杀菌剂是怎样发展的?

1880年代,葡萄霜霉病的流行几乎摧毁了欧洲的葡萄种植业及其葡萄酒产业,是不治之症。1882年,偶然观察到生长在路边的葡萄,由于喷洒过石灰和硫酸铜混合物而枝繁叶茂,而没有喷洒到该化合物的葡萄则因为葡萄霜霉病的为害全部落叶。经过反复试验,在1885年发现了波尔多液()。从此揭开了杀菌剂的发展历史。由于波尔多液的使用,葡萄霜霉病得到控制,不治之症得到防治。杀菌剂的使用初露头角,且立竿见影,当时,人们对此非常乐观。几乎视“杀菌剂的使用为植物病害防治,乃至植物病理学的全部内容”,在一段时间内,植病工作者被戏称为:“拿着喷雾器的植物学工作者”。从波尔多液的发现开始,杀菌剂的发展历史主要可以分为三个阶段。1940年代以前,主要是无机化合物(ls)应用时期。这时期的代表性杀菌剂是含铜化合物(如,波尔多液等)、汞制剂和硫制剂(如硫磺粉、石硫合剂等),也称为第一代杀菌剂。这个时期杀菌剂都是多作用点的杀真菌剂。人们为了寻求原料丰富的,高效、便宜,对植物更安全的铜、汞代用品。于1934年发现了福美双(),标志着有机合成杀菌剂使用时期的开始。因此,从20世纪40~60年代末是有机化合物()大量使用阶段,也称为第二代杀菌剂,代表性品种是福美类和代森类等有机硫杀菌剂等。与第一阶段的杀菌剂相比,第二代杀菌剂具有相对较少的作用位点,但是仍然是起杀菌作用的多作用位点杀真菌剂。由于植物病原真菌和植物在生理机理上的相似性,多作用位点的杀真菌剂容易导致植物药害()。因此,不论是无机化合物,还是有机杀菌剂,它们只能施于植物的表面,对植物起保护作用,不能进入植物体内,否则容易引起植物药害。因此,这些杀菌剂又称为传统保护剂()。传统保护剂必须在病原菌侵入前使用才有效,而且使用后仅仅沉积在喷施的表面,喷布不到的植物表面和新生长的植物表面就得不到保护;又由于传统保护剂施用后沉积在植物的表面,容易受到风雨等外界环境的影响,要达到较好的保护作用,它们必须有较长的残留持效期。因此,传统保护剂常常必须全面喷布,多次重复喷药,施药量大。但是,病原物是微小的,而且病害常常在发生出现症状后才能被诊断,因此,在很长的一段历史中,能够进入植物体内的,对已经侵染的病害起治疗作用的内吸性杀菌剂一直是人们的梦想。至1966年,第一个内吸性杀菌剂(e或,简称内吸剂)萎锈灵()出现了。1970年代初又出现了苯菌灵()和多菌灵()等苯并咪唑类的内吸剂。这标志着第三代杀菌剂——内吸性杀菌剂广泛使用时期的到来。内吸剂能进入植物体内,并在植物体内输导(),它们与植物组织的接触非常紧密,因此,必须在植物与真菌之间具有足够的选择性(),才能够避免植物药害。这些选择性主要表现:①植物体内没有靶标位点()和作用位点(),如多抗霉素类()抑制几丁质()的生物合成,植物细胞壁没有几丁质[52石斛网www.52shihu.com],因此不会受到多抗霉素的影响。②靶标受体()对药剂的亲和力()的差异:如多菌灵抑制真菌的微管蛋白()结合,如多菌灵和真菌的微管蛋白结合,干扰形成纺缍体微管组装,使细胞不能分裂,而植物的微管蛋白与多菌灵的亲和力较弱,因此对多菌灵不敏感。③药剂对原生质膜渗透性()的差异:大多数的内吸剂仅在植物细胞活的原生质体外的空间和死的导管组织中移动,如果药剂对植物细胞膜的渗透性较对真菌细胞膜的渗透性小,植物细胞就不容易受到药剂的伤害。植物与真菌之间的选择性还表现在对杀菌剂的积累(或排出)、解毒()或活化()作用等许多方面。随着细胞生物学、分子生物学等交叉学科的发展,新的具有更好选择性的作用靶标还将不断被发现。内吸剂也是有机化合物,但是它们能够进入植物体内,并能够防治已经侵染的病害,起治疗作用(),因此,在使用上也更有弹性,对病害可以起急救作用。同时,内吸剂可以引入种子内部,治疗种子内部的感染;内吸剂还可以输导到新生长的植物表面,使之得到保护。优良内吸作用的治疗剂,甚至可以通过种子处理和土壤处理等方式来防治作物地上部的气传病害。与传统保护剂相比,内吸剂作用位点单一,选择性高,也称现代选择性杀菌剂()。内吸剂的毒力与防治效果大大提高,使用量大大降低表4-1,这是杀菌剂发展的重要成果之一。内吸剂的发展十分迅速,出现了许多新品种和类型。甾醇抑制剂具有高活性和广谱活性、优良的内吸传导特性和不容易产生抗药性等特点,是目前使用最广泛、品种最多的内吸剂之一,且新品种还不断出现。

