农药学导论 第一章 农药基本知识
慢性毒性( chronic toxicity ):有些农药虽然急性毒性不高,但性质稳定,使用后不易分解消失,污染了环境及事物。少量长期被人、畜摄食后,在体内积累,引起内脏机能受损,甚至正常生理代谢过程。慢性毒性的测定,主要对致癌、致畸、致突变等项作出判断。一般用微量农药长期饲喂,至少要6个月以上,甚至要观察2~4代存活的个体,来鉴定药剂对后代的影响。除常规病变检查外,对遗传变异、累代繁殖情况及怪胎的形成等都要做细致的记录。 1.5 毒力与药效
毒力(toxic efficacy):(也可称为毒效、效力,但不确切)
即在一定条件下(多指室内局部控制条件),某种药剂对某种生物毒杀作用的大小。在农药研究与使用中,主要指农药对病、虫、草等有害生物毒杀效力的大小(针对性较强),常用致死中量、致死中浓、有效中量、有效中浓等来表示和比较。
致死中量(LD50:Median Lethal Dose):指在一定条件下,可致供试生物半数死亡机会的药剂剂量。
表示单位:作为毒性 毫克(药剂)/公斤(体重)(mg/kg:用作高等动物的毒
性表示单位,也可用作对其它大体形生物的毒力表示)
作为毒力 微克(药剂)/克(体重)(μg/g:对昆虫等生物的毒力表
示单位)
致死中浓(LC50:Median Lethal Concentration):同于LD50,但测试的是药剂浓度,常以mg/L或μg/ml表示,主要针对昆虫及水生生物而言。
致死中时(LT50:Median Lethal Time):指在一定条件下,可致供试生物半数死亡机会的时间,常以时、分、秒表示,一般较少使用。
拒食中浓(AFC50:Median Antifeeding Concentration):使供试昆虫产生50%拒食效果时的药剂浓度。常以%、mg/l、μg/cm2等来表示。
以上主要用于杀虫剂及哺乳动物的毒力表示。 对于杀菌剂、除草剂,及一些特异性杀虫剂则常以
有效中量(ED50:Median Effective Doses):指在一定条件下,对供试生物发生50%效果的药剂剂量。——表示单位以供试生物的具体情况而定。
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有效中浓(EC50:Median Effective Concentration):即在一定条件下,对供试生物发生50%效果的药剂浓度。
药效(Practical effection):在综合条件下某种药剂对某种生物作用的大小。也可称为防治效果。
药效的概念很广,如人医、兽医中也有药效的概念,此处主要指的是农药对处理对象的效果。(不一定是在田间条件下,但必须是实际施用条件下)
综合条件:包括农药的加工剂型、施药方法和技术、田间条件、施药场所等自然环境,害物生物学习性及发生发展规律等。
药效常以%来表示,且不同作物、保护对象和处理对象的不同而有不同的计算方法。 按照常规的意识,药效按%计算时,可分为4个级别:
特 效 高 效 有 效 低效或无效 >95% 85~95% 50~85% <50%
但现根据IPM的法则和要求,从生态学的观点出发,田间防治效果并不要求在95%以上,且从致死害物速度方面也不希望出现大起大落的现象,所以,对某一药剂,特别是对某些缓效型杀虫剂的田间防治效果的评价,必须采用与常规药剂不同的观点和方法。
毒力、毒性和药效之间的区别与联系: A.一般情况下,毒力是对防治对象而言,毒性是对高等动物而言,前者是利,后者是害;就农药(特别是杀虫剂,杀菌剂、除草剂则更是如此)的发展趋势而言,毒力和毒性之间相关性不大;——当然,越不相关越好!!!
