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国外实验室自制杀虫剂研究现状

2026-01-04 投稿人 : 懂农资网 围观 : 614 次

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国外实验室自制杀虫剂研究现状

自制酵母杀虫剂治植物病虫害靠谱吗?

其对植物的影响较小,而且不会对环境造成污染,因此在一些有机农业中被广泛使用。/p

p但是需要注意的是,自制酵母杀虫剂的制作过程需要掌握一定的技巧和科学知识,否则可能会导致制作失败或者对植物造成伤害。同时,不同的植物病虫害所需要的酵母杀虫剂配方和浓度也不同,需要根据实际情况进行调整。/p

p 如果您想使用自制酵母杀虫剂来治疗植物病虫害,建议先了解相关知识和技巧,并在实践中不断摸索和调整,以取得最好的效果。同时,如果植物病虫害情况比较严重,建议还是使用专业的农药来进行治疗。/p

杀虫剂的发展方向

全球杀虫剂市场现状及发展方向如下: ①全球气候变暖引发病虫害活动,进而带来杀虫剂用量增长在农业生产中,病虫害的发生与气候变化联系紧密,假如气候条件对害虫的生长不利则会大大降低病虫害发生的程度,从而降低杀虫剂的使用量。通常,低温天气会大量杀灭越冬害虫,而暖冬则会使得病虫害在来年出现大规模爆发。据世界气象组织发布的最新监测结果显示,2000-2026 年是1880 年全球有系统气象观测记录以来最暖的10 年,气候变暖将引发病虫害活动增强,从而导致杀虫剂用量持续增长。 ②杀虫剂仍保持国际农药市场的主体地位杀虫剂、杀菌剂和除草剂等三大种类农药是国际农药市场的主体。2026年杀虫剂、杀菌剂、除草剂占全球农药市场销售额的比例为25:24:48。2026年,杀虫剂仍占据全球农药市场的25%,其中北美和西欧仍将保持最大的市场份额,约占整个市场的70%(数据来源:Phillips McDougall)。③对杀虫剂的安全性要求日益提高全球农药产业在不断发展的同时也面临着一系列的新要求,即多年来的农药使用对环境以及人畜都造成了不同程度的污染, 国际社会对农药的高效、低毒、低残留、无污染等要求越来越高,特别在杀虫剂行业更为明显。 随着人们对食品安全意识和环境保护意识的进一步提高,高毒、高残留杀虫剂的品种和范围将会进一步受到限制,而高效、低毒、对环境友好且不易产生抗性的杀虫剂将会得到愈来愈广泛的应用。由此带来的是高毒杀虫剂中间体产品的生命周期已经结束或步入衰退期,而新型杀虫剂中间体由于其下游产品具有高效、低毒、低残留等特点,正处于成长期,利润较丰厚。以杜邦公司2026年开始商品化的新型杀虫剂“氯虫苯甲酰胺”为例,它不仅能够精确攻击、控制靶标害虫,而对其它生物与生态环境非常友好。基于其“无残留毒性”的特点和其它综合表现优异的理化特性,2026年布莱顿(BCPC)世界植保大会向“氯虫苯甲酰胺”颁发了“最具创新的化学奖”。

什么是阿维菌素类杀虫杀螨剂?

阿维菌素是十六元大环内酯类化合物,是日本Kitasato研究所Merck研究室从静冈县伊东市川奈地区采集的土样中分离的灰色链霉菌(Streptomycesavermitilis)MA-4680(NRRL8165)发酵液中分离得到的。从其发酵液中共分离出8个结构十分相近的化合物,总称作Avermectins。目前市售的为AvermectinB1a和AvermectinB1b的混合物,其中B1a≥80%,B1b≤20%,称作Abamectin。

Avermectins的结构

Merck实验室的研究人员于1976年首先发现了阿维菌素优良的驱蠕虫活性。在此之前,1975年Mishima曾报道了另一类十六元大环内酯类化合物Milbemycins的杀虫和杀螨活性,但当时并未发现其驱蠕虫活性。在Merck实验室报道了阿维菌素的驱蠕虫活性后,才发现Milbemycins也可以作为牲畜驱蠕虫剂使用。

国外实验室自制杀虫剂研究现状

阿维菌素对叶螨和许多种类的昆虫有非常强有力的杀灭效力。现在阿维菌素已在世界上许多国家应用,防治大多数农作物和园艺作物的害虫和害螨。

伊维菌素(ivermectin)是在阿维菌素结构基础上改造成功的产物。它还原了B1组分上22、23位不饱和双键,其中伊维菌素B1a≥80%,B1b≤20%,也已经在世界上许多国家登记用于防治家畜寄生虫。

虽然阿维菌素对叶螨类和一些昆虫防效优良,但不能满足市场需求。这种状况促使人们去研究价廉物美的阿维菌素系列化合物,并于1984年发现了半合成的阿维菌素——埃玛菌素(Emamectin)(4″-外-甲氨基-4″-脱氧阿维菌素B1),并制成了埃玛菌素的盐酸盐,这个产品是在阿维菌素的基础上,经五步合成获得的衍生物。随后的研究发现,埃玛菌素苯甲酸盐的稳定性和水溶性好于其盐酸盐,被命名为MK-244,并在1997年在美国进行登记用于植物保护。河北省石家庄化工厂在国内首先合成了埃玛菌素苯甲酸盐,并于1999年取得登记防治棉铃虫。

埃玛菌素的结构

褒贬不一的DDT是如何被研究出来的?

