为植物生长调节剂课件

第四章 农用化学品第三节杀菌剂(Fungicide)第四章 农用化学品第三节 杀菌剂(Fungicide)2 2杀菌剂概念o 杀菌剂是一类具有杀菌剂是一类具有抑制抑制菌类的生长、繁殖或菌类的生长、繁殖或直接直接毒杀毒杀菌类的精细化学品，用于菌类的精细化学品，用于保护保护作物不作物不受菌类的侵害或受菌类的侵害或治疗治疗已被病菌侵害的作物。已被病菌侵害的作物。o 菌是一种微生物，它包括菌是一种微生物，它包括真菌、细菌和病毒真菌、细菌和病毒。近年来在调查中发现，当前农业生产中菌害比近年来在调查中发现，当前农业生产中菌害比虫害要严重的多，经济作物的病害比粮食作物虫害要严重的多，经济作物的病害比粮食作物更为严重。由此杀菌剂的研究和生产是十分迫更为严重。由此杀菌剂的研究和生产是十分迫切的任务。切的任务。o 欧洲，杀菌剂使用占世界。欧洲，杀菌剂使用占世界。2杀菌剂概念 杀菌剂是一类具有抑制菌类的生长、繁殖或直接毒杀3 3一、杀菌剂的主要类别保护性杀菌剂治疗性杀菌剂铲除性杀菌剂按作用效果内吸性杀菌剂内吸性杀菌剂非内吸性杀菌剂非内吸性杀菌剂按作用方式叶面喷洒剂种子处理剂土壤处理剂根部浇灌剂果实保护剂烟雾熏蒸剂按使用方式3一、杀菌剂的主要类别保护性杀菌剂按作用效果内吸性杀菌剂按作4 4二、杀菌剂的基本结构o活性基与成型基活性基与成型基n n杀菌剂分子中，主杀菌剂分子中，主要起毒杀作用的基要起毒杀作用的基团或结构单元称为团或结构单元称为活性基活性基或毒团或毒团（Toxiphere),Toxiphere),通常为通常为极性部分极性部分。n n有助于杀菌剂穿透有助于杀菌剂穿透细胞膜的取代基团细胞膜的取代基团成为成为成型基成型基（Shape Shape charges),charges),通常通常为为亲脂性基团亲脂性基团。4二、杀菌剂的基本结构活性基与成型基5 5杀菌剂常见活性基5杀菌剂常见活性基6 6三、重要杀菌剂的生产（一）福美双n n福美双是一种广谱、低毒、保护性有机硫杀茵福美双是一种广谱、低毒、保护性有机硫杀茵剂。原系剂。原系橡胶硫化促进剂橡胶硫化促进剂，19311931年美国杜邦年美国杜邦(DuPont)(DuPont)公司发现其杀茵活性并开发成功。公司发现其杀茵活性并开发成功。n n我国我国6060年代初开始生产并推广使用，现福美双年代初开始生产并推广使用，现福美双已成为已成为我国杀菌剂的主要品种之一我国杀菌剂的主要品种之一，单剂及其，单剂及其复配制剂被大量使用。复配制剂被大量使用。活性基成型基6三、重要杀菌剂的生产（一）福美双活性基成型基7 7福美双的合成两步法两步法一步法一步法7福美双的合成两步法一步法8 8（二）灭菌丹v合成反应v工艺操作流程成环缩合釜成环缩合釜缩合缩合釜釜过滤、洗涤、干燥过滤、洗涤、干燥氯化氯化釜釜成环缩合成环缩合氨解氨解缩合缩合氯化氯化氨解氨解釜釜三氯甲基次硫酰氯8（二）灭菌丹合成反应成环缩合釜缩合釜过滤、洗涤、干燥氯化釜9 9（三）多菌灵v合成反应v工艺操作流程合成氰氨氢钙合成氰氨氢钙合成氰氨基甲酸甲酯合成氰氨基甲酸甲酯合成多菌灵合成多菌灵过滤、洗涤、干燥过滤、洗涤、干燥石灰氮、水石灰氮、水氯甲酸甲酯氯甲酸甲酯邻苯二胺邻苯二胺9（三）多菌灵合成反应合成氰氨氢钙合成氰氨基甲酸甲酯合成多菌1010四、生物杀菌剂（一）生物杀菌剂及其主要品种v所谓生物杀菌剂或抗菌物质，都是与生物所谓生物杀菌剂或抗菌物质，都是与生物(包括包括植物、微生物如真菌、细菌、病毒和昆虫等植物、微生物如真菌、细菌、病毒和昆虫等)密密切相关的一类生物活性物质。切相关的一类生物活性物质。