绿色农药——生态农药[1].ppt

主讲人：汪朝阳主讲人：汪朝阳(choyng)第一页，共三十四页。第一节第一节传统农药的辉煌史传统农药的辉煌史一、一、DDT历史历史(lsh)的误会？的误会？二、二、六六六、六六六、2,4-D有机氯农药的辉煌有机氯农药的辉煌三、三、乐果、乐果、1605高效、低残留的有机磷农药高效、低残留的有机磷农药四、四、氨基甲酸酯类农药氨基甲酸酯类农药印度的噩梦印度的噩梦第二节第二节现代农药的生态美现代农药的生态美一、一、生态农药的神奇生态农药的神奇昆虫拒食剂昆虫拒食剂二、看得见、摸得着的奇妙二、看得见、摸得着的奇妙乙烯、除虫菊酯乙烯、除虫菊酯三、三、静悄悄的电子战静悄悄的电子战亚细亚刚毛草激素、独脚金酮亚细亚刚毛草激素、独脚金酮四、四、生态防治生态防治绿色农药的根本目的绿色农药的根本目的第二页，共三十四页。DDT历史历史(lsh)的误会？的误会？许多农药的基本结构是许多农药的基本结构是有机卤代物有机卤代物。这些化学。这些化学品尽管很有功效，但却容易品尽管很有功效，但却容易(rngy)在许多植物和动在许多植物和动物体中（常在脂肪组织和细胞中）形成物体中（常在脂肪组织和细胞中）形成生物积累生物积累。这种积累会对该物种自身或对人类（如被食用）这种积累会对该物种自身或对人类（如被食用）造成危害。造成危害。DDT就是属于这类农药，它也是表现出多种危就是属于这类农药，它也是表现出多种危害行为的最早的杀虫剂之一。害行为的最早的杀虫剂之一。第三页，共三十四页。DDT作为农药的历史始于作为农药的历史始于1939年，由瑞士化学家保年，由瑞士化学家保罗罗 缪勒尔研制缪勒尔研制(ynzh)。1948年，缪勒尔获得了诺贝尔生理医学奖，成果就是年，缪勒尔获得了诺贝尔生理医学奖，成果就是发现发现DDT具有杀虫活性，并由此提出了合成农药的概念。具有杀虫活性，并由此提出了合成农药的概念。DDT历史历史(lsh)的误会？的误会？第四页，共三十四页。化学名称：二氯二苯三氯乙烷化学名称：二氯二苯三氯乙烷合成途径：合成途径：特性特性(txng)：它能非常有效地广范围地抵御虫害，并且与当时广它能非常有效地广范围地抵御虫害，并且与当时广泛使用的铅化合物或砷化合物相比，它没有气味，泛使用的铅化合物或砷化合物相比，它没有气味，也无刺激性，对人没有剧烈的毒性。也无刺激性，对人没有剧烈的毒性。DDT历史历史(lsh)的误会？的误会？第五页，共三十四页。使用历史：二战时（使用历史：二战时（1944）的军事机密）的军事机密广泛使用广泛使用长期存留，影响鸟类繁殖长期存留，影响鸟类繁殖南极企鹅南极企鹅环境环境激素之一，终于禁用激素之一，终于禁用历史地位：历史地位：对人来说，对人来说，DDT的致死剂量大约是的致死剂量大约是30克，而且要求克，而且要求不含杂质不含杂质对某些蜜蜂是性引诱剂，好东西对某些蜜蜂是性引诱剂，好东西能否恢复使用？能否恢复使用？“反应反应(fnyng)停停”的历史的教的历史的教训：弄清楚了吗？训：弄清楚了吗？DDT历史历史(lsh)的误会？的误会？第六页，共三十四页。DDT历史历史(lsh)的误会？的误会？缪勒尔（在人间）：缪勒尔（在人间）：嘿嘿，效果不错！嘿嘿，效果不错！缪勒尔（在天堂）：缪勒尔（在天堂）：难道搞错了？！难道搞错了？！第七页，共三十四页。有机氯农药有机氯农药(nngyo)的辉煌的辉煌六六六、六六六、2,4-D合成合成(hchng)途径：途径：六六六六六六危害：危害：昆虫产生抗药性致使剂量昆虫产生抗药性致使剂量(jling)增大，污染环境增大，污染环境环环境激素之一。