可能被作物吸收,这也是作物被造成或罹致污染的原因之一。
与田间土壤中农药残留有关的因子,从农药方面来看有;农药的化学性质(化学的稳定程度和受微生物分解的难易程度等);农药的物理性质(挥发性能、溶解度、吸附性等)。从土壤方面来看:土壤的种类、土壤的结构、土壤中有机物的含量、酸碱度、离子交换容量、土壤中含有微生物的种类和数量等。从其他环境方面来说有:温度、水分状态 (降雨量、灌溉情况等)、有无栽种作物和栽种的作物种类、耕作方法等。农药在土中残留时间与下面因子有关,1.农药的化学性质 不易被光解、水解、微生物分解的>易分解的。 2.农药的物理性质 挥发性、溶解度小的>大的;吸附性强的>弱的。 3.农药的使用情况 用量大的、次数多的>用量小的、次数少的。 4.农药的剂型 药剂消失一般以颗粒剂、乳剂、可湿性粉剂、粉剂的顺序而变快残留性能也以此顺序而变弱。 5.土壤的类型 药剂在黏土中>沙土中 6.土壤中有机质含量 含量多的>少的 7.土壤酸度 一般在酸性中>碱性中。 8.土壤中的金属离子 含量少的>多的 9.土壤中水分含量 干燥的>湿润的。 10.土壤的通气性 一般在好气条件下>嫌气条件(如灌水情况下)。 11.气候条件 低温低湿>高温高湿。 12.土壤表层的植被情况 茂密>稀疏。 13.土壤中对药剂分解有关微生物种类和数量 少的>多的。 14.灌水情况 农药一般在旱地中的残留性>淹水状态。个别种类农药也有在早地条件下分解快的。
近年来除草剂在我国已广泛使用,土壤因子对除草剂在土中的残存程度关系密切,尤其是土壤中有机质含量与土壤的酸碱度等,例如三氮苯类阿特拉津,在有机质含量相同情况之下(腐殖酸含量为1mg/kg),土壤酸碱度不同,它的半衰期可相差很大,pH值在7时为563d,而pH在2.8时只有24d左右。同时,土壤酸碱度相同(pH为7)而土壤有机质含量不同,也可造成差异悬殊的残存期,如在腐殖酸含量为0.5mg/mL的半衰期为742d,而在5mg/mL时仅87.3d.
但是,也应指出,上述提及的一些因子多为相互关联,所以要分开考虑是困难的,它们万相联系地影响着农药的消失。
作物从土壤中吸收残留农药的能力根据作物种类不同而异。一般最易从土壤中吸收农药的作物是胡萝卜,其次是草莓、菠菜、萝卜、马铃薯、甘薯等。吸收难的有番茄、圆辣椒、白菜等。当然,由于作物与农药的种类较多,因而一种作物吸收农药的难易程度,并不是对所有农药而言,总的说来根菜类、薯类吸收土中残留农药的能力强,而叶菜类、果菜类吸收弱,仅黄瓜例外。
至于作物品种吸收农药的差异有人比较了10种大麦品种吸收土中残存狄氏剂的能力,结果表明,不同大麦品种苗中农药的残留量无显著差异。
(三)生物富(浓)集与食物链 生物富集与食物链是促使食品含有残留农药的一个很重要原因。生物富集也称生物浓集,是指生物体从环境中能不断吸收低剂量的农药,并逐渐在其体内积累的能力。食物链是指动物体吞食有残留农药的作物或生物后,农药在生物体间转移的现象。食物往往是造成生物体富集的一种因素。
一般肉乳品中含有的农药残留主要是禽畜取食了被农药污染的饲料,造成农药在有机体内的蓄积,尤其积累在动物的肝、肾、脂肪等组织中。有些能随奶汁排出,或者转移至卵、蛋中。
水产品中含有的农药残留主要是撒施在农田或生活环境中的农药被冲刷至塘、湖、江河,或农药厂的废水、废渣排入河流后污染了水质与江河的底质(淤泥),通过生物富集在水生植物体内(如水草、藻类等)浓集起来。鱼虾等动物取食了这些污染有农药的植物,或螺丝、贝壳类等吸食了淤泥中的有机质,农药即转入它们体内。大鱼、水鸟吞食了小鱼后又转入至大鱼、水鸟体中。
二,农 药 的 性 质 与 残 留
虽然一般农药对人、畜或多或少具有一定毒性,但是一些性质不稳定的农药,或在水溶液中容易水解失效,或暴露在作物与田间易被光解、氧化而引起分解,或在植物体内易被酶系降解而消失毒性,或在土壤中易被微生物分解等等,它们的残留毒性问题就不突出。
相反一些性质稳定而且毒性大的农药,它们的残毒问题就较严重。例如含铅、汞等重金属元素的有机或无机农药,虽然经过代谢或分解,但这些元素依然存在于作物或土壤、水质等自然环境中,它们本身对人、畜有一定的毒害,因而大量地或持久使用后就造成污染,产生严重的残毒问题。国外八大公害事件中,日本的“水俣病”事件就是由于含汞废水污染鱼、蚌等水产品而引起。水俣是位于日本南部的一个小镇,它的西面就是产鱼的“不知大海”和水俣湾,1950年在水俣湾附近的渔村中发现一些猫呈现步态不稳,抽筋麻痹最后跳入水中溺死,当地人称它为“自杀猫”,但没有引起重视而做进一步的调查研究。1953年后陆续又在水俣镇上出现一些生怪病的人,开始表现口齿不清,步态不稳,面部痴呆,进而耳聋眼瞎,全身麻木,最后呈现神经失常,一会酣睡,一会兴奋,身体弯弓,高叫而死。1959年日本熊本大学从病死者尸体、鱼体、污水中发现了有毒的甲基汞,才揭开水俣病的秘密。
水俣病是由于工厂排出的含汞废水污染了环境和食物而引起,这也说明了汞残毒问题的严重性。同时,一些含汞农药例如西力生、赛力散等,由于使用不当污染了作物,引起人们群体的慢性毒害。国内外均有报道,值得我们警惕。目前国外很多国家禁止喷洒使用汞制剂农药,我国也同样禁用。
含砷的农药有些也认为是稳定性农药。目前在我国较为广泛使用的含砷农药是防治水稻纹枯病的有机胂杀菌剂“稻脚青”、“退菌特”等。
滴滴涕、六六六等有机氯杀虫剂也因为性质较稳定,同时脂溶性大,容易在人、畜体内积累,列入高残留品种。但是也并不能说每种有机氯农药均有高残留毒性。不同品种的理化特性不同,它的残毒程度也有差异。例如与滴滴涕结构很类似的有机氯杀虫剂“益滴涕”和“赛滴涕”易在生物体内受微粒体多功能氧化酶的作用形成极性化合物后被排出体外,故在脂防中不积累,属低残留性农药。
此外,同种农药不同异构体也由于性质不同可以表现出不同程度的残留毒性。工业六六六主要的4种异构体甲、乙、丙、丁中,只有丙体具有优越的杀虫作用。但在生物体内积累能力以乙体最强,甲体次之,丙体被分解解毒较快,所以如生产高丙体六六六制剂,它的残毒问题就不象普通六六六制剂那样突出了。