v它们或者是原存于植物中的，或者是由于受外它们或者是原存于植物中的，或者是由于受外界刺激被诱导而新产生的，或者是由微生物降解界刺激被诱导而新产生的，或者是由微生物降解代谢产生的具有抗病原微生物的物质。代谢产生的具有抗病原微生物的物质。v依据生物来源的不同，杀菌剂可分为依据生物来源的不同，杀菌剂可分为抗生素、抗生素、天然产物天然产物和和植物防卫素植物防卫素三类。三类。10四、生物杀菌剂（一）生物杀菌剂及其主要品种所谓生物杀菌剂1111农用抗生素1、井冈霉素2、多抗霉素3、灭瘟素11农用抗生素1、井冈霉素1212（二）春雷霉素及其生产o生产方法n n微生物发酵法微生物发酵法12（二）春雷霉素及其生产生产方法Chemical Engineering DepartmentChemical Engineering Department第四章 农用化学品 Chapter 4 Chemicals for Agriculture第四章第四章 农用化学品农用化学品 Chapter 4 Chem第四章 农用化学品第四节第四节 除草剂与植物生长调节剂除草剂与植物生长调节剂第四章 农用化学品第四节 除草剂与植物生长调节剂1515一、除草剂（Herbicide）概述n杂草的危害杂草的危害oo杂草同农作物争夺阳光、水分和土壤中的养分，严重杂草同农作物争夺阳光、水分和土壤中的养分，严重杂草同农作物争夺阳光、水分和土壤中的养分，严重杂草同农作物争夺阳光、水分和土壤中的养分，严重地影响了作物的生长与发育，降低了作物产量和质量。地影响了作物的生长与发育，降低了作物产量和质量。地影响了作物的生长与发育，降低了作物产量和质量。地影响了作物的生长与发育，降低了作物产量和质量。n人工除草人工除草oo人工除草在农业生产中是一项高强度的体力劳动，每人工除草在农业生产中是一项高强度的体力劳动，每人工除草在农业生产中是一项高强度的体力劳动，每人工除草在农业生产中是一项高强度的体力劳动，每年要耗用大量劳动力。年要耗用大量劳动力。年要耗用大量劳动力。年要耗用大量劳动力。n除草剂除草oo是我国农业机械化、现代化的迫切需要和必然趋势。是我国农业机械化、现代化的迫切需要和必然趋势。是我国农业机械化、现代化的迫切需要和必然趋势。是我国农业机械化、现代化的迫切需要和必然趋势。15一、除草剂（Herbicide）概 述1616除草剂发展概况oo化学除草的开端化学除草的开端n n18951895年，法国，葡萄种植中偶然发现年，法国，葡萄种植中偶然发现年，法国，葡萄种植中偶然发现年，法国，葡萄种植中偶然发现CuSOCuSO4 4水溶液对野胡萝水溶液对野胡萝水溶液对野胡萝水溶液对野胡萝卜和芥末有杀灭作用。卜和芥末有杀灭作用。卜和芥末有杀灭作用。卜和芥末有杀灭作用。oo除草剂工业的开创除草剂工业的开创n n19421942年，内吸传导性除草剂年，内吸传导性除草剂年，内吸传导性除草剂年，内吸传导性除草剂2 2，4-D4-D的出现，促进了许多公司的出现，促进了许多公司的出现，促进了许多公司的出现，促进了许多公司对新型除草剂的合成和筛选。对新型除草剂的合成和筛选。对新型除草剂的合成和筛选。对新型除草剂的合成和筛选。oo我国我国n n化学除草处于初级阶段，化学除草处于初级阶段，化学除草处于初级阶段，化学除草处于初级阶段，19871987年化学除草占播种面积年化学除草占播种面积年化学除草占播种面积年化学除草占播种面积4.7%4.7%，化学除草有待大力发展。，化学除草有待大力发展。，化学除草有待大力发展。，化学除草有待大力发展。