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2019年  21卷  第5-6期

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《农药学学报》第六届编委会
2019, 21(5-6).
摘要:
2019-(05-06)封面
2019, 21(5-6).
摘要:
2019-ZML 目录
2019, 21(5-6): 1-10.
摘要:
201906-ML 目录
2019, 21(5-6): 1-6.
摘要:
专论与综述
中国农药创制概述与展望
芦志成, 张鹏飞, 李慧超, 关爱莹, 刘长令
2019, 21(5-6): 551-579. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0086
摘要:
中国是农业大国,而现代农业生产离不开农药。中国的农药工业经过近70年的发展,已从仿制国外品种到仿创结合再到自主创新的道路上逐渐发展壮大起来。在建国70周年之际,本文简要总结了中国农药创制的发展历史,对中国现有大多数农药创制品种从其化学结构、性能、创制经纬、作用机理以及专利和登记情况进行了介绍,并做了进一步的展望。
植物丙酮酸脱氢酶系抑制剂类除草剂的合理设计与研究进展
贺红武, 周圆, 彭浩
2019, 21(5-6): 580-594. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0103
摘要:
在人们正在努力探索的除草剂新靶标酶中,丙酮酸脱氢酶系 (pyruvate dehydrogenase complex,以下简称为PDHc) 是一个具有重要意义值得探索的除草剂作用靶标。丙酮酸脱氢酶系是生物体内重要的氧化还原酶之一,其催化丙酮酸氧化脱羧转化成乙酰辅酶A,是生物体内的关键代谢过程。研究表明,许多有机磷类化合物是重要的植物丙酮酸脱氢酶系抑制剂。本文系统介绍了植物丙酮酸脱氢酶系抑制剂作为除草剂的研究历程和研究动态,并结合作者所在课题组的研究工作,从含磷类似物作为植物PDHc抑制剂先导结构的发现、先导化合物的优化以及氯酰草膦的创制和衍生化研究等方面进行了总结和评述。
基于氧化固醇结合蛋白的哌啶基噻唑类新农药创制研究进展
吴启凡, 郝泽生, 范志金
2019, 21(5-6): 595-608. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0098
摘要:
哌啶基噻唑类化合物最初主要应用于医药领域。2008年杜邦公司研发出首个哌啶基噻唑异噁唑啉类杀菌剂氟噻唑吡乙酮 (oxathiapiprolin) 后,哌啶基噻唑类化合物被发现能够通过抑制一种新的作用靶标氧化固醇结合蛋白 (oxysterol binding protein, 简称OSBP) 而影响胆固醇类化合物的代谢,从而发挥杀菌的效果。基于OSBP的哌啶基噻唑类化合物正逐渐成为新农药创制的一个重要研究方向,本文综述了近10年来哌啶基噻唑类衍生物在农药和医药领域的发展历程,以及OSBP和氟噻唑吡乙酮的研究进展,以期对该类新农药的创制提供参考。
苦参碱及其类似物的农用生物活性及结构修饰研究进展
章冰川, 徐晖
2019, 21(5-6): 609-626. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0099
摘要:
苦参碱及其类似物是一类来源于苦参和苦豆子的生物碱,具有抗癌、消炎、抗病毒、杀虫、杀螨和抑菌等广泛的医用及农用生物活性。本文概述了近10年来苦参碱及其类似物的农用生物活性研究进展,重点总结了近4年来苦参碱及其类似物在结构改造方面的研究情况,对其构效关系进行了分析,以期为今后更好地开发利用苦参碱及其类似物提供参考。
嗪酮类杀虫剂研究进展
杨岩, 王振, 崔培培, 吕永康, 宋红健, 刘玉秀, 汪清民