B.一般来说,对于除草剂、杀虫剂(杀虫剂中也有例外),没有毒力就谈不上药效,毒力是药效的基础,但不等于有毒力就肯定有药效;对于杀菌剂而言,毒力和药效之间基本上关系不大;
C.毒性和药效之间,一般无规律可循。 毒力测定方法:
一种有效的药剂作用于生物体后,生物体必然要产生相应的反应。在其他条件固定时,这种反应与该药剂的剂量(有效成分的量、浓度、浓度加时间)相关。一个供试的生物种群中,各个体由于种种原因(耐药性、抗药性、生长发育情况、生理等)对药剂的反应是有差别的。实验证明有少数个体忍受力较强或很强,也有少数个体比较敏感或高度敏感。
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因此用逐步增加的系列剂量测定时,所得供试生物反应(例如死亡)的百分比增加。如果以剂量数值为横轴,死亡百分率为纵轴,作出的曲线为非对称的S型曲线。如果将剂量数值换算为对数值,曲线变为对称的S型。如果再将死亡率百分率换算为机率值,则剂量反应曲线变为直线,称为计量对数-机率值直线。几率值就是机率的单位,总共分为10个单位(1-10),其实质就是常态分布的平均值加减标准误所得到的数值范围。剂量反应曲线绘为直线是为了更准确地求出代表大多数生物个体对药剂反应的平均值,即致死中量(LD50)。
单独只用LD50或LC50来比较各药剂的毒力有时还是不够的,常还要对直线的坡度角(斜率)进行观察,坡度角的大小反应供试生物群体对某些药剂敏感性的集中性和分散性,坡度角大则集中程度高,坡度角小则分散程度高。所以有时除了比较LD50值外,还要比较LD95值。
另外由于供试生物个体的内在因素以及在毒力测定时条件控制上的变化,有时会影响以致死中量进行比较的准确性,因此可用相对毒力指数来比较。
T=B/A×100
式中:T-相对毒力指数;B-标准药剂的致死中量;A-供试药剂的致死中量
药效的计算:
在药效测试中,常根据病、虫、草等不同的测试对象而采用不同的指标和药效计算公式,但基本原则则是一致的。死亡率常为反映杀虫剂药效的一个最基本的指标,是指药剂处理后,在一个种群中被杀死个体的数量占种群(供试总虫数)的百分数。但在不用药剂处理的对照组中,往往出现自然死亡的个体,因此需要校正。一般采用Abbott氏校正公式
校正死亡率=(对照组生存率(%) - 处理组生存率(%))/对照组生存率(%)×100%
这个公式的基本根据是假定自然死亡率及被药剂处理而产生的死亡率是完全独立而不相关的,并且自然死亡率在20%以下才适合此公式,而将自然死亡率所造成的影响予以校正。如果自然死亡率过低(5%以下),一般情况可不校正。
田间实验中多是在处理后调查虫口密度(或被害状),以存活的个体数或种群增加及减少百分率或数量等指标来统计防效,最常用的是Henderson-Tilton公式:
防效 = (1 – TaCb/TbCa)×100%
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式中:Ta – 处理区防治后存活的个体数量
Tb – 处理区防治前存活的个体数量 Ca – 对照区防治后存活的个体数量 Cb – 对照区防治前存活的个体数量
杀菌剂药效表示方法则常以病害种类及为害性质而定,如发病率、病情严重度、作物产品的产量、质量等,但最常用的是以下几个公式
发病率 = [病苗(株、叶、杆)数/检查总苗(株、叶、杆)]×100%
病情指数 = [s(病级叶数 × 该病级)/ 检查总叶数 × 最高级数] ×100% 病级值的划分标准,可根据病害种类及症状、为害特点而灵活决定。
相对防治效果 = [对照区病情指数(%) - 处理区病情指数(%)] / 对照区病情指数(%) ×100%
除草剂的药效常用下列公式来计算
防除效果 = [对照区草量(鲜重或干重) - 施药区草量(鲜重或干重)]/ 对照区草量(鲜重或干重)×100% 1.6 残效期与药效期
习惯上残效期等同于药效期,但具体说来:
药效期(effective period)指的是:施药后,药剂对防治对象所维持的有效期间(天)。——这里的“有效期间”的决定人为影响因素较大,常用“半衰期”来判定,并以生物测定为主要手段,要具体情况具体对待。
残效期是指:施药后,所滞留的药量到完全消失其轻微药效的时间。残效期要比药效期长。研究和决定药剂的残效期对正确、合理使用农药,减轻农药对环境和农副产品的残留污染可以起到很大的作用。 1.7 残留与残毒
残留(Residual):即使用农药后,于一定的时间内在环境中的药剂残存。而对于其量的测定,则称为残留量。
环境,指除了防治对象以外的所有生态环境而言,一般常指空气、水、土壤、作物体、收获物等——和防治对象无关。
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残毒(Residual Toxicity):残留毒性,即由残留毒物对防治对象以外(主要指人、畜)所表现出的毒害作用。 1.8 安全间隔期与安全系数
安全间隔期 (preharvest interval):
A.在作物生长后期最后一次施用农药到农作物可以安全收获之间的相隔日期。 农药的安全间隔期的长短是与各种农药的理化性质、毒性大小、残效期的长短、剂型、施药浓度、施药次数、施药方式、作物种类、气候特点等有着密切关系。
制订农药的安全间隔期是确保食用安全必不可少的措施。
B.在作物生长期间施用一种农药后与施用另外一种与其不相容(易发生药害或其它不良影响)的农药品种之间需间隔的期限。
安全系数():在农药研究中有两个义项,
A.表示农药对植物的安全程度的一种表示方式。其关系式为 植物对药剂的最高忍受浓度
安全系数=
药剂对病虫害的田间有效浓度
系数大于1,表示不易造成植物药害,系数愈大,对植物愈安全;系数等于或小于l,则容易造成药害。
B.安全系数也指用于计算人对农药的每日最大允许摄入量(ADI)时所采用的一个系数。由于农药对高等动物慢性毒性的测定是用大、小白鼠作试验的,其数值不能完全适用于人类。在确定ADI值时,为了确保安全,应对这个试验数值降低一定倍数,一般为100~3000倍,日本定为200~250倍。这个降低的倍数便称为安全系数。 1.9 药害
药害(phytotoxicity of pesticide):由于农药的施用(喷洒、种子处理、土壤处理等)而致对某些作物发生不正常的生长发育或生理变化,如落叶、落花、落果、叶片变色、出现斑点、凋萎、灼伤、枯焦,生长缓慢、畸形、徒长、成株死亡、种子发芽率降低等现象,均可称为药害。
1.10 广谱性、专一性及选择性
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