1、第五章 杀菌剂第一节 概述 杀菌剂( Fungicide) 是一类用来防治植物病害的药剂。 初期杀菌剂的含义即为杀死真菌或抑制其生长的化学物质。 随着杀菌剂的发展,科学的定义包括能够直接杀死或抑制植物病原物生长发育的农药,或一些对病原菌无直接生物活性,而是通过改变病原菌的致病过程或通过诱导植物产生抗病性,从而达到防治植物病害目的的药剂。 一、什么是杀菌剂从字义上来看: “杀死 ”“ 抑菌 ”包括:( 1)抑制生长,使菌丝不能伸长,停止生长;( 2)对菌无毒,改变病菌致病过程,或是诱导植物的抗病能力。 主要表现为:1. 杀菌剂作用病菌致使病菌中毒的症状菌丝生长受阻,畸形,扭曲等;孢子不能萌发;各
2、种子实体、附着孢不能形成;细胞膨胀,原生质瓦解,细胞壁破坏。2. 杀菌和抑菌的区别( 1) 从中毒症状上看:杀菌主要表现为孢子不能萌发,菌体干缩、死亡、瓦解。抑菌则表现为菌丝生长受阻(不是死亡),药剂解除后可恢复生长。( 2) 从作用机制看:杀菌主要是影响了生物氧化 能的生成 (孢子萌发需要较多的能量)抑菌主要是影响了生物合成 (菌丝生长耗能少)( 1) 药剂本身的性质一般说来,重金属盐、有机硫类杀菌剂多表现为杀菌作用;内吸性杀菌剂、农用抗菌素类则多表现为抑菌作用; 杀菌和抑菌二者不能截然分开,一个杀菌剂表现哪一种作用,也和下列因素有关。( 2) 药剂浓度低浓度 抑菌5mg/L苯来特,抑制白粉
3、菌丝生长;高浓度 杀菌500mg/L苯来特,影响孢子萌发。( 3) 药剂作用时间时间短,抑菌作用时间延长,杀菌作用二、杀菌剂发展简史及开发状况1. 简史第一时期 : 为上古时期至 19世纪 80年代以前 (主要以元素硫为主的古代天然药物时代 ) 公元前 1000年 ,古希腊诗人荷马 (Homer)在其著作中就描述了硫磺的防病作用;公元前 470年德莫克里图介绍用橄榄浸出液洒在植物上防治疫病;约公元 60年蒲林尼介绍用酒和捣碎的柏叶混合物浸种防治小麦霉病;公元 900年左右,中国民间开始使用砷制剂防治蔬菜病虫害。1705年,升汞( HgCl2) 开始用于木材防腐和种子消毒。随着植物病害病原学理论
4、的形成, 1761年Schulthess首次将硫酸铜用于防治小麦黑穗病 ;1802年 ,William Forsyth首次研制出石灰硫磺合剂,并应用于防治果树白粉病,此后各种元素硫和石硫合剂在欧洲和美国进一步得到应用。第二时期 : 19世纪 80年代至 20世纪 30年代中期(主要以波尔多液为代表的无机合成杀菌剂时代 ) 1874年,法国爆发葡萄霜霉病。 1882年, 法国波尔多大学 Millardet发现波尔多液,开创了铜制剂时代。被称为 “ 杀菌大王 ” ,是一个里程碑。“ 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 ”植病工作者被戏称为 “ 拿着喷雾器的植物学工作者 ”1930
5、年我国浙江省植物病虫防治所建立了中国最早的农药研究机构,研发出铜制剂、硫制剂、砷制剂和汞制剂用于植物病害防治。 早期品种:硫酸铜、王铜 (碱式氯化铜 )、波尔多液,存在安全性问题(药害);当前:美国固信公司,可杀得(氢氧化铜) WP; 日本北兴化学株式会社:加瑞农(氢氧化铜、春雷霉素) WP;诺华:靠山(氧化亚铜)水分散剂。第三时期 : 20世纪 30年代中期至 60年代。主要是 以福美类和代森类为代表的有机合成保护性杀菌剂时代。1934年 Tisdale和 Williams与 Martin同时发现并各自报道了对植物相对比较安全、而对植物病害具有显著控制作用的一类有机硫保护性杀菌剂,即二硫代氨
6、基甲酸衍生物(福美类),标志着人类进入人工合成有机杀菌剂防治植物病害的新纪元。主要品种有 :代森锰、代森锌、代森锰锌、代森铵;该类药剂具广谱性,对大部分病害有较好的防治作用。第四时期 : 20世纪 60年代至 80年代。主要以萎锈灵,苯菌灵、甲霜灵、三唑酮和嘧菌酯为代表的内吸性有机杀菌剂的涌现和广泛应用时代。早在 50年代初,就进行了以威菌磷为代表的有机内吸性杀菌剂研究,进行了诸多探索,直至60年代中期,以萎锈灵为代表的丁烯酰胺类和以苯菌灵为代表的苯并咪唑类杀菌剂的研究成功,才标志着人类采用化学药剂控制植物病害取得重大突破。 目前使用较多的有:甲霜灵、苯霜灵、恶霜灵、乙磷铝、霜霉威、霜脲氰。当