表4-1杀菌剂代表品种的毒力与使用量的关系

①二硫代氨基甲酸盐类();②苯并咪唑类();③唑类()。

杀菌剂牋最低抑制浓度(mg/L)牋cum典型使用量(g/hm2)福美双()①0。代森锌(zineb)①0。苯来特()②0。抑霉力()③0。

在内吸剂产生的初期,商品化的内吸剂只对高等真菌病害有效,而且仅在木质部输导。1977年出现了甲霜灵(),该药剂对卵菌病害高效,而且有双向输导的特性,标志着使用内吸剂防治卵菌病害的开始。目前已经商品化了多种不同类型的对卵菌病害高效的内吸剂。

1996年嗜球伞果素类()杀菌剂嘧菌酯()等商品化。嘧菌酯具有非常广谱的活性,能够防治子囊菌、担子菌、半知菌和卵菌引起的病害。嘧菌酯的广谱活性,使得在历史上第一次使用一种内吸杀菌剂就可以同时防治葡萄白粉病和霜霉病。因此,嗜球伞果素类杀菌剂被誉为杀菌剂发展的突破。目前已经有多种嗜球伞果素类及其相关化合物商品化。

但是,内吸剂广泛使用后,生产上出现了严重的抗药性()问题。有些内吸剂在使用1~2年后就在生产上出现严重的抗药性,导致防治失败。苯并咪唑类如多菌灵等和苯酰胺类如甲霜灵等及嗜球伞果素类如嘧菌酯等,是抗药性风险较高的杀菌剂。甾醇抑制剂等也存在抗药性的问题。使用具有不同作用机理的杀菌剂,或者与传统多作用点的保护剂混合使用是治理或延缓内吸杀菌剂抗药性的主要措施。此外,虽然现代选择性杀菌剂具有高度选择性,但并不意味着它们就没有植物药害的问题。甾醇抑制剂中的脱甲基抑制剂(DMIs)在高浓度使用于小麦和燕麦的种子处理时,会导致植物严重矮化,其原因是植物赤霉酸的生物合成受到抑制。

三环唑与烯丙苯噻唑等是较早使用的无杀菌毒性化合物,称第四代杀菌剂,也是目前最后一代杀菌剂。它们在离体下对病原菌无毒性,但是能够防治植物病害,是病害防治化合物。烯丙苯噻唑可以防治稻瘟病和其他细菌病害。1996年植物防卫激活剂活化酯商品化。该化合物对真菌、细菌和病毒病害都有防治作用。这些病害防治化合物不直接作用于病原菌,因此具有不容易产生抗药性的特点,是植物病害化学防治研究发展的重要方向。

总之,杀菌剂的发展经历了从无机化合物到有机化合物,从多作用位点到少作用位点乃至单一作用位点,从非内吸到内吸输导,从保护剂到治疗剂等的发展过程。新杀菌剂具有更高效、更低毒、更安全等优点。作用于已知作用靶标的新杀菌剂不断的出现。将来,新作用机理将是新杀菌剂研究开发的目标。如苯氧喹啉()抑制嘧啶生物合成过程的二氢乳清酸脱氢酶(),苯胺嘧啶类(nes)杀菌剂抑制甲硫氨酸生物合成等。病原物致病机理和分子生物学等知识的积累有助于新先导化合物的生物合理设计。交叉学科知识的积累将促进杀菌剂学科的不断发展。

使用杀菌剂应注意什么?

一是病害发生前选用保护性杀菌剂,病害发生初期选用内吸性杀菌剂或与保护性杀菌剂混合使用。二是根据传病规律,采取相应的对策。三是针对作物需防治的病害,对症选药。四是重视一些常用保护性杀菌剂的使用,不要刻意追求高效、内吸、广谱杀菌剂。五是不能连续使用同一种杀菌剂,也不能一个生长期连续多次用同一类杀菌剂,对内吸性杀菌剂应限制使用次数,轮换使用其他不同作用机制的杀菌剂。六是长期使用内吸性杀菌剂,病菌易产生抗药性,使用尽可与保护性杀菌剂如代森锰锌等配合使用。七是防止不正确的混用。

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杀菌剂中毒怎么处理?