一部农业发展繁荣的历史,同时也是人类不断战胜病虫害的历史。对害虫进行比较系统的研究,始于18世纪。在19世纪70~80年代,人类防治几例严重病虫害获得成功,成为病虫害防治史上的一个转折点。

波尔多液直至今日仍在使用对于波尔多液可谓无人不知、无人不晓,它广泛用于防治葡萄霜霉病。其实,波尔多液最早是一个住在波尔多地区的农民涂在葡萄上,防止被人偷盗的。1882年,法国农学家米拉德进一步肯定了波尔多液的药效,从此这种硫酸铜加生石灰制成的混浊液,成为一种用途广泛的良好杀菌剂,于是开始了使用化学农药的新时代。

穆勒就是在同化学农药时代的开始相差不远的1899年诞生的。他于1899年1月12日生于瑞士的奥尔坦,他的一生注定要为扑杀节肢动物而斗争。1925年,获得化学博士学位的穆勒,加入了一家著名的化学工业公司。他的志向就是运用化学知识,通过工业化手段,造福于人类。他早年从事植物染料和天然鞣革剂的研究,这使他熟练地掌握了有机化学的基本化工过程,成为他日后将DDT杀虫剂实现工业化的重要基础。

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第二次世界大战期间,交战双方的军队曾经多次流行严重的传染病。为了防治热带传染病,特别是消灭传染病的媒介——体虱和跳蚤等有害昆虫,德国开始加快对杀虫剂的研究。1935年,穆勒开始研究合成杀虫剂。他首先对当时的主要农用杀虫剂的使用情况,进行了充分的调查。那时主要农药用的都是天然杀虫剂,例如砒霜。它们虽然可以杀虫,但对人畜皆有剧毒,而且杀虫效果和供应量都很有限,因此难以推广……

能否用化学反应合成一种新型的杀虫剂,它既可以杀死各种害虫,又对人畜无毒呢?穆勒在研究笔记本上记下了这一设想。有一天,穆勒接到妹妹从奥尔坦家乡寄来的家信,她诉说乡间又闹虫灾的惨况,穆勒陷入了往事的回忆。

奥尔坦位于景色旖旎的阿勒尔河流域,茂密的农作物连接远处青黛色的群山。可是这里偏偏经常闹虫灾。虫灾严重时,家家户户唉声叹气,愁眉苦脸;乡间的父老对田地里那些微小的虫子一筹莫展,只好在教堂中祈祷上帝。有时人们也试图用农药捕杀害虫,可是又会带来意想不到的灾难。穆勒儿时特别要好的一位朋友,就因为误食了喷洒砷化物的瓜果而死去……

穆勒决定集中精力研究一种广谱安全的杀虫剂。从此,穆勒钻进了资料堆和实验室,几乎达到了废寝忘食的地步。他查找了大量的资料,进行了无数次实验。

整整3年,1000多个日日夜夜过去了,穆勒一无所获。他筛选了几百种药物,但都毫无结果。这也难怪,穆勒实际是在和自己过不去,他设想找到的杀虫剂,一是要杀死各种虫子,二是要对人畜安全。可是,他实验筛选的药物,不是只能杀死一种虫子,就是对人畜有剧毒。穆勒企图找到十全十美的杀虫剂,朋友和同事都劝他放弃这个不现实的幻想,别再钻牛角尖了。

是继续钻牛角尖,还是半途而废呢?穆勒心神不宁了。一想到飞蝗铺天盖地而来,庄稼地里片叶无存的景象,穆勒不甘心了。他决定咬紧牙关,继续钻他的牛角尖。在同事们的帮助和指点下,穆勒改变了工作方式。他不再只注意那些已有的物质,他要合成新的物质,看看它们能不能够杀虫。

经过一段时间细致地观察,他把杀虫剂与虫子的中毒方式分成两类,然后区别加以对待。一类是虫子吃进杀虫剂后而致命,另一类是虫子接触杀虫剂后而致死。他分别有针对性地开展研究。不久,前线的战报使他的研究方向发生了倾斜。战争期间,前线不断传来流行斑疹伤寒的消息。斑疹伤寒是由一种叫做立克次氏体的微生物引起的急性传染病。它多以虱、蚤、壁虱等节肢动物为媒介侵入人体,形成死亡率很高的传染病。这一传染病的流行季节与虱子的孳生季节相同,以冬春两季较多。人们在过度疲劳和全身抵抗力下降时易患此病。所以在战争和灾荒年代容易大规模流行,有人戏称之为“战争伤寒”和“饥荒伤寒”。

