1、农药基本知识课堂讲稿第一章 农药基本知识1 基本名词术语1.1 农药与化学农药1.2 原药、原药浓度和使用浓度1.3 有效成分与农药规格1.4 毒剂(toxicant)与毒性(toxicity)1.5 毒力与药效1.6 残效期与药效期1.7 残留与残毒1.8 安全间隔期与安全系数1.9 药害1.10 广谱性、专一性及选择性2 农药的分类2.1 按原料的来源及成分分类2.2 按用途分类2.3 按作用方式分类2.4 按农药的毒性分类2.5 按性能特点等方面分类3 农药的加工剂型3.1 农药的分散度与药剂性能的关系3.2 农药助剂（或农药辅助剂）3.3 农药的加工剂型第一章 农药的基本知识1 基本名
2、词术语1.1 农药与化学农药农 药（Pesticides）： 农用药剂。即凡使用很少量便能保护农、林、牧、渔等业与环境、卫生，使其不受病、虫、草、鼠等有害生物为害的物质；和作用于生物体后能影响其生长发育；以及能提高这些物质效力的辅助剂、增效剂等物质，均可称为农药。农药主要包括化学农药、矿物性农药、生物源农药等。农药的含义和范围，古代和近代有所不同，不同国家也有所差异。古代主要是指天然的植物性、动物性、矿物性物质，近代主要是指人工合成的化工产品。美国最早称这些物质为“经济毒剂”（economid poisons），将农药与化学肥料一起合称为“农业化学品”（agricultural chemica
3、ls），欧洲多称为“农业化学品”（agrochemicals），德国又称为“植物保护剂”（pflanzenschutzmittel），法国曾称为“植物药剂”（phytopharmacie）和“植物消毒剂”(phytosanitare)，日本称为“农药”，且其范围很广，甚至把天敌生物商品也包括在内，称之为“天敌农药”。化学农药 （Chemicals, Chemical Pesticides）：对害物有生物活性的化学药品。用极少的量就可把病、虫、草等有害生物毒死；或使其有机体发生严重的生理破坏；或可使生物体生理、生化、行为等发生异常变化，达到控制有害生物群落，从而增加收益的化学药品。根据美联邦农药
4、管理法（Wayland J.Hayes.Jr 1995 Toxicology of Pesticides）：农药的定义包括：（1）目的在于防治、杀灭、驱避或减少任何有害生物的任何物质或其混合物；（2）任何作用于植物调节剂、落叶剂或脱水剂的物质或其混合物。Green的定义：用于农业和园艺上除化肥以外的一切化学品。自我：除了化肥以外的一切可提高植物产量、改善其品质的化学药品。应当指出的是：常说的农药一般是指化学农药。是没有一严格区分界线的，如植物性农药和化学合成农药，只是在纯度、有效成分含量、加工、使用方法等方面有所不同，但都属于化合物，属于化学物质的范畴。另外，随着农药事业的发展，化学农药的定义
5、也会不断有所改进，所以在思想上应灵活地对待这一概念。至于生物性农药、矿物性农药等，均有待于进一步探讨。矿物性农药：对害物有生物活性的矿物质加工而成的农药。生物源农药、生物性农药、生物农药，这些名词的定义和范畴很模糊，还没有统一的概念和区别。1.2 原药、原药浓度和使用浓度原 药 (Technical material, TC; Technical grade; Technical product)a.刚制造出来未经加工成一定剂型的化合物（农药），固体的称原粉，液体的称原油。b.即工业产品。其中包括有效成分和杂质，也可能有少量添加剂。如高浓度乳油，但不包括低浓度粉剂。即使用时需要再稀释的工业产品