根据您的病情描述,农药中毒后立即多喝水,刺激咽喉部呕吐,脱掉外衣洗澡,必要时去当地医院洗胃、灌肠导泻,应用解磷定、阿托品药物治疗;注意休息、吸氧,清淡易消化富有营养流食,少吃辛辣刺激性食物,多吃新鲜水果和蔬菜,多喝汤类增加代谢,有利于毒素的排除。

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杀菌剂按作用机制分为哪几种?

杀菌剂种类较多,按其作用机制可分为:①保护剂。喷布于植物体表后形成一层药膜,病菌孢子或细菌落到有药剂的体表后便被薄膜中的有效成分抑制或杀死,不能侵入植物。如波尔多液就是典型的保护剂。

②治疗剂。药剂被植物内吸并在体内传导,能抑制或杀死已经入侵的病原物而达到治疗的目的。如粉锈宁、瑞毒霉等。

③铲除剂。适用于铲除休眠期间植株表面的病原菌、种苗表面消毒和土壤消毒等,但不能用于生长期间的植株。常用的有40%甲醛、硫酸铜、氯化苦等。有些药剂低浓度可作保护剂或治疗剂,高浓度可作铲除剂。如石硫合剂,施用0。3波美度液是保护剂,用5波美度液铲除休眠期花木枝干上的病原物便是铲除剂。

④免疫剂。被植物吸收后并不直接抑制或杀伤病原物,而是改变植物的生理状态,增强其耐病性或抗病性,从而延缓病害发生时间和减轻病害。

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如何利用杀菌剂杀菌机理使用农药?

杀菌剂又称杀生剂、杀菌灭藻剂、杀微生物剂等,通常是指能有效地控制或杀死水系统中的微生物--细菌、真菌和藻类的化学制剂。在国际上,通常是作为防治各类病原微生物的药剂的总称

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杀菌剂是什么化学物质?

叶钟音

对真菌或细菌有杀死或抑制作用的化学物质。杀菌剂可以在植物体外或植物体内通过药剂的毒力作用杀死或抑制病菌的生长和繁殖。有的杀菌剂对真菌无毒性,但可干扰真菌致病过程或影响病原物——寄主间的相互关系,提高植物防御能力。

毒效基和辅助基

杀菌剂对病菌具有杀死或抑制作用,是与杀菌剂的分子结构有关。每个杀菌剂的分子结构中必须具有毒效基因或有毒元素。如有机汞化合物中的汞元素、克菌丹的三氯甲硫基。杀菌剂对菌类的毒力就是由于这些基团和元素破坏菌体代谢,最终使菌体死亡。杀菌剂结构中还有一定的辅助基,它可以调整化合物的物理化学性状。如苯菌灵结构中的丁胺甲酰基团,具有较强的亲脂性能,增加了药剂向菌体内渗透的能力,从而增强了药剂的抑菌作用。

无毒性杀菌剂

对真菌的活性表现在影响真菌的致病力;影响寄主—病原菌相互关系,提高植物抗病能力。三环唑对稻瘟菌的作用表现为抑制孢子萌芽过程中侵入栓细胞壁的黑色素合成,结果不能穿透寄主细胞造成侵入。即因为影响了侵入栓细胞壁的紧破性和胞内必要的膨压。二氯二甲环丙羧酸(DDCC)喷洒水稻叶片上后,可以阻止稻瘟病病斑扩大,是由于药剂促进了病斑周围组织内植物保卫素和B的积累,使侵入点内的菌丝不得扩展蔓延。

杀菌剂类型

根据杀菌剂对植物病害的防病原理分为保护剂、治疗剂、铲除剂。根据杀菌剂的使用途径分为种子处理剂、土壤处理剂、叶面喷洒剂。根据杀菌剂在植物体内的吸收和运转性能分非内吸性杀菌剂和内吸性杀菌剂。根据杀菌剂有效成分的化学结构分铜素杀菌剂、硫素杀菌剂、有机硫杀菌剂、有机磷杀菌剂、有机胂杀菌剂、取代苯杀菌剂、醌类杀菌剂、杂环类杀菌剂等(见表1)。

杀菌剂的剂型

根据药剂的理化性状和使用的要求杀菌剂可以加工成多种剂型。

粉剂

直接将原药加工成一定细度的粉末制成粉剂,也可以少量的原粉加填充粉混合磨碎成一定细度的粉剂。这类杀菌剂的原药不亲水,加工成粉剂后通过喷粉器械在地面植株间喷粉,或通过飞机在空中喷粉。粉粒的粗细影响喷药和防治质量。粉粒细在植物表面附着力强,有效覆盖面大,也易挥发为气态。如硫磺粉一般要求能通过300号筛目,粉粒直径不大于27微米。

