農藥應用
現在市場上各種殺蟲劑種類繁雜,氯蟲苯甲醯胺、阿維菌素、甲維鹽、吡蟲啉、啶蟲脒、毒死蜱、敵敵畏、高效氯氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、噻蟲嗪、異丙威、螺蟲乙酯、虱蟎脲、丁醚脲、苦參鹼、藜蘆鹼等等,有的我自己都是第一次聽說。但根據其化學結構特點,可以劃分成幾大類,每一類中的藥劑都有相似的特點,這樣更便於記憶和理解、使用這些殺蟲劑。常見殺蟲劑的分類及其作用方式、靶標位點、中毒表現等類別及其發展簡史代表作用方式作用位點(靶標)中毒表現備註有機磷類:1932年科學家發現了有機磷化合物的生物活性,1941年英國人和德國人在合成有機磷神經毒劑時發現部分化合物對昆蟲的毒性,1944年德國人Schrader合成了第一個內吸性有機磷殺蟲劑OMPA和TEPP,1944年合成了代號E605的對硫磷。敵敵畏、毒死蜱、丙溴磷、三唑磷、辛硫磷、氧樂果、殺撲磷等1、熏蒸:藥劑從害蟲體壁上的氣門進入;2、觸殺:通過體壁、口器、體壁(節間膜)、足(跗節)、觸角和翅;3、胃毒:咀嚼式口器取食植物組織時進入到昆蟲腸胃中;4、內吸:藥劑被植物吸收後,害蟲取食植物汁液時進入蟲體內;乙醯膽鹼酯酶:吸附昆蟲體內神經元釋放的乙醯膽鹼酯酶,使傳導昆蟲神經衝動的乙醯膽鹼無法水解,在突觸處大量積累,從而干擾神經衝動的正常傳導,誘發神經毒素,導致昆蟲死亡。興奮、抽搐1、人畜中毒,應先行催吐,立即靜脈注射或口服阿托品,再送醫救治;2、藥效和溫度成正相關;3、不同種類間毒性、作用方式相差較大;4、敏感作物較多;5、大多為廣譜殺蟲劑。氨基甲酸酯類:1925年科學家發現毒扁豆中的毒素,毒扁豆鹼,屬於天然氨基甲酸酯類化合物。40年代Gysin開發出第一個氨基甲酸酯類殺蟲劑-地麥威,1953年聯合碳化公司合成甲萘威(西維因)。滅多威、異丙威、仲丁威、涕滅威、克百威、丁硫克百威等,以及杜邦的茚蟲威1、觸殺;2、胃毒;3、內吸;4、熏蒸。和有機磷類相似茚蟲威則是鈉離子通道抑製劑同上1、人畜中毒後送醫前救治方法,和有機磷類相似;2、藥效對溫度反應不敏感;3、擊倒速度比有機磷類快;4、毒性相差很大,涕滅威、克百威和滅多威屬於高毒藥劑;5、部分種類對蟎無效。擬除蟲菊酯類:模擬天然除蟲菊植物中除蟲菊素的化學結構,人工合成的殺蟲活性、穩定性更好的藥劑。美國人在1947年首先人工合成了世界上第一個擬除蟲菊酯類殺蟲劑-丙烯菊酯,1949年商品化生產,日本人緊隨其後,在70年代初開發出苯醚菌酯和含有α-氰基的氰苯醚菊酯;英國人在1972年開發出第二代菊酯類藥劑,二氯苯醚菊酯,接著,日本人、德國人相繼開發出多個新類型的藥劑。