6、。原药浓度(Concentration of technical product)a.严格的说，是指原药中有效成分的含量（常指杂质或无效异构体含量较多的原药，如六六六工业品中，-六六六仅含14%）。b.一般情况下，特别是对于农药使用者来说，常指加工剂型中含有效成分的量，又称为“规格”，习惯上是相对于“使用浓度”而言而常用于稀释计算。故一些使用时不必稀释的药剂剂型便不牵涉到原药浓度。使用浓度 (Practical concentration)：实际使用农药时所要稀释配制的浓度。（相对于原药浓度而言）1.3 有效成分与农药规格有效成分(Active ingredient, a.i.,AI)：指原药
7、或商品农药中所含对害虫、病菌、杂草等害物起毒杀活性作用，或对作物生长发育有调节效果的化学成分，又称为活性物质。或：药剂中对防治对象具理想生物活性的化学成分。农药规格 ()本指农药原药或商品农药中所规定的有效成分含量及水分、杂质的含量、酸碱度、悬浮率、细度、外观以及包装重量和材质等的指标。但习惯上，“规格”主要指“原药浓度”或“有效成分含量”。1.4 毒剂(toxicant)与毒性(toxicity)a.广义：毒剂指对防治对象或高等动物有毒害作用的化合物； 毒性指对防治对象或高等动物的毒害作用；b.狭义：毒剂仅指对高等动物有毒害作用的化合物；毒性仅指对高等动物的毒害作用。（就农药使用和研究范围而
8、言，主要指某种药剂对高等动物，特别是人、畜的毒害作用，且主要指毒害性质和程度。其中包括急性毒性(经口急性、呼吸急性、经皮急性)、亚急性毒性、慢性毒性、累积毒性、残留毒性和迟发性毒性等）。“毒剂”是从“质”上对一化合物的定性（有毒、无毒）； “毒性”是从“量”上对一化合物的描述（毒害程度的强弱）其表示单位是“毒力”。注： “质”和“量”要结合起来，“毒性”从“量”上来说只是一个笼统的概念，只是一个印象，只能从一个较宽的尺度上初步定义，如毒性强、毒性弱。食盐、糖、酒均可食用，但量大了也是有毒的（对人及其它动物），但也可用来消毒、保存食物，如罐头、咸菜等。砒霜为一毒性较大的物质，但取食少量，渔民出海
9、可以抵抗海风的寒冷；演员可以使容貌不易衰老，且嗓音好（梅兰芳便有此习惯。）毒剂是针对某些具体生物而言的，不可一概而论。对于高等动物来说，随着时代的发展，毒剂的概念越来越宽，即使在较高剂量下可以引起病理反应的物质也要纳入毒剂范畴之内。对于防治对象来说，则要求越来越严，如在无机农药时代，定义为4mg/g便可引起明显作用的药物（亩用量50100g），但在80年代，一般为515g/亩，有的品种，如Avermectin，亩用量不到0.5g。毒性习惯上仅指对高等动物的毒害作用。测试农药的毒性主要用大白鼠来进行。农药可通过呼吸道、皮肤、消化道进入高等动物体内引致中毒，其对人畜的毒害基本上可分为以下几种表现形
10、式。急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒急性中毒（acute toxicity）：一些毒性较大的农药如经误食或皮肤接触及呼吸道进入体内，在短时间内可出现不同程度的中毒症状，如头昏、恶心、呕吐、抽搐痉挛、呼吸困难、大小便失禁等。若不及时抢救，即有生命危险。衡量或表示农药急性毒性的程度常用大白鼠经口致死中量（LD50）作为指标。然而每一种农药的LD50都不能直接应用于人类，也不能以经口的LD50数值大大小来判断农药对人、畜的安全程度。对于农药生产者和使用者，较多的是经皮及呼吸毒性。我国农药急性毒性分级标准（大白鼠一次口服急性毒性）：剧毒LD50500mg/kg （中国农业百科全书（农药卷）全国农药登记评
