百菌清的主要作用是防止植物受到真菌的侵害。在植物已受到病菌侵害,病菌進(jìn)入植物體內(nèi)后,殺菌作用很??;對(duì)糧食作物、花生、蔬菜、瓜類、果樹(shù)、茶葉等多種病害均有防治效果:
黃瓜
霜霉?。涸诓『Πl(fā)生前或初期開(kāi)始噴藥,每隔7天噴藥1次,連續(xù)噴藥3~4次。每次噴灑濃度75%百菌清可濕性粉劑300~500倍液,或40%百菌清懸浮劑400~500倍液,均勻噴灑,黃瓜苗小時(shí)噴液量酌減。大棚黃瓜霜霉病還可用百菌清煙劑防治,用量為45%煙劑200~250g/畝。
番茄
早疫?。涸诓『Πl(fā)生初期開(kāi)始噴藥,每隔7~10天噴藥1次,連續(xù)噴藥3~4次,每次噴灑濃度75%百菌清可濕性粉劑300~500倍液,或40%百菌清懸浮劑400~500倍液,均勻噴灑,苗小時(shí)噴液量酌減。
菜豆
銹病、灰霉病和炭疽病:在病害發(fā)生初期開(kāi)始噴藥,每隔7天噴藥1次,連續(xù)噴藥3~4次,每次噴灑濃度75%百菌清可濕性粉劑400~500倍液,攪均勻噴灑。
番茄
葉霉病、斑葉病、炭疽?。涸诓『Πl(fā)生初期開(kāi)始噴藥,每隔7天噴藥1次,噴藥次數(shù)視病情發(fā)展情況而定,每次噴灑濃度75%百菌清可濕性粉劑400~500倍液,攪均勻噴灑。
茄科
炭疽病、早疫?。涸诓『Πl(fā)生初期開(kāi)始噴藥,每隔7天噴藥1次,連續(xù)噴藥3~4次,每次噴灑濃度75%百菌清可濕性粉劑400~500倍液,攪均勻噴灑。
瓜類
霜霉病、白粉?。涸诓『Πl(fā)生初期開(kāi)始噴藥,每隔7天噴藥1次,直到病害停止發(fā)展時(shí)為止,每次噴灑濃度75%百菌清可濕性粉劑500~600倍液,攪均勻噴灑。
【概述】
百菌清(Chlorothalonil)的化學(xué)名為2,4,5,6-四氯-1,3-苯二腈,是一種高效、低毒、非內(nèi)吸性、廣譜型的殺菌劑農(nóng)藥,低毒,對(duì)兔眼睛和角膜有明顯刺激作用,可產(chǎn)生角膜混濁,且不可逆轉(zhuǎn),但對(duì)人眼睛沒(méi)有此種作用。對(duì)少數(shù)人皮膚有刺激作用。對(duì)魚(yú)毒性大。對(duì)兔眼有強(qiáng)烈刺激作用,對(duì)某些人眼有明顯的刺激作用。在試驗(yàn)條件下無(wú)三致作用,對(duì)魚(yú)毒性大。作用機(jī)理是能與細(xì)胞中的獏些酶發(fā)生反應(yīng),使酶失去活性,使真菌細(xì)胞的新陳代謝受破壞而失去生命力。是世界范圍內(nèi)廣泛使用的一種保護(hù)性莖葉噴灑取代苯類低毒殺菌劑,有多種劑型,廣泛用于蔬菜、果樹(shù)、豆類、水稻、小麥、花生等多種作物病害的防治。
【理化性質(zhì)】
純品為結(jié)晶固體粉末,無(wú)色無(wú)味。密度為1.70g/cm3(20℃),熔點(diǎn)為250~251℃,沸點(diǎn)為350℃(101325Pa),25℃時(shí)蒸氣壓為762.6031×10-7Pa。百菌清不易溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,20℃時(shí),在下列溶劑中的溶解度為:水0.6mg/L、丙酮2000mg/L、環(huán)己醇3000mg/L、二甲苯8000mg/L。在通常條件下貯存穩(wěn)定,對(duì)酸性或堿性水溶液以及紫外光照射性狀穩(wěn)定。百菌清對(duì)代謝酶有影響,因此具有殺菌性能。該藥屬于低毒殺菌劑,純品大鼠急性經(jīng)口LD50>10000mg/kg。