Ⅰ型:結構中不含α-氰基,胺烯菊酯、丙烯菊酯、苯醚菌酯、二氯苯醚菌酯等;Ⅱ型:結構中含有α-氰基等,溴氰菊酯、氯氰菊酯、高效氯氰菊酯、氰戊菊酯、高效氯氟氰菊酯、高效氟氯氰菊酯、甲氰菊酯、聯苯菊酯等1、觸殺;2、胃毒;鈉離子通道:昆蟲的神經衝動在傳導過程中,神經元的軸突有大量的鈉離子和鉀離子的進出,並受離子通道的控制。該類藥劑就是破壞神經元軸突的離子通道擾亂鈉離子的進出,導致其神經功能紊亂,中毒死亡。Ⅰ型:興奮、不協調運動;Ⅱ型:痙攣、麻痹1、人畜中毒後無特效解藥,催吐後儘快送醫救治;2、部分種類藥效對溫度反應呈負相關;3、以觸殺為主,擊倒速度較快;4、大多屬於中毒或低毒;5、抗性和交互抗性明顯;6、部分對蟎類效果差;氯化煙鹼類:屬於雜環類化合物。拜耳公司於80年代中期開發出世界上第一個煙鹼類殺蟲劑-吡蟲啉,日本曹達緊接著在80年代末開發出啶蟲脒,武田1989年開發了烯啶蟲胺,瑞士諾華(先正達的前身公司之一)1991年開發出噻蟲嗪。吡蟲啉、啶蟲脒、烯啶蟲胺、噻蟲嗪、噻蟲啉等1、根部內吸;2、觸殺;3、驅避。乙醯膽鹼酯酶受體:選擇性控制昆蟲神經系統的煙鹼型乙醯膽鹼酯酶受體,阻斷昆蟲中樞神經系統的傳導。麻痹致死。1、高效低毒,但對蜜蜂有毒;2、啶蟲脒對溫度敏感,呈正相關性;3、對蟎類無效。抗生素類:利用微生物代謝產物殺蟲的藥劑。蘇雲金桿菌1901年日本人在蠟狀芽孢桿菌群內發現的。1975年日本北里研究所發現的十六元大環內酯化合物-阿維菌素,成為人類在農業生產中應用抗生素的新里程碑。阿維菌素、甲維鹽、多殺菌素、瀏陽黴素、蘇雲金芽孢桿菌等1、觸殺;2、胃毒。氯離子通道(阿維菌素):作用於昆蟲神經元突觸或肌肉神經元突觸的GABAA受體,干擾神經末梢的信息傳遞,延長氯離子開放通道,大量氯離子的湧入阻斷了神經末梢和肌肉的聯繫,是昆蟲麻痹、拒食、死亡。麻痹、拒食等1、阿維菌素原葯對人畜高毒;2、阿維菌素、多殺菌素屬於廣譜殺蟲劑,蘇雲金芽孢桿菌對鱗翅目幼蟲活性高,甲維鹽比阿維菌素的觸殺效果更高。苯甲醯脲類:70年代荷蘭人研發除草劑時意外發現了一種沒有除草效果但對昆蟲有效的苯甲醯脲類化合物,幾丁質抑製劑。滅幼脲、除蟲脲(敵滅靈)、定蟲隆(抑太保)、氟鈴脲(蓋蟲散)、氟蟲脲(卡死克)、伏蟲脲(農夢特)等胃毒抑制昆蟲幾丁質的合成,從而擾亂其蛻皮規律。發黑、僵硬、畸形。1、高效低毒;2、藥效緩慢而持久,應與速效性殺蟲劑配合使用或提前使用;3、對蠶有毒。醯胺類:1998年日本農藥和拜耳公司聯合開發出第一個誘導昆蟲魚尼丁受體的殺蟲劑-氟蟲醯胺,即壟歌。杜邦公司在2000年開發出在作物體導管內上下傳導的魚尼丁高效殺蟲劑-氯蟲苯甲醯胺,康寬。壟歌:氟蟲醯胺;康寬:氯蟲苯甲醯胺;福戈:氯蟲苯甲醯胺+噻蟲嗪;氰蟲醯胺。1、觸殺;2、胃毒;3、滲透傳導(康寬)魚尼丁受體:誘導昆蟲產生魚尼丁,使鈣離子無限釋放進而導致嚴重缺乏後,癱瘓死亡。肌肉僵硬、拒食、癱瘓1、高效低毒,對魚類、蜜蜂毒性小;2、藥效慢,防治大齡幼蟲時應提前用藥或和其它速效性藥劑配合使用;3、不宜連續使用。