11、审委员会）另外，我国卫生部门已颁布了一个分级标准，详见下表：给药途径 高毒 中毒 低毒大鼠口服（mg/kg）500大鼠经皮mg/(kg d)1000大鼠吸入g/(m3h)10应当指出的是，看文献上所指出的毒性值，要首先搞清楚是经皮，还是口服，这一对评价一个农药的安全性是一个十分重要的参数。另外，毒性级别分界处的定名要注意。亚急性毒性( subchronic toxicity )：亚急性中毒者常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，但最后表现往往与急性毒性类似，有时也可引起局部病理变化。测定亚急性毒性，一般以微量农药长期饲喂动物，经过至少3个月以上的时间，观察和坚定
12、农药对动物所引起的各种形态、行为、生理、生化的变异。需要检测的指标很多，包括动物的中毒症状、取食量的变化、体重能够的增减、饮水量的变化以及临床定期的血相、全血胆碱酯酶活性、血清谷丙转氨酶、全血尿氮等生理生化指标的检查。慢性毒性( chronic toxicity )：有些农药虽然急性毒性不高，但性质稳定，使用后不易分解消失，污染了环境及事物。少量长期被人、畜摄食后，在体内积累，引起内脏机能受损，甚至正常生理代谢过程。慢性毒性的测定，主要对致癌、致畸、致突变等项作出判断。一般用微量农药长期饲喂，至少要6个月以上，甚至要观察24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，对遗传变异、累
13、代繁殖情况及怪胎的形成等都要做细致的记录。1.5 毒力与药效毒力(toxic efficacy)：（也可称为毒效、效力，但不确切）即在一定条件下(多指室内局部控制条件)，某种药剂对某种生物毒杀作用的大小。在农药研究与使用中，主要指农药对病、虫、草等有害生物毒杀效力的大小（针对性较强），常用致死中量、致死中浓、有效中量、有效中浓等来表示和比较。致死中量(LD50:Median Lethal Dose)：指在一定条件下，可致供试生物半数死亡机会的药剂剂量。表示单位：作为毒性毫克(药剂)/公斤(体重)(mg/kg:用作高等动物的毒性表示单位，也可用作对其它大体形生物的毒力表示)作为毒力微克(药剂)/
14、克(体重)（g/g:对昆虫等生物的毒力表示单位)致死中浓(LC50:Median Lethal Concentration):同于LD50，但测试的是药剂浓度，常以mg/L或g/ml表示，主要针对昆虫及水生生物而言。致死中时(LT50:Median Lethal Time)：指在一定条件下，可致供试生物半数死亡机会的时间，常以时、分、秒表示，一般较少使用。拒食中浓(AFC50:Median Antifeeding Concentration)：使供试昆虫产生50%拒食效果时的药剂浓度。常以%、mg/l、g/cm2等来表示。以上主要用于杀虫剂及哺乳动物的毒力表示。对于杀菌剂、除草剂，及一些特异性
15、杀虫剂则常以有效中量(ED50:Median Effective Doses)：指在一定条件下，对供试生物发生50%效果的药剂剂量。表示单位以供试生物的具体情况而定。有效中浓(EC50:Median Effective Concentration)：即在一定条件下，对供试生物发生50%效果的药剂浓度。药效(Practical effection)：在综合条件下某种药剂对某种生物作用的大小。也可称为防治效果。药效的概念很广，如人医、兽医中也有药效的概念，此处主要指的是农药对处理对象的效果。（不一定是在田间条件下，但必须是实际施用条件下）综合条件：包括农药的加工剂型、施药方法和技术、田间条件、施药
16、场所等自然环境，害物生物学习性及发生发展规律等。药效常以%来表示，且不同作物、保护对象和处理对象的不同而有不同的计算方法。按照常规的意识，药效按%计算时，可分为4个级别：特 效 高 效 有 效 低效或无效95% 8595% 5085% 50%但现根据IPM的法则和要求，从生态学的观点出发，田间防治效果并不要求在95%以上，且从致死害物速度方面也不希望出现大起大落的现象，所以，对某一药剂，特别是对某些缓效型杀虫剂的田间防治效果的评价，必须采用与常规药剂不同的观点和方法。毒力、毒性和药效之间的区别与联系：A.一般情况下，毒力是对防治对象而言，毒性是对高等动物而言，前者是利，后者是害；就农药（特别是
