《微生物与农药》PPT课件.ppt
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1、 微生物农药微生物农药 讲解:讲解:班级:生物技术班级:生物技术一一 农药农药(Pesticide)n一、定义一、定义 农药是一种化学物质,用于防治病、虫、草害,农药是一种化学物质,用于防治病、虫、草害,包括包括杀虫剂、杀菌剂、除草剂杀虫剂、杀菌剂、除草剂、灭鼠剂、以及调、灭鼠剂、以及调节植物生长的化学药品和生物药品。其中用量最节植物生长的化学药品和生物药品。其中用量最大的是前三种类型农药大的是前三种类型农药。二、农药的分类二、农药的分类矿物源农药有机合成农药生物农药 按来源分:按来源分:杀虫剂杀虫剂 除草剂除草剂杀细菌剂杀细菌剂 杀真菌剂杀螨剂杀螨剂 杀鼠剂杀鼠剂杀螺剂等杀螺剂等按作用对象分
2、:按作用对象分:按化学组成及结构分:按化学组成及结构分:有机磷有机磷、有机氯、有、有机氯、有机砷、有机汞、拟除机砷、有机汞、拟除虫菊酯等虫菊酯等三、使用农药的利与弊三、使用农药的利与弊 农药可减少农作物的损失,提高产农药可减少农作物的损失,提高产量,提高农业生产的经济效益,增加食物量,提高农业生产的经济效益,增加食物供应。供应。农药在人类文明史和发展史上的确功不可没。然而农药在人类文明史和发展史上的确功不可没。然而农药是有毒化学品,它对生态环境所造成的危害也农药是有毒化学品,它对生态环境所造成的危害也是不争的事实。是不争的事实。1、农药造成害虫的抗药性、农药造成害虫的抗药性害虫和杂草的抗药性也
3、是不客忽视的现象,随着农药大量长害虫和杂草的抗药性也是不客忽视的现象,随着农药大量长期的使用,一些害虫的耐药性越来越高,以至一些农药失去期的使用,一些害虫的耐药性越来越高,以至一些农药失去效用。效用。2、农药造成自然农业的生态系统的平衡被破坏、农药造成自然农业的生态系统的平衡被破坏由于农药的杀伤力,不仅害虫被消灭了,还消由于农药的杀伤力,不仅害虫被消灭了,还消灭了灭了(甚至是灭绝了甚至是灭绝了)许多有益的昆虫,这些昆许多有益的昆虫,这些昆虫是害虫的天敌,导致生态平衡的破坏。虫是害虫的天敌,导致生态平衡的破坏。3、农药对人体健康的农药对人体健康的不良影响不良影响(一)农药的急性毒性(一)农药的急
4、性毒性 包括职业性(工业生产、农业施用)、农药自杀、误服包括职业性(工业生产、农业施用)、农药自杀、误服误用引起。引起急性中毒的农药最常见为有机磷杀虫剂,其误用引起。引起急性中毒的农药最常见为有机磷杀虫剂,其次为氨基甲酸酯类、有机氯、有机汞。次为氨基甲酸酯类、有机氯、有机汞。(二)慢性毒性(二)慢性毒性 主要发生在较长时间接触农药的人群。慢性毒性的测定主要发生在较长时间接触农药的人群。慢性毒性的测定主要观察农药的三致作用(主要观察农药的三致作用(致畸致畸 致癌致癌 致突变致突变)。)。四、农药残留四、农药残留1、定义:指农药使用后残存于生物体、食品和环境中的微、定义:指农药使用后残存于生物体、
5、食品和环境中的微量农药原体及其有毒代谢物、降解产物和杂质的总称。量农药原体及其有毒代谢物、降解产物和杂质的总称。2、来源:施药后的直接污染从污染环境中吸收通过食物链与生物富集作用而产生间接污染熏蒸、食品包装、运输过程食品与农药混放等造成的农药污染和误食。施用农药施用农药农作物农作物大气大气土壤(农田)土壤(农田)地下水地下水农产品农产品地表水地表水水生物水生物畜畜 禽禽人人体体飘飘浮浮残留残留吸收吸收饲料饲料食用食用食用食用饮用饮用食用食用饮用水饮用水吸入吸入湿沉降湿沉降吸收吸收渗入渗入农药进入人体的途径农药进入人体的途径2020世纪世纪7070年代起,美国及西欧等发达国家开始限制和禁止使年代
