1、1,农业有机化学,主讲人：,杨秀利,2,病虫害是人类从事农业生产的大敌：,马铃薯晚疫病、小麦锈病流行起来损失巨大。,至于虫害，更是触目惊心：,3,2004年11月17日，百万蝗虫突袭开罗，数以百万计的蝗虫出现在埃及首都开罗上空：,4,据统计，全世界每年因虫害造成农业(含林业)损失达13.8，因病害使农业(含林业)损失11. 6。全世界因病虫害造成的损失每年均在750亿美元以上。,人类与农业病虫害斗争的一大主要法宝就是化学防治法，其武器便是农药。,农药的使用可追溯到公元前1000多年古希腊；,但最初人们只是根据直观经验，利用这些天然物质对一些有害生物进行零散的防除，在长达几千年的历史过程中并未形
2、成农药的商品概念。,中国是使用药物防治农作物病虫草害很早的国家，公元前7世纪 公元前5世纪：,5,、第一代农药：天然有机产物,（20世纪40年代以前）如：除虫菊、鱼藤、烟碱等,就世界范围来看，农药的商品化始于欧洲。,约在19世纪中期，三大杀虫植物：除虫菊、鱼藤和烟草作为世界性商品开始在市场销售，随后出现的砷酸铅、砷酸钙以及硫酸烟碱的工业化生产，则标志着农药已成为化学工业产品。,1除虫菊,6,除虫菊是一种植物，其杀虫的有效成分是除虫菊酯,7,2鱼藤,豆科鱼藤属中的一种，学名Derris ellipitica Benth.,常绿藤本植物。野生分布于亚洲的热带地区。热带各地作为杀虫剂原料作物栽培。,
3、8,广州增城增江西岸古藤园内的千年古藤：,白花鱼藤,9,蝶形花科鱼藤属 多生于沿海河岸灌丛或红树林中。根、茎、叶含有鱼藤酮约5，可作杀虫药。,10,藤本植物,11,奇数羽状复叶,12,总状花序,13,花聚生 蝶形花冠 白色或粉红色,14,鱼藤的标本,15,植物性杀虫剂化学研究的奠基人黄瑞纶 （）,黄瑞纶，字子荣，年月日出生于河北省任丘县。升入金陵大学化学系。他学习勤奋，善于思考，对有机化学和分析化学尤感兴趣。年夏毕业时，荣获“斐陶斐”金钥匙奖，并留化学系任助教。,年，黄瑞纶在浙江大学任教期间，特别致力于国产植物性杀虫药剂的研究。,16,雷公藤根皮是当地菜农应用最广的杀虫剂。,前人曾从根皮中分离
4、得一种红色色素“雷公藤红” 和一种多元醇“半乳糖醇” 。,经黄瑞纶深入研究，于年春指出，“半乳糖醇”毫无杀虫力，“雷公藤红”的杀虫效力也极差。,经过他反复分离和试验所得到的一种白色生物碱，对一些害虫具有强烈的胃毒作用，而对高等植物和动物则是安全的。这种生物碱是黄瑞纶首次发现的，并定名为“雷公藤碱”。同时指出，这种碱不是单一的化合物，有待进一步分离纯化和测定其分子式。,17,直到二十世纪年代，经伯罗萨（Beroza）等人用色层分析法分析证明，雷公藤碱是种类似的植物碱的混合物。,毒鱼藤是有毒鱼作用的一类藤本植物的统称。广西农事试验场栽培的有两种，一为当地早已引种的厚果鸡血藤，俗称毒鱼藤，另一为黄瑞
5、纶于年秋从越南引进的毛鱼藤。,毛鱼藤是一种极有发展前途的杀虫药用植物。迄今仍在两广种植。,适用范围：是防治无公害农作物，如蔬菜、果树、茶叶、烟叶等作物害虫的理想杀虫剂。,18,3烟碱（尼古丁）,是由烟草中提取得到的一种生物碱，是一种无色至淡黄色油状液体，水溶液呈碱性。,19,用途广泛：,可用于制造高效农药，对各类害虫，触杀，薰蒸或胃毒效果都很好，由于它是天然物质，它的最大特点是没有残毒，不造成二次污染，不产生抗药性，是保护生态环境的生物活性农药。,烟碱农药：,是一种高效、无残留、无公害污染、不产生抗药性的新一代生物农药。,20,21,22,23,、第二代农药：,1滴滴涕（DDT）,滴滴涕，二氯