可湿性剂

以原药和湿润剂、分散剂及填充粉混合粉碎而成。粉粒细度要求99。5%通过200目筛,即粉粒在74微米以下。兑水后必需具有悬浮性、分散性、湿润性。杀菌剂剂型中可湿性剂占较大比例。

胶悬剂

以原药、分散剂、悬浮剂、抗冻剂及水溶性表面活性剂混合后,在水中磨研制成。药粒的直径在1~3微米,兑水后其悬浮率在90%以上。如多菌灵胶悬剂。

乳油

原药、有机溶剂、乳化剂按一定比例混合而成。有的为提高溶剂对原药的溶解度,还加少量的助溶剂以达到配制高浓度乳油。乳油兑水后,呈透明或半透明胶体溶液,油粒直径在0。1微米以下,称可溶性乳油。还有一种乳油兑水后呈乳浊液,称乳化性乳油。杀菌剂中亦有少量制成乳油如萎锈灵乳油。

锈病、白粉病、叶螨ent烟剂硫白粉病、锈病、果树疮痂病、叶瞒膨润硫白粉病、锈病硫磺硫素杀菌剂灌根:茄子黄萎病叶面喷洒:黄瓜细菌性角斑病二元酸铜瓜类霜霉病铜皂乳剂种子处理:小麦腥黑穗病、小米黑穗病叶面喷洒:同波尔多液CuC12。3Cu(OH)de王铜苹果褐斑病、桃疮痂病、褐腐病、细菌性穿孔病锌铜石灰液土壤处理防治猝倒病、立枯病Cu(NH3)铜氨合剂等大田作物、果树、蔬菜、花卉的叶斑病、霜霉病、炭疽病[Cu(OH)2]3。CuS〇4等波尔多液配制波尔多液的原料CuS04?e硫酸铜铜素杀菌剂应用范围化学结构名称(英文名)类型

表1常见杀菌剂

表1常见杀菌剂(续)-1

表1常见杀菌剂(续)-2

表1常见杀菌剂(续)-3

表1常见杀菌剂(续)-4

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表1常见杀菌剂(续)-11

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表1常见杀菌剂(续)-14

表1常见杀菌剂(续)-15粒剂

以原药、粘合剂和载体通过特殊的造粒机械和工艺加工而成,根据粒的大小分微粒剂、颗粒剂和大粒剂。防治稻瘟病的异稻瘟净颗粒剂撒施稻田后,既可降低空气中农药污染,又可通过田间灌溉水中药剂的缓解,被稻株吸收运转,达到防治病害的目的。

烟剂

原药、燃料、氧化剂、消燃剂混合制成的粉剂,分装在罐内或袋内,通过引火线点燃后燃烧。其中的原药因受热气化后,在空气中又冷凝为0。1~2微米的烟粒。百菌清、硫黄具有高温下不分解并能升华,因此制成烟剂,用于温室和林间。

杀菌剂的毒性

杀菌剂对人、畜、鸟、蜂、鱼的毒性。分急性毒性、亚急性毒性、慢性毒性三种表现形式。

急性毒性

以小动物如小白鼠或大白鼠作供试动物,以杀菌剂直接口服或皮肤涂抹于供试动物,观其中毒症状和致死中量,即杀死群体中50%个体所需的剂量(毫克/公斤体重)以LD50表示。凡LD50值大者,表示杀死50%个体所需的剂量多,该杀菌剂的毒性低。根据口服LD50量的大小,将农药的毒性划分为特剧毒<1毫克/公斤、剧毒1~50毫克/公斤、高毒50~100毫克/公斤、中等毒100~500毫克/公斤、低毒500~5000毫克/公斤、微毒5000~毫克/公斤。经皮毒性分低经皮毒性、中等经皮毒性、严重皮肤毒性。几种常用杀菌剂的毒性(表2)。

表2几种杀菌剂的毒性

亚急性毒性

用微量杀菌剂饲喂供试动物,连续三个月以上观察对动物病理、生理及一些生化指标的影响。

晚稻2晚稻早稻3早稻14水稻稻瘟灵水稻望佳多油菜速克灵水稻敌瘟磷小麦氧环三唑春雷霉素3。21水稻DT43黄瓜虎胶肥酸铜230纹达克水稻苹果扑海因14花生番茄百菌清小麦?230水稻、甲基硫菌灵31黄瓜甲霜灵锰锌zeb37水稻天瘟素421水稻四氯苯酞秧田浇灌3次水稻土菌消水稻三环唑220小麦三唑酮最多使用次数最后一次施药距天数(安全间隔期)作物使用杀菌剂