oo发达国家发达国家n n农田化学除草率农田化学除草率农田化学除草率农田化学除草率80%80%，日本水田化学除草率，日本水田化学除草率，日本水田化学除草率，日本水田化学除草率100%100%，2020世纪世纪世纪世纪9090年代初，世界除草剂需求量年代初，世界除草剂需求量年代初，世界除草剂需求量年代初，世界除草剂需求量7777亿美元，占农药销售总额亿美元，占农药销售总额亿美元，占农药销售总额亿美元，占农药销售总额65%65%。16除草剂发展概况化学除草的开端1717除草剂的分类v非选择性除草剂非选择性除草剂非选择性除草剂非选择性除草剂又称又称又称又称灭生性灭生性灭生性灭生性除草剂：适用于工除草剂：适用于工除草剂：适用于工除草剂：适用于工业区、露天仓库、铁路沿线、机场航道等非农田业区、露天仓库、铁路沿线、机场航道等非农田业区、露天仓库、铁路沿线、机场航道等非农田业区、露天仓库、铁路沿线、机场航道等非农田地除草。地除草。地除草。地除草。17除草剂的分类非选择性除草剂又称灭生性除草剂：适用于工业区1818除草剂的分类根部吸收：根部吸收：根部吸收：根部吸收：土壤处理除草剂土壤处理除草剂土壤处理除草剂土壤处理除草剂茎叶吸收：茎叶吸收：茎叶吸收：茎叶吸收：叶面处理除草剂叶面处理除草剂叶面处理除草剂叶面处理除草剂按植物吸收方法播前播前播前播前（pro-sowingpro-sowingpro-sowingpro-sowing）苗前苗前苗前苗前（pre-emergencepre-emergencepre-emergencepre-emergence）苗后苗后苗后苗后（post-emergencepost-emergencepost-emergencepost-emergence）按作物生长时期光合作用抑制剂光合作用抑制剂呼吸作用抑制剂呼吸作用抑制剂生物合成抑制剂生物合成抑制剂(如抑制氨基酸、如抑制氨基酸、如抑制氨基酸、如抑制氨基酸、蛋白质、叶绿素、蛋白质、叶绿素、蛋白质、叶绿素、蛋白质、叶绿素、胡萝卜素、类脂胡萝卜素、类脂胡萝卜素、类脂胡萝卜素、类脂等的合成等的合成等的合成等的合成)生长抑制剂生长抑制剂(如抑制细胞如抑制细胞如抑制细胞如抑制细胞分裂与伸长）分裂与伸长）分裂与伸长）分裂与伸长）按除草作用机理18除草剂的分类根部吸收：按植物吸收方法播前按作物生长时期按1919（一）除草剂的主要类别（1）苯氧羧酸类n n全球有机除草剂的开创品种全球有机除草剂的开创品种n n我国除草剂工业也由此类开始我国除草剂工业也由此类开始n n低浓度低浓度时刺激植物生长，为植物生长调节剂；时刺激植物生长，为植物生长调节剂；n n高浓度高浓度时导致植物致命异常生长，最终营氧耗时导致植物致命异常生长，最终营氧耗尽死亡。尽死亡。2 2，4-4-二氯苯氧乙酸，二氯苯氧乙酸，2 2，4-D4-D，19421942年年19（一）除草剂的主要类别（1）苯氧羧酸类2，4-二氯苯氧乙2121（2）均三氮苯类o1955年首次发表三嗪骨架结构化合物的除草活性和选择性。o三嗪化合物至今仍为有价值的旱田除草剂o阿特拉津（Atrazine）、西玛津（Simazine）、扑草净（Prometryne）及莠灭净（Ametryne）在全世界广泛使用，犹以玉米田的阿特拉津最为突出。阿特拉津阿特拉津（莠去津）（莠去津）西玛津西玛津扑草净扑草净21（2）均三氮苯类1955年首次发表三嗪骨架结构化合物的除2323（一）除草剂的主要类别（3 3）酰胺类酰胺类酰胺类酰胺类oo19561956年发现著名的水稻选择性除草剂年发现著名的水稻选择性除草剂年发现著名的水稻选择性除草剂年发现著名的水稻选择性除草剂敌稗敌稗敌稗敌稗。