17、杀虫剂，杀菌剂、除草剂则更是如此）的发展趋势而言，毒力和毒性之间相关性不大；当然，越不相关越好！B.一般来说，对于除草剂、杀虫剂（杀虫剂中也有例外），没有毒力就谈不上药效，毒力是药效的基础，但不等于有毒力就肯定有药效；对于杀菌剂而言，毒力和药效之间基本上关系不大；C.毒性和药效之间，一般无规律可循。毒力测定方法：一种有效的药剂作用于生物体后，生物体必然要产生相应的反应。在其他条件固定时，这种反应与该药剂的剂量（有效成分的量、浓度、浓度加时间）相关。一个供试的生物种群中，各个体由于种种原因（耐药性、抗药性、生长发育情况、生理等）对药剂的反应是有差别的。实验证明有少数个体忍受力较强或很强，也有少数
18、个体比较敏感或高度敏感。因此用逐步增加的系列剂量测定时，所得供试生物反应（例如死亡）的百分比增加。如果以剂量数值为横轴，死亡百分率为纵轴，作出的曲线为非对称的S型曲线。如果将剂量数值换算为对数值，曲线变为对称的S型。如果再将死亡率百分率换算为机率值，则剂量反应曲线变为直线，称为计量对数-机率值直线。几率值就是机率的单位,总共分为10个单位（1-10），其实质就是常态分布的平均值加减标准误所得到的数值范围。剂量反应曲线绘为直线是为了更准确地求出代表大多数生物个体对药剂反应的平均值，即致死中量（LD50）。单独只用LD50或LC50来比较各药剂的毒力有时还是不够的，常还要对直线的坡度角（斜率）进行
19、观察，坡度角的大小反应供试生物群体对某些药剂敏感性的集中性和分散性，坡度角大则集中程度高，坡度角小则分散程度高。所以有时除了比较LD50值外，还要比较LD95值。另外由于供试生物个体的内在因素以及在毒力测定时条件控制上的变化，有时会影响以致死中量进行比较的准确性，因此可用相对毒力指数来比较。T=B/A100式中：T-相对毒力指数；B-标准药剂的致死中量；A-供试药剂的致死中量药效的计算：在药效测试中，常根据病、虫、草等不同的测试对象而采用不同的指标和药效计算公式，但基本原则则是一致的。死亡率常为反映杀虫剂药效的一个最基本的指标，是指药剂处理后，在一个种群中被杀死个体的数量占种群（供试总虫数）的
20、百分数。但在不用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氏校正公式校正死亡率=（对照组生存率（%） - 处理组生存率（%）/对照组生存率（%）100% 这个公式的基本根据是假定自然死亡率及被药剂处理而产生的死亡率是完全独立而不相关的，并且自然死亡率在20%以下才适合此公式，而将自然死亡率所造成的影响予以校正。如果自然死亡率过低（5%以下），一般情况可不校正。田间实验中多是在处理后调查虫口密度（或被害状），以存活的个体数或种群增加及减少百分率或数量等指标来统计防效，最常用的是Henderson-Tilton公式：防效 = （1 TaCb/TbCa）100%式
21、中：Ta 处理区防治后存活的个体数量Tb 处理区防治前存活的个体数量Ca 对照区防治后存活的个体数量Cb 对照区防治前存活的个体数量 杀菌剂药效表示方法则常以病害种类及为害性质而定，如发病率、病情严重度、作物产品的产量、质量等，但最常用的是以下几个公式 发病率 = 病苗（株、叶、杆）数/检查总苗（株、叶、杆）100%病情指数 = s（病级叶数 该病级）/ 检查总叶数 最高级数 100%病级值的划分标准，可根据病害种类及症状、为害特点而灵活决定。 相对防治效果 = 对照区病情指数（%） - 处理区病情指数（%） / 对照区病情指数（%） 100%除草剂的药效常用下列公式来计算 防除效果 = 对照