表3几种杀菌剂合理使用准则

慢性毒性

用微量杀菌剂长期(六个月以上)饲喂供试动物连续观察2至4世代存活的个体,是否发生致癌、致畸、致突变的现象。为了快速测定,也可用Ames氏测定法,即以鼠伤害沙门氏菌(urium)作为指示微生物,三天内即可知该药剂是否具致突变作用。有的杀菌剂在急性毒性方面属于微毒,但其慢性毒性却表现具“三致”作用,如百菌清在5000~/kg对大鼠肾脏有致癌作用,在微生物试验中亦发现有致突变现象。

由于杀菌剂对动物的毒性,加之使用于农作物上后,由于药剂的分解、代谢的原因,造成空气、水、土壤等环境的污染和农产品上的残留。国家从保持生态平衡,防止环境污染以及人、畜的健康安全出发,对一些高毒和高残留的杀菌剂禁止使用,如有机汞杀菌剂。同时也规定一些杀菌剂的最终残留的限量、安全间隔期(表3)。如百菌清在水稻最终残留量不能超过0。2ppm,安全间隔期为10天。苹果、梨、葡萄不能超过1mg/kg,安全间隔期分别为21天、25天、21天。

杀菌剂药效测定

周明国

评估农药防治病害的效果及其应用价值的试验方法。药效测定的内容包括药剂防治的对象、对病原物的毒力、防治原理、施药技术、残效期、农药理化性能及其加工剂型与药效的关系。以防病效应评估各种药剂的差异和实用价值。此外,可测定对植物的药害和对非靶标生物群落的副作用。药效测定首先采用室内快速简便方法筛选出有希望的药剂再进行温室盆栽植株测定,最后在不同生态环境条件下进行大田药效测定。以对病原物产生50%效应的有效浓度(EC50)或产生100%效应的最低抑制浓度(MIC)值与对照标准药剂产生相同效应的浓度之比,评价测定药剂效力和推广价值。

室内药效测定

又称毒力测定,对病菌或培养基质施以药剂,以孢子萌发率、菌体生长速率、菌体形态或呼吸作用等生理变化作为衡量药剂毒力的指标。根据药剂和供试病菌的特性,室内药效测定方法如下。

孢子萌发法

将药剂附着在载玻片或其它适当平面上,然后滴上病菌孢子悬浮液,或使药液直接与孢子液混合,适当培养后镜检孢子萌发率。药剂浓度对数与抑制孢子萌发机率值之间的函数关系,以剂量反应曲线(简称D-R曲线)表示,并可根据D-R曲线位置和斜率评估和比较药剂毒力。

生长速率测定法

在含有药剂系列浓度的固体培养基平板上或液体培养基中,定量接种,经适当培养后,测量和比较菌落扩展速度、或浑浊度或菌体干重增加速率。有的可通过测量菌体分泌、代谢物含量推测对菌体生长速率的抑制效力。适用于近代开发的许多对孢子萌发无抑制作用,但可干扰菌体生物合成或细胞分裂过程的药剂的药效测定。

附着法

细菌或真菌孢子附着在灭菌的种子、菌丝、果皮或其它保护材料上,直接接触药剂,并给予适当温度、养分和水分,一定时间后观察有无菌落形成。

气体效力测定法

有些杀菌剂能够挥发或分解产生具有抗菌效力的气体。测定气体抗菌效力是在固定的培养基上接种供试菌,将皿倒置,在倒置皿盖内放入药剂,检查经培养的病菌生长发育状况。

扩散法

又称抑菌圈法,在已接菌的固体培养基平板上,加入少量抗菌物质,使药剂接触培养基和病原菌,适当培养后施加药剂部分的培养基周围由于药剂扩散产生抑菌圈或抑菌带,抑菌圈的大小与药剂浓度呈函数关系。应用此法比较杀菌剂毒力大小或病原菌对药剂的敏感性时,还应注意抑菌圈大小受不同药剂在培养基中水平扩展能力的影响。扩散法常用于农用抗菌素和混配药剂的药效测定。

形态观察法

有些杀菌剂对孢子萌发和菌体生长速率几乎没有抑制作用,但影响菌体正常形态,阻止病菌侵染发病。如水稻纹枯病菌接触井岗霉素后,菌体新分枝细胞缩短、分枝角度增大。多菌灵处理真菌孢子后,孢子能正常萌发,但芽管不能形成隔膜,三唑酮可使菌丝顶端肿涨畸形。

室内活体测定法

对新发展的少数只在寄主活体上才表现抗菌活性的药剂和对专性寄生菌的药效测定,可用药剂处理果实或部分植株组织如叶段、叶碟,经培养后以早期菌落扩展速率或寄主发病程度、或病菌在寄主上的繁殖率评估药剂效力。