一般有机磷和氨基甲酸酯类农药性质较不稳定,例如含铅、砷、铜、汞等农药在土中半衰期为10-30年,有机氯农药为2-4年,而有机磷农药只有数周至数月,一般氨基甲酸酯类仅1-4周,故引起残毒的可能性就少得多,当然这也不能排除其中个别品种例如克百威、涕灭威、甲胺磷等由于性质特殊也可能会出现残毒问题。
有些农药性质虽不十分稳定,但对高等动物却有异常的生理效应,也会有残毒问题。例如除草剂中的2,4,5-涕,它在土壤中的半衰期为5个月左右(也有报道为l-4个月),由于制剂中含有微量的氧化二噁因物质,它对动物有致畸作用,因而已被禁用。
三、农药在自然环境、动物体中的残留动态
综合国内外有关的报道,农药的污染比较突出的可以表现在如下几方面。 (一)对环境的污染 主要污染大气、水系和土壤。
大气的污染主要是由于喷洒农药防治作物、森林和卫生害虫时,药剂的微粒在空中飘浮所致,农药进入大气可以是连续的或间断的。间断的进入一般是由于施药、生产或加工时所造成,如某些农药厂排出的废气。在这种情况下造成的是局部性,但浓度较高的污染。连续性地进入主要是由喷洒表面的不断挥发所造成。这一部分是最不令人注意的,但由于是连续性的一个来源,在巨大的面积上是不能忽略的问题。
大气传带是农药在环境中传播与转移的主要途径之一,其他如水或生物的传带等。
大气的结构按垂直的温度分布为(1)对流层;(2)平流层;(3)中间层;(4)热层。对流层又分为上、中、下三层。农药在三层中都可以发生传带,但主要在下层,而只有农药进入中层及上层后才可以传播的更远。
农药中悬浮的农药粒子经雨水溶解和淋洗,最后降落在地表。因而雨水中农药的含量有时也是调查大气污染情况的好材料,可以用来表明大气污染在季节中的变迁动态。
有机磷农药虽然不像有机氯农药那样能对大气造成严重污染。但是在施药时或施药不久,大气中的含量也是非常高的。不过由于大多数有机磷农药的性质(氧化、光化、水解)不及有机氯杀虫剂那样稳定,因而在空气中也较易消失。
造成水质污染的主要原因是农田用药时散落在田地里的农药随灌溉水或雨水冲刷流入江河湖泊,最后归入大海。此外还有其他途径如工厂排出废液,经常在湖、河中洗涤施药工具和容器等。
各种环境水被污染的程度是不一样的,据调查被有机氯污染的顺序是河水>海水>自来水>地下水。水质受农药污染后,不但威胁人体健康也能造成鱼等水生动物的死亡。因此一些国家制定有饮用水和渔用水的水质标准,限制了其中农药的含量。
田间施药时大部分农药落入士中,同时附着在作物上的农药有些也因风吹雨淋落入土中,这就是土壤受到污染的主要原因。使用浸种、拌种、毒谷等施药方式更是将农药直接施入土中,造成污染的程度更大。
耕地土壤受农药的污染程度与栽培技术和种植作物种类有关。栽培水平高的耕地与复种指数高的土地,农药残留量相应也较大。果树一般施药水平高,因而在果园土壤中农药的污染程度较严重。
农药种类不同性质各异,对污染程度也不一样。总的说来,在常用农药中有机氯农药由于性质稳定分解缓慢残留期较长,有机磷农药在土中残留时间显然不如有机氯杀虫剂那样长,一般仅数天,个别可长至数月。当然同一类农药中,由于性质上的差异残留程度也不一样,有机农药中丙体六六六属中等程度,而滴滴涕、甲体六六六和狄氏剂残留性最高。
农药在土中的消失一般与农药的氧化作用、地下渗透、水解、土壤微生物分解等因素有关。
从现有报道看,分解有机氯杀虫剂的土壤微生物有木霉、周鞭毛属细菌、单胞毛属细菌等。微生物也是分解有机磷农药的一个重要因子。曾有报道是土中酵母菌将对硫磷还原为氨基对硫磷而消失的。杀螟松的消失途径也是由于水解或微生物作用变成氨基杀螟松,这种分解过程与细菌有关。二嗪农的分解是一种细菌与放线菌共同作用的结果。当然影响分解虽有主因,也受其他因子的影响,所以药剂的消失是在复因子作用下进行的。
(二)对自然界生物相的污染 由于农药造成对自然界的污染,势必最后影响生活在自然界中的各种生物,引起生物相的改变,造成敏感种的减少与消失,污染种的增多与加强。现将几种重要生物受影响的情况概述于下,
1.对土壤生物的影响 一般说来农药对土壤微生物的影响不大。直接撒入土壤中的农药有些可以暂时抑制微生物数量的增长,但也容易恢复。喷洒在作物上而落入土表的农药,其剂量较小,不足以引使任何影响,当然个别也有例外。相反。土壤微生物却是分解土中残存农药的主要力量。
农药对土栖昆虫影响最大,特别是残效长广谱性的杀虫剂。除非用量过高或连续多年使用,一般种群数量在施药后一定时期是可以恢复的。
2.对水系动物的影响 由于食物链引起农药对鱼类的污染有很多报道,这是目前农药对水系动物影响中较为突出的一个问题。鱼类对农药很敏感,而甲壳类如虾则更为敏感。当农药污染水质时,轻则鱼类回避,严重污染时则造成死亡或种种畸形。此外,鱼类长期生存在有低浓度农药污染的水质中也可能形成抗性。
3.对禽兽的影响 飞禽体内农药的积累起因于取食含有农药污染的作物种子和谷物,或取食经过生物富集的鱼类与无脊椎小动物。一般来讲农药对野兽的污染并不象对水产、飞禽、人、畜那样严重。但确实也对某些野兽的生存造成威胁。
(三)对食品的污染 这是对农副产品与对乳肉制品的污染,近年来根据国内进行的一些调查情况表明,如果不按照规定的安全合理用药措施.可以促使某些农药污染食品,应该引起重视。
家禽内脏样品中有机氯农药含量顺序是:大肠头>心、肚>肝脾。
水产品中含量是淡水产>海水产,鱼>虾、螺、贝、蟹;鱼体中含量是鱼头、鱼卵、鱼鳞>鱼肉。
(四)对人体的污染 不正确地使用农药不但会污染环境、作物、水产、禽兽等,同时通过食品,饮料、呼吸等渠道还会使残留农药进入人体。在这些途径中,从食物摄入是最主要的。长期取食被农药污染的食品可造成人体内某些农药的积贮,从而发生中毒或其它疾病的发生。
第三节 农药对害虫群落的影响及对非靶标生物的毒性