圖1為百菌清的理化性質(zhì)
【作用機(jī)制】
迄今為止,有關(guān)百菌清的作用機(jī)制還不是很清楚,但是通常認(rèn)為,百菌清通過(guò)接觸、抑制和谷胱甘肽有關(guān)的細(xì)胞呼吸酶從而強(qiáng)烈抑制病源菌細(xì)胞的葡萄糖氧化,胍孢菌孢子發(fā)芽、菌絲生育及孢子形成。此外,百菌清主要作用于真菌體內(nèi)代謝酶的氨基或巰基,與真菌細(xì)胞中的3-磷酸甘油醛脫氫酶發(fā)生作用,與該酶體中含有半胱氨酸的蛋白質(zhì)結(jié)合,破壞酶的活力,使真菌細(xì)胞的新陳代謝受到破壞而喪失生命力,抑制真菌的發(fā)芽和生長(zhǎng),從而抑制土壤中微生物的活動(dòng)。
【降解轉(zhuǎn)化】
1.在土壤中的降解 農(nóng)藥在土壤中的降解主要依靠廣泛存在于土壤中的微生物。百菌清主要損失在草坪的草皮和草根層。農(nóng)藥的理化性質(zhì)、使用劑量、施用方式以及施用地區(qū)的地理環(huán)境等因素決定農(nóng)藥在土壤中的降解。農(nóng)藥在土壤中除了被土壤中的微生物降解以外還有化學(xué)降解、揮發(fā)、植物的吸收等。百菌清的重復(fù)使用會(huì)明顯的壓制百菌清在土壤中的降解率。
2.微生物降解 百菌清可以經(jīng)過(guò)多種途徑被分解,其中微生物降解是農(nóng)藥在環(huán)境中降解的重要途徑之一。微生物降解是去除環(huán)境中農(nóng)藥殘留量的有效途徑。
3.光化學(xué)降解 光化學(xué)降解也是農(nóng)藥降解的有效途徑之一。在以太陽(yáng)光為光源時(shí)百菌清在海水、河水、湖水及蒸饋水中的光解速率從大到小依次為湖水、河水、海水以及蒸餾水。在以氙燈為光源時(shí)百菌清在海水、河水、湖水及蒸餾水中的光解速率從大到小依次為湖水、河水、蒸饋水以及海水。
4.在水體當(dāng)中的水解 農(nóng)藥在水體中的降解也是在環(huán)境當(dāng)中轉(zhuǎn)化的有效途徑之一。百菌清在水體當(dāng)中的水解反應(yīng)屬于動(dòng)力學(xué)級(jí)反應(yīng)。在水體的溫度一定的條件下,隨著水體的值增大,百菌清在水體中的水解速度加快,從而得知百菌清在強(qiáng)堿性條件下水解較快,且水體的值的變化對(duì)百菌清的水解速率影響較大。在水天體的值一定的條件下,水體中百菌清的水解速度隨著水溫的升高而加快,說(shuō)明水體的溫度對(duì)百菌清在水體中的水解也具有較明顯的影響。除了溫度和值以外水質(zhì)對(duì)百菌清的水解速率也具有顯著的影響。在研究的三類水體中,百菌清在蒸饋水中水解較慢,而在地下水和巢湖水中的水解速率明顯高于在蒸餾水中的水解。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)在水體中施加少量表面活性劑十二焼基苯磺酸鈉等可以明顯加快百菌清的水解。
【毒理毒性】
