1、21世纪的农药,主要内容：1、农药的概念2、农药的发展历史3、农药的作用4、农药的分类5、我国农药工业的现状和特点 6、21世纪农药的展望,1 农药（pesticide）的概念,1.1 定义根据农药管理条例，目前我国所称的农药主要是指用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草和其它有害生物以及有目的地调节植物、昆虫生长的化学合成或者来源于生物、其它天然物质的一种物质或者几种物质的混合物及其制剂。它们中有些还广泛用来防治卫生、畜牧、水产等方面的病虫害。此外，提高药剂效力的辅助剂、增效剂等也属于农药的范畴。例如，农药增效剂胡椒基丁醚是一种效果很好的农药增效剂，广泛用作拟除虫菊酯类农药的增效剂
2、，增效倍数从7.8倍到200多倍。,最近几年，农学家已将农药本身的概念进行重新定义，由原来的“杀死”（pesticide）演变为“调控”（regulator），新的农药的概念已不再强调对靶标的杀死作用，而谋求对靶标的生物调控，即通过用各种活性物质来调节、改变和抑制有害生物体在不同阶段的生长、发育及繁殖，从而达到防治有害生物，保护有益生物的目的。这种农药新概念既符合与自然和生态相协调的理念，又避免了对环境和人类的伤害，符合时代潮流，因此，很快得到普遍认同，目前，这类农药品种正在被大量的开发、推广和应用。,1.2 作用对象 农药的作用对象：病原微生物、昆虫、螨虫、 线虫、杂草、鼠等 医药的作用对象
3、：人,1.3 涉及到的学科农药涉及到化学（特别是有机合成）、生物学、农学、环境保护学、医学、化学工程和计算机、剂型等学科和技术，是一项典型的理论实践紧密结合，各学科交叉渗透的高新技术。医药涉及到化学（特别是有机合成）、生物学、医学、化学工程和计算机、剂型等学科和技术，也是一项典型的理论实践紧密结合，各学科交叉渗透的高新技术。,2 农药的发展历史,农药的使用可追溯到公元前1000多年。在古希腊，已有用硫磺熏蒸害虫及防病的记录，中国也在公元前57世纪用莽草、蜃炭灰、牡鞠等杀灭害虫。农药的发展历史，大致可分为两个阶段：在20世纪40年代以前以天然药物及无机化合物农药为主的天然和无机机药物时代，从20
4、世纪40年代初期开始进入有机合成农药的时代。,2.1 天然和无机机药物时代早期人类常常把包括农牧业病虫草害的严重自然灾害视为天灾。以后，通过长期的生产和生活过程，逐渐认识到一些天然物具有防治农牧业有害生物的性能。到17世纪，陆续发现了一些具有实用价值的农用药物。把烟草、松脂、除虫菊、鱼藤等杀虫植物加工成制剂作为农药使用。1763年，法国用烟草及石灰粉防治蚜虫，这是世界上首次报导的杀虫剂。1800年，美国人Jimtikoff发现高加索部族用除虫菊粉灭杀虱、蚤，其于1828年将除虫菊花加工成防治卫生害虫的杀虫粉出售。1848年，T.Oxley制造了鱼藤根粉，在此时期，除虫菊花的贸易维持了中亚一些地
5、区的经济。这类药剂的普遍使用，是早期农药发展史的重大事件，并至今仍在使用，另外，红海葱和马钱子碱在早期也曾作为杀鼠剂使用。,自公元900年，中国使用雄黄(三硫化二砷)防治园艺害虫以来，从19世纪70年代20世纪40年代中期，发展了一批人工制造的无机农药。最早开发的无机农药当数185l年法国M.Grison用等量的石灰与硫磺加水共煮制取的石硫合剂雏型Grison水。到1882年，法国的P.M.A.Millardet在波尔多地区发现硫酸铜与石灰水混合液有防治葡萄霜霉病的效果，由此出现了波尔多液，并从1885年起作为保护性杀菌剂而广泛应用。其它如，砷酸钙、砷酸钠等被大量用作杀虫剂；亚砷酸盐、硼酸盐、
6、氯酸盐等被用作灭生性除草剂；亚砷酸、黄磷、硫酸铊、碳酸铜、磷化锌被用作杀鼠剂。目前，无机农药中的波尔多液及石硫合剂仍在广泛应用。,2.2 有机合成农药时代2.2.1 有机合成农药的前期 在这一时期，是有机合成农药迅速发展的阶段。到70年代中期，世界农药产品已达1300种，年产超过5000吨的大吨位产品达3040个，农药产量达200万吨。,2.2.2 当代有机合成农药由于高残留农药的环境污染和残留问题，引起了世界各国的关注和重视。从70年代开始，许多国家陆续禁用滴滴涕、六六六等高残留的有机氯农药和有机汞农药，并建立了环境保护机构，以进一步加强对农药的管理。如世界用量和产量最大的美国，于1970年
