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出版者:Wiley-VCH

作者:Ohkawa, Hideo/ Miyagawa, Hisashi/ Lee, Philip W., Dr.

出品人:

页数:538

译者:

出版时间:2007-08-03

价格:USD 230.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783527316632

丛书系列:

图书标签:

• 农药化学
• 农药
• 化学
• 环境科学
• 毒理学
• 分析化学
• 有机化学
• 农业
• 生物化学
• 农药残留

农药化学概论：从分子结构到环境效应 第一章：农药的起源与发展历程 本卷涵盖了农药科学的演进史，追溯了人类为保护作物和控制病媒生物所采取的早期措施，并深入探讨了现代合成农药的诞生与工业化进程。我们将从古代利用天然植物提取物（如印楝、除虫菊）开始，介绍其局限性与安全性挑战。随后，重点解析20世纪中期化学合成农药的突破，尤其是DDT、有机磷和氨基甲酸酯类等经典化合物的问世，如何极大地提高了农业生产效率，同时也引发了对生态系统持久性污染的最初担忧。本章的后半部分聚焦于农药法规的建立与演变，考察各国监管机构如何逐步介入，以平衡农业需求与公共健康保护之间的关系。此外，还将审视新兴的生物农药和精准施药技术在当代农业中的地位，展望化学防治手段未来发展的方向。 第二章：农药作用的分子基础 本章深入解析农药发挥生物活性的核心机制——作用靶点分子生物化学。我们将详细剖析神经毒剂（如有机磷和拟除虫菊酯）如何干扰昆虫或靶标生物体内的神经信号传导，特别是乙酰胆碱酯酶（AChE）的抑制作用及其构效关系（SAR）。针对除草剂，重点讨论光合作用抑制剂（如脲类）和氨基酸合成通路阻断剂（如草甘膦）的分子作用点，解释为何这些靶点在植物体内具有高度特异性。对真菌病害防治剂，则聚焦于甾醇脱甲基化抑制剂（DMIs）如何干扰真菌细胞膜的完整性。所有讨论均基于分子结构与生物活性之间的量化关系，阐述关键官能团在受体结合和酶活性位点相互作用中的角色。本章配有大量的分子结构模型和作用机制示意图，帮助读者理解农药作用的精确性。 第三章：农药的合成、制剂与物理化学性质 本章关注农药产品的工业生产与应用准备工作。首先，系统介绍主流农药活性成分的典型合成路线，包括关键中间体的选择、催化剂的应用及反应条件的优化，强调原子经济性和绿色化学原则在现代农药合成中的指导意义。其次，深入探讨农药制剂科学。农药原药（Technical Grade Active Ingredient, TGAI）很少直接用于田间，必须通过乳油（EC）、水分散粒剂（WDG）、悬浮剂（SC）等多种剂型进行配制。本节将详细分析这些剂型设计背后的物理化学原理，如表面张力、润湿性、分散稳定性及储存寿命的影响因素。最后，阐述活性成分的关键物理化学参数——如蒸汽压、辛醇/水分配系数（Kow）和水溶解度——如何预测农药在环境中的行为（如漂移、渗滤和生物富集潜力）。 第四章：农药在环境中的迁移、转化与归趋 本章是环境行为研究的核心。农药一旦施入环境，便会经历复杂的物理、化学和生物过程。我们将系统分析土壤吸收与解吸过程，重点考察有机质含量、土壤类型（如粘土矿物结构）和pH值对农药吸附系数的影响。在水相中，水解反应（受pH和温度驱动）是重要的降解途径，本节将对比不同化学键的稳定性。对大气传输，我们将讨论农药的挥发性和雾滴漂移风险，以及其在大气中的光解速率。降解产物的研究是本章的另一重点，分析主要代谢路径（如氧化、还原、水解）产生的代谢物毒性，并讨论生物降解——微生物在土壤和水体中对农药的分解作用，包括关键微生物群落的鉴定和酶促反应机制。 第五章：作物保护中的应用技术与风险评估 本章将视角转向农田实际应用。详细介绍不同的施药方法，从传统的地面喷雾、航空撒播到现代的精准变量施用技术（VRT）。重点讨论喷雾技术对药滴谱、穿透力和覆盖率的控制，以及如何最大限度地减少漂移损失。在风险评估部分，本卷侧重于残留分析方法学和毒理学基础。介绍液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）等先进分析技术在痕量残留物检测中的应用。毒理学部分涵盖急性、亚慢性及慢性毒性测试，并解释如何根据这些数据建立最大残留限量（MRLs）。此外，本章还将探讨益虫（如传粉者和天敌）对农药的敏感性，介绍抗性风险管理策略，如轮换用药、混合用药方案的科学设计，以确保长期作物健康。 第六章：农药的抗性机理与管理策略 随着对特定农药的长期依赖，靶标生物（病虫草害）演化出抵抗力已成为全球农业面临的重大挑战。本章致力于解剖农药抗性的分子生物学基础。对于害虫，我们将探讨三种主要的抗性机制：靶点位点突变（如乙酰胆碱酯酶的点突变）、代谢解毒能力的增强（如细胞色素P450酶系的过度表达）以及农药进入体内的转运效率降低。对于杂草，重点分析如EPSP合酶基因的扩增或乙酰乳酸合酶（ALS）的结构变化。基于对这些机理的深入理解，本章提出科学的抗性管理（IRM）方案，包括抗性行动委员会（RAC）推荐的轮换分组、不同作用机制农药的协同应用，以及利用基因组学工具来监测抗性演变的速度和范围。 第七章：新型农药技术与可持续农业的未来 本章展望农药科学的前沿发展方向，聚焦于如何实现更高效、更低残留的病虫草害管理。我们将深入探讨生物防治的进步，包括利用RNA干扰（RNAi）技术开发的“基因沉默”农药，以及微生物源农药（如苏云金芽孢杆菌Bt毒素）的工程化改进。在化学合成领域，新型作用靶点和低剂量、高活性化合物的设计策略将是讨论的重点。此外，本章还会分析智能农田管理系统（如无人机遥感、传感器技术）如何优化施药时机和剂量，减少不必要的化学品投入。最终目标是构建一个整合了化学、生物和信息技术的综合性病虫害管理（IPM）框架，确保农业生产的可持续性与环境安全。

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