境激素之一。第八页，共三十四页。2,4-D（2,4-二氯苯氧乙酸二氯苯氧乙酸(ysun)）有机氯农药有机氯农药(nngyo)的辉煌的辉煌六六六、六六六、2,4-D合成合成(hchng)途径：途径：2,4,5-T（2,4,5-三氯苯氧基乙酸）三氯苯氧基乙酸）的合成与其类似，的合成与其类似，且都可能会生成且都可能会生成剧毒的副产物剧毒的副产物二恶英二恶英。第九页，共三十四页。有机氯农药有机氯农药(nngyo)的辉煌的辉煌六六六、六六六、2,4-D用途：用途：2,4-D和和2,4,5-T（2,4,5-三氯苯氧基乙酸）可以用于三氯苯氧基乙酸）可以用于除草除草2,4-D的效果很好，的效果很好，故宫房顶上的杂草就是用故宫房顶上的杂草就是用直升飞机直升飞机(zh shn fi j)(zh shn fi j)喷洒浓度为喷洒浓度为0.1%的的2,4-D灭杀的。灭杀的。第十页，共三十四页。有机氯农药有机氯农药(nngyo)的辉煌的辉煌六六六、六六六、2,4-D19621971年，在越南战争中，美国向越南喷洒了年，在越南战争中，美国向越南喷洒了6434升升2,4-D和和2,4,5-T（作为落叶剂）。由于其中含有的二恶作为落叶剂）。由于其中含有的二恶英的影响，后来英的影响，后来(huli)造成大批越南人患肝癌、孕妇流产和新造成大批越南人患肝癌、孕妇流产和新生儿畸形。这些表明，有机氯农药有严重的毒害作用。生儿畸形。这些表明，有机氯农药有严重的毒害作用。1983年，我国年，我国禁止有机氯农药的禁止有机氯农药的生产和使用。生产和使用。第十一页，共三十四页。高效、低残留高效、低残留(cnli)的有机磷农药的有机磷农药乐果、乐果、1605优点：优点：杀虫力强，残留性低，易被生物体代谢为无害杀虫力强，残留性低，易被生物体代谢为无害(whi)成分（磷酸盐）。成分（磷酸盐）。缺点：缺点：对哺乳动物的毒性大，易造成人畜急性对哺乳动物的毒性大，易造成人畜急性(jxng)中毒。中毒。品种（从结构上分）：品种（从结构上分）：绝大多数属于磷酸酯和硫代磷酸酯（例如乐果、绝大多数属于磷酸酯和硫代磷酸酯（例如乐果、1605都为硫代磷酸酯类化合物），少数属于膦酸酯和磷都为硫代磷酸酯类化合物），少数属于膦酸酯和磷酸胺酯。酸胺酯。第十二页，共三十四页。高效、低残留的有机磷农药高效、低残留的有机磷农药(nngyo)乐果、乐果、1605合成合成(hchng)途径：途径：各种类型的各种类型的有机磷杀虫剂有机磷杀虫剂有机磷有机磷中间体中间体，如二硫代磷酸，硫代磷酰氯，亚磷酸酯及二，如二硫代磷酸，硫代磷酰氯，亚磷酸酯及二烷基烷基(wnj)磷酸酯磷酸酯主要主要原料原料是五硫化磷，三氯化磷，三氯氧磷及三氯硫磷等是五硫化磷，三氯化磷，三氯氧磷及三氯硫磷等第十三页，共三十四页。例：例：1、以五硫化、以五硫化(lihu)二磷为原料二磷为原料先由五硫化二磷与醇反应，制得二硫代磷酸。利用先由五硫化二磷与醇反应，制得二硫代磷酸。利用o,o-二甲基二硫代磷酸或其钠盐来合成乐果和马拉硫磷二甲基二硫代磷酸或其钠盐来合成乐果和马拉硫磷等。等。2、以三氯化磷为原料、以三氯化磷为原料由三氯化磷可以合成亚磷酸酯和二烷基膦酸酯，由三氯化磷可以合成亚磷酸酯和二烷基膦酸酯，利用亚磷酸三甲酯与三氯乙醛反应，可得敌敌畏。利用亚磷酸三甲酯与三氯乙醛反应，可得敌敌畏。如用二烷氧基膦酸酯与三氯乙醛进行反应，则得敌如用二烷氧基膦酸酯与三氯乙醛进行反应，则得敌百虫。