施用农药,在防治靶标生物的同时,往往也会误杀大量天敌。在养鱼、养蚕和养蜂地区,由于农药的飘移和残留,导致对鱼类、家蚕和蜜蜂的毒害作用。同时害虫种群也可能发生变化,产生抗药性、再猖獗和次要害虫上升等问题。我们在使用农药时,必须充分考虑和研究农药对周围生物群落的影响,从而科学合理地使用农药。
一,农 药 对 有 害 生 物 群 落 的 影 响
农田使用农药后,对有害生物群落产生不同程度的影响,主要表现为害虫种群的再猖獗和次要害虫种群的上升;杂草种群的复杂化等。
(一)害虫的再猖獗
害虫的再猖獗是指使用某些农药后,害虫密度在短时期有所降低,但很快出现比未施药的对照区增大的现象。害虫再猖獗的原因是复杂的,概括起来有:①天敌区系的破坏;②杀虫剂残留或者是代谢物对害虫的繁殖有直接刺激作用;③化学药剂改变了寄主植物的营养成分;④或是上述因素综合作用的结果。
关于农药杀伤天敌引起害虫再猖撅的报道很多。如施用氰戊菊酯防治蚜虫后,引起棉蚜种群上升,其原因是由于棉蚜抗药性水平迅速提高和药剂对棉田生态系统的破坏。田间施用溴氰菊酯会导致褐稻虱再猖撅,原因之一在于其对天敌的杀伤力大于褐稻虱,导致了天敌数量的降低。溴氰菊酯对褐稻虱的LD50为0.00092μg/头,而对黑肩绿盲蝽的LD50仅为 0.0000192μg/头。溴氰菊酯常规剂量对水稻生态中的褐稻虱基本无效而对其他害虫具有较好的防治效果,使褐稻虱在水稻生态环境内的种间竞争中占上风,也可刺激褐稻虱雌成虫的产卵量,并且使水稻有更多的分蘖和叶片,导致褐稻虱的迁入量和吸汁量显著增加,若虫期明显缩短,成虫产卵时间延长。经过一段时间后,害虫密度增大。
农药使用引起害虫再猖獗的原因较复杂,必须对药剂种类、施用方法和生态条件等作具体分析,使农药在害虫综合治理中发挥更大的作用。
(二)次要害虫上升
次要害虫上升是指施用某些农药后,农田生物群落中原来占次要地位的害虫,由原来的少数上升为多数,变为危害严重的害虫据报道,日本及我国浙江省和南方的一些稻区,由于使用对硫磷防治水稻螟虫,杀伤了自然控制黑尾叶蝉的以蜘蛛为主的天敌,导致水稻黑尾叶蝉的大发生。我国北方果区,由于长期使用对硫磷防治果树食心虫、卷叶虫、蚜虫等害虫,杀伤了大量的叶螨天敌,使叶螨大暴发。
(三)对杂草群落的影响 施用农药后对杂草群落也有一定的影响。长期单一使用某种除草剂在防除优势杂草种类的同时,田间杂草种群会发生明显变化。如我国麦田常年用 2,4-D丁酯,控制了麦田的刺儿菜,但对2,4-D丁酯不敏感的麦瓶草却由少到多发展起来。我国南方的稻田自从连续单一使用丁草胺以后,稗草、莎草等单子叶杂草得以控制,但双子叶杂草如鸭舌草、野慈姑则逐年上升为害。
二、农 药 对 陆 生 有 益 生 物 的 影 响
在化学防治中,农药对陆生有益生物的影响是不可忽视的。一般以杀虫剂的影响较大,杀菌剂和除草剂的影响较小。影响程度又依农药品种、施用方法、生物种类及其发育阶段等因素而异。
(一)对寄生性天敌昆虫的影响 农药对寄生性天敌昆虫的毒性随药剂品种、天敌种类及其发育阶段而有相当大的差异。苦楝油对稻螟赤眼蜂成蜂的毒性很小,LC50高达 7187.01mg/L,多菌灵的毒性也较低,为314.76mg/L,而甲基1605对成蜂的LC50仅为 0.0445mg/L。对松毛虫赤眼蜂成蜂的毒性,氧化乐果>毒死蜱>对硫磷>顺式氰戊菊酯>倍乐霸>三氟氯氰菊酯>甲氰菊酯。
寄生蜂在寄主卵内各发育阶段对药剂的敏感性与成蜂相比要小得多。赤眼蜂的卵和幼虫耐药性较强,蛹和预蛹则对药剂比较敏感。如拟除虫菊酯类及三氯杀螨醇仅对松毛虫赤眼蜂蛹后期有不同程度的影响,而对其他虫态较安全。也有研究表明农药亚致死剂量处理后,对寄生蜂有降低搜索寄主能力、延迟发育、缩短寿命、降低繁殖力等影响。
(二)对捕食性天敌昆虫的影响 常用的有机磷杀虫剂对瓢虫的毒性较大。敌敌畏、对硫磷、甲基对硫磷、磷胺、乐果、辛硫磷、敌百虫、乙酰甲胺磷以推荐使用浓度处理龟纹瓢虫和异色瓢虫的成虫和幼虫,24h内死亡率可达100%。三氯杀螨醇、鱼藤酮等比较安全。氰戊菊酯对七星瓢虫的4龄幼虫和雌成虫的LD50分别是对棉蚜的LD50的24倍和104倍;对七星瓢虫成虫的毒性约为乐果的 1/12;对麦长管蚜无翅成蚜的LC50为8.8mg/L,对七星瓢虫卵、4龄幼虫、蛹、成虫的LC50分别是麦长管蚜的88.5、117.8、18.2和10.6倍。根据浸渍法测定,对七星瓢虫成虫和卵的毒性,溴氰菊酯>氯氰菊酯>氯菊酯>氰戊菊酯,它们对成虫的安全系数,氰戊菊酯>氯氰菊酯>溴氰菊酯>氯菊酯。
草蛉的耐药性比寄生蜂和瓢虫强,通常以蛹和卵的抗药能力最强,幼虫次之,成虫期对农药最敏感。不同草蛉对不同药剂的敏感性不一样,中华草蛉幼虫对有机磷类杀虫剂非常敏感,对拟除虫菊酯类不敏感,但叶色草蛉卵对有机磷类农药反应迟钝,对菊酯类反应敏感。
昆虫生长调节剂一般对捕食性天敌比较安全。用灭幼脲防治黏虫有效剂量处理七星瓢虫卵、幼虫、成虫,中国曲胫步甲幼虫、食蚜蝇(幼虫,6一14d后,对瓢虫卵无影响,对瓢虫幼虫和成虫的杀伤率仅为0%一10.3%和3.5%,幼虫化蛹羽化不受影响,成虫能正常交尾产卵,对步甲幼虫杀伤率为2%一4% )。灭幼脲I对松毛虫主要天敌如异色瓢虫、中华草蛉、蝎蝽等也无不良影响。
(三)对蜘蛛和捕食性螨的影响 农田蜘蛛是多种重要害虫的天敌。不同种类农药对蜘蛛杀伤力不同,多数微生物类农药、昆虫生长调节剂类农药对蜘蛛很安全,三氯杀螨醇、乐果、克百威、棉油皂、石疏合剂等杀伤力较小。吡虫啉对稻田蜘蛛比较安全,其杀伤率为27.92%—45.98%,与扑虱灵相仿,极显著地低于甲胺磷、毒死蜱、喹硫磷对蜘蛛的杀伤率。但可以防治多种抗性害虫的锐劲特对稻田蜘蛛的杀伤作用较大,无沦是单用还是混用,对蜘蛛的杀伤率均可达72.48%一92.29%,与甲胺磷相似,比扑虱灵高50%以上。