6、起,美国及西欧等发达国家开始限制和禁止使用用DDTDDT。我国于我国于19831983年宣布停止生产和使用年宣布停止生产和使用DDTDDT,从此,从此DDTDDT这这一曾经为人类健康和农业发展做出过杰出贡以的农药退出了一曾经为人类健康和农业发展做出过杰出贡以的农药退出了历史舞台。历史舞台。DDTDDT的危害的危害DDTDDT的化学性质稳定、不易降解,在自然界及生物体内可以的化学性质稳定、不易降解,在自然界及生物体内可以较长时间存在,通过食物铰富集、毒性增大、导致鱼类和较长时间存在,通过食物铰富集、毒性增大、导致鱼类和鸟类的死亡,甚至在南极大陆定居的企鹅体内都有鸟类的死亡,甚至在南极大陆定居的企
7、鹅体内都有DDTDDT的存的存在,对人类的健康也构成了威胁。在,对人类的健康也构成了威胁。开发环境友好农药开发环境友好农药 新农药开发的目标转向易降解、低残留、高活性新农药开发的目标转向易降解、低残留、高活性以及对环境有益生物比较安全的方向。许多针对以及对环境有益生物比较安全的方向。许多针对性强、高效甚至超高效农药不断面世(如性强、高效甚至超高效农药不断面世(如微生物微生物农药农药)。)。微生物农药的性质和种类微生物农药的性质和种类 微生物农药是指能够用来杀虫、抗病、除草等的微生物农药是指能够用来杀虫、抗病、除草等的微生物活体(病毒、细菌、真菌、昆虫病原线虫、微生物活体(病毒、细菌、真菌、昆虫
8、病原线虫、原生病原线虫、原生动物等)及其代谢产物(抗生原生病原线虫、原生动物等)及其代谢产物(抗生素类)的总称。素类)的总称。它是生物防治的物质基础和重要手段。也可指利它是生物防治的物质基础和重要手段。也可指利用细菌、真菌、病毒等活的生物体来预防、消灭或用细菌、真菌、病毒等活的生物体来预防、消灭或者控制危害农林生产的一种或几种有害生物的药剂。者控制危害农林生产的一种或几种有害生物的药剂。(2)无公害、无残留、安全环保无公害、无残留、安全环保 (3)特异性强,不杀伤害虫天敌及有益生物,维持生态平衡特异性强,不杀伤害虫天敌及有益生物,维持生态平衡 (4)不易产生抗药性;不易产生抗药性;(1)研发的
9、选择余地大,开发利用途径多研发的选择余地大,开发利用途径多 (5)环境相容性好环境相容性好 微生物农药的优点微生物农药的优点微生物农药的优点微生物农药的优点(6)(6)生产工艺简单生产工艺简单生产工艺简单生产工艺简单 根据来源,分为根据来源,分为活体微生物农药活体微生物农药 微生物体农药,是指能使有害生物致病的病原微生微生物体农药,是指能使有害生物致病的病原微生物活体直接作为农药。分为细菌类、真菌类、病毒类。物活体直接作为农药。分为细菌类、真菌类、病毒类。农用抗生素:农用抗生素:微生物的次级代谢产物,可抑制或杀灭作物的病、微生物的次级代谢产物,可抑制或杀灭作物的病、虫、草害及调节作物生长发育,