6、二苯三氯乙烷 英文名：Dichlorodiphenyltrichloroethane,20世纪4070年代：如滴滴涕、六六六等,有机氯农药，防治病虫害效果更好,24,也就是在1962年，美国海洋生物学家蕾切尔卡逊Rachel Carson女士在其发表著作寂静的春天中高度怀疑。,蕾切尔卡逊 Rachel Carson,该书用夸张的手法描绘了滥用农药的悲惨前景，在世界上引起了强烈震动。,25,从前，在美国中部有一个城镇，这里的一切生物看来与其周围环境生活得很和谐。这个城镇坐落在像棋盘般排列整齐的繁荣的农场中央，其周围是庄稼地，小山下果园成林。春天，繁花像白色的云朵点缀在绿色的原野上：秋天，透过松林
7、的屏凤，橡树、枫树和白桦闪射出火焰般的彩色光辉，狐狸在小山上叫着，小鹿静悄悄地穿过了笼罩着秋天晨雾的原野。,寂静的春天选段,26,沿着小路生长的月桂树、荚蒾(jia mi)和赤杨树以及巨大的羊齿植物和野花在一年的大部分时间里都使旅行者感到目悦神怡。即使在冬天，道路两旁也是美丽的地方，那儿有无数小鸟飞来，在出露于雪层之上的浆果和干草的穗头上啄食。郊外事实上正以其鸟类的丰富多彩而驰名，当迁徙的候鸟在整个春天和秋天蜂拥而至的时候，人们都长途跋涉地来这里观看它们。另有些人来小溪边捕鱼，这些洁净又清凉的小溪从山中流出，形成了绿荫掩映的生活着鳟鱼的池塘。野外一直是这个样子，直到许多年前的有一天，第一批居民
8、来到这儿建房舍、挖井筑仓，情况才发生了变化。,27,从那时起，一个奇怪的阴影遮盖了这个地区，一切都开始变化。一些不祥的预兆降临到村落里：神秘莫测的疾病袭击了成群的小鸡，牛羊病倒和死亡。到处是死神的幽灵，农夫们述说着他们家庭的多病，城里的医生也愈来愈为他们病人中出现的新病感到困惑莫解。不仅在成人中，而且在孩子中出现了一些突然的、不可解释的死亡现象，这些孩子在玩耍时突然倒下了，并在几小时内死去。,一种奇怪的寂静笼罩了这个地方。比如说，鸟儿都到哪儿去了呢？许多人谈论着它们，感到迷惑和不安。园后鸟儿寻食的地方冷落了。在一些地方仅能见到的几只鸟儿也气息奄奄，它们战栗得很厉害，飞不起来。这是一个没有声息的
9、春天。这儿的清晨曾经荡漾着乌鸦、鸫(dong)鸟、鸽子、樫(jin)鸟、鹪鹩(jio lio )的合唱以及其他鸟鸣的音浪；而现在一切声音都没有了，只有一片寂静覆盖着田野、树林和沼泽。,28,蕾切尔卡逊Rachel Carson女士把造成这种恶劣影响的根源归结为新的合成杀虫剂。DDT进入食物链，最终会在动物体内富集 。,由于氯化烃会干扰鸟类钙的代谢，致使其生殖功能紊乱，使蛋壳变薄，结果使一些食肉和食鱼的鸟类接近灭绝 。,基于此，许多国家立令禁止使用DDT等有机氯杀虫剂。,由于在全世界禁用DDT等有机氯杀虫剂，以及在1962年以后又放松了对疟疾的警惕，所以，疟疾很快就在第三世界国家中卷土重来。,2
10、9,2004年的全国研究生政治考试 瑞士昆虫学家保罗.米勒因发明DDT，于1948年获得诺贝尔奖。DDT因其稳定性、溶脂性、药效普适性等特点，一度大量生产，普遍使用。后来DDT的使用造成严重的环境污染，被绝大多数国家明令禁止使用。这一事例表明（ ） A、 任何真理都是对客观实际的反映 B、 认识是从感性上升到理性的过程 C、 认识的根本任务是透过现象把握本质 D、 认识是在实践基础上不断深化的过程,正确答案：D,30,2六六六,六氯化苯、分子式：C6H6Cl6,六六六与滴滴涕同属有机氯杀虫剂，因其分子中含有6个碳原子、6个氯原子和6个氢原子而得名。,31,第二次世界大战后，六六六在许多国家大规