同种蜘蛛对不同农药的耐药性不同。对拟环纹狼蛛和食虫瘤胸蛛,西维因、灭杀威的毒性较大,速灭威、系螟丹、叶蝉散等毒性中等,而杀螟硫磷、马拉硫磷等则毒性小。乙酰甲胺磷对拟环纹狼蛛毒性小,印楝油也很安全,10%的印楝油处理3d后,死亡率仅10%。草问小黑蛛在常用浓度范围内的耐药性比天敌昆虫强,辛硫磷、澳氰菊酯、氰戊菊酯等杀伤力较大,而敌敌畏、叶蝉散、西维因、三氯杀螨醇、杀螟丹、杀虫双、氯菊酯、甲基对硫磷、氧化乐果、甲胺磷、苏云金杆菌等的毒性则较小,但阿维菌素对草间小黑蛛的毒性较大,其B1组分在10.0mg/L,24h的死亡率达100%,毒力最弱的组分在40.0mg/L时,24h的死亡率仍可达79%。
稻田蜘蛛种类不同,对各种杀虫剂的敏感性不同。拟环纹狼蛛对杀虫剂的敏感性大于食虫瘤胸蛛。40%乐果EC 1500倍,对三突花蛛和隆背微蛛的杀死率达100%,对八斑鞘腹蛛为93.3%;草间小黑蛛为33%一50%,粽管巢蛛为25%,黄褐新圆蛛为0。
同种药剂不同的剂型、浓度对蜘蛛的毒性也不相同,如利用杀虫双大粒剂防治水稻害虫,不但效果较好,而且对保护稻田蜘蛛明显优于水剂喷雾。以90%乐果200倍处理,星豹蛛的死亡率达85.70%,草间小黑蛛为25%,如果稀释到800倍,对星豹蛛的死亡率为0,草间小黑蛛的死亡率为10%。
(四)农药对蜜蜂的影响及防救措施 蜜蜂能帮助多种植物授粉,对农业增产有重要意义。大田施用农药如不注意,会引起蜜蜂大量死亡。美国加利福尼亚州一年内,蜜蜂由于农药中毒损失7万余群,造成养蜂业损失至少为1.3亿美元。蜜蜂农药中毒的问题必须引起人们的重视。
1.农药对蜜蜂的毒性 农药对蜜蜂产生急性中毒时,会突然出现大批采集群死亡,到第二天骤增,强群死亡量大,弱群死亡量少,中毒时在巢门前有大批采集蜂抽筋、打滚、肢节麻痹,死亡快。死蜂吻伸出,翅后翻,肢节内弯,中肠皱缩。检查箱底有许多死蜂,提脾时工蜂纷纷下落,箱内、巢脾及蜂体潮湿。有时巢房里的幼虫由于农药中毒滚到巢房口,有的落在箱底上。
农药对蜜蜂的毒性可分三类。LD50为0.001~1.99μg/头的为高毒类农药,在施用后数天蜜蜂都不能接触,如拟除虫菊酯类制剂,氟虫睛、甲基对硫磷、敌敌畏、甲胺磷、西维因等;中毒类农药对蜜蜂的LD50为2.0~10.9μg/头,如喷药剂量及施药时间适当,可以安全使用,但不能直接与蜜蜂接触,如丁醚脲、内吸磷、硫丹等。低毒类农药的LD50为11.0μg/头以上,可以在蜜蜂活动周围施用,如灭幼脲、克螨特、二氯杀螨醇、敌百虫、抗蚜威、克百威、烟碱、鱼藤酮、苏云金杆菌等多种杀菌剂、除草剂和植物生长调节剂。
2.防止农药对蜜蜂中毒的措施
(1)选择合适的施药时间。应尽可能在花期后喷药,一般禁止在作物开花期喷施农药,确有必要时,则必须在施药前3d通知周围5km以内的蜂场,以便采取相应的措施。最好选择在早上7点以前或下午5时以后施药。
(2)选择合适的药剂种类和施药方式。尽可能选用对蜜蜂毒性小或无毒,而又能达到施药目的的药剂。尽量避免采取喷粉的方式。
(3)在喷洒农药期间,养蜂场可采取将蜂群暂时迁移或幽闭、覆盖等方法预防中毒。一般高毒类应幽闭3昼夜以上,中等毒类1昼夜,低毒类4—6h即可。
(4)在不影响药效和不损害农作物的前提下,在农药内添加适量石炭酸、煤焦油(使用时加少量肥皂)等作驱避剂。 目前已研制出多种由醋酸苯酯、甲苯置换的蜜蜂驱避剂。
(5)发现蜜蜂农药中毒时,首先将蜂群撤离毒物区,同时清除混有毒物的饲料,并立即用l﹕1的糖浆和甘草水进行补充饲喂。如有机磷农药引起中毒时,每群蜂可用500g蜜水加4mL1%硫酸阿托品或2mL解磷定加水1—1.5kg,拌匀后喷脾。
(五)农药对家蚕的影响 一般来说,家蚕比其他昆虫对农药更加敏感。蚕体直接接触农药或农药严重污染桑叶时,都可能引起家蚕急性中毒或慢性中毒。
农药对家蚕的毒性 农药对家蚕的毒性与种类有关。有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂对家蚕的毒性依品种不同而有很大的差别。如甲基对硫磷、敌百虫、久效磷、西维因等对家蚕毒性强,对硫磷、杀螟硫磷等残毒期长,而敌敌畏、害扑威则较短,消失快。乐果对家蚕的毒性很低,每克蚕重施药1.Omg也不会引起中毒。具有内吸作用的药剂如甲基内吸磷等以涂干、土壤处理等方式防治桑树害虫时对家蚕无影响,而喷雾则有一定的影响。
沙蚕毒素类和拟除虫菊酯类药剂对家蚕毒性很大,在许多水稻与桑树混栽区,喷洒这类药剂后,往往使家蚕严重受害。如杀虫单对家蚕的最低有害剂量,胃毒作用为0.05μg/头,触杀作用为0.5μg/头,杀螟丹的最低有害剂量为1g/L,在桑叶上的持效期长达100d。2.5%溴氰菊酯2500倍液喷桑叶后经过60d采叶喂5龄蚕,死亡率达100%。喷有1000倍20%氰戊菊酯稀释液的蔟草,虽经355d的室内成捆贮藏,熟蚕死亡率仍高达 90%以上。
有些植物性杀虫剂如烟碱、鱼藤酮等对家蚕的毒性也很大。烟碱致死剂量为6—8μg/头,每克桑叶内含5一lOμg烟碱则引起严重中毒。烟碱所污染的桑叶,残毒期达60d。鱼藤酮对家蚕的致死剂量为1.0—1.5ug/头,残毒期依温度、湿度等环境条件而异,如低温阴雨时可达25d,但如合理使用,鱼藤制剂,可用来防治桑毛虫等桑树害虫。
昆虫生长发育抑制剂类(IGR)农药选择性很强,若严格掌握喷施时期,对蚕完全无毒,是一种能在蚕期内喷洒的优良药剂。但灭幼脲Ⅲ对蚕有极强的毒性,LD50为O.016mg/kg。大多数矿物油类杀虫剂和杀捕剂对家蚕的毒性较低。
杀菌剂除波尔多液、硫磺对家蚕残毒期达20d外,大部分残毒期较短,毒性较小。除草剂对家蚕毒性小,但是有些种类如2,4—D、茅草枯等易使桑叶出现药害,降低桑叶饲料价值,间接影响蚕体质和茧质。
农药对家蚕的毒性还与家蚕品系、蚕体大小及发育阶段等因素有关。一般低龄蚕比高龄蚕对药剂更敏感,但在5龄中、后期反而比低龄期更敏感。微量的农药可使家蚕不结茧或结畸形茧、薄皮茧,羽化后的雌蛾产卵数减少,不受精卵增多,孵化率显著降低。
三、农 药 对 水 生 生 物 的 影 响
(一)农药对鱼、贝类的影响
1.农药对水质的污染和进入鱼、贝体内的途径 施用农药若处理不当,如在池塘河流内洗刷喷药用具及倾倒剩余药液,或施药后没有管理好田水的排灌,特别是在稻田施药后随田水外溢,以及农药在空中飘落污染排水沟或排灌渠道、池塘、河流、湖泊,这些都会引起农药污染水体。