（4 4）酚及醚类酚及醚类酚及醚类酚及醚类oo19601960年年年年Rohm&HaasRohm&Haas公司首先发现了公司首先发现了公司首先发现了公司首先发现了除草醚除草醚除草醚除草醚的除草的除草的除草的除草活性活性活性活性（5 5）取代脲类取代脲类取代脲类取代脲类oo19511951年杜邦公司开发出第一个脲类除草剂灭草隆。年杜邦公司开发出第一个脲类除草剂灭草隆。年杜邦公司开发出第一个脲类除草剂灭草隆。年杜邦公司开发出第一个脲类除草剂灭草隆。敌稗敌稗敌草隆敌草隆除草醚除草醚23（一）除草剂的主要类别（3）酰胺类敌稗敌草隆除草醚2424（6）磺酰脲类磺酰脲类oo磺酰脲类化合物具有前所未有的高活性，磺酰脲类化合物具有前所未有的高活性，每公顷用每公顷用量以克计量以克计，从此打破了传统品种的用药量界线，化，从此打破了传统品种的用药量界线，化学除草剂的发展步入了学除草剂的发展步入了超高效超高效的时代。的时代。oo从环境保护的观点来看，磺酰脲类除草剂不仅剂量从环境保护的观点来看，磺酰脲类除草剂不仅剂量极低、杀草谱广、选择性强，而且对哺乳动物的毒极低、杀草谱广、选择性强，而且对哺乳动物的毒性也极低，在环境中易分解不易积累，因此，它的性也极低，在环境中易分解不易积累，因此，它的发现是发现是除草剂品种除草剂品种发展中的一项发展中的一项重大突破重大突破。24（6）磺酰脲类磺酰脲类化合物具有前所未有的高活性，每公顷2626（7）有机杂环类有机杂环类百草枯百草枯喹禾灵喹禾灵异噁唑酮异噁唑酮26（7）有机杂环类百草枯喹禾灵异噁唑酮2727（二）典型除草剂的生产（1 1）西玛津）西玛津n合成合成低温：单取代低温：单取代中和中和高温：二取代高温：二取代27（二）典型除草剂的生产（1）西玛津低温：单取代中和高温：2828西玛津生产工艺流程0550氯苯沸点氯苯沸点132.2132.228西玛津生产工艺流程0550氯苯沸点2929（2）苄黄隆（磺酰脲类）o合成邻甲酸甲酯苄基磺酸胺邻甲酸甲酯苄基磺酸胺苄黄隆苄黄隆29（2）苄黄隆（磺酰脲类）合成邻甲酸甲酯苄基磺酸胺苄黄隆3030苄磺隆生产工艺流程30苄磺隆生产工艺流程3131二、植物生长调节剂概概 述述n n植物的生长植物的生长n n植物种子的发芽、茎叶及根的伸长、开花、结实、植物种子的发芽、茎叶及根的伸长、开花、结实、种子的休眠等不同生长阶段的连续与交替是一个十种子的休眠等不同生长阶段的连续与交替是一个十分复杂的过程，但却是按照一定的生命循环进行着，分复杂的过程，但却是按照一定的生命循环进行着，这种循环由遗传信息精密地操作和控制，即由这种循环由遗传信息精密地操作和控制，即由内源内源生长调节物质生长调节物质来发挥作用。来发挥作用。n n植物生长调节物质植物生长调节物质oo植物生长调节物质可分植物生长调节物质可分内源性内源性和和外源性外源性两种，前者称两种，前者称植物激素植物激素（PlantHormonesPlantHormones），为植物体内自然存），为植物体内自然存在的物质；后者称在的物质；后者称植物生长调节剂植物生长调节剂（PlantGrowthPlantGrowthRegulatorsRegulators），为人工合成物质，植物体内不一定存），为人工合成物质，植物体内不一定存在。在。31二、植物生长调节剂概 述3232植物生长调节物质与除草剂o二者之间严格区分有一定困难二者之间严格区分有一定困难n典型的内源植物生长调节剂乙烯，在高剂量使用时亦可杀死植物；n某些除草剂在低剂量使用时，亦能对植物的生长和生理活动产生有益的影响。