吡唑類:1989年法國羅那普朗克公司將吡唑雜環和氟元素結合開發出第一個吡唑類殺蟲劑—氟蟲氰。氟蟲氰、丁烯氟蟲氰1、胃毒;2、觸殺;3、內吸。氯離子通道興奮1、對蜜蜂有毀滅性毒害,2009年7月我國明令禁止生產、使用氟蟲氰(可以做種子處理劑使用);2、丁烯氟蟲氰是大連瑞澤開發的新型苯基吡唑類殺蟲劑,對蜜蜂毒性小。季酮酸類:拜耳在開發除草劑時發現了螺蟎酯,其後進一步合成了螺蟲酯和螺蟲乙酯螺蟲乙酯(畝旺特)、螺蟎酯、螺甲蟎酯雙向內吸傳導抑制害蟲體內脂肪合成過程中的乙醯輔酶A羧化酶的活性,從而抑制脂肪的合成,阻斷害蟲正常的能量代謝,最終導致死亡。藥效較慢,應提前噴葯或與速效性藥劑配合使用。吡啶類:最早由瑞士汽巴嘉基在1988年開發。吡蚜酮(吡嗪酮)觸殺、雙向傳導內吸口針穿透阻塞3小時內停止取食,48小時後大多死亡1、對刺吸式口器害蟲高效;2、均勻噴葯;3、不要連續大劑量使用,避免害蟲產生抗藥性吡咯類:1987年美國氰胺公司開發的含有三氟甲基吡咯腈的殺蟲殺蟎劑。蟲蟎腈(除盡、溴蟲腈)觸殺胃毒滲透性強並有一定內吸性干擾昆蟲體細胞線粒體內氧化磷酸化過程因為缺少能量供應,中毒後活動減弱,蟲體上出現斑點、體色改變、癱軟、死亡1、殺蟲殺蟎;2、對魚類有毒保幼激素類和蛻皮激素類:烯蟲酯,是1973年第一個商品化保幼激素類殺蟲劑;1985年美國羅門哈斯則第一個開發出蛻皮激素類殺蟲劑—抑食肼。保幼激素類:蚊蠅醚、雙氧威、苯蟲醚---主要用於衛生害蟲防治;蛻皮激素類:抑食肼(蟲死凈)、蟲醯肼(米滿)胃毒觸殺干擾昆蟲變態發育過程畸形、死亡藥效緩慢,應提前用藥或和速效性殺蟲劑配合使用沙蠶毒素類:異足索沙蠶,日本人釣魚用的魚餌,是一種生活在海灘泥沙中的環節蠕蟲,起初發現這種蟲子對蚊蠅有毒,接觸多的人也有噁心、頭痛等反應,1934年Nitta從中分離出一種活性成分——沙蠶毒素NTX,1962年Hagriwara首次人工合成,1965年武田公司首次開發出第一個沙蠶毒素類殺蟲劑:巴丹。巴丹、殺蟲單、殺蟲雙、殺螟丹觸殺胃毒較弱的內吸和熏蒸阻斷膽鹼能突觸的傳遞巴丹對葉蟬不僅能迅速致死,而且在亞致死劑量下還能抑製取食(減小伸詠頻率,減少蜜露分泌),抑制其傳毒行為,從而防止水稻病毒病的發生。此外,巴丹還具有一定的殺菌活性,作為殺蟲劑施用,在田間對病原菌也能產生一定抑制反應。獃滯、麻痹死亡(沒有痙攣和興奮反應)1、對水稻、果樹、蔬菜等多種作物上的螟蟲、鑽心蟲等鱗翅目害蟲葉蟬、飛虱等效果突出;2、對蠶高毒;3、大白菜、甘藍等十字花科蔬菜的幼苗對殺螟丹、殺蟲雙敏感,在夏季高溫或作物生長較弱時更敏感;豆類、棉花等對殺蟲環、殺蟲雙特別敏感,易受藥害。植物源殺蟲劑:從植物器官或組織中提取出的殺蟲活性成分萜類:印楝素-從楝科喬木植物中提取的萜類化合物;觸殺、胃毒、絕育、拒食等直接或間接通過破壞昆蟲口器的化學感應器官產生拒食作用;通過對中腸消化酶的作用使得食物的營養轉換不足,影響昆蟲的生命力。