2019, 21(5-6): 627-642. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0111
摘要:
嗪酮类杀虫剂可分为二嗪酮类和三嗪酮类杀虫剂,因其具有高效、低毒、作用机制独特等特点而在农药研究领域具有重要的地位,其中吡蚜酮是此类杀虫剂中的典型代表。本文综述了吡蚜酮的开发历程和作用机制,以及二嗪酮类和三嗪酮类杀虫剂的研究进展,对该类杀虫剂的构效关系进行了总结,对其发展前景进行了展望。
蚜虫报警信息素 (E)-β-farnesene及其类似物的生物活性和作用机制研究进展
秦耀果, 杨朝凯, 凌云, 陈巨莲, 段红霞, 杨新玲
2019, 21(5-6): 643-659. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0101
摘要:
蚜虫报警信息素 [(E)-β-farnesene,简称EBF] 是蚜虫腹管分泌的一种物质,它能对同种其他个体产生报警反应,使其迅速逃离危险现场。作为天然蚜虫信息素,EBF通过蚜虫嗅觉系统的气味结合蛋白OBPs和嗅觉受体ORs发挥作用,具有驱避、杀蚜、增效等多种生物活性,可用于蚜虫的行为调控,但由于其结构中存在的共轭双键而导致其稳定性差,从而限制了其实际应用。本文在简介蚜虫报警信息素EBF的基础上,系统介绍了EBF的结构修饰和改造进展,并对EBF及其类似物的生物活性和作用机制进行了综述,最后对EBF及其类似物的应用前景进行了展望,期望为开发具有实用价值的生态友好型蚜虫控制剂提供参考。
淡色库蚊产卵信息素 (5R, 6S)-6-乙酰氧基-5-十六内酯研究进展
刘鑫磊, 李益豪, 耿瑞, 王卫伟, 王明安
2019, 21(5-6): 660-672. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0085
摘要:
对淡色库蚊产卵信息素 (5R, 6S)-6-乙酰氧基-5-十六内酯40年来的研究进展进行了综述,包括信息素的发现、平面结构和立体结构确定、立体异构体的生物活性、化学合成、作用靶标蛋白及应用研究等,旨在推进昆虫信息素在中国媒介害虫防治方面的应用。
靶向琥珀酸脱氢酶的酰胺类杀菌剂的研究进展
魏阁, 高梦琪, 朱晓磊, 杨光富
2019, 21(5-6): 673-680. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0095
摘要:
截至2019年,共有23个琥珀酸脱氢酶抑制剂类 (SDHIs) 杀菌剂已经上市,该类抑制剂可有效地克服甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂的抗性问题,其近几年销售额的年复合增长速率在杀菌剂中最快,是近年来研究十分活跃的杀菌剂品种之一。本文主要介绍SDHIs杀菌剂的发展脉络、作用机制、构效关系和抗性情况,同时对有重大意义的品种也进行了较为详细的阐述,并对SDHIs杀菌剂的发展趋势进行了展望。
核酸农药——极具潜力的新型植物保护产品
王治文, 高翔, 马德君, 钟珊, 刘西莉, 席真
2019, 21(5-6): 681-691. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0112
摘要:
核酸农药是一类可以特异性地结合靶标生物中特定基因转录的信使RNA的多核苷酸,通过靶标生物体内天然存在的RNA干扰系统沉默相应基因的表达,从而干扰靶标生物的正常生长及其对寄主植物的危害,最终达到保护植物的目的。相对于传统农药而言,核酸农药因其具有特异性较强、开发成本较低、安全绿色等优点正受到越来越多的关注。本文将围绕核酸农药的防治原理、优势特点及应用现状等方面进行综述,详细介绍以靶标基因为导向研制核酸农药的高效筛选方法及其研究进展,总结分析核酸农药未来发展方向和趋势,以期为核酸农药的进一步研发创制和推广应用提供参考。
香豆素类化合物的农药活性及东莨菪内酯杀螨作用机理研究进展
刘瑾林, 周红, 郭富友, 丁伟