7、建立了环境保护法，其把农药登记审批工作由农业部划归为环保局管理，并把慢性毒性及对环境影响列于考察的首位。其后又对已登记品种连年加以审查。以后，世界许多国家也纷纷仿效行之。据1990年美国公布的撤消登记、停止使用的农药达31种，其中包括：滴滴涕、六六六、杀虫脒、氟乙酰胺、毒杀芬等。,鉴此，不少农药公司将农药开发的目标指向高效、低毒的方向，并十分重视它们对生态环境的影响。通过努力，开发了一系列高效、低毒、选择性好的农药新品种。随着对农药管理工作的加强，同时，由于科技水平的发展，人们把对新农药开发的目标转向易降解、低残留、高活性及对非靶标生物比较安全的方向。,3 农药的作用,我国现有人口已达13亿，
8、并且每年以1700万人的速度增加，而耕地面积却逐渐减少。如何在有限的耕地上满足对粮食不断增长的要求，将是我国现代化进程中一个极为重要的问题。农业是国民经济的基础，农药在农业现代化进程中具有十分重要的作用。发展高效农业若没有现代化的植物保护措施，农作物的保收增产将无法实现。据有关统计，若不用农药，下列农作物损失的产量为：玉米30，大豆57，棉花39，水稻57，而世界谷物每年因病虫草鼠害所造成的损失竞达30之多，各发达国家目前仍依赖农药来保证农作物的产量与质量。通过化学防治，每年粮食挽回损失5400万吨，仅此一项，减少农业直接经济损失600多亿元，每使用1元农药，农业可获益达816元。,此外，农药
9、在预防人、畜疾病，发展卫生事业，保障人民健康方面也有重要贡献。例如，在印度，死于疟疾的人数曾高达每年75万，由于使用了杀虫剂，到60年代末死亡人数已下降到每年1500人。l946年斯里兰卡的疟疾患者为280万，因为广泛使用了杀虫剂DDT，到l961年，患疟疾者仅有ll0人。,4 农药的分类,4.1 按来源分类： （1）无机农药：由天然矿物原料加工制成的农药。 （2）植物性农药：是用天然植物加工制造的，所含有效成分是天然有机化合物。 （3）微生物农药：是用微生物及其代谢产物制造成的。 （4）有机合成农药：即人工合成的有机化合物农药。生物农药：可用来防除病、虫、草等有害生物的生物体本身及源于生物,
10、 并可作为“农药”的各种生理活性物质。,动物体农药：天敌昆虫、捕食螨、转基因昆虫等生物体农药 植物体农药：转基因作物微生物体农药：真菌、细菌、病毒、线虫、微孢 子虫 等 生物农药 植物源生物化学农药：毒素、激素、防卫素、植物源昆虫激素、异株克生物质等生物化学农药 动物源生物化学农药：昆虫信息素、昆虫激素、毒素等微生物源生物化学农药：抗生素、毒素类等,生物农药具有对防治对象的选择性强，可以专一性作用于靶标有害生物；对人畜等生物比较安全，与环境的相容性好；对天敌比较安全；不易产生抗性；生产工艺比较简单；开发与登记费用低于化学农药等优点。而且能很容易被整合到与环境相容性好的可持续系统中去，还是唯一能
11、符合快速发展的“有机农业”所需要的产品。正是由于生物农药的这些优点，在市场上它也日益受到人们的青睐。,但生物农药存在稳定性相对较差，防治效果缓慢，防治对象单一以及价格比化学农药高、农民在接受生物农药时还存在心理和认识上的误区等缺点。中国科学院院士李正名认为，在日益重视生态环境保护的今天，生物防治等一些有益环境的防治措施固然是发展方向，但这并不意味着可以偏废化学农药的使用。更何况已出现了用高新技术开发的新型绿色农药。在全球每年320亿是元销售量的农药中，生物农药仅占1.5。其主要原因是目前的生物农药药效来得比较慢，真正对付突如其来的虫灾，化学农药仍是主流。例如，在国外直接用于加工农药并较多应用的
12、仅有烟草、鱼藤、除虫菊、印楝和马钱子碱5种，其销售额仅几千万美元；而以植物源农药活性成分为母体化合物经化学修饰而成的农药有120种以上，其销售额达几十亿美元。,4.2 按作用对象分类： （1）杀虫剂：用来防治有害昆虫的化学物质。 （2）杀菌剂：用来防治植物病原微生物的化学物质。 （3）除草剂：用以防除农田杂草的化学物质。 （4）杀螨剂：用来防治蛛形纲中有害种类的化学物质。 （5）杀鼠剂：用来防治害鼠的化学物质。 （6）杀线虫剂：用来防治植物病原线虫的化学物质。 （7）植物生长调节剂：用来促进或抑制农林作物生长发 育的化学物质。 （8）杀软体动物剂：用来防治有害软体动物的化学物质。,5 我国农药