32植物生长调节物质与除草剂二者之间严格区分有一定困难3333植物生长调节物质的效能举例oo插条生根，以加速植物繁殖；插条生根，以加速植物繁殖；oo防止收获前落果；防止收获前落果；oo提高结实率和诱致无子番茄的形成；提高结实率和诱致无子番茄的形成；oo防止马铃薯和洋葱贮存时发芽；防止马铃薯和洋葱贮存时发芽；oo防止果树发芽过早，延长其休眠期以避免遭受春冻；防止果树发芽过早，延长其休眠期以避免遭受春冻；oo抑制果树枝条徒长，从而增加单位面积产量；抑制果树枝条徒长，从而增加单位面积产量；oo调节菠萝的开花期；调节菠萝的开花期；oo脱叶和疏花、疏果；脱叶和疏花、疏果；oo使小麦抗倒伏，提高植物抗旱、抗寒和抗盐碱能力；使小麦抗倒伏，提高植物抗旱、抗寒和抗盐碱能力；oo促进果实的生长和成熟。促进果实的生长和成熟。33植物生长调节物质的效能举例插条生根，以加速植物繁殖；3434天然植物激素类型o生长素生长素o赤霉素赤霉素o细胞生长素细胞生长素o脱落酸脱落酸o乙烯乙烯o芸苔素（油菜素）内酯芸苔素（油菜素）内酯芸苔素内酯芸苔素内酯34天然植物激素类型生长素芸苔素内酯3535植物生长调节剂举例（一）生长素型植物生长调节剂n n生长素的作用是疏松细胞壁使细胞伸长，促生长素的作用是疏松细胞壁使细胞伸长，促进细胞生长。进细胞生长。n n应用于生产中，促进插条生根，果实膨大防应用于生产中，促进插条生根，果实膨大防止落花、落果，提高作物产量。止落花、落果，提高作物产量。天然生长素：吲哚乙酸天然生长素：吲哚乙酸35植物生长调节剂举例（一）生长素型植物生长调节剂天然生长素3737（二）赤霉素（九二0）o1924年日本人首先发现并于1938年首次提取得到。o高效植物生长刺激剂，促进细胞分裂和伸长，主要用途是种植无核葡萄，促进成熟及果实肥大。o不能人工合成，生物发酵法生产。37（二）赤霉素（九二0）1924年日本人首先发现并于1933838（三）细胞分裂素类植物生长调节剂38（三）细胞分裂素类植物生长调节剂3939（四）乙烯利o乙烯：结构最简单的植物激素，气体，结构最简单的植物激素，气体，应用不便。应用不便。o乙烯利：人工合成的能在植物体内释人工合成的能在植物体内释放乙烯的稳定化合物。放乙烯的稳定化合物。乙烯利：氯乙基膦酸乙烯利：氯乙基膦酸39（四）乙烯利乙烯：结构最简单的植物激素，气体，应用不便。4040（五）植物生长抑制剂抑芽醚：抑制马铃薯发芽抑芽醚：抑制马铃薯发芽（19391939年）年）抑芽丹：抑制马铃薯、洋葱发芽抑芽丹：抑制马铃薯、洋葱发芽（19491949年）年）矮壮素矮壮素：抑制细胞伸长，不抑制分裂：抑制细胞伸长，不抑制分裂作物抗倒伏（美国氰胺公司作物抗倒伏（美国氰胺公司19571957年）年）B-9B-9：抑制向上生长，促其矮壮：抑制向上生长，促其矮壮（美国橡胶公司（美国橡胶公司19601960年）年）40（五）植物生长抑制剂抑芽醚：抑制马铃薯发芽抑芽丹：抑制马4141植物生长抑制剂多效唑：减缓植物细胞伸长和分裂，多效唑：减缓植物细胞伸长和分裂，矮化，防倒伏；同时具抑菌作用矮化，防倒伏；同时具抑菌作用合成路线合成路线41植物生长抑制剂多效唑：减缓植物细胞伸长和分裂，合成路线小小 结结 summarysummary植物生长调节剂：植物生长调节剂：人工合成的植物激素除草剂的突破品种：除草剂的突破品种：磺酰脲类除草剂类型：除草剂类型：选择性除草剂；灭生性除草剂除草剂使用：除草剂使用：低浓度调节生长；高浓度杀生均三氮苯除草剂：均三氮苯除草剂：旱田除草剂小小 结结 summary植物生长调节剂：人工合成的植物激素除植物生长调节剂：人工合成的植物激素除