2019, 21(5-6): 692-708. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0113
摘要:
香豆素类化合物是自然界广泛存在的一类具有苯并α-吡喃酮结构的天然化合物,具有抗癌、抗菌、抗炎和抗氧化等生理活性,同时也具有良好的杀虫、杀菌等农用活性。近年来研究表明,香豆素类化合物的杀螨活性更为突出,而且具有独特的作用靶标,具有开发成新型杀螨剂的潜力。本文综述了香豆素类化合物及其衍生物的杀虫、杀螨和抑菌活性,重点介绍了具有杀螨活性的香豆素类化合物的结构修饰、构效关系以及东莨菪内酯等对朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus的作用机制,明确其杀螨活性的主要作用靶标是新型的钙离子通道相关的G蛋白偶联神经肽受体 (TcGPCR)。这些研究进展为以香豆素类化合物为模板、以钙离子通道为靶标的新型植物性杀虫、杀螨剂的创制提供了重要基础。
杀虫植物杠柳研究进展
李彦凯, 吕博, 胡兆农, 吴文君
2019, 21(5-6): 709-717. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0088
摘要:
萝藦科植物杠柳Periploca sepium是中国分布广泛的一种传统杀虫植物,因其次生代谢产物具有显著的杀虫活性,被认为是一种潜在的植物源杀虫剂。本文综述了杠柳的杀虫抑菌活性、主要杀虫活性成分、作用机理以及制剂开发与应用,并结合笔者的工作,重点介绍了杠柳主要杀虫化合物杠柳新苷P在东方黏虫Mythimna separata幼虫中肠细胞膜上的作用靶标及其靶标验证方面的研究进展。最后,展望了杠柳作为商业化杀虫剂研究的未来发展趋势,以期为中国绿色农药创制提供参考。
褐飞虱对杀虫剂抗性研究进展
廖逊, 万虎, 李建洪
2019, 21(5-6): 718-728. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0083
摘要:
褐飞虱是中国和其他一些亚洲国家水稻上的一种重要害虫,由于杀虫剂的大量、频繁使用,褐飞虱已经对多种杀虫剂产生了不同程度的抗性。开展褐飞虱抗药性相关研究将为褐飞虱的抗药性快速检测、抗性治理及其综合防治等提供重要理论依据。本文综述了褐飞虱对杀虫剂的抗性水平动态、交互抗性、抗性适合度代价和抗性遗传方式等方面的研究进展,并从代谢抗性和靶标抗性两个方面介绍了褐飞虱的主要抗性机制。最后探讨了该研究领域当前存在的主要问题并展望了其未来发展方向。
昆虫共生菌与宿主的解毒代谢关系研究进展
张云骅, 李建洪, 万虎
2019, 21(5-6): 729-735. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0107
摘要:
昆虫共生菌参与宿主的各种生理活动,已被作为昆虫的“多功能器官”靶向进行研究,近期研究表明昆虫共生菌与宿主的解毒代谢功能相关。本文聚焦昆虫共生菌对宿主解毒代谢的积极补偿作用,综述了昆虫共生菌在昆虫营养代谢和解毒代谢中的功能,昆虫共生菌直接对有毒物质进行代谢或间接介导宿主的解毒酶或相关基因的表达,进而影响昆虫的解毒代谢功能,提升昆虫宿主在逆境压力与农药胁迫中的适应力与竞争力。对今后关于共生菌与宿主解毒代谢研究的方向进行了展望。
植物病原卵菌对重要抑制剂的抗性分子机制研究进展
苗建强, 蔡萌, 张灿, 李腾蛟, 刘西莉
2019, 21(5-6): 736-746. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0092
摘要:
植物病原卵菌可导致多种毁灭性的植物病害,由于缺乏有效的抗病品种,目前化学防治仍是防治卵菌病害最有效的方法之一,但随着一些内吸性杀菌剂的不合理及频繁使用,抗性问题已日益突出。文章对目前主要的卵菌抑制剂苯酰胺类 (PAs)、羧酸酰胺类 (CAAs)、苯醌外部抑制剂类 (QoIs)、氧化固醇结合蛋白抑制剂类 (OSBPIs) 以及微管蛋白抑制剂类 (tubulin inhibitors) 的作用机制、抗性遗传机制、抗性分子机制的最新研究进展进行了综述,旨在为当前中国植物病原卵菌的抗性研究和防控提供参考。现有文献报道表明:5类重要卵菌抑制剂的抗性主要是由于病原菌中药剂靶标蛋白的点突变引起,且苯酰胺类及微管蛋白抑制剂的抗性由多个基因控制;不同羧酸酰胺类药剂的抗性遗传机制存在差异;苯醌外部抑制剂的抗性具有母系遗传的特征;推测氧化固醇结合蛋白抑制剂的抗性由单个显性基因控制。
线粒体呼吸链复合物III抑制剂作用机制和抗性分子机制研究进展
张灿, 高续恒, 周俞辛, 刘西莉
2019, 21(5-6): 747-758. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0096
摘要:
复合物Ⅲ是真核生物线粒体电子传递链上的重要功能复合体,以复合物Ⅲ为靶标开发的呼吸抑制剂被广泛应用于真菌和卵菌病害防治。根据该类杀菌剂作用位点的不同,将复合物Ⅲ抑制剂分为QoI、QiI和QioI 3类,其中QoI类杀菌剂种类较多,且抗药性问题突出。本文总结了复合物Ⅲ抑制剂的作用机制和抗性分子机制,主要包括药剂靶标蛋白细胞色素b (cyt b)G143A和F129L的氨基酸取代、旁路氧化途径中交替氧化酶基因 (AOX) 的过量表达以及运输体机制等,旨在为该类杀菌剂的合理使用提供参考。
浙产特色中药材病虫害化学防治的研究进展
戴德江, 沈颖, 沈瑶, 吴鉴艳, 刘亚慧, 张传清
2019, 21(5-6): 759-771. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0097
摘要:
中药材是中医药事业发展的物质基础,也是中国的战略性资源。铁皮石斛、“浙八味”等浙产特色中药材在中国具有重要地位,近年来发展迅速,其种植过程中病虫危害、农药不合理使用等因素已成为药材质量安全的隐患。由于该领域的研究起步迟,基础研究薄弱,少量研究报道主要集中于病虫发生症状、田间药剂防治等方面;生产上缺少登记农药可用,农药残留限量标准及安全用药规范几乎是空白,抗药性研究还刚起步,意味着科学用药水平亟待提高。本文总结了近20年来浙产特色中药材病虫害化学防治的研究现状,包括病虫害鉴定、实验室和田间药剂筛选、农药残留及抗药性等方面,针对当前存在的薄弱环节和主要问题,提出应加强病虫害防治与药材质量安全相关的基础研究,加快药剂筛选与登记及相关标准的制定,加强抗药性监测与治理,加快综合防治技术集成推广,推进安全用药,为中药材病虫害防治提供理论依据和技术支撑,以期为其他特色作物病虫害的化学防治提供借鉴。
稻田恶性杂草千金子的抗药性研究进展
杨浩娜, 王立峰, 邬腊梅, 彭琼, 李祖任, 邓希乐, 周小毛, 柏连阳
2019, 21(5-6): 772-779. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0084
摘要:
千金子为稻田恶性杂草,随着稻田免耕、直播技术的发展,千金子在稻田迅速蔓延,已成为稻田危害最严重的杂草之一,影响水稻产量和现代水稻轻型栽培技术的推广。随着稻田化学除草剂的常年使用,千金子对氰氟草酯等多种除草剂已产生抗药性。有研究表明,千金子对氰氟草酯产生的较高抗性与其靶标基因2027号和1999号位点突变有关。此外,千金子对除草剂代谢分解速率的快慢与其产生抗药性的程度也有着密切的关联。另有报道证实,谷胱甘肽S-转移酶活性的增强提高了千金子对除草剂的代谢。本文综述了国内外稻田千金子的抗药性现状和抗性的产生机制,简述了稻田千金子抗药性研究的重要性,并提出了抗性千金子治理策略,以期为抗性千金子的防治提供参考。
熏蒸剂对土壤微生物的影响研究进展
李青杰, 方文生, 颜冬冬, 王秋霞, 曹坳程
2019, 21(5-6): 780-786. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0091
摘要:
熏蒸剂因其较高的生物活性和广谱性而被广泛用于防治土传病害、杂草和线虫等,但其同时对土壤中的微生物也不可避免地会产生一定影响。土壤微生物作为土壤健康状况的评判标准之一,数量庞大,种类丰富,且在养分循环及元素转换等过程中均发挥着重要作用,因此研究熏蒸剂对土壤微生物的影响极为必要。文章阐述了氯化苦、棉隆、威百亩及二甲基二硫等几种常用熏蒸剂对土壤中微生物数量、多样性、群落组成结构、优势菌群以及氮循环功能微生物等的影响,旨在为理解熏蒸后土壤微生物的演替提供理论基础。经文中所列出的6种熏蒸剂熏蒸处理土壤后,土壤微生物的多样性均在短期内出现下降,其群落组成结构发生较大变化,且氮循环功能微生物在短期内受到明显抑制。
多粘类芽孢杆菌及其脂肽化合物研究进展
郭赛赛, 张敬泽
2019, 21(5-6): 787-798. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0093
摘要:
芽孢杆菌(Bacillus spp.) 和类芽孢杆菌(Paenibacillus spp.) 可产生丰富的代谢化合物,尤其是拮抗微生物类的脂肽化合物,是挖掘天然抗菌素的宝库,其中多粘类芽孢杆菌Paenibacillus polymyxa最具有代表性。多粘类芽孢杆菌的生防机制与其脂肽化合物相关。已发现与微生物拮抗作用相关的脂肽主要有杀镰孢菌素、多粘菌素和十三肽素,是由大的多酶复合体非核糖体肽合成酶 (NRPSs) 产生。本文在简介多粘类芽孢杆菌脂肽在植物病害防治和医疗应用的基础上,综述了其产生的脂肽化合物的类型和功能,并结合作者的研究工作,重点介绍了与抗菌作用相关的杀镰孢菌素、多粘菌素和十三肽素化合物的结构、生物活性、作用机制、类似物的合成和质谱检测等方面的研究进展,并展望了该领域的未来研究发展趋势,旨在为进一步发现、挖掘和利用脂肽化合物的自然资源提供参考。
酶介导下农药在植物中的三相代谢转化研究进展
李如男, 董丰收, 吴小虎, 刘新刚, 徐军, 郑永权
2019, 21(5-6): 799-814. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0105
摘要:
植物酶诱导农药在植物中的代谢转化对农药的安全使用及风险评估具有重要意义。现有研究表明,农药在植物中的代谢转化途径主要分为3个阶段:I相代谢为氧化、水解和还原等酶的催化及非生物降解过程;II相代谢是在谷胱甘肽 S-转移酶、糖基转移酶和丙二酰基转移酶等作用下农药及其代谢物与植物内源物质进行的轭合过程;III相代谢中,植物细胞质中的轭合物被分泌到液泡溶质储存,或运输到质外体中作为结合残留物保留。文章综述了植物中的农药在植物酶作用下的 3 相代谢转化研究进展,包括参与代谢的植物酶系、基因鉴定、代谢途径及调控机制、研究方法及相关应用等,旨在为解析农药在植物中的归趋、农药膳食风险评估、农药抗性管理及环境修复等相关研究提供理论及技术参考。
代谢组学在农药环境毒理领域的应用
闫森, 孟志远, 朱文涛, 周志强
2019, 21(5-6): 815-822. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0087
摘要:
农药在全球范围内广泛使用,然而其毒性效应对人类以及环境中的非靶标生物构成了严重威胁。传统的评价方法观察指标有限,评价效率低,且灵敏度不足,不能完全满足当前的评价需求。代谢组学作为一种新型研究手段,从整体水平上研究生命体代谢活动和状态,具有评价全面,评价效率高,灵敏度高等优点,现已广泛应用于农药环境毒理学研究中。本文拟从代谢组学研究进展以及其在农药环境毒理领域的应用进行回顾性综述。
基于多组学技术的农药致毒机制研究进展
毛曼菲, 岳思青, 赵美蓉
2019, 21(5-6): 823-830. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0106
摘要:
中国作为农业大国,国家的安宁稳定与粮食生产及安全密不可分。农药使用在保障农作物高产稳产的同时,其与环境安全和食品安全的矛盾也越来越突出,因而对农药风险评估与管理的研究正日益受到研究者的关注。多组学技术已在生命科学及医药学等领域得到迅猛发展,但其在农药风险评估和致毒机制研究中的应用尚处于起步阶段,未来发展空间较大。文章重点比较分析了基因组学、蛋白质组学、代谢组学及表观遗传学等组学方法在农药致毒分子机制研究方面的进展及优劣,根据研究发现的各种关键性生物标志物及其重要调控信号路径,综合探讨了基于多组学技术的农药对非靶标生物的毒性作用机制,以及多组学技术在农药风险管理中的应用。
甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂对水生生物的生态毒理学研究进展
李慧, 曹芳杰, 邱立红
2019, 21(5-6): 831-840. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0108
摘要:
甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂是目前全球销量最大的一类杀菌剂,其广泛应用已导致该类药剂进入并污染水体环境。大量研究表明,该类杀菌剂在较低浓度下即可对水生生物产生较高毒性,在不同层次影响水生生物的生长、发育和繁殖,对水生生态系统的安全存在风险。文章对甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂在水体环境中的残留水平、生物富集、对水生生物的急/慢性毒性效应,以及对水生生物组织形态、酶活性与蛋白表达、基因表达等方面影响的研究进展进行了综述,并讨论了该类杀菌剂今后的生态毒理学研究重点,以期为进一步研究其对水生生物的毒性效应及作用机理,以及制定相关策略以减少该类杀菌剂对水生生态系统的风险提供依据。
农药类内分泌干扰物对无尾两栖动物影响的研究进展
刘蕊, 刘春晓, 刁金玲, 周志强
2019, 21(5-6): 841-851. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0102
摘要:
农药类内分泌干扰物 (endocrine disrupting chemicals, EDCs) 对人类健康和生态环境造成了一定威胁。无尾两栖动物因其处于水生生态系统和陆生生态系统的过渡阶段,在食物链中具有重要位置,同时也是经济合作与发展组织 (OECD) 和美国环保局 (USEPA) 识别和评估化合物影响的常见模式生物。因此开展农药类EDCs对无尾两栖动物影响的研究可进一步评价农药的生态风险,有助于全面认识农药类EDCs。本文综述了农药类内分泌干扰物对无尾两栖动物甲状腺及性腺干扰的研究进展,并展望了研究农药类EDCs对无尾两栖动物影响的深远意义,旨在为全面的农药生态风险评价及为农药安全性评价体系引入更加全面、科学的试验方法和评价标准提供科学依据。
新型农药残留快速检测技术研究进展
王冬伟, 刘畅, 周志强, 王鹏
2019, 21(5-6): 852-864. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0090
摘要:
农药残留检测关乎食品安全和人类健康问题。传统农药残留检测通常选择色谱法或色谱-质谱联用法等,具有准确、稳定等优势,但通常需要昂贵而复杂的大型仪器,样品前处理过程费时费力,对操作人员要求高。为了克服这些缺陷,一系列农药快速检测技术相继被开发出来。文章介绍了可用于农药残留快速检测的主要技术,包括生物传感器 (酶传感器、免疫传感器、适配体传感器、细胞传感器)、光谱技术 (近红外光谱、太赫兹时域光谱、拉曼光谱等) 与微流控技术,重点介绍了这些技术的原理、特点与最新研究进展,分析了目前农药快速检测技术存在的问题与未来的发展前景。
农药对根际微生物群落的影响及潜在风险
陆涛, 李燕, 傅正伟, 钱海丰
2019, 21(5-6): 865-870. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0094