11、模生产。它在防治蝗虫等农作物害虫、林木害虫、畜牧害虫和家畜体外寄生虫方面，都曾起到重要作用。,32,、第三代农药：合成的有机磷农药,有机磷农药是继有机氯农药问世之后于20世纪40年代出现的，至今已有半个多世纪的历史，目前仍是合成农药的主要品种，仍然发挥着主力军的作用。,特点：高效、高毒、低残留,高效：指对病虫害而言，比有机氯效果高一、二百倍；,高毒：指对人畜而言；,低残留：指残留期短，易分解为无害有益的磷酸酯等化合物而为植物所利用。,33,典型代表：,对硫磷 （简称1605）、甲基对硫磷 （甲基1605）、乐果、敌百虫、敌敌畏 、乙烯利等。,34,、第四代农药：氨基甲酸酯等新型农药,特点：高效
12、、低毒、低残留,常用的氨基甲酸酯杀虫剂：如西维因、速灭威、巴沙等 。,35,、第五代农药：生物农药,生物农药一般是指用生物活体（菌丝体、半孢晶体、昆虫病毒等）防治病虫害的药剂，与化学农药相比生物农药具有以下优点：无残留、无公害、不污染环境、特性强即专一性作用于靶标有害生物。,目前国内外公认应用最多的有以下几类：,1、细菌性生物杀虫剂：,2、抗生素类：,3、昆虫病毒：昆虫病毒可引起1600多种昆虫和螨类发病，世界上已有30多种病毒杀虫剂。,36,二、有机肥料,凡能作为植物生长发育所需的营养物质或改善植物营养条件的物质统称为肥料。,无机肥料：如微量元素肥料、碳铵、硝铵、硫铵、氯铵、普钙、钾肥等等,
13、有机肥料：可分为天然有机肥料和合成有机肥料两大类,天然有机肥料又叫农家肥料：包括草炭、腐熟的人粪尿、厩(jiu)肥、堆肥(绿肥、杂肥)等等。,合成有机肥料：如尿素、石灰氮等。,37,1有机肥料的突出优点,能更全面地提供植物所需的各种养料 ，肥效持久，并且适合于各种作物、各种土壤。不论施用多少，对土壤和植物生长都不会产生不良后果，这是无机肥料难于做到的。,能使土壤中微生物活动增强。尤其是对于土壤中绝大部分细菌一一有机营养型细菌，它们新陈代谢所需要的碳和能量都来自土壤中的有机物质，有机肥料使它们“锦上添花”。,38,能大大改善土壤的结构，提高土壤的性能。土壤中的微生物，能使有机肥料分解产生大量的腐
14、殖质；有机肥料又反过来促使细菌大量繁殖并分泌出许多细菌粘液。其结果使土壤中有机胶体大量增加，有利于形成和改善土壤的团粒结构，从而提高土壤保水、保肥能力，提高透气渗水性能，并能更好地调节土壤温度，从而极大地有利于农作物的生长和增产。,能更好发挥土壤的潜在肥力。由于有机肥料增强了微生物活动，使土壤中各种有机化学生物化学反应频繁进行土壤中的有机物不断转化为氮、磷、钾等有效肥分，并调节土壤的酸碱性，从而更加有利于发挥土壤的潜在肥力。,39,有机肥料与无机肥料共用，可大大提高无机肥的肥效。天然有机肥料能结合可溶性的无机肥料从而既防止了无机肥的流失，又可防止无机肥局部浓度过高伤害作物的情况发生，起了缓冲作
