杀虫药剂是农药中的一类,用于控制农、林业害虫及病媒昆虫的化合物或生物。自从《寂静的春天》出版以来,从环境友善出发的农药领域取得了长足的进展。
1.传统的化学农药正在不断地向环境友善方向发展
随着农药对环境日益严重的影响,部门对环境也越来越重视,同时也激励了农药工作者开发研制对环境友善的农药,发展对环境友善的施药技术。农药的使用剂量由代无机农药的十几公斤、几十公斤/公顷到目前的几克、几十克/公顷,说明农药在向化发展,从而减少了对环境的影响。对非靶标生物的毒性一直在降低,由过去的无选择性到目前的强选择性,有些药剂对高等动物基本,有些新型药剂对天敌有保护作用。
在农药的使用技术方面的成绩与发展主要体现在两个方面。一是新剂型的出现,过去常见的剂型主要有乳油、粉剂、可湿性粉剂等,近年来一些新的剂型如悬浮剂、干悬浮剂、热雾剂、冷雾剂、微胶囊剂等的出现都大大降低了有机溶剂的使用量,减少了有机溶剂对环境的污染和对操作人员的毒性。二是施药器械和技术的改进,如配合热雾剂和冷雾剂的施药器械、静电喷雾等
2.农药的基础研究正在深入个
近年来对农药的基础研究逐渐引起了有关科学家和有关部门的重视,特别是对有害生物体内新靶标,以及增效剂靶标的研究与利用近年来对杀虫药剂靶标的研究有了很大的突破,如GABA门控氯离子通道、钠离子通道、乙酰胆碱酯酶、乙酰胆碱受体、氧化磷酸化的解偶联等都得到了比较详细的研究。
生物(源)农药的开发与利用是近年来研究的一个热点生物农药由于对环境的安全系数较高,备受人们的重视,许多科技工作者致力于该领域的研究。微生物农药的研究主要集中在菌种的改良与筛选、剂型与使用技术的改进、菌种资源的收集与保存等方面。从植物当中发现新的农药模板,人工仿照合成或改造后合成也是开发环境友好型农药的途径之一。杀虫药剂对靶标生物的毒力通常是在实验室内用标准的试虫实验得出的。在严格的条件控制下,测定一个杀虫药剂对试虫的毒力大小的过程,称为生物测定。也可以通过生物测定来比较不同药剂对同一受试生物的毒力大小,或者不同生物或种群(品系)对同一药剂品种的敏感度的高低。生物测定结果可以用于害虫防治时的参考,但是不能把实验室的生物测定数据直接用于害虫防治。常用的杀虫药剂毒力的表示方法有以下几种
1.致死中量(LD0)
在一定的观察时间内,受试生物死亡一半需要的杀虫药剂量。单位为g/g、g/头等。
2.致死中浓度(LC0)
在一定的观察时间内,受试生物死亡一半需要的杀虫药剂浓度。单位为mg/L、g/m2等。
粉剂的粒子细度、喷粉性和分散性是其主要物理性能。粒子细度按规定要求在300目以下。粉剂由于不能被水湿润,不能分散或悬浮在水中,故不能兑水喷雾使用。粉剂中有效成分含量一般在10%以下。低浓度粉剂供喷粉使用;高浓度粉剂供拌种、制毒饵、制毒谷或土壤处理用。粉剂的缺点是易产生漂移,易污染环境或对周围敏感植物产生药害,其药效一般也不如液体制剂,如乳油等。其优点是成本低,使用方便,节省劳力,不需要水,可以通过添加黏着剂、抗飘移剂、稳定剂等改进其性能。DL粉剂就是经过改进的无飘移粉剂。粉剂是目前主要的剂型之一,而且还在向高浓度、混合剂方向发展。
可湿性粉剂是由原药和少量表面活性剂(湿润剂、悬浮剂和分散剂以及细粉状的载体(硅藻土、陶土)等一起经粉碎混合而成,当原药液体时,也需加入吸油性高的白炭黑。可湿性粉剂的pH值、被水湿润时间、悬浮率等是其主要性能指标。可湿性粉剂中有效成分含量一般为25%~50%。可湿性粉剂兑水喷雾,绝不能像粉剂一样直接喷撒