百虫。敌百虫在碱存在下，发生脱敌百虫在碱存在下，发生脱HCl重排，而转变为敌敌重排，而转变为敌敌畏。这也是一种生产畏。这也是一种生产(shngchn)敌敌畏的主要方法。敌敌畏的主要方法。第十四页，共三十四页。氨基甲酸酯类农药氨基甲酸酯类农药(nngyo)印度的噩梦印度的噩梦灾难性的化学事故，如发生在印度的灾难性的化学事故，如发生在印度的Bhopal事件事件（由于（由于UnionCarbide公司的一个生产公司的一个生产剧毒剧毒的的异氰酸异氰酸甲酯甲酯的工厂的事故而造成几千人死亡），使得政府在的工厂的事故而造成几千人死亡），使得政府在1986年出笼年出笼“紧急处置和公众知情权法紧急处置和公众知情权法”。1984年年12月月2日，星期日，临近午夜时分，一个意外日，星期日，临近午夜时分，一个意外的灾难向印度的灾难向印度J.P.Nagar村熟睡的贫民们袭来。村熟睡的贫民们袭来。他们居住在紧邻博帕尔市、环绕着联合他们居住在紧邻博帕尔市、环绕着联合(linh)碳碳化物工厂的安全区内的一些拥挤的棚屋和茅舍里。化物工厂的安全区内的一些拥挤的棚屋和茅舍里。第十五页，共三十四页。氨基甲酸酯类农药氨基甲酸酯类农药(nngyo)印度的噩梦印度的噩梦博帕尔是一个有博帕尔是一个有80万人口的城市，它是万人口的城市，它是MadhyaPradesh州的农业首府，该州是印度最大的州。工厂建州的农业首府，该州是印度最大的州。工厂建在博帕尔附近，生产家药。在博帕尔附近，生产家药。一个国家企图解决国内的饥饿和营养不良问题时，农一个国家企图解决国内的饥饿和营养不良问题时，农药是进行药是进行“绿色革命绿色革命”的要素的要素。该厂有三个巨大的地下贮罐盛装易挥发性的有毒该厂有三个巨大的地下贮罐盛装易挥发性的有毒液体液体异氰酸甲酯异氰酸甲酯。异氰酸甲酯是制造。异氰酸甲酯是制造(zhzo)几种高效除草剂几种高效除草剂的直接的直接原料原料。第十六页，共三十四页。氨基甲酸酯类农药氨基甲酸酯类农药(nngyo)印度的噩梦印度的噩梦12月月2日傍晚后，周末值班人员发现三个大罐之一，日傍晚后，周末值班人员发现三个大罐之一，610号罐压力低得不正常。随后，其温度和压力开始上升，这一号罐压力低得不正常。随后，其温度和压力开始上升，这一险情的发展明显表明冷却险情的发展明显表明冷却保护装置保护装置可能被关掉了。可能被关掉了。当温度开始急剧上升时，操作人员恐慌了。挥发性液当温度开始急剧上升时，操作人员恐慌了。挥发性液体的蒸汽压一直上升，直到一个安全膜片首先爆破，接着体的蒸汽压一直上升，直到一个安全膜片首先爆破，接着一个用来缓和这种紧急情况的减压阀也一个用来缓和这种紧急情况的减压阀也破裂破裂时，才停止时，才停止(tngzh)。然而，通往火炬塔的排气管因检修也被然而，通往火炬塔的排气管因检修也被关掉关掉了（火炬了（火炬塔原来是能使排出气体燃烧成无害产物的装置）。塔原来是能使排出气体燃烧成无害产物的装置）。第十七页，共三十四页。氨基甲酸酯类农药氨基甲酸酯类农药(nngyo)印度的噩梦印度的噩梦气体的激流涌入并淹没了化学洗气塔，该塔是用以中和气体的激流涌入并淹没了化学洗气塔，该塔是用以中和没有被火炬塔处理的任何异氰酸甲酯排出物的。没有被火炬塔处理的任何异氰酸甲酯排出物的。在排出气的上方还高有加压喷水设备，可以形成一种在排出气的上方还高有加压喷水设备，可以形成一种“水幕水幕”，又因为水压太低也，又因为水压太低也没能发挥作用没能发挥作用。