摘要:
农药残留是全球面临的重大环境问题。残留于土壤中的农药不仅直接影响植物生长,也会扰乱植物根际微生物群落,除草剂、杀虫剂和杀菌剂等农药均能影响根际微生物群落的结构和功能。本文综述了农药对根际微生物的影响,揭示了农药可通过改变根际微生物间接影响植物生长的风险:农药能改变与碳、氮、硫、磷循环相关根际微生物的丰度,影响植物的营养摄取;也可能抑制部分根际生防菌的生长,改变相关致病菌的丰度并影响植物的免疫功能。研究农药对根际微生物的影响及潜在风险,将有助于更全面评估农药的生态安全,为农药安全创制和使用提供理论依据。
聚羟基脂肪酸酯作为农药载体的研究进展
陈歌, 许春丽, 徐博, 冉刚超, 曹冲, 赵鹏跃, 曹立冬, 黄啟良
2019, 21(5-6): 871-882. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0109
摘要:
利用先进的材料和技术,改善农药剂型,提高农药叶面沉积及剂量转移效率,调控农药释放,是提高农药有效性与安全性的重要途径。聚羟基脂肪酸酯 (PHAs) 是由一种微生物合成的天然高分子材料,具有良好的生物相容性、生物可降解性和热加工性能等特性,被广泛应用于医药、工业、农业等领域,已成为生物材料领域最为活跃的研究热点之一。聚羟基脂肪酸酯可以在土壤中自然降解,非常适宜应用于农业领域,尤其是农药的负载和控制释放。本文综述了聚羟基脂肪酸酯负载杀虫剂、杀菌剂和除草剂3个方向的研究与应用进展,从载药体系的制备方法、形态表征、缓释性能、生物活性及其对土壤中微生物群落的影响等方面进行了阐述。分析了当前聚羟基脂肪酸酯作为农药载体时存在的问题和未来的研究方向,并对其应用前景进行了展望。
表面活性剂调控农药药液对靶润湿沉积研究进展
张晨辉, 马悦, 杜凤沛
2019, 21(5-6): 883-894. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0100
摘要:
农药药液对靶润湿沉积是剂量传递体系中的重要过程。在农药制剂中添加适宜的表面活性剂,可提高药液在靶标表面的润湿沉积,进而实现农药有效成分的渗透和传输,提高防治效果。文章综述了靶标界面结构性质的相关研究进展,探讨了表面化学成分和表面拓扑形貌对固体表观表面自由能的影响,并分别阐述了不同表面活性剂对药液在表面化学成分均一的光滑固体表面、粗糙固体表面以及表面化学成分复杂的植物叶片表面的润湿沉积行为,探索了农药制剂研发的新思路和新方法,以期为提高农药有效利用率,实现减施增效目标提供理论依据。
农药雾滴在植物叶面的弹跳行为及调控技术研究进展
宋玉莹, 曹冲, 徐博, 冉刚超, 曹立冬, 李凤敏, 赵鹏跃, 黄啟良
2019, 21(5-6): 895-907. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0110
摘要:
在使用农药防治农业有害生物的过程中,只有药液有效沉积于靶标表面才更有利于发挥效果。然而,农药雾化后形成的雾滴在靶标植物叶面的沉积是一个复杂的动态过程,同时受植物叶片表面微观结构与组分特性等因素的影响。具有亲水性绒毛或无定型蜡质的植物叶片通常润湿性较好,雾滴不易弹跳、滚落;而大多数植物叶片表面因覆盖表皮蜡质层,具有表皮细胞突起或特有的微纳结构,叶片难以润湿,导致农药雾滴在撞击靶标植物叶面后会产生不同程度的弹跳与碎裂行为。统计表明,平均约有20%~30%的农药雾滴由于反弹而流失,进入生态环境中,是影响农药有效利用率的关键因素。文章主要综述了雾滴在光滑固体表面、人工修饰后的粗糙界面以及农药雾滴在靶标植物叶面的弹跳行为,分析阐述了影响雾滴在固体表面弹跳行为的关键因素,同时,对已有关于如何调控雾滴在固体表面弹跳行为的研究进展进行了归纳,以期为提高农药雾滴的对靶沉积率及农药有效利用率提供新的思路和方向。
中国农药应用工艺学20年的理论研究与技术概述
闫晓静, 杨代斌, 薛新宇, 王国宾, 崔丽, 冯超, 秦维彩, 袁会珠