22、区草量（鲜重或干重） - 施药区草量（鲜重或干重）/ 对照区草量（鲜重或干重）100%1.6 残效期与药效期习惯上残效期等同于药效期，但具体说来：药效期(effective period)指的是：施药后，药剂对防治对象所维持的有效期间（天）。这里的“有效期间”的决定人为影响因素较大，常用“半衰期”来判定，并以生物测定为主要手段，要具体情况具体对待。 残效期是指：施药后，所滞留的药量到完全消失其轻微药效的时间。残效期要比药效期长。研究和决定药剂的残效期对正确、合理使用农药，减轻农药对环境和农副产品的残留污染可以起到很大的作用。1.7 残留与残毒残留(Residual)：即使用农药后，于一定的时间
23、内在环境中的药剂残存。而对于其量的测定，则称为残留量。 环境，指除了防治对象以外的所有生态环境而言，一般常指空气、水、土壤、作物体、收获物等和防治对象无关。残毒(Residual Toxicity)：残留毒性，即由残留毒物对防治对象以外（主要指人、畜）所表现出的毒害作用。1.8 安全间隔期与安全系数安全间隔期 (preharvest interval)：A.在作物生长后期最后一次施用农药到农作物可以安全收获之间的相隔日期。农药的安全间隔期的长短是与各种农药的理化性质、毒性大小、残效期的长短、剂型、施药浓度、施药次数、施药方式、作物种类、气候特点等有着密切关系。制订农药的安全间隔期是确保食用安全
24、必不可少的措施。B.在作物生长期间施用一种农药后与施用另外一种与其不相容（易发生药害或其它不良影响）的农药品种之间需间隔的期限。安全系数()：在农药研究中有两个义项，A.表示农药对植物的安全程度的一种表示方式。其关系式为 植物对药剂的最高忍受浓度安全系数=药剂对病虫害的田间有效浓度系数大于1，表示不易造成植物药害，系数愈大，对植物愈安全；系数等于或小于l，则容易造成药害。B.安全系数也指用于计算人对农药的每日最大允许摄入量(ADI)时所采用的一个系数。由于农药对高等动物慢性毒性的测定是用大、小白鼠作试验的，其数值不能完全适用于人类。在确定ADI值时，为了确保安全，应对这个试验数值降低一定倍数，
25、一般为1003000倍，日本定为200250倍。这个降低的倍数便称为安全系数。1.9 药害药害(phytotoxicity of pesticide)：由于农药的施用(喷洒、种子处理、土壤处理等)而致对某些作物发生不正常的生长发育或生理变化，如落叶、落花、落果、叶片变色、出现斑点、凋萎、灼伤、枯焦，生长缓慢、畸形、徒长、成株死亡、种子发芽率降低等现象，均可称为药害。1.10 广谱性、专一性及选择性广谱性 为一描述农药特性的专用名词。一种农药可以有效地防治多种有害生物，便称这种农药具有广谱性。如杀虫剂中的敌百虫、1605、呋喃丹及拟除虫菊酯类等，杀菌剂中的多菌灵、百菌清、灭菌丹等，除草剂中的除草
26、醚、杀草丹、西玛津等均属于广谱性农药。广谱性农药的防治谱宽，一次施药可以防多种害物，既经济，又省工，在某些情况下确实可以算作是一类较优秀的农药。但从另一方面来看，随着农业科学和耕作技术的发展，广谱性农药的使用也带来了不少麻烦。主要是对农业生态系的扰乱而出现不少副作用。特别是广谱性杀虫剂的大量使用，除了直接在大田中杀伤天敌昆虫、干扰农田生态平衡外，还直接或间接地破坏整个自然界的生态平衡。早先大量不合理地使用有机氯广谱性杀虫剂DDT后，对大自然所造成的损失便是一深刻的教训。所以对广谱性农药要有条件、有目标、有限制的准确施用，以便扬长避短，减少副作用的发生。专一性 为一描述农药特性的专用名词。这类农