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当时,医生们已经知道“战争伤寒”是虱、蚤在作怪,呼吁科学界尽快研制出杀虫剂用来扑杀虱、蚤之类的害虫。虱、蚤是以吸食人或畜的血液为生的,所以不会把药物吃进胃里。 穆勒把研究方向转向寻找一种触杀型杀虫剂。它能够通过接触害虫而达到杀虫的目的。为了挽救战壕里那些因被虱子咬而濒于死亡的战士的生命,穆勒加班加点地工作。

穆勒的工作也像一场战争,他是从虱子嘴里夺出年轻战士的生命。1939年9月,穆勒在查阅文献时,受到启示,终于合成了“DDT”。

DDT,化学名称叫二氯二苯基三氯乙烷,它是一种有机氯化物。经过实验发现,它对各种害虫有广泛的触杀作用,特别是对蝇、虱、蚤等害虫,有明显的毒杀作用,穆勒成功了,1939年底,穆勒正式公开宣布了自己的发明。DDT的合成及其对害虫的广谱触杀作用的发现,是穆勒对人类的重要贡献。一个真正的科学贡献必须是在它得到社会的普遍承认之后,才能更有威力。

穆勒公开自己的发明以后,瑞士政府用DDT成功地防治了马铃薯甲虫病,效果很好。DDT小试牛刀就锋芒毕露,穆勒增强了信心,他决心为扑灭虫患大量生产DDT。可是这时困难像山一样向穆勒压来,DDT的触杀效力被承认了,可是由于化学反应复杂,制造过程繁琐,成本高,价格贵,所以不能普遍推广。害虫猖狂为害仍然无法被清除,穆勒的心深深地被刺痛了,他投入了将DDT从实验室推向社会的工作。

后来,化学家、化工专家经过无数次的改进,1942年正式投放市场的DDT,立即受到人们的欢迎。1943年,美国农业部也进行了大面积的试验,证实了DDT具有较好的杀虫效果,DDT终于在扑杀虫患中发挥了明显的作用。DDT在消灭传染病的媒介昆虫和重要农业害虫方面,建立了巨大功勋。

1943年10月,意大利南部港口那不勒斯流行严重的斑疹伤寒。1944年7月,由于在那不勒斯大面积使用了DDT,在数周之内,就彻底消灭了虱子,制止了此病的继续蔓延。同年,在日本也得到了同样的防治效果。这些结果有力地显示了DDT在防治斑疹伤寒及由其他节肢动物传播的疾病方面,有重大的功效。

正是由于穆勒第一个合成并确证了高效有机杀虫剂DDT,并广泛应用于农业、畜牧业、林业及卫生保健事业,因此他荣获了1948年度诺贝尔生理学及医学奖。

国外实验室自制杀虫剂研究现状

第二次世界大战后,以DDT为代表的有机杀虫剂,以2′4—D为代表的有机除草剂的兴起,使大规模地应用化学农药,进入了一个新阶段。DDT运用的广泛,出乎一般人的意料,而且对付特殊虫类,只需稍微加工,即发生奇特的效力。

在全球范围内DDT到处大规模地应用,建立了巨大功勋。但同时也更加助长了单纯使用有机农药防治害虫的偏向。20世纪50年代初,开始出现大量使用DDT后引起的副作用问题,到20世纪60年代已成为亟待解决的突出问题。首先是害虫、病原菌对农药产生了抗药性,剂量日益加大甚至增加几倍,而且还要重复防治。后来,化学农药不仅杀死害虫甚少,也杀死了许多害虫的天敌,使某些本来危害不严重的昆虫,上升为重要害虫。DDT的滥用还造成了巨大的环境污染,引起了公众的重视。

在DDT有机农药的启示下,人们又研制出一系列新型的杀虫剂和杀菌剂。从20世纪70年代以后,DDT已经完成了它的历史使命,但是它的功绩在科学史上是不可磨灭的。

知识点

砒霜

三氧化二砷,俗称砒霜,分子式As2O3,是最具商业价值的砷化合物及主要的砷化学开始物料。它也是最古老的毒物之一,无臭无味,外观为白色霜状粉末,故称砒霜。这是经某几种指定的矿物处理过程所产生的高毒性副产品,例如采金矿、高温蒸馏砷黄铁矿并冷凝其白烟等。在食物搭配不恰当的时候,会造成三氧化二砷中毒。例如人们在享受美味的海、河鲜等产品如小龙虾、螃蟹等时,同时大量食用了富含维生素C的食物和饮料如青椒、西红柿、橘子、橙子及西红柿汁、橘子汁、橙子汁等。维生素C就会还原含在小龙虾、螃蟹等体内的五氧化二砷成为三氧化二砷,经常如此食用搭配会造成慢性三氧化二砷中毒。