2019, 21(5-6): 908-920. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0114
摘要:
农药应用工艺学是研究提高农药利用率和施药效率,减轻或消除农药对环境的污染和对人、畜及有益生物危害风险的一门综合性学科。近20年来,中国在农药的吸收传导、控制释放、剂型研发、省力化施药、雾滴运动、高效装备及智能精准施药等方面取得了长足的进步:建立了药剂吸收量与种子包衣剂量之间的关系模型;阐明了农药控制释放的动力学规律,揭示了缓释农药提高作物安全性的生物学机制;研发了超低容量制剂、烟雾剂、粉尘剂、展膜油剂、缓释颗粒剂等省力化农药剂型和与之匹配的省力化施药技术;探明了农药雾滴在作物冠层的沉积流失规律,建立了农药利用率模型;建立了农药施用定量分析计算理论,提出了农药雾滴“杀伤半径”概念,推动了农药低容量喷雾技术发展;建立了植保无人飞机低容量喷雾技术体系,开启了人工智能 (AI) 施药技术的研究和应用,初步建立人工智能精准喷雾技术。中国农药应用已逐步实现从简单、粗放向科学、安全、智能精准的转变,为农药减施增效提供理论依据和技术支撑。
中国植保机械与施药技术研究进展
何雄奎
2019, 21(5-6): 921-930. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0089
摘要:
当今,中国农村存在家庭农场、小规模农业合作组织和国家农场3种经营模式,其植保机械与施药技术同其经营模式密切相关,尽管中国是农药生产与使用大国,全球排名第一,但落后的植保机械和农药使用技术与中国高速发展的现代化的农药生产水平不相适应,带来了农药有效利用率低、农产品中农药残留超标和环境污染等问题,在中国现代化的生产进程中,农药在中国农业与园林上的使用面临许多机遇与挑战。植保机械不同于其他农业机械,涉及农产品、环境与农药使用人员的安全,是一种精确农业作业机具。自2000年以来,中国政府借鉴欧美等发达国家的先进经验,成立专门的检测、管理部门和机构,负责农药的市场准入与使用规范标准的制订;近年来,国家科技部、农业农村部等加大了对植保机械与施药技术领域的投资力度,开发、研制了许多适合中国农业与园林上农药使用的新型机具与技术,并在生产中推广应用;中国政府已把植保机械与施药技术列入中国农民职业教育培训长期计划。
研究论文
耕地园地农药药迹容量模型及其在综合风险评级中的应用
张志恒, 汪雯, 李慧杰, 胡秀卿, 肖青青, 邓勋飞
2019, 21(5-6): 931-940. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2019.0104
摘要:
为评估耕地园地的农药药迹容量及农药使用带来的健康和环境方面的综合风险,按照影响因素的代表性、影响机制的普适性、影响环节的关键性、影响效力的显著性、观测方法的标准化、已有观测的系统性和数据获取的便利性原则,从影响农药对健康和环境危害的众多外部因子中,选择年平均气温、年降水量、年日照时数、土壤质地及土壤有机质含量5个关键因子,构建了耕地园地农药药迹容量模型:Fptc = (Tam + 18) × Pam × Has × Fst × Csom × 10−9。结合运用耕地园地农药药迹容量模型和前期建立的农药药迹模型,对家庭农场和区域尺度的耕地园地农药药迹容量和农药使用带来的综合风险进行了评估。结果显示:2016—2017年间,4个长江中下游稻区家庭农场耕地的药迹容量系数为2.73~3.50,综合风险指数为0.56~1.77,属中等风险或中低风险;2017年黑龙江垦区各分局的耕地园地农药药迹容量系数为0.6~1.7,风险指数为3.3~7.3,均属中高风险;2017年浙江省各地市的耕地园地农药药迹容量系数为1.9~3.8,风险指数在4.7~12.6之间,除风险指数最高的嘉兴属高风险外,其他各地市均属中高风险。研究表明,所构建的耕地园地农药药迹容量模型可用于不同时空尺度耕地园地的农药药迹容量估算,结合农药药迹模型可评估农药使用的综合风险,具有普遍的适用性。