百菌清為有機(jī)氯殺菌劑,是一種非內(nèi)吸性廣譜殺菌劑,對(duì)多種真菌病害具有預(yù)防作用,主要作用是防止真菌的侵染,能破壞酶的活力,使真菌細(xì)胞的新陳代謝受到破壞而喪去生命力,但在植物已受到病菌侵害,病菌進(jìn)入植物體內(nèi)后,殺菌作用很小。其作用機(jī)理是與真菌細(xì)胞中的3-磷酸甘油醛脫氫酶發(fā)生作用,與該酶中含有半胱氨酸的蛋白結(jié)合,破壞菌的活力,使真菌細(xì)胞的新陳代謝受破壞而喪失生命力。在防腐研究方面,百菌清是通過(guò)結(jié)構(gòu)中的氰基與菌體的原生質(zhì)和酶蛋白中的巰基進(jìn)行作用而致效,有時(shí)也作為偶合劑,抑制氧化磷酸化反應(yīng)而致效。
【代謝作用】
百菌清進(jìn)入機(jī)體后吸收較快,但在組織內(nèi)分布較少,能較快被排泄,在動(dòng)物體內(nèi)無(wú)明顯蓄積作用。給大鼠經(jīng)口給C14標(biāo)記百菌清,4天內(nèi)糞中排除85%,尿中排除8%。經(jīng)呼吸道吸收最多,約可吸收4-5%;經(jīng)口僅吸收0.1-03%,經(jīng)皮膚吸收0.03-0.3%。而且經(jīng)呼吸道吸收也最快,一次氣管注入百菌清后血液中濃度以2.5小時(shí)最高;經(jīng)口一次吞入百菌清后血液中濃度48小時(shí)內(nèi)無(wú)顯著差別;經(jīng)皮以48小時(shí)血液濃度最高,說(shuō)明經(jīng)皮吸收相當(dāng)緩慢。經(jīng)口食入百菌清后,24小時(shí)尿樣濃度顯著高于48小時(shí),即排泄較快;而經(jīng)呼吸道及皮膚則24小時(shí)尿與48小時(shí)尿濃度無(wú)顯著差別,說(shuō)明后兩種途徑進(jìn)入的百菌清排泄較慢。經(jīng)口攝入百菌清大部分由糞便排出,尿中排出甚微,排出物多系未變化的百菌清分子,也可降解為兩種未經(jīng)鑒定的代產(chǎn)物。在用含百菌清飼料喂養(yǎng)的奶牛乳汁中未檢出百菌清或其代謝產(chǎn)物。
【制備方法】
1.以間苯甲酸和氯化亞砜為原料,經(jīng)氯化反應(yīng)生成間苯甲酰氯,然后通入氯氣氯化生成四氯間苯二甲酰氯,再通入氨氣反應(yīng)制得四氯間苯甲酰胺,最后加入五氧化二磷或三氯氧磷?;騺喠蝓B冗M(jìn)行反應(yīng)得到產(chǎn)品百菌清。
圖2為以間苯甲酸為原料的百菌清生產(chǎn)工藝流程圖
2.以間二甲苯、氨和空氣為原料,經(jīng)氨氧化反應(yīng)生成中間產(chǎn)品間苯二甲腈,然后間苯二甲腈與氯氣發(fā)生氯化反應(yīng)最終生成百菌清產(chǎn)品。
圖3為以間二甲苯為原料的百菌清生產(chǎn)工藝流程圖
【應(yīng)用】
百菌清是世界范圍內(nèi)廣泛使用的一種保護(hù)性莖葉噴灑取代苯類低毒殺菌劑,有多種劑型,廣泛用于蔬菜、果樹(shù)、豆類、水稻、小麥、花生等多種作物病害的防治。在中國(guó)的許多地區(qū),百菌清用來(lái)控制引起水稻產(chǎn)量大幅下降的稻枯病,年產(chǎn)量超過(guò)8000t。在日本,百菌清主要用于防治蔬菜作物和水果的真菌病害。在墨西哥等熱帶地區(qū),百菌清主要用來(lái)防治香蕉的真菌病害,每年大約施用45~60次,施用量高達(dá)1.41kg/hm2。除了作為殺菌劑,百菌清還可用作防污油漆添加劑,以防止船體上藻類、貝類以及其他無(wú)脊椎動(dòng)物的生長(zhǎng)。
【主要參考資料】
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[3]杜益平. 百菌清排放標(biāo)準(zhǔn)限值的探討[D].南京信息工程大學(xué),2007.