水体中的农药通过呼吸、食物链和体表三个途径进入鱼、贝体内。鱼的呼吸器官是表皮极薄的鳃,鳃的表面暴露在水中,使水和血液接触,获得所需要的氧气,从而也就迅速吸收并富集水中的农药。有研究表明,红鳟鱼代谢所需要的氧气每小时每公斤体重 300mg,若鳃对氧的过滤系数为100%,水中的溶氧量为10mg/L,那么为吸取必需的氧,每小时每公斤体重就需过滤30L水,1d内从鳃过滤的水就是700L。假若农药全部被过滤,那么在1d内就发生了700倍的浓缩。由此可见,若农药不能分解,鱼、贝类鳃呼吸浓缩农药之快是非常惊人的。
鱼类的食料多为浮游生物,水中的农药易被浮游生物不断吸进体内,当鱼类吞食这些饵料时,则农药就转移到体内而产生富集,其含量有时高于浮游生物数千倍。有些将水底泥土和有机物一起吞食的鱼类,农药也可以经消化器官进入体内。
此外,水体中的农药可直接由鱼特别是无鳞鱼的皮肤吸收进入体内。贝类由于用水管吸入的水来湿润整个软体,农药自然也易从皮肤进入体内。
2.农药对鱼类的毒性
(1)对鱼类的急性毒性 农药对鱼类的急性毒性,通常是用致死中浓度(LC50)或忍受极限中浓度(TLm)表示的,农药对鱼类的急性毒性分级,各国有不同的标准。1978年我国农林部、卫生部、化学工业部规定农药对鱼类(鲤鱼)急性毒性分级暂时标准分为三类,即低毒类对鲤鱼48h的TLm大于lOmg/L,中毒类为1--10mg/L,高毒类小于1mg/L。
农药对鱼类的急性毒性,依农药种类而不同。在杀虫剂中,拟除虫菊酯类、鱼藤酮对鱼类毒性特别强。近年也有对鱼低毒的菊酯类农药问世,如乙氰菊酯对鲤鱼 48h的LC50大于50mg/L。有机磷、氨基甲酸酯类杀虫剂对鱼类除少数品种如毒死蜱、硫特普、克百威等毒性大以外,大多数品种毒性较小。
杀菌剂对鱼类的毒性,除有机汞、有机锡、有机硫中的福美类如福美锌等和三氯甲硫基类如克菌丹、百菌清、硫酸铜,以及除草剂中五氯酚钠、丁草胺等少数种类毒性大以外,大部分常用的杀菌剂和除草剂对鱼类毒性低或比较低。
农药对鱼类的毒性还与药剂剂型、鱼种及发育阶段有关。农药剂型对负类的毒性以乳剂最强烈,其次是可湿性粉剂,而粉剂、粒剂的毒性则较小。鱼类种类不同对药剂的敏感性差异很大。如白鲢对嘧啶氧磷的忍受能力大,而草鱼和红鲤则忍受能力小。鱼类生长发育阶段和生理状态不同,其耐药力也不同。鱼苗耐药力弱,在繁殖产卵期耐药力明显减弱,雄鱼比雌鱼耐药力弱。此外,水温的变化亦影响到鱼类的耐药性,许多农药如有机磷杀虫剂毒性在25—35℃时随着水温上升而增强,但也有的药剂则相反,或受水温的影响较小。
(2)对鱼类的慢性毒性 慢性毒性的主要包括:①抑制生长,身体变形。有些有机磷杀虫剂,在稍低于致死中浓度时,易引起鲤鱼、青鳟等鱼类脊椎弯曲,如小鲤鱼在 0.162mL/L马拉硫磷溶液中,第八天有85%的鱼出现畸形;在0.09mL/L的对硫磷溶液中,第五天有12%的鱼变畸形。生活在有机磷污染水域中的鳙鱼,也发现其头骨与脊椎连结处弯曲,表现出畸形,②引起贫血症。如禾草特是日本稻田上要除草剂之—,试验证实用lmL/L和0.1mg/L禾草特处理鲤鱼后,15d和25d时,供试鲤鱼全部死亡。经血液分析,发现中毒的鱼红血球数和血红蛋白值均降低,并伴有未成熟的红血球数日增加。③二次中毒。如黄鳝投入有44.1mg/L敌百虫水液中饲养lOd的红鲤,或在450mg/L敌百虫水液中处理4h的蚯蚓喂养,经24h后,黄鳝则绞动翻滚死亡。鳗尾泥鳅用含1.35mg/L敌百虫处理3h的水蚤投喂后,24h全部死亡。这些均是由于吞食了中毒食物发生二次中毒的结果。④破坏栖息和回游。据白鲢、草鱼、红鲤对嘧啶氧磷的回避试验,当浓度为0.5—1.0 mg/L时,回避率达100%;当浓度为0.1mg/L时,回避率为53%;只有当浓度为0.02 mg/L时,才不产生回避。
(二)农药对甲壳类动物、藻类的影响 不少农药对甲壳类动物具有很高的毒性。20世纪80年代中期以来,我国沿海在雨季经常发生有机磷农药造成对虾死亡的事故。灭幼脲类农药的作用机制决定了其对甲壳类动物具有极高的毒性。灭幼脲I在1μg/L时,即可使甲壳类动物幼体外壳的表皮发生组织学变化;即使浓度低于O.1μg/L,也能引起行为异常。当把拟糖虾暴露于含灭幼脲I 1.9μg/L的水体中24h,然后将其转移到洁净的水体中,则母体所产幼虾数量减少,幼虾生存能力下降。溴氰菊酯对日本沼虾成虾的LC50为0.41μg/L(3h)。研究表明,甲壳类动物对拟除虫菊酯类农药的较强的回避能力,在自然水域中会随水流方向逃避,所以实际危害程度比在实验条件下要轻些。
藻类在水域中是鱼类的饵料的重要来源,在农田中是影响土壤肥力的—个因素。正常情况下藻类是有益的非靶标生物,但在非正常情况下,藻类也会导致环境恶化。不同农药对不同藻种的毒性不一样。如对斜生栅藻的毒性,溴氰菊酯>氟氰菊酯>克百威>氰戊菊酯>甲基对硫磷>敌稗;对扁藻而言,辛硫磷、甲基异硫磷、对硫磷和甲基对硫磷为高毒,敌敌畏、氧化乐果、甲胺磷为中等毒性,久效磷、灭杀毙为低毒农药。如果农药浓度提高到一定程度时,藻类会降低甚至失去对农药的降解能力,如水体中的单甲脒浓度高达2—8mg/L时,斜生栅藻就不再具备降解单甲脒的能力。
(三)防止农药对水生生物中毒的措施
1.污染水质的农药不能在禁止使用的地带施用。
2.施用对鱼类高毒的农药时,不要使药液飘移或流入鱼塘。对养鱼的稻田施药时,必需慎重选用对鱼、贝类安全的药剂。
3.施药后剩余的药液及空药瓶或空药袋不得直接倒入或丢入渠道、池塘、河流、湖泊内,必须埋入地下。施药器具、容器不要在上述水域内洗涮,所洗涮的药水不得倒入或让其流入水体中。
4.养鱼稻田中施药防治病虫害时,应预先加灌4~6cm深的水层,药液尽量喷、撤在稻茎、叶上,减少落到稻田水体中。
四、农 药 对 土 壤 生 物 的 影 响
应用农药来防治病、虫、草等害是现代农业最有效的植保方法之一,与此同时,不管是用哪一种施药方法,农药均会掉落到土壤里,都会对土壤生物产生影响。