温室药效测定

经室内试验证明药效较好的药剂,必须直接在植株上进行试验,测定药剂与寄主相互作用下的防病效果。温室试验一般在幼苗上试验,不受季节限制,通过适当仪器将药剂定量均匀喷施到盆栽植物上并定量人工接种,模拟发病的最适条件确保对照植株发病,使在较短时间内能得到重复性稳定的试验结果。试验内容和要求与大田药效试验类似。

大田药效试验

对多种农药新品种或当地未曾使用过的农药药效比较试验,以及同一药剂中不同加工剂型,施药方法、施药剂量、施药浓度、施药时间和次数的比较试验等。各试验中应注意作物对药剂的反应,如药害或促进作物生长发育等。田间试验步骤可分为小区、大区和大面积示范试验,取得经验后进行推广使用。小区试验面积大小可根据土地条件、作物种类、病害特征和试验要求而定,一般不小于20平方米,成年果树不少于3棵,设3~4次重复和保护行。大区试验面积一般在0。5~2亩,不设重复或重复1次。大面积示范试验是在药剂经小区和大区试验并肯定了药效和经济效益的基础上进一步在不同生态区域进行试验,以肯定其推广价值。

大田药效试验方法随药剂特性、防治对象和试验目的而异。常见的施药方法有喷施、种苗处理、土壤处理、果实处理和烟熏等。混配制剂的药效试验中,除设对照标准药剂处理外,还应包括混配制剂中各成份的单剂处理,根据防治效果评估药剂复配后的联合作用模型。病菌侵染后施药或根部施药防治地上部分的气传病害,可测定药剂内吸治疗效力、分析药剂在植物体内的输导方式和重新分配。

残效期测定

杀菌剂残效期受药剂理化性能、寄主和病原物代谢降解或环境温度、光照、雨水冲刷等因素的影响。残效期测定常采用生物测定的方法,也可采用化学和仪器分析的方法。如比较施药后不同天数接种对病害的防效,可用扩散法直接测定寄主体液的抗菌能力。施药后间隔取样萃取药剂有效成分,可通过气相、高效液相色谱或紫外光谱等方法定性定量分析,直接测定药剂的有效残留量。如经乙酸乙酯萃取作物体内的多菌灵有效成分,可用色谱和紫外光谱分析残留含量。分析环境单因子对药剂残效期的影响可在室内进行模拟试验,通过上述方法测定。

杀菌剂作用原理

叶钟音

杀死或抑制菌体生长、发育、繁殖的生理生化过程。杀菌剂接触菌类后表现为影响孢子萌芽、芽管隔膜形成、附着孢的成熟、侵入丝的形成、芽管菌丝异常、扭曲、膨大畸形、菌丝顶端异常分枝、新孢子形成以及菌核形成和萌芽等各种中毒症状。杀菌剂对菌体的作用方式有杀菌作用和抑菌作用。杀菌是一种杀菌剂在一定浓度、时间下接触菌体使其失去生长繁殖能力。抑菌是受药剂处理后,菌体的生长繁殖受到抑制,一旦脱离接触或加入抗代谢作用的竞争性抑制剂,菌体又可恢复生长繁殖。随着杀菌剂对菌生理代谢及生物化学反应的深入研究,杀菌和抑菌的概念赋予新的内涵。影响菌体内生物氧化,在菌类中毒症状上表现为孢子不能萌芽称为杀菌。影响菌体生物合成,在菌类中毒症状上表现为萌芽后的芽管或菌丝不能继续生长称为抑菌。有时杀菌或抑菌并不能截然分清,如5ppm苯菌灵可抑制一些白粉病菌菌丝生长,当浓度时即影响孢子萌芽;萎锈灵对菌体的作用方式是抑制生物氧化,但中毒表现为影响菌丝继续生长。杀菌剂对菌体的杀菌或抑制作用表现在以下三个方面。

破坏菌体细胞结构

细菌和真菌的细胞壁组成不同,杀菌剂的作用方式也不同。细菌细胞壁中主要成分为胞壁质粘肽,由N-乙酰氨基葡糖()和N-乙酰壁氨酸()交叉结合成长链,氨基酸附着于多糖的直链上构成网状结构。细胞壁形成过程中必须通过糖肽多糖转肽酶和D-丙氨酸羧肽酶的催化交联反应。青霉素的结构与D-丙氨酰-D丙氨酸的结构相似,当青霉素与对青霉素敏感的细菌接触时,青霉素的β-内酯环的C-N键开裂,开键的C原子与转肽酶结合,抑制了转肽酶,阻止细胞壁的合成。结果使细菌变成没有细胞壁的裸露原生质,改变细胞膜的通透性,细胞膜破裂而细菌死亡。