可湿性粉剂克服了粉剂的漂移性,药效也比粉剂提高。与乳油相比,可湿性粉剂还可以制成高浓度药剂,只需加入少量表面活性剂即可,不需溶剂,所以节省了原材料,也减少了溶剂对植物可能产生的药害和对环境的污染,但药效一般不如乳油好。可湿性粉剂正向高浓度、高悬浮率方向发展。
乳油是液体制剂,是由原药、溶剂、乳化剂、稳定剂、物性改良剂等经溶化、混合等制成的透明或半透明的浓厚溶液。加水稀释可自行乳化形成不透明的乳剂。
乳油的乳化性是其重要的物理性能,一般要求加水乳化后至少保持2h内稳定。乳化性能差容易造成药害和降低防治效果。乳油加工成本低,任何固体、液体或处于中间形态的原药只要能溶于有机溶剂都可以加工成乳油。乳油稀释、喷洒方便,药效高,防治成本也低。但是,乳油中含有大量有机溶剂,所以在加工、包装、运输、储存等过程中需要注意防火,而且乳油的流通费用也比较高。另外,乳油中的有机溶剂多为二甲苯等有毒品,对环境的污染问题也不容忽视。
悬浮剂是把有效成分为固体又难溶于溶剂的原药和分散剂、湿润剂、黏度调节剂、消泡剂、冰点调节剂、水等一起采用砂磨机进行超微粉碎而加工成的黏稠性糊状制剂。
悬浮剂是20世纪70年代初期出现的新剂型,兼有可湿性粉剂和乳油两种剂型的优点。悬浮剂的特点是没有剂造成的各种害处,包装可用廉价塑料瓶,助剂用量较少。其次,对有机溶剂溶解度小的原药也可制成悬浮剂,没有粉尘污染问题。但是,找到长期稳定的悬浮体系是很困难的,所以目前能实用的悬浮剂较少。对于凝固点在室温左右,水中溶解度在几百mg/L到百分之几mg/L或易于水解的原药,仍然难以制成悬浮剂。另外,由于目前的悬浮剂多是水性悬浮剂,所以,有些农药向靶标生物体内渗透不够,药效较差。悬浮剂较黏稠,难以从容器内倒出,给使用造成了不便。
氨基甲酸酯类杀虫剂
氨基甲酸酯类杀虫剂是继有机氯、有机磷之后出现的又一类重要杀虫药剂,具有作用迅速、选择性高、易分解、残留毒性小等优点,使用广泛。这类杀虫剂在杀虫效果和毒杀机制方面有很多特点:
(1)击倒快,残效期短,选择性强,杀虫范围不如有机磷类药剂那这类杀虫剂对人、畜的毒性一般较有机磷类杀虫剂低,无体内积蓄,有的品种对有机氯及有机磷类杀虫剂有抗性的虫也有效。但对螨类和介壳虫无效,对天敌安全。氨基甲酸酯类杀虫剂常用种类很多,如残杀威,主要为触杀剂,并具胃毒和熏蒸作用。混灭威的作用似残杀威,但无熏蒸作用。
(1)一般对高等动物急性毒性低,杀虫谱比较广
大多数品种对高等动物毒性低,在生物体内和环境中易降解,基本上没有慢性中毒现象,对鱼的毒性也较低,但对蜜蜂的毒性较高。
(2)毒性与其分子结构有着密切的关系
分子结构不同的氨基甲酸酯类杀虫剂的生物活性和防治对象有很大差别。
(3)对拟除虫菊酯类药剂有增效作用的增效剂,对氨基甲酸酯类杀虫剂也有明显的增效作用
如芝麻素、芝麻油氧化胡椒基丁醚等能够抑制害虫对氨基甲酸酯类杀虫剂的代谢酶的能力。增效的程度跟化合物和防治对象有密切的关系。
氨基甲酸酯类杀虫剂的作用机制与有机磷类杀虫剂大体相同:抑制乙酰胆碱酯酶,使其发生氨基甲酰化,从而阻碍其分解乙酰胆碱的功能。对人和动物的毒性一般比有机磷低。
寄生性天敌主要以昆虫为主,几乎都是以其幼虫寄生,可寄生卵、幼虫、蛹和成虫各种虫态。其幼虫不能脱离寄主而立生存,并且它们一生一般仅寄生一个对象,且均较寄主虫体小。寄生性天敌昆虫在寄主体内或体表发育,以寄主体液或组织液为食,随着寄生性天敌昆虫幼体完成发育,寄主则缓慢地死亡。双翅目寄生性天敌昆虫也能起较大的控制作用,主要有寄蝇、麻蝇、头蝇等。另外,寄生线虫主要经蚊虫体壁侵染,对非靶标生物无害,易于人工培养,对寄主特异性强,能高度侵染,释放方法简便。