15、用。,天然有机肥料取之不尽、用之不竭、制作方便、成本低廉更是无机肥料所无法比拟的。,40,2人粪尿有机肥料,有效成分举例：,一般情况下，按成年人人均一年排出粪尿500千克计算，其中含氮约425千克(相当于硫铵2125千克)、含磷约1，25干克(相当于骨粉55干克)、含钾约105干克(相当于草木灰233干克)。这些人粪尿能增产粮食45千克以上，相当于一个人三个月的口粮 。,41,3家畜粪尿有机肥料(厩肥),家畜粪尿和垫草或垫土及食物残屑组成的混合物经堆腐发酵后制成的有机肥料叫做家畜粪尿有机肥料或厩肥。,厩肥是一种非常好的有机肥料，植物所需要的营养元素几乎部有，无机矿物质成份含量也很均匀，有机质含
16、量多，是一种完全肥料，对改善和提高土壤团粒结构，促进土壤微生物活动，加强土壤腐殖化作用，增加土壤有效养料，提高土壤的渗水通风保肥性能都起了极好的作用，大大有利于农作物产量和产品质量的提高，因此是最重要的农家肥之一。,42,厩肥的肥效因家畜不同及垫圈的褥草或土质不同而异。经分析，羊粪尿的质量最好、猪次之，牛粪尿最差。各种厩肥有效养分比较如下：,43,厩肥的肥源充裕，肥效又好，因此在农业用肥中占据重要地位、据统计，一般一头猪排的粪尿年均2000多千克，可肥23亩农田，可增产粮食100150干克。1993年，我国生猪存栏数量3.91亿头，所产生厩肥总含氮量相当予尿素7535万吨(如果连马、牛、羊、鸡
17、、鸭、鹅、鸟等粪便都算在一起，其数字至少要翻番)而同年代国尿素的总产量也不过数百万吨，可见厩肥是多么重要的一种肥源。,44,4绿肥(堆肥),把野草等绿色植物割下来或把农作物收获后留下的篙杆堆起来，经照氧高温发酵沤制，所得到的有机肥料叫绿肥，又叫堆肥或沤肥。,45,绿肥由于它是以野生植物为主要原科，因此是取之不尽用之不竭的一种有机肥料由于它肥源广，成本低，肥效好，所以也是极为重要的一种有机肥料。它与人粪尿、厩肥一起号称三大农家肥。,46,5草炭有机肥料,草炭又叫泥炭，是古代沼泽地带的植物因地壳变迁被埋入地下，在过分潮湿和隔氧条件下，经生物、化学和物理作用，植物遗体部分分解成腐殖质或矿物质，部分植
18、物遗体仍残存所形成性能稳定的特殊有机化合物复合体叫做草炭。,草炭一般为黑色或棕褐色的疏松固体，其中有未经分解的纤维素、半纤素、木质素等有机物，也有经分解生成的腐殖质，还有部分或全部碳化了的植物以及一些矿物质。据分析，草炭中有机物的含量约为50一60含氯量约为2。因此它和人粪尿或家粪尿等堆腐后便可施入土壤。由于它的合氮量相当高(高于人粪尿及厩肥、绿肥)，也含有丰富的腐殖质，因此它也是一种非常好的有机肥料。,47,6尿素,尿素又叫脲，化学名称叫碳酰胺，因最先发现于尿中而得名。 人尿含尿素约1.52 。,现在用合成方法生产的尿素，是目前含氮量最高(467)的一种化肥。 1千克尿素的含氯量相当于22千
19、克硫铵，或13千克硝铵。或18干克氯铵，或26干克碳铵。,48,三、其它,例1：稻草的用途,49,例2：麸皮制淀粉,50,例3：麸皮制味精,51,例4：黄瓜的深加工,将黄瓜捣烂涂抹于皮肤上，长期坚持，则可扩张皮肤上的毛细血管，加快血液循环，促进皮肤上新陈代谢的进行，改善皮肤营养状态，从而使皮肤细腻润滑，保持弹性。因此它具有滋润和美化皮肤，项防皮肤粗糙的保健功能。,此外，它对消除粉刺、雀斑、老年斑及皮肤炎症，治疗皮肤烧伤，都有积极作用。它还可提高毛发的柔软性，增加毛发的光泽。黄瓜的这些妙处主要在于黄瓜油及它所含维生意所起的作用。,52,黄瓜深加工首先就是提取黄瓜中所含的黄瓜油，并进而利用黄瓜油的生理活性开发各种保健护肤美容化妆用品，如制取黄瓜美容霜、黄瓜护肤液、黄瓜皮肤消炎美容奶液等。,此外，农业有机器具与农用有机材料 在农业生产中也起着至关重要的作用。,