真菌细胞壁的组成随不同类群而有所不同。几丁质是接合菌、子囊菌、半知菌、担子菌等类群真菌细胞壁中的重要组成成分。由N-乙酰氨基葡萄糖通过β-1,4糖苷键结合成的含N多聚糖。多氧霉素、稻瘟净、稻瘟灵等杀菌剂都能抑制细胞壁的形成,但它们的作用方式不一。多氧霉素D与几丁质前体结构相似,且对几丁质合成酶的亲和力大于几丁质前体与合成酶亲和力,几丁质合成酶一旦与多氧霉素D结合,即失去聚合几丁质的能力。而稻瘟净的作用是阻止几丁质前体透过细胞膜使合成酶得不到几丁质前体,起隔离作用。稻瘟灵的作用则在影响几丁质以外的其它细胞壁成分(脂肪酸、油酯、磷脂等)的合成。真菌细胞壁的形成受阻后,表现的外部症状为孢子萌芽芽管粗糙,末端膨大或扭曲畸形,菌丝顶端膨大扭曲畸形等。杀菌剂除阻碍菌体细胞壁形成外,还可溶解和破坏细胞壁组成的部分物质和抑制细胞壁上的一些酶的活性以及对细胞壁的另一个组成纤维素结构的破坏。

菌体细胞膜是双层分子结构,由类脂质、蛋白质、甾醇和盐类。通过金属桥和疏水键连结组成,具有亲脂和亲水双亲媒性分子性质。甾醇,特别是麦角甾醇对真菌(除卵菌外)细胞膜的结构和功能关系重大。麦角甾醇合成受阻会导致膜结构的变化。麦角甾醇的生物合成部位在细胞内质网的平滑部分,从异戊间二烯经过缩合生成角鲨烯(),经环化后生成羊毛甾醇,再由羊毛甾醇经过去甲基化和双键易位等多种反应最后生成麦角甾醇。其脱甲基化是通过多功能氧化酶(细胞色素P450)催化进行的。三唑类杀菌剂的作用就是抑制多功能氧化酶的活性从而使C14的脱甲基反应难以进行,使14-2-甲基甾醇积累。咪唑、哌嗪、吡啶、嘧啶等类的杀菌剂亦有相同的作用。而吗啉类杀菌剂则不同,它的作用点是抑制△8~△7的双键异构化及C22双键导入C24双键还原,最终也导致膜的结构受损。外表症状表现为细胞内陷、液泡化,菌丝生长畸形,末端膨胀、扭曲,分枝过多等。

卵磷脂是菌丝细胞膜的另一重要组成成分,异稻瘟净、克瘟散等有机磷杀菌剂通过抑制卵磷脂合成过程中的N-甲基转移酶活性,从而抑制卵磷脂合成,导致菌丝生长受阻。多果定结构上的长碳链可以使细胞膜上的脂质部分溶解,二硫代氨基甲酸酯类杀菌剂可以与细胞膜上的金属桥形成络合物,铜、汞金属盐作用于膜上的蛋白质或含—SH基酶类,这些作用都能导致菌体细胞膜结构的破坏、改变膜的透性而致菌体死亡。

干扰菌体细胞代谢

菌体萌芽时所需的能量来源于贮存的糖类和脂类,从一个葡萄糖分子经过糖酵解、三羧酸循环、末端氧化等一系列过程,最终产生ATP,供应菌体生长发育的需要,这一系列的生物氧化过程的各个环节都有专一性的酶参与,一旦这些酶受到杀菌剂的作用,整个代谢反应即会停止,能量供应也停止。菌体因得不到能量而死亡。大多数的保护性杀菌剂如二硫代氨基甲酸盐、克菌丹、百菌清及铜、汞、硫的无机杀菌剂等都可以抑制糖酵解和三羧酸循环过程中的多种酶的活性。至于末端氧化过程中的氧化磷酸化呼吸链,萎锈灵、敌克松、苯酚类以及砷、铜、汞剂都可以抑制该过程中酶的活性,只是不同的杀菌剂有它特有的作用点。

脂类的代谢亦是能量供应的重要来源。克菌丹、二硫代氨基甲酸盐、醌类杀菌剂抑制β-氧化,阻碍脂肪酸的降解。二甲酰亚胺类杀菌剂通过抑制三磷酸甘油酯的合成而干扰脂的生物合成,克瘟散还能抑制糖脂的合成。