在这次重大灾难中，在这次重大灾难中，610号罐向号罐向J.P.Nagar的居民们排的居民们排放了放了41吨吨能伤害肺部的异氰酸甲酯气体。能伤害肺部的异氰酸甲酯气体。风带着致命风带着致命(zhmng)的云状气团向南边的火车站吹去，的云状气团向南边的火车站吹去，那里是车站棚户区。那里是车站棚户区。第十八页，共三十四页。氨基甲酸酯类农药氨基甲酸酯类农药印度印度(ynd)的噩梦的噩梦在这个可怕的夜晚，博帕尔在这个可怕的夜晚，博帕尔80万居民中，就有万居民中，就有14,000人严重接触了有毒气体。几个小时内可能就有人严重接触了有毒气体。几个小时内可能就有1,500个男人、女人和孩子死亡，最终导致个男人、女人和孩子死亡，最终导致3,800人死亡，人死亡，2,700人终身残废。人终身残废。毫无疑问，除第一次世界大战有意使用化学毒气以毫无疑问，除第一次世界大战有意使用化学毒气以外外(ywi)，这一次是最恶劣的大量有毒化学品的大曝露。，这一次是最恶劣的大量有毒化学品的大曝露。这个灾难性事件至今仍回响在我们身边，世界各地的社这个灾难性事件至今仍回响在我们身边，世界各地的社团和化学工业界都在为保证不现发生这类灾难而努力。团和化学工业界都在为保证不现发生这类灾难而努力。第十九页，共三十四页。氨基甲酸酯类农药氨基甲酸酯类农药(nngyo)印度的噩梦印度的噩梦合成合成(hchng)途径：途径：用异氰酸甲酯用异氰酸甲酯合成合成(hchng)，过，过程不安全程不安全用用DMC代替异氰代替异氰酸甲酯酸甲酯合成，过合成，过程安全程安全第二十页，共三十四页。神奇的生态农药神奇的生态农药(nngyo)昆虫拒食剂昆虫拒食剂一般农药的弊端：一般农药的弊端：大量和高浓度使用杀虫剂、杀菌剂生物多样性的大量和高浓度使用杀虫剂、杀菌剂生物多样性的减少，破坏了生态平衡；减少，破坏了生态平衡；农副产品由于残留农药超标影响到食用安全而造成农副产品由于残留农药超标影响到食用安全而造成(zochn)的经济损失；的经济损失；农药产生大面积的面源污染难以整治；农药产生大面积的面源污染难以整治；通过通过“食物链食物链”传播传播，影响人类健康。，影响人类健康。因此，时代的发展需要环境友好的绿色农药。因此，时代的发展需要环境友好的绿色农药。第二十一页，共三十四页。神奇的生态农药神奇的生态农药(nngyo)昆虫拒食剂昆虫拒食剂绿色农药（生态绿色农药（生态(shngti)农药）典型农药）典型昆虫拒食剂昆虫拒食剂例如：例如：1、瓦尔堡醛瓦尔堡醛瓦尔堡醛瓦尔堡醛对非洲蠕虫有对非洲蠕虫有专一活性专一活性，东非人用分离它的植物作东非人用分离它的植物作调味品，但在喷洒过它的玉米叶片上停留调味品，但在喷洒过它的玉米叶片上停留30分钟的害虫分钟的害虫(hichng)都将永远失去饲食能力而饿死。都将永远失去饲食能力而饿死。第二十二页，共三十四页。神奇的生态农药神奇的生态农药(nngyo)昆虫拒食剂昆虫拒食剂2、印苦楝、印苦楝(klin)子素子素经济效益、社会效益双丰收经济效益、社会效益双丰收印苦楝子素是目前发现的印苦楝子素是目前发现的活性最强的昆虫拒食剂活性最强的昆虫拒食剂，它能影响各种各，它能影响各种各样的害虫，且只要样的害虫，且只要210-2mg/m2的量就可以阻止沙漠蝗的侵食。的量就可以阻止沙漠蝗的侵食。它是从印度民间药材树楝树它是从印度民间药材树楝树(linsh)的种子中分离得到的，没有明显的种子中分离得到的，没有明显的毒性，的毒性，中国云南有引种中国云南有引种。