(一)农药对土壤微生物的影响
1.农药对土壤微生物区系的影响 农药对土壤微生物影响依农药品种、微生物种类、土壤条件、施药深度和时间等因素的不同而异。一般说来杀虫剂在推荐用量下,对土壤中的微生物群落影响不大,有的还使与土壤肥力有关的微生物区系集团的成分增加,有益于作物的生长。但是药剂的大量和长期施用,也会抑制或破坏土壤微生物的区系。大部分有机磷杀虫剂在一般用量下仅在最初1—2周的潜伏期会降低霉菌和细菌数量,但随即迅速恢复到原来水平,对土壤真菌、细菌及硝化作用都无明显影响。溴螨酯在10—300mg/L的高浓度下,也会促进细菌和真菌生长。
杀菌剂和熏蒸剂对微生物数量影响最大。灭菌丹处理后的土壤真菌数量直到84d后才得以恢复。土壤消毒剂大多存在专化性的问题,如五氯硝基苯在10mg/kg(以土重计算)浓度下,可抑制丝核菌菌丝生长,但对腐霉菌、镰孢菌、疫霉菌和棉黄萎病菌即使在 1000 mg/kg也无效。有的杀菌剂刺激拮抗菌的生长从而抑制病菌的为害。相反,有的药剂施用后因拮抗菌被抑制致使病害更加严重。固氮菌、硝化和反硝化细菌在土壤中不能形成芽孢,容易被药剂杀死,而氮化细菌则形成芽孢,不易被杀死。有时防治某一种病害而有助于另一种病菌的生长,从而引起了另一种病害的发生。如茄科作物青枯病和马钤薯疮痂病可用硫磺粉或酸性肥料防治,而酸性土壤却有利于十字花科蔬菜肿根病发生。
杀线虫剂大部分都有弱的杀菌性,丝状菌对杀线虫剂的敏感性比细菌要高。用杀线虫剂处理土壤时,其微生物数量在一个时期内减少后又能恢复,但种类却大多减少。土壤熏蒸剂的杀菌作用强烈,处理土壤后不但抑制病原菌而且还抑制硝化菌等有益微生物。如氯化苫、滴—滴混剂使丝状菌、放线菌、硝化菌数量显著减少,处理次数越多,恢复越慢。而细菌的数量开始时受到抑制,过后却急速增加。
一般悦来,选择性除草剂在常规用量下施用,不会引起土壤微生物区系的改变。有的微生物以除草剂作碳源,施用后使微生物增殖,如阿特拉津、西玛津、赛克津等施用后,对土壤细菌、放线菌和真菌数量表现出“激活效应”。
2.农药对土壤微生物活性的影响 评价农药对土壤微生物活性的影响的内容很多,通常从微生物数量、微生物呼吸量、生物量(主要是生物循环中的碳和氮量)、氨化作用、硝化作用、固氮作用及酶的活性等方面进行评价。在这里主要谈谈对氨化、硝化和固氮作用的影响。
一般来说,杀虫剂和除草剂对氨化作用无影响,二甲四氯、茅草枯、碘苯腈等即使施用田间常规用量的10~100倍,也不会影响土壤中的氨化过程。杀菌剂如克菌丹、福美双等处理土壤后,铵离子浓度增加。土壤熏蒸剂进行土壤消毒后,氨态氮显著增加。
硝化作用是土壤中最重要也是对农业影响最大的生物反应。硝化作用可分为两个阶段:NH4+ N02- N03-。有些硝化菌可进行氨氧化和亚硝酸氧化两个阶段的反应,而有的只能进行一个阶段的反应。农药种类不同,对硝化作用的影响不同。如克百威能促进硝化作用和氮素的固定,代森锰100mg/L施人土壤后,即可完全抑制硝化作用。土壤熏蒸剂刚处理土壤后,可促进土壤呼吸和氨化作用,长期则强烈抑制硝化作用。除草剂在旱地和水田若长期连用时,则使土壤的硝化能、呼吸能、纤维素分解能、氮素固定能、酶的活性等明显降低,如敌稗在50mg/L时即可完全抑制硝化作用。
不同农药对固氮作用的影响也不同。除草剂在高浓度下能抑制固氮菌,如扑草净在10000mg/L时才能对圆褐固氮菌产生毒性。杀虫剂在推荐使用剂量下,一般对固氮作用抑制不显著,甚至能增加好气固氮菌数目。而杀菌剂,特别是杀真菌剂似乎更能影响固氮过程,如福美双、克菌丹、灭菌丹等都可显著抑制固氮作用。
3.土壤微生物对农药的分解作用 土壤微生物对农药的分解作用,与微生物的自然属性、土壤类型和环境条件以及农药类型、浓度、施用方法等因子有关。土壤中的农药分解主要是由微生物进行的。目前已知的土壤中分解农药的微生物有细菌、放线菌、丝状菌、酵母、单细胞藻类等。农药在土壤中被微生物分解的途径是很复杂的,概括起来主要有:①氧化,②还原,③水解,④缩合,脱氯化氢,⑤脱羧,异构化等途径。如微生物降解有机磷酸酯类农药,主要是对P-O烷基或P-O-芳基的水解,也有氧化还原过程,带硝基的也可还原为带氨基的形式。
土壤微生物分解农药的速度受土壤的影响。如γ—六六六在旱地土壤中分解很慢,而在浸水状态下的土壤中迅速分解,其半衰期和嫌气性的分解菌数呈高度的相关性。即使在浸水的土壤中,地温高于25℃时分解迅速,若地温低于14℃时则分解极慢。有机质多的土壤中药剂分解较快,粘土则能吸附分解农药微生物并抑制其增殖,从而使药剂的分解延迟。
六、化 学 防 治 与 生 物 防 治 的 协 调
化学防治是有害生物综合防治中一项极其重要的措施。协调化学防治和生物防治是综合防治措施中的中心环节。理想的化学防治必须达到最大的“控害保益”效果。近年来国内外在这方面做了大量研究,取得了不少有实际应用价值的结果。
(一)根据天敌作用,适当调整防治阈值和防治指标
1.当靶标生物达到经济危害限阈时进行化学防治 有害生物防治的目的是控制其种群数量不致以造成经济损失,而不是要消灭这种有害生物。只有当靶标生物数量达到经济危害限阈时才进行化学防治。近年来我国许多地区初步制定了多种靶标生物的为害标准,这对指导化学防治有很重要的作用。进行化学防治时允许一定量的靶标生物存在,一是因为保留不足造成严重为害的靶标生物,有利于天敌的定居、生存和繁殖,有利于生态平衡;二是作物在某些生长阶段有一定的补偿能力,轻微受害往往对产量影响很小;三是经济效益上防治的纯收益应大于所花费的成本。制订防治标准不仅要考虑到靶标生物当代的经济效益和生态效益,而且还要考虑到对以后各代的影响,求得更大的长期效益。