对核酸、蛋白质合成的影响

核酸是由碱基、戊糖、磷酸组成,一些杀菌剂可以直接作用于碱基,如甲菌定、乙菌定、磺酰胺类、二甲酰亚胺类、苯并咪唑类杀菌剂。单核苷酸通过核酸聚合酶的作用形成多核苷酸。放线菌素D等抗菌素能抑制核酸的聚合作用。对蛋白质的合成影响主要表现在抑制氨基酸活化、转氨基作用、形成、DNA模板功能、肽键伸长、氨酰基-tRNA、mRNA和核蛋白体三者结合等过程。起抑制作用的主要是抗菌素类如链霉素、四环素、放线菌酮、稻瘟散、春雷霉素等,也有如氯硝胺、甲菌定一类有机杀菌剂。另外,蛋白质合成过程中某些酶的活性受到抑制或能量供应受阻都影响蛋白质合成。菌体细胞核酸、蛋白质合成受影响必然要反映到细胞核的形成,氯硝胺致使细胞不正常分裂增加,苯并咪唑类干扰微管蛋白聚合,致使纺锤体纤维形成受阻,有丝分裂受破坏,染色体不能向两极移动,子细胞不能正常形成。其它如二甲酰亚胺类、芳烃类杀菌剂都会引起菌体细胞有丝分裂不稳定,增加二倍体有丝分裂重组次数。

杀菌剂对菌体细胞代谢活动,有的仅在某个特定的位点的单一作用,如三唑酮对甾醇的合成、多菌灵对微管蛋白的亲合。也有不少杀菌剂,尤其是保护性杀菌剂是多位点的抑制,如克菌丹能抑制丙酮酸的脱羧反应,从而影响乙酰辅酶A的形成;同样脂肪酸氧化过程中也需要乙酰辅酶A参与,克菌丹亦能抑制脂肪酸氧化。

杀线虫剂

叶钟音用于土壤或植物以杀死植物寄生线虫或减少线虫的虫口数,从而保护植物不受线虫为害的化学药剂。植物线虫病害的化学防治最早可追溯到19世纪以二硫化碳等化学药物用于土壤,试图抑制根瘤线虫,但未能获得满意的结果。1943年凯特(Cater)发现D-D混剂是现代杀线虫剂的开端,随后二溴乙烯等不饱和卤代烃等杀线虫剂陆续被开发。1956年除线磷()作为第一个有机磷土壤杀线虫剂出现。

作用机理

杀线虫剂的作用机理与杀虫剂相同。卤代烃具有强的脂溶性,容易渗透线虫体壁和卵壳,通过烷基化或氧化反应破坏虫体呼吸作用,导致线虫麻痹瘫痪而死。有机硫杀线虫剂威百亩、棉隆在土壤中通过分解产生异硫氰酸酯、甲基胺、甲醛、硫化氢等,其中异硫氰酸酯(—N—C=S)是一种很强的生物毒性基团,可以使线虫体细胞中含—SH和—NH2的酶失去活性,从而使线虫致死。有机磷杀线虫剂对线虫胆碱酯酶具抑制作用,使神经传递受阻而导致线虫死亡。氨基甲酸酯类的梯灭威进入植物体内后,在酶的作用下形成亚砜和砜的代谢产物,它们都是胆碱酯酶抑制剂。其中砜的代谢物对线虫的活性高于亚砜的化合物。

应用

具有熏蒸作用的杀线虫剂,因对植物具毒害,只能在种植前使用,以专门的器具注入土壤,全面施用(苗床)或沟施、穴施。为促使其挥发和在土壤中的扩散,最适宜的土壤温度为21~27℃,土壤湿度5%~25%。用药与播种(种植)的间隙期视季节而定,一般15~20天。触杀性的杀线虫剂可以在种植前、种植时进行土壤处理,丙线磷、克线磷可用于浸根、浸鳞茎。杀线威、克线磷可作叶面喷洒。

毒性

具熏蒸作用的卤代烃、有机硫等杀线虫剂对人畜毒性低,而有机磷和氨基甲酸酯类杀线虫剂对人畜毒性大,如梯灭威的原药对大鼠口服致死中量为0。93毫克/公斤,属于剧毒。呋喃丹的口服毒性大而经皮毒性低。这类杀线虫剂有的在土壤中能维持较长的残效,如克线磷药效维持达几个月,梯灭威在土壤中也不易分解,连续多年使用影响地下水的质量。另外早期使用的二溴氯丙烷对试验动物有致癌和致突变作用,在工厂生产中可引起男性不育。

种类

杀线虫剂的品种约30余种,常用的仅10余种(见表),其中具熏蒸作用的土壤杀线虫剂用量已日趋减少,而代之以触杀性和具内吸作用的杀线虫剂。

植时土壤处理内吸异丙三唑磷植时土壤处理触杀性甲基异柳磷植时、生长期土壤处理、浸鳞茎、根触杀性丙线磷植后、植时、生长期土壤处理、浸根、叶面喷洒内吸克线磷有机磷

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回复日期:2020-07-18 热度:583