第二十三页，共三十四页。看得见、摸得着的奇妙看得见、摸得着的奇妙(qmio)乙烯、除虫菊酯乙烯、除虫菊酯1、乙烯、乙烯身边身边(shnbin)的催熟剂的催熟剂 乙烯是一种最简单的内源性植物生长激素，具有乙烯是一种最简单的内源性植物生长激素，具有(jyu)落叶、催熟等功能。落叶、催熟等功能。第二十四页，共三十四页。在国内，成功开发的植物生长激素（调节剂）农药在国内，成功开发的植物生长激素（调节剂）农药芸苔素内酯（如云芸苔素内酯（如云“大大120”）。）。云大云大-120具有四大生理功能：具有四大生理功能：1、如促进根系发育、种子萌发和幼苗生长；、如促进根系发育、种子萌发和幼苗生长；2、增强光合作用；、增强光合作用；3、有利花粉、有利花粉(hufn)受精，提高坐果率和结实率等；受精，提高坐果率和结实率等；4、改善植物生理代谢作用，增强抗逆性。、改善植物生理代谢作用，增强抗逆性。看得见、摸得着的奇妙看得见、摸得着的奇妙(qmio)乙烯、除虫菊酯乙烯、除虫菊酯第二十五页，共三十四页。看得见、摸得着的奇妙看得见、摸得着的奇妙(qmio)乙烯、除虫菊酯乙烯、除虫菊酯除虫菊酯可以通过除虫菊酯可以通过代谢排除体外代谢排除体外，对人没有，对人没有(miyu)多大害多大害处。但是某些处。但是某些低劣的蚊香低劣的蚊香，除了含有除虫菊酯之外，还含有，除了含有除虫菊酯之外，还含有六六六六粉、雄黄粉六六粉、雄黄粉等，这些物质对人体有毒性甚至等，这些物质对人体有毒性甚至致癌致癌作用。作用。2、除虫菊酯、除虫菊酯安全安全(nqun)蚊香的有效成分蚊香的有效成分 除虫菊酯除可以驱蚊外，还可以用作杀虫剂，但害除虫菊酯除可以驱蚊外，还可以用作杀虫剂，但害虫容易产生抗药性，。虫容易产生抗药性，。第二十六页，共三十四页。1、亚细亚刚毛草激素、亚细亚刚毛草激素揭开揭开(jiki)“魔草魔草”生长的秘密生长的秘密静悄悄的电子战静悄悄的电子战独脚金酮、亚细亚刚毛独脚金酮、亚细亚刚毛(gngmo)草激素草激素亚细亚纲毛草亚细亚纲毛草是世界上毁灭谷物最厉害的寄生植物，是世界上毁灭谷物最厉害的寄生植物，它可探测并识别宿主植物的化学物质从而发动本身的它可探测并识别宿主植物的化学物质从而发动本身的生长周期生长周期。化学家们利用核磁共振（化学家们利用核磁共振（NMR）和高分辨质谱仪和高分辨质谱仪弄清了这种识别物的化学结构，并合成了该物质弄清了这种识别物的化学结构，并合成了该物质亚细亚刚毛草激素亚细亚刚毛草激素，洒在田间，洒在田间(tinjin)，诱使这些寄生，诱使这些寄生植物进入它们为期植物进入它们为期4天的生长周期，天的生长周期，4天后它们找不到天后它们找不到宿主植物就会枯死，就可以安全的播种谷物了。宿主植物就会枯死，就可以安全的播种谷物了。第二十七页，共三十四页。静悄悄的电子战静悄悄的电子战独脚金酮、亚细亚刚毛独脚金酮、亚细亚刚毛(gngmo)草激素草激素2、独脚金酮：促进杂草、独脚金酮：促进杂草(zco)生长生长活性物质活性物质独脚金酮独脚金酮和和合成的类似物合成的类似物可以诱发寄生植物可以诱发寄生植物种子萌发。种子萌发。在谷物播种前，把这种物质撒在田里，就能诱发寄生在谷物播种前，把这种物质撒在田里，就能诱发寄生植物发芽并因缺少植物发芽并因缺少(qusho)寄主而死亡。因此它能有效地除寄主而死亡。因此它能有效地除去寄生植物。去寄生植物。第二十八页，共三十四页。