2.其他方法不能有效抑制靶标有害生物种群时采用化学防治 综合防治措施中,最主要的方法有农业防治、生物防治和化学防治。农业防治是第一道防线,主要是预防性的;生物防治是第二道防线,利用天敌调节有害生物,使其在某段时间内保持平衡而又相互制约;化学防治是第三道防线,是在保护和利用天敌的基础上应急控制病虫害的措施。进行化学保护时要保护和利用天敌,首先必须确立天敌的效果水平,并以此作为天敌的利用指标。天敌的效果水平表现为捕食与被捕食对象、寄生与被寄生个体的百分比(即捕食性天敌的益害比和寄生性天敌的寄生抑制比)。如在早稻田天敌蜘蛛优势种为草间小黑蛛,若平衡密度(蜘蛛:飞虱、叶蝉)为l﹕4—5时;晚稻优势种为狼蛛,其比为1﹕8~9时,则黑尾叶蝉和稻飞虱的种群数量可受到有效地控制。
(二)充分利用农药的选择性 农药的选择性包括生理选择性和生态选择性。在当前生理选择性农药还不太多的情况下,充分利用农药的生态选择性是协调化学防治和生物防治行之有效的途径。
1.选用对害虫高效而对天敌安全的选择性农药及剂型 在靶标生物与天敌同时发生的情况下,选用具有选择性的农药,有利于保护和利用天敌。如稻飞虱、稻叶蝉大发生时,选用噻嗪酮、叶蝉散等农药,不仅药效高,而且对稻田蜘蛛、青蛙等毒性小,具有明显的选择性。灭幼脲是当前防治鳞翅目害虫较理想的药剂之一,效果好,用量少,对天敌安全,
农药剂型不同对天敌的影响也不同。同一有效成分以乳油对天敌杀伤力大,而颗粒剂、微胶囊剂则毒性相对较小。如防治高粱蚜,改乐果乳油喷洒为颗粒扬撒,可减少对天敌的杀伤。防治玉米螟用颗粒剂灌心叶,不仅效果较好,而且对天敌影响很小。
2.选用准确的施药量或浓度 同一种农药使用不同剂量可以产生完全不同的效应,施用剂量大、浓度高时对天敌的杀伤机会增大。若使用合适就既可防治害虫,又不对天敌产生严重影响,甚至没有影响。如浙江省三门县试验,用50%甲胺磷乳油2 000倍液对稻田拟水狼蛛48h的杀伤率达58.3%;3000倍液不仅能有效地防治稻纵卷叶螟,而且对蜘蛛影响少,死亡率只有5.9%。
3.选用合适的施药方法 施药方法不同,对天敌的影响也不一样。对于非选择性农药,通过正确的施药方式可达到选择作用的目的,减少对天敌的伤害。施药方法中,一般说喷雾和喷粉对天敌影响大,若采用根区施药或颗粒剂地面施药则对天敌影响小。如用 50%嘧啶氧磷乳油喷雾防治稻瘿蚊时,对天敌杀伤严重;若采用毒土法,杀伤力可降低;采用根区施药,则对寄生蜂基本没有影响。一般靠植物内吸或拒食作用而发挥防治作用的农药,可用于种子处理或施于作物根部附近使根部吸收,或者进行涂茎、包扎茎干、树木注射针剂等处理,让植物吸收、输导到地上部分,既对靶标生物起到长时间控制作用,又对天敌基本上没有什么影响。此外局部施药法、引诱法也具有一定的生态选择性,局部施药就是调节、压缩施药面积,根据靶标生物发生的规律和特点进行针对性的防治,如挑治、防治发生中心或越冬场所,设引诱区防治等,做到治小面积、保大面积,治前代,控制严重代,减少用药保存天敌。引诱法(如毒饵及信息激素等)具有高度的选择性,只对诱来的靶标生物有效,对天敌影响小。特别是近年来利用信息激素防治害虫取得了进展,为化学防治和生物防治的协调开辟了新的途径。
4.选择适宜的施药时期 防治靶标生物的有效性取决于施药时期,防止农药对天敌的毒害,在很大程度上也取决于农药的施用时期。因此应根据靶标生物及其天敌在生物学或生态习性上的差异,选择靶标生物对药剂敏感期和天敌对药剂的耐药期施药。如寄生蜂的卵期、幼虫期是最理想的施药时期。特别是对于非选择性农药来说,应避开天敌羽化和活动盛期等敏感期施药。
(三)培育和利用抗药性天敌 害虫天敌对农药的抗性培育在上世纪50年代已开始研究。东方果实蝇寄生蜂培育到第十九代时其抗药性可达12倍。目前已可成功培育抗药性草蛉、抗甲基对硫磷的瓢虫和既抗有机磷又抗西维因的钝绥螨等多种天敌。苹果园如果每年施药5—7次,4年之后钝绥螨的LC50水平可增加300倍以上。
第五节 农 药 残 留 毒 性 的 控 制
一、控 制 措 施
农药由于种类多、使用面广、奏效快,所以在保护作物上有它的积极作用。现在提议全面禁用农药是不现实的,只有针对残毒问题出现的可能,积极研究发生残毒的成因与其规律,寻找出有效的防止措施才是正确的态度。国外已不乏实例说明通过以农药残留、代谢动态的深入研究制订出一些合理、安全的用药措施,使农药的残毒问题基本上得以控制。
有关防止农药残毒的论述已很多。简括起来有以下几个方面:
(一)农药的合理使用 即如何根据现已掌握的农药性质、病虫杂草发生发展规律的知识,辩证地加以合理使用,以最少的用量获得最大的防治效果,既能降低用药成本,又能减少对环境的污染。合理用药的主要措施有:1.有的放矢使用农药;2.掌握正确的施药量;3.改进农药性能,提高药效,降低用量;4.合理混用;5.合理调配农药 农药销售部门,根据当地病虫草发生实情,科学地作出农药的合理调配。
(二)农药的安全使用 制订一些安全用药的规章制度是防止农药残毒发生的重要措施。可以通过对作物、食品、自然环境中农药残留情况的普查,通过农药对人、畜慢性毒性的研究制定出农药的允许应用范围;制定各种农药的每日允许摄入量;制定出各种作物与食品中的农药最大残留允许量;制定安全间隔期。
(三)进行受污作物(或产品)的去污处理 一般来说如果农药仅污染作物、果蔬表面可以用水或溶剂漂洗或用蒸汽洗涤可以收到一定效果。但目前使用的农药多数是有机化合物,能被植物渗透或吸收传导,这种情况要找出简易有效的去污措施是不容易的。
(四)采用避毒措施,即在遭受农药污染的地区,在一定期限内不栽种易吸收的作物,或者改变栽培制度,减少农药的污染。
(五)发展高效低毒、低残留的农药。
在上述诸措施中,一、二两项是预防性的积极措施,三、四两项是被动性的消极措施,而第五项仅是今后的前景。除这些措施外,应该指出,做好农药知识的普及教育,使广大农民正确掌握农药的使用方法,对减少农药的污染更具重要意义。
二、农药的安全使用问题