13、工业的现状和特点,5.1 我国农药工业的现状2004年我国农药行业受农产品价格上涨、国家农业政策等利好因素的影响，行业运营能力逐步加强，盈利水平明显提高。2004年我国农药行业全部650家累计实现工业产值473.2亿元，比上年增长25.4；产品销售收入468.9亿元，比上年同期增长26.2；利润总额19.2亿元，同比增长1.09倍；利税总额28.2亿元，增长63.4。从农药产品结构来看，2004年1-12月份全国化学农药累计产量86.96万吨，同比上年增长12.6；杀虫剂产量为42.47万吨，同比上年增长3.5；杀菌剂产量为9.09万吨，同比上年增长17.9；除草剂产量为22.98万吨，同比上
14、年增长17.7。2004年共出口农药39.1万吨，比上年增长42；出口创汇12.86亿美元，增长62.5；其中出口杀虫剂14.7万吨，增长51；杀菌剂5.8万吨，增长39.6；除草剂17.5万吨，增长40。进口农药2.8万吨，比上年下降2.8。全年农药进出口贸易顺差10.4亿美元，比上年增长74.4，在石化行业中顺差最大。,5.2 我国农药工业的特点5.2.1 调整农药品种结构，不断开发投产高效新品 种5.2.2 部分农药的生产工艺技术达到国际先进水平5.2.3 农药科研从仿制转向创制5.2.4 深化改革，涌现出一批企业集团和股票上市公司5.2.5 对外合作及出口贸易稳步发展5.2.6 农药行
15、业管理逐步法制化,5.2.1 调整农药品种结构，不断开发投产高效新品种1983年国家停止生产六六六和滴滴涕等有机氯农药品种，此后又相继禁止生产二溴氯丙烷，氟乙酰胺，毒鼠强，杀虫脒，除草醚等品种，同时又集中力量开发投产了一批高新品种，积极调整农药产品结构，使各类农药品种基本配套。1997年生产农药原药品种187个。,5.2.2 部分农药的生产工艺技术达到国际先进水平早在20世纪60年代开发的敌敌畏双溶剂法生产工艺属世界首创，最近经过技术改造，在大生产中双溶剂法生产敌敌畏的收率已提高到88以上，原油含量达98以上。“六五”攻关的粉锈宁，原药质量已超过国外同类产品的水平，另外，甲萘威、克百威、灭多威
16、、异丙威等原油含量都达到了9799的高水平。,5.2.3 农药科研从仿制转向创制到目前为止，我国已经研制投产的200多个农药品种，基本上都是仿制国外品种，仅有杀虫双、多菌灵、叶青双、克草胺、溴氟菊酯、单嘧磺隆、SYP-L190等少数几个品种是国内创制(或部分创制)，所占比例不足2。1996年国家成立了南北2个国家级农药创制中心，在几年时间内已取得了一批国内外技术专利， 创制出一批很有发展前景的新型活性化合物及生物农药，标志着我国农药科研开发已开始步入创制阶段。,5.2.4 深化改革，涌现出一批企业集团和股票上市公司我国现已取得农药生产许可和登记的农药生产、加工、包装厂点达1600余家，县以上原
17、药生产厂家约230家，其中50家骨干企业，12家重点企业。近10年来，通过改组和改制，建成了一批综合实力相对较雄厚、科工贸结合的企业集团或股份制企业，如沙隆达、山东农药、福建三农、中西药业、钱江生化、湖南海利、南京红太阳、江苏化工农药、扬农化工、南通江南农药化工、江苏永联、浙江新安化工、杭州农药化工、湖州菱化、大连瑞泽、山东华阳等集团公司以及杭州农药总厂、天津农药总厂、青岛农药厂等。,5.2.5 对外合作及出口贸易稳步发展由于我国投资环境不断改善，加之农药市场广阔，吸引了全球各大著名跨国农药公司纷纷前来投资合作办厂，引进了一批新型高效品种、先进工艺技术及企业管理经验，促进了我国农药工业整体技术