生态生态(shngti)防治防治绿色农药的根本目的绿色农药的根本目的利用昆虫激素（利用昆虫激素（蜕皮激素蜕皮激素、保幼激素保幼激素、抗幼激素抗幼激素）和和昆虫信息素昆虫信息素等动物内源性化合物进行虫害控制，并通过等动物内源性化合物进行虫害控制，并通过不断地改进不断地改进(gijn)检测昆虫生长及其群体扩大的方法的灵敏检测昆虫生长及其群体扩大的方法的灵敏度，对虫害控制效果进行监测，以便作出各种各样的对维度，对虫害控制效果进行监测，以便作出各种各样的对维持人类的生存是必要的选择，最终达到持人类的生存是必要的选择，最终达到“控制害虫，而非控制害虫，而非灭绝昆虫灭绝昆虫”的生态目标。的生态目标。第二十九页，共三十四页。生态防治生态防治(fngzh)绿色农药的根本目的绿色农药的根本目的1、蜕皮激素（、蜕皮激素（MH）直接与昆虫的发育（通常叫做变态）有关的两类激直接与昆虫的发育（通常叫做变态）有关的两类激素是素是蜕皮激素蜕皮激素和和保幼激素保幼激素。蜕皮激素可使昆虫脱去外壳。蜕皮激素可使昆虫脱去外壳。MH代表物是代表物是20-羟基蜕皮激素羟基蜕皮激素。在植物中也发现蜕皮激素广泛存在，它们在植物中也发现蜕皮激素广泛存在，它们(tmen)可能可能是植物防卫昆虫的一种物质。是植物防卫昆虫的一种物质。第三十页，共三十四页。生态防治生态防治绿色农药的根本绿色农药的根本(gnbn)目的目的除了除了(chle)从生物中分离出从生物中分离出JH外，人工也合成了有外，人工也合成了有关的化合物，其中之一关的化合物，其中之一是蒙五一五是蒙五一五。这种可被生物降解。这种可被生物降解的化合物是天然激素的模拟物，所以虫不易对它产生抗性。的化合物是天然激素的模拟物，所以虫不易对它产生抗性。它已被广泛地用作跳蚤、苍蝇和蚊子的杀幼虫剂。它已被广泛地用作跳蚤、苍蝇和蚊子的杀幼虫剂。还可以用于提高蚕丝产量。还可以用于提高蚕丝产量。2、保幼激素（、保幼激素（JH）具有）具有(jyu)使昆虫保持幼虫状态的使昆虫保持幼虫状态的倾向倾向第三十一页，共三十四页。生态防治生态防治(fngzh)绿色农药的根本目的绿色农药的根本目的3、抗幼激素：、抗幼激素：天然的或人工合成的可以某种方式干扰幼虫的天然的或人工合成的可以某种方式干扰幼虫的正常发育的物质正常发育的物质(wzh)，称为早熟素，称为早熟素。用早熟素处理某些幼虫后，它们就过早地发育用早熟素处理某些幼虫后，它们就过早地发育(fy)成不育的小型成虫。成不育的小型成虫。第三十二页，共三十四页。4、昆虫、昆虫(knchng)信息素信息素生态生态(shngti)防治防治绿色农药的根本目的绿色农药的根本目的 信息素信息素是生物体为了对同种生物的其它个体特定是生物体为了对同种生物的其它个体特定行为作出反应而释放出来的化学物质。它们的功能是行为作出反应而释放出来的化学物质。它们的功能是作为作为交配、报警、区域性显示、攻击、巢栖交配识别交配、报警、区域性显示、攻击、巢栖交配识别，以及以及(yj)标记标记等的通讯信号。等的通讯信号。第三十三页，共三十四页。内容(nirng)总结第七章 绿色(l s)农药生态农药。第七章 绿色(l s)农药生态农药。这些化学品尽管很有功效，但却容易在许多植物和动物体中（常在脂肪组织和细胞中）形成生物积累。绝大多数属于磷酸酯和硫代磷酸酯（例如乐果、1605都为硫代磷酸酯类化合物），少数属于膦酸酯和磷酸胺酯。绿色(l s)农药（生态农药）典型昆虫拒食剂。在国内，成功开发的植物生长激素（调节剂）农药芸苔素内酯（如云“大120”）第三十四页，共三十四页。