高劑量的印楝素可以直接殺死昆蟲,低劑量則致使出現永久性幼蟲,或畸形的蛹、成蟲等。通過抑制腦神經分泌細胞對促前胸腺激素(PTrH)的合成與釋放,影響前胸腺對蛻皮甾類的合成和釋放,以及咽側體對保幼激素的合成和釋放。昆蟲血淋巴內保幼激素正常濃度水平的破壞同時使得昆蟲卵成熟所需要的卵黃原蛋白合成不足而導致不育1、對幾乎所有植物害蟲都有效果;2、藥效緩慢,注意用藥時機或與其它殺蟲劑配合使用;3、當今國內市場上標註印楝素殺蟲劑的產品不少有隱性成分。有機酮、酯類:魚藤酮—從魚藤中提取的酮類化合物。除蟲菊素—從除蟲菊中提取的酯類化合物;觸殺、胃毒、拒食、驅避、抑制生長等抑制昆蟲細胞中電子傳遞行動遲緩、麻痹;1、蚜蟲、菜青蟲、跳甲、薊馬等藥效顯著(魚藤酮);2、殺蟲迅速,持效期長;3、見光易分解;4、對魚高毒。生物鹼類:苦參鹼-從苦參的根莖葉等器官提取的生物鹼類化合物;藜蘆鹼-從百合科藜蘆屬植物中提取的生物鹼類化合物;胃毒、觸殺、拒食、絕育苦參鹼:麻痹神經中樞,凝固蛋白質致使其氣孔堵死,窒息死亡窒息死亡1、對蔬菜、果樹、大田上的蚜蟲、菜青蟲、小菜蛾、螟蟲、蟎類等多種害蟲有效;2、藥效較慢,注意施藥時機或與其他藥劑配合使用。3、當今國內農藥市場上苦參鹼類殺蟲劑大多有隱性成分。微生物殺蟲劑1901年日本人在蠟狀芽孢桿菌群內發現蘇雲金桿菌。蘇雲金桿菌、白僵菌、綠僵菌、核多角體病毒、顆粒病毒等觸殺、胃毒寄生破壞昆蟲蟲體擾亂其代謝過程患病死亡1、對環境、人畜安全;2、藥效緩慢但有積累性藥效;3、注意使用技術及其當時環境條件。神經元反射弧示意圖
當昆蟲的感覺神經原接收到某種刺激信號以後,通過軸狀突觸快速把該信號傳遞聯繫神經原,聯繫神經原則並通過釋放出的乙醯膽鹼,把信號進一步傳遞給運動神經,運動神經再把信號傳遞給肌肉使之動作。在聯繫神經釋放出乙醯膽鹼後瞬間就有乙醯膽鹼酯酶釋放迅速分解掉乙醯膽鹼酯酶,從而中止其信號的持續傳遞,至道感覺神經再次把感覺信號傳遞過來。有機磷類殺蟲劑和氨基甲酸酯類殺蟲劑就是通過抑制乙醯膽鹼酯酶的釋放,使運動神經不間斷的把信號傳遞給肌肉,肌肉連續動作——抽搐,造成神經紊亂中毒;擬除蟲菊酯類和茚蟲威等,則是通過干擾感覺神經和聯繫神經之間的鈉離子通道使之中毒;氟蟲氰、阿維菌素等是干擾神經系統的氯離子通道;氯蟲苯甲醯胺等誘導位於昆蟲體細胞內線粒體中產生魚尼丁使鈣離子的釋放紊亂導致其中毒癱瘓。
了解殺蟲劑的這些知識看似很複雜、枯燥,但確實很重要。只有了解殺蟲劑的原理和特點才能在生產中正確應用,最大限度的發揮其藥效,同時規避其對人畜、蜜蜂等天敵、魚類等水生生物的不利影響,達到安全、高效的目的。
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