18、水平的提高。主要农药合资企业有艾格福天津有限公司，上海杜邦农化有限公司，江苏富美实植保公司，广东龙扎有限公司，罗纳普朗克杭州农化有限公司，罗姆哈斯南通有限公司，拜耳上海有限公司等。从我国农药进出口贸易统计的数据来看，2004年我国农药使用量25.9万吨，出口量43.5万吨，出口量已超出国内使用量近两倍，农药进口总额达到1.5亿美元，出口总额达到11.9亿美元，同比增长62.5。可以说农药出口成为拉动我国农药工业发展的主动力。,5.2.6 农药行业管理逐步法制化1997年5月国务院颁布实施的农药管理条例，是第1部农药管理的国家法规，是按照建立社会主义市场经济体制，促进农药工业健康发展，保护农村生
19、态环境，更好地为农业生产服务的要求制定的，它的颁布实施标志着我国农药生产、经营、使用及管理已纳入规范化法制化轨道。,5.3 我国农药工业存在的问题5.3.1 农药品种老化，新品种少，结构不合理5.3.2 工艺技术落后，产品质量较差5.3.3 企业小而分散，重复建设严重，缺乏竞争力 5.3.4 经费严重不足，制约了农药科研开发,5.3.1 农药品种老化，新品种少，结构不合理世界上经常使用的农药品种约500多种，而我国仅能生产约200种，其中产量较大的基本品种仅10余种，绝大多数是老的杀虫剂品种。在各类农药产量中，以杀虫剂为主体，占总产量的70，除草剂和杀菌剂占16和10；而发达国家农药结构中，一
20、般杀虫剂占30，除草剂占4548，杀菌剂占18。我国的杀虫剂中，有机磷杀虫剂产量占70，在有机磷杀虫剂中，少数几个高毒品种产量又占70。,5.3.2 工艺技术落后，产品质量较差世界农药生产向高科技化、精细化、自动化及生物技术发展，而我国总体上说还处于单缸、间歇、手工操作，在微机自控，高效催化，高度纯化，定向主体合成，生物技术应用等方面与发达国家差距较大。工艺技术落后，造成产品质量差，不少产品原药含量较国外先进水平低510，而且各厂水平相差很大，物耗多，成本高，污染严重，劳动生产率低。国外农药制剂加工向无溶剂、水基、固体化发展，而我国仍以可湿性粉剂、粉剂、水剂为主。,5.3.3 企业小而分散，重
21、复建设严重，缺乏竞争力随着农药市场竞争日趋激烈，环保压力增强，科研费用增大，各大农药公司纷纷合并改组成为更大的企业集团， 如艾格福、诺华、陶氏益农等。1997年全球10家大的企业集团销售额占全球农药销售额80以上，而我国农药销售额仅为25亿美元，占全球销售额的78， 但生产厂点达1600多家，厂点多，小而分散，经济实力差，抗市场风险能力弱，同时因重复建设，产品质量低、供过于求，造成市场无序竞争，反过来影响企业经济效益，而市场需求的高效产品又无力发展。,5.3.4 经费严重不足，制约了农药科研开发目前我国尚未真正形成1个自主创新农药体系，也还没有1个农药研究院所达到世界公认的GLP水平。1993
22、年汽巴嘉基、杜邦、拜耳、陶氏益农公司农药科研开发费用分别达2.93亿、1.97亿、1.80亿、1.75亿美元，分别占农药销售额的10.6、9.8、10.6和10.9。而我国每年用于农药科研开发的费用仅为1500万2000万元，严重制约了农药工业自身持续、健康发展，也无法与国际市场竞争。,6 21世纪农药的展望,大半个世纪以来有机合成农药的发展历史表明，尽管目前的农药仍然存在许多明显的缺点，特别是对环境的污染，进而造成对人类健康的威胁是不容忽视的，但它给人类带来的好处更为明显。人类从使用农药中得到的利益是巨大的，也是有目共睹的。早在60年代初，美国作家L.Carlsor以其名著寂静的春天为先导，
23、在世界范围内掀起非难农药，甚至主张取消农药的浪潮。但40多年过去了，农药并未取消，而是朝着更健康的方向在发展。世界人口33年之间增加了一倍，是以几何级数在增加。对于增加的人口所需食粮起保证作用的主要还是农药。如果粮食不足，在议论可否使用农药之前，人类的几分之一非饿死不可。所以不应单纯地提出放弃农药，而应该把现在的农药努力改造成安全性更高的无污染农药，或称无公害农药。,从60年代高残留汞制剂的禁用以及代汞剂的出现，70年代某些有机氯农药在许多国家的禁用，以及7080年代许多超高效药剂，如拟除虫菊酯杀虫剂，磺酰脲类除草剂等的出现，这些事实有力地说明，农药在其发展过程中，正在个断地克服自身的缺点，朝着发展高效、低毒、低残留的绿色农药的方向稳步前进。可以预料，未来的农药将会比今天的农药更安全、更高效，它们对人类的贡献也会更大。,