27、药的防治范围很小，甚至只能防治一两种害物，也就是指专门对付某一两种害物的农药品种。如三氯杀螨醇只对红蜘蛛有效，井岗霉素只对水稻、小麦纹枯病有效，敌稗主要对稗草有效，这些便称为专一性或专效性农药。这类农药对害物有高度的选择性，有利于保护天敌和农田生态平衡。但由于其防治范围太狭窄，作为大田使用不能兼治同期发生的其它害物而势必增加施药种类和次数，耗费劳动力和生产成本。但对于这点可以有选择地采用农药混用的方法来克服。因此可以认为，专一性农药还是有着广阔的发展前景的。选择性 为一描述农药特性的专用名词。这类农药只能有选择地对某种或某几种害物有效而对益虫、作物及人、畜无害。常说的选择性主要指的是杀虫剂的选
28、择性，杀菌剂中的选择性并不很重要，除草剂的选择性将在以后课程中讨论。另外，也可指对昆虫和哺乳动物间的选择性，即对昆虫高效而对人、畜较为安全。这一类农药比专一性农药的使用范围要稍宽些，在生产中应用时如能遵循科学的使用方法，便很容易和其它防治方法相协调而较适合于害虫综合治理的原则。另外，通过合理的混合用药，也可解决几种害虫同时发生的问题。总之，这类农药很有发展前景。2 农药的分类农药，特别是化学农药，其特点之一就是种类繁多，我国在短短的50余年间就发展有195种（1998年统计数据），美国、日本均有上千种，目前已进入国际市场的有5、6百种，加上绝大部分农药品种均有多种剂型和规格，这样便很容易造成差
29、错和混乱，给农药的使用带来很多不便。所以，为了便于了解、认识、掌握从而达到科学、正确、合理的使用农药，便必须对种类较多的农药进行分类。可根据我们的目的及农药的各种特性，从多条途径对农药进行分类。2.1 按原料的来源及成分分类2.1.1 无机农药 主要由天然矿物质原料加工、配制而成的农药，故又称为矿物性农药。这种农药的有效成分都是无机的化学物质。石灰、硫磺、砷酸钙、磷化铝、硫酸铜等。2.1.2 有机农药 主要由碳氢元素构成的一类农药。且大多数可用有机化学合成方法制得。目前所用的农药绝大多数属于这一类。有机农药通常又根据其来源及性质分成以下几类:2.1.2.1 天然(自然界存在的)有机农药 这类农
30、药一般为混合物，且不易纯化，主要有：植物性农药 如烟草、除虫菊、鱼藤、印楝等矿物性农药（矿物油） 主要指由矿物油类加入乳化剂或肥皂加热调制而成的杀虫剂。如石油乳剂等。2.1.2.2 微生物农药（“微生物性农药”或“生物性农药”）可用来防除病、虫、草等有害生物的一类致病微生物（真菌、细菌、病毒、类病毒、类菌质体等）或其代谢产物。主要指用微生物体或其代谢产物所制成的农药。包括微生物杀虫剂，如苏云金杆菌、白僵菌；农用抗菌素等。讨论“生物性农药”与“生物防治”的关系？有人认为，微生物代谢产物如人为地提纯，如抗生素类，已经成为一种纯化学物质而应划入化学农药范畴。（？）另外，应用生物性农药及其它有益生物防
31、治有害生物的过程可称为生物防治。但生物防治所用的武器并不能均称其为生物性农药，如应用有益昆虫、螨类、鸟类等来防治其它有害生物的过程也称为生物防治，但不能称其为生物性农药。但以菌防病，则仍属于生防。何为生物农药？生物农药的传统概念为“微生物农药的简称”。生物农药一般分为直接利用生物和利用源于生物的生理活性物质两大类。主要包括：天敌昆虫、捕食螨、放饲不育昆虫、微生物、性信息素、抗生素、源于植物的生理活性物质等。英国作物保护委员会（The british protection council）根据来源把生物农药分为5类：（1）天然产物，来自微生物、植物和动物；（2）信息素，来自昆虫、植物等；（3）活体系统，包含病毒、细菌、真菌、原生动物、线虫；（4）捕食昆虫和寄生昆虫；（5）基因，来自微生物、植物、动物 。但没有给出具体定义，且基因作为农药的概念也暂时难以被公众所接受。中国农业百科全书农药