10、将其加工成可直接使用虫、草害及调节作物生长发育,将其加工成可直接使用的形态。的形态。一、分类一、分类根据功效分为根据功效分为微生物杀虫剂:微生物杀虫剂:细菌杀虫剂,真菌杀虫剂,病毒细菌杀虫剂,真菌杀虫剂,病毒杀虫剂,杀虫剂,微生物杀菌剂:微生物杀菌剂:细菌杀菌剂,真菌杀菌剂,病毒细菌杀菌剂,真菌杀菌剂,病毒杀菌剂杀菌剂微生物除草剂:微生物除草剂:细菌除草剂,真菌除草剂,病毒细菌除草剂,真菌除草剂,病毒除草剂除草剂细菌杀虫剂细菌杀虫剂n已分离到的昆虫病原菌的菌种和变种约已分离到的昆虫病原菌的菌种和变种约有有100100种,其中研究最多、效果最好的种,其中研究最多、效果最好的是芽孢杆菌属的是芽孢杆
11、菌属的苏云金杆菌类苏云金杆菌类和和日本金日本金龟子芽孢杆菌龟子芽孢杆菌。棉铃虫棉铃虫斜纹夜蛾斜纹夜蛾甜菜夜蛾甜菜夜蛾 代表性细菌杀虫剂代表性细菌杀虫剂-苏云金芽孢杆菌(苏云金芽孢杆菌(Bt)Bt)n短杆状,单生或形成短链。周生鞭毛,革兰氏染短杆状,单生或形成短链。周生鞭毛,革兰氏染色阳性。生长到一定阶段后,在一端形成芽孢,色阳性。生长到一定阶段后,在一端形成芽孢,另一端形成一近菱形的蛋白质晶体,称为伴孢晶另一端形成一近菱形的蛋白质晶体,称为伴孢晶体。用石碳酸复红染色,营养体红色,晶体深红体。用石碳酸复红染色,营养体红色,晶体深红色,芽孢透明不着色。菌体最后破裂而释放出芽色,芽孢透明不着色。菌体
12、最后破裂而释放出芽孢及伴孢晶体。孢及伴孢晶体。n苏云金杆菌中存在着很多寄主不同的品系或株系。苏云金杆菌中存在着很多寄主不同的品系或株系。例如,从自然感染的鳞翅目不同种类幼虫上分离例如,从自然感染的鳞翅目不同种类幼虫上分离到了多种苏云金杆菌变种。到了多种苏云金杆菌变种。Spore and parasporal crystal SporeCrystal苏云金杆菌的杀虫机理苏云金杆菌的杀虫机理n苏云金杆菌可寄生苏云金杆菌可寄生130130多种鳞翅目幼虫。多种鳞翅目幼虫。此外,膜翅目、双翅目、直翅目和鞘翅此外,膜翅目、双翅目、直翅目和鞘翅目中的一些昆虫也可被此菌感染。控制目中的一些昆虫也可被此菌感染。
13、控制毛虫、小蔡蛾、棉铃虫等。毛虫、小蔡蛾、棉铃虫等。n苏云金杆菌杀虫的作用在于它所产生的苏云金杆菌杀虫的作用在于它所产生的某些毒素。这些毒素主要是某些毒素。这些毒素主要是内毒素和内毒素和外毒素外毒素。内毒素内毒素是所有苏云金杆菌品系共有是所有苏云金杆菌品系共有的毒素,存在于蛋白质晶体(即的毒素,存在于蛋白质晶体(即伴孢晶体伴孢晶体)中,故也称为晶体毒素。在碱性肠道中被中,故也称为晶体毒素。在碱性肠道中被水解成毒性短肽,作用于上皮细胞,使中水解成毒性短肽,作用于上皮细胞,使中肠麻痹。肠麻痹。外毒素外毒素是苏云金杆菌中的几个变种是苏云金杆菌中的几个变种在一定培养条件下产生的一种胞外毒素。在一定培养
14、条件下产生的一种胞外毒素。苏云金杆菌防治害虫的特点苏云金杆菌防治害虫的特点 在昆虫病原细菌中,以苏云金杆菌在在昆虫病原细菌中,以苏云金杆菌在害虫害虫防治中的应用最为广泛,效果也最好防治中的应用最为广泛,效果也最好。其杀虫。其杀虫范围有一定的范围有一定的广谱性广谱性,并且具有不亚于某些化,并且具有不亚于某些化学杀虫剂的学杀虫剂的速效性速效性。在这一点上苏云金杆菌优。在这一点上苏云金杆菌优于真菌和病毒制剂。于真菌和病毒制剂。苏云金杆菌菌剂的生产苏云金杆菌菌剂的生产 菌剂生产常采用菌剂生产常采用液体发酵液体发酵或或半固体发酵法半固体发酵法。液体发。液体发酵常采用豆饼粉、玉米浆、蛋白胨、酵母粉等为营酵
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