7、今的甲氧基苯甲酸类和嘧啶胺类杀菌剂 2. 研究发展状况研究发展状况( 1) 内吸性杀菌剂迅猛发展。初期,木质部传导, 1966年,萎锈灵; 1969年,苯来特。双向输导, 1977年,甲霜灵。1996年,嗜球伞果素类(甲氧丙烯酸酯类)嘧菌胺,可同时防治卵菌和担子菌引起的病害。嘧菌胺是历史上上第一次使用一种内吸剂就可以同时防治白粉病和霜霉病。( 2)杀菌剂作用机理研究取得飞跃发展。新作用机理将是研究开发的目标,如苯氧喹啉抑制嘧啶生物合成过程的二氢乳清酸脱氢酶,苯胺嘧啶类杀菌剂抑制甲硫氨酸生物合成等。( 3)新品种开发的手段发生了新变化。经验筛选 生物合理设计( 4)病原菌抗药性问题日益严重。(
8、5)无杀菌毒性化合物成为第四代杀菌剂。三环唑与烯丙苯噻唑等是较早使用的无杀菌毒性化合物。 1996年,植物防卫激活剂 “ Bio”(活化酯 )被商品化三、杀菌剂在农产品和食品安全中的作用 19世纪末至 20世纪中叶,有效地控制了一些重大植物病害的为害。例如,波尔多液挽救了欧洲葡萄生产和酿酒工业;砷、汞、铜制剂和取代苯类杀菌剂进行种子处理,有效控制了禾谷类作物黑穗病,使严重为害地区粮食增产 30%以上。 现代选择性杀菌剂的广泛使用,不仅减少了产量损失,也改善了农产品的质量,从而提高了农产品的商品性和食品安全性,降低了农产品的价格。 但效果不是显而易见,使用技术要求也相对较高,所以应用水平与植物保
9、护科学技术水平有关。杀菌剂占农药总量的 22.7%,杀虫剂 26.6%。1. 药剂品种老化单一,尤其表现在卵菌纲病害的 防治上。乙磷铝 甲霜灵2. 病害抗药性日趋严重。3. 制剂加工技术滞后影响药效发挥,滥用现象普遍存在。我国主要是 WP悬浮率的行业标准较低。4. 缺乏植保技术人员和推广人员,没有健全的服务体系。四、我国病害防治中存在的主要问题因此不能:( 1)及时准确地进行预测;( 2)制定合理的防治方案。导致滥用农药现象严重,抗药性产生,药效下降(或出现药害)( 1)用药次数增多( 2)单一品种( 3)施药不及时( 4)剂量不准确( 5)喷施药液量不足第二节 植物病害化学防治策略和植物病害
10、化学防治原理 消灭病害 “ 可忍受 ”共存,强调综合治理。1. 搞好田间卫生 : 如铲除越冬(越夏)病菌,减少初次侵染源。2. 合理的栽培管理 : 如轮栽、调节播种期和收获期,减少寄主感病期与病原物活动期之间的吻合 。3. 生物防治4. 化学防治和抗病品种的应用一、植物病害化学防治策略4. 化学防治和抗病品种的应用此外,在化学防治中使用药剂,必须考虑 :( 1) 病害种类( 2) 作物:衡量经济价值( 3) 药剂的组合( 4) 时期二、植物病害化学防治原理(一) 化学保护 protection在植物得病之前,使用杀菌剂消灭病菌或防治病菌侵入,主要有两个途径:1. 在菌源上施药( 1)处理病菌越
11、冬场所、中间寄主或土壤。对于一些土传病害,如棉花黄萎病等,可于秋天翻地时用杀菌剂进行土壤处理。( 2)处理带菌种子和苗木。对于以种子带菌为主的病害,如小麦腥黑穗病菌,采用药剂拌种常可收到十分满意的效果。石灰水浸种对 小麦散黑穗病菌、稻瘟病菌等也很有效。( 3)处理发病中心。田间发病中心对田间未发病的植株来说,也是一种菌源。在苗期稻瘟病田间中心施药,对于减轻此病的流行很有效果。2. 在保护对象上施药在田间生长的,尚未发病而可能被侵染的植株上施药是化学保护最有效的一条途径。此种杀菌剂( 1)残效期较长;( 2)一般以 WP、 胶悬剂、胶体剂为主;( 3)要求全覆盖,粘着性能好。(二) 化学治疗 c
12、ureness在 植株感病或发病后,施用杀菌剂,使杀菌剂对植物或病菌发生作用,从而改变病菌的致病过程,达到减轻或消灭病害的目的,主要有三种方法:1. 表面化学治疗有些病菌主要在植物表面附着,如小麦白粉病菌以吸孢或吸盘伸入寄主植物组织,施用石硫合剂,可使菌丝萎缩、脱落,可称铲除作用。用于表面化学治疗的不一定是内吸性杀菌剂。2. 内部化学治疗严格地讲,化学治疗主要指这种情况。药剂进入,直接(或经转化)作用于病原菌。用于内部化学治疗的杀菌剂必须是内吸性杀菌剂。如粉锈宁防治小麦条锈病,井岗霉素防治水稻纹枯病。3. 外部化学治疗与表面化学治疗相似,主要用于果树病害防治。在树干或大枝条树皮被侵染、发病后,先用刀将病部刮去,然后在伤口处用以杀菌剂,涂以保护剂、防水剂。这种方法在辽宁防治苹果腐烂病方面得到了大力推广。