主要通过制订一些农药安全使用的管理条例与法规,预防农药残留毒性的发生。20世纪50年代初期我国对农药毒性的认识还局限于急性毒性的危害性。随着高效高毒有机磷农药对硫磷、内吸磷等品种的引进,因使用不当造成中毒,为此中央有关部门(如卫生部、农业部、中华全国供销合作总社、化工部、劳动部、公安部等)相继颁发了一些有关高毒农药的管理规定,安全使用规程等通知,控制农药引起的人畜急性毒害。20世纪70年代初期随着国内有些地区有机磷、有机汞等农药污染事件的发生,国家领导部门对农药残毒的问题也引起重视,并采取一些相应措施。例如70年代初期,农业部成立了环保办公室,首先组织全国农林院校及科研单位有关人员着手研究制订一些标准,控制农药等化学品对食品、环境等方面的污染。
制订一些安全用药的规章制度也是防止产生农药残毒的非常重要的措施。作为预防发生农药污染有关的规章制度,它的内容归纳起来有下述诸方面:
(一)通过对作物、食品、自然环境中农药残留情况的普查,通过农药对人、畜慢性毒性的研究,制定出农药的允许应用范围。
一些农药在某些地区使用若干年后,通过普查,了解是否对当地环境、作物、食品、水产、特产诸方面造成的污染,并制定今后的用药方针,是控制农药污染的一个重要环节。近年来我国很多省、市在各省有关部门领导下,对自然环境、主副食品、特产、人体等方面农药的残留情况进行了普查,根据污染情况提出了一些农药的允许使用范围。如高毒农药克百威不准用于蔬菜、茶叶、果树、中药材等作物,氟乙酰胺禁止在作物上使用,不准做杀鼠剂。
(二)了解农药对人畜生理毒害的特点,制定各种农药的每日允许摄入量(简写为ADl),并根据人们的取食习惯,制定出各种作物与食品中的农药最大残留允许量。
各种农药的每日允许摄入量是根据当前已知该农药对动物生理的影响,包括对下一代的影响而制定的,它是保证人类一生中如果每日摄入该剂量也不会引起毒害。ADI是以每公斤体重摄入药物的毫克数来表示(mg/kg)。它通过农药纯品长期低剂量饲喂动物后,观察试验动物亲体和下一代子体的体形、行为、组织代谢等方面的变化而得出的,试验动物大多用大、小白鼠。ADI值是通过动物试验而得到,所以折算为人时应加上安全系数。国际上采用的安全系数一般是将试验动物的无作用剂量缩小100倍,但有的国家要求更严,如日本通常缩小200倍,个别的(有疑问的)缩小250倍。
最大残留允许量 指供消费食品中可允许的最大限度的农药残留浓度。它是一种从食品卫生保健角度考虑,防止遭受残留农药引起毒害的安全措施。一种农药的最大残留允许量可以从该种农药的ADI值推算而得。
ADI值×人体标准体重最大残留允许量=
食品系数人体标准体重一般可按一地区内人体体重的情况来计算,譬如亚洲地区人体体格较小,一般按50kg计算,欧洲一般按70kg计算,我国目前按55kg计算。食品系数是根据各地取食习惯,通过调查后参考多方面的因素而制定的。某种食品中某一农药允许的残留含量标准是有法律意义的,它是根据医学科研单位提出的允许含量,考虑到农业、经济、外贸、政治等方面的因素而制定的,并经过国家有关部门共同批准后实施。
应该指出,由于各国取食水平和用药程度不同,所制定的各种不同作物对象上的最大残留允许量往往有较大的差别。同时也因为各种食品被食的程度不一,一种农药的最大残留允许量在不同种类食物上也有较大差异。
(三)了解农药在作物上的降解、持留、代谢制定出施药的安全等待期安全等待期(安全间隔期) 最后一次施药离作物收割的间隔天数。
安全等待期的推算方法一般说来可以按一种农药的实际使用方法喷洒后,隔不同天数采样测定。根据不同时间测出的各个残留量先绘出此农药在作物上的降解曲线,再按最大残留允许标准从曲线中找出禁用的间隔天数,也即是安全等待期。人们也常通过施药后不同天数测到的残留量推求出药剂降解曲线的方程式,算出半衰期,并推求安全等待期。然而在实践中也表明这种推算方法尚不能适应病虫防治的实际需要。譬如受环境因子影响,病虫的发生可能有早迟,如果最后一次施药离收割期比推算出的安全等待期近了几天是否一定不行?况且试验时的气候条件(温度、降雨量、日照等)与实际防治病虫时略有差异,结论也可相差很大。例如浙江农业大学研究有机磷杀虫剂甲胺磷在水稻上残留动态时,表明在控制条件下(防雨)药剂半衰期比在田间作物上长得多,这是由于浙江早稻生长季节降雨较多。此外其他一些因子,如施药次数、施药质量等等也能影响安全等待期的推算。所以近年来在制定农药的安全等待期时,从降解曲线中获得的消失动态仅能作为制定标准的参考依据,而田间试验中收获作物产品上农药残留的实际情况才能作为制定标准的主要依据。田间试验包括了不同试验项目的小区试验和按病虫发生情况进行施药的大田考核二个方面。
由于我国幅员广大,各地气候条件相差悬殊,耕作制度也有差异,所以制定农药的安全等待期还需结合当地具体条件。
三、今后农药发展与应用的展望
农药的范畴随着无机化合物类被淘汰,目前主要是有机化合物类。其实,当前使用的生物农药,基本上属有机化合物类。因为由于生物农药的资源问题,或因其内有效成分的含量少,或因性质稳定差等等原因,人们也尽量探索它们生物活性的化学结构,进而进行人工合成。有机化合物类农药具有多种生物活性用于防治各种作物敌害。同时由于作用快,使用方式多,进行工厂生产可控制产量、产期、不同加工类型,因而在应用上有它独特的优势。
综观农药的发展历史,低质的农药品种,如低效无机农药、具污染性的有些有机金属类及有机化合物等已逐渐被淘汰。超高效(使用量极低)与易降解的农药不断问世,如近年来不断开发出的苯醚类拟除虫菊类杀虫剂、磺酰脲类除草剂、三唑类杀菌剂等,农药的使用品种、销售量及应用面积不断增大,如新中国成立前我国农药工业巳几乎是空白,至1993年已发展有1000多个农药厂,生产250多种农药,500多种制剂,约2500个产品。国际上自1945年以来已有1.5万个化合物和3.5万个以上制剂被开发应用。应用面积始终占很大比例,例如全国农田常年病虫草鼠害发生面积有2.3亿~3.0亿hm2,而农药防治面积占发生面积的80%~90%。上述这些情况充分说明农药在农业生产“保”字中的作用,并非“即将淘汰”,
当然我们也不能忽略农药的副作用,盲目夸张农药的作用。目前国内外在农药毒理学、环境毒理学、生态毒理学诸领域深入的开展研究,其目的就是为了克服它的副作用,使对农药安全性评价更趋向科学、精确与严峻的观点,既能充分发挥农药的作用,又尽量克服它的弊害。