人们从远古时代开始进行农业生产后，就出现跟病、虫、鼠、杂草争夺收获的斗争了。随着近年来世界人口的迅速增加，这种斗争就更加剧烈。施用农药是一种切实可行的斗争手段。
农药的使用和医药一样，最先是采用天然物质，然后是提取有效成分，再后是化学制取。
莽草、附子等都是我国古书中出现的驱虫农药。莽草是一种常绿灌木，产于我国长江中下游各地，果实剧毒。附子是乌头块根的侧根，有毒。乌头是一种多年生草本，有块根，内含植物碱——乌头碱，毒性很大。我国古代猎人用它的汁液涂敷在箭头上狩猎动物，也用于战争中。我国农村至今还广泛使用艾蒿薰蚊。
烟草、除虫菊、鱼藤等有毒植物是世界各地广泛应用的农药。除虫菊酯、鱼藤酮就是从除虫菊、鱼藤中提取的物质。
砒霜（As2O3）、雄黄（AsS）、雌黄（As2S3）这些含硫和砷的天然矿物和天然硫磺是世界各地普遍使用的驱虫药、农药和灭鼠药。
1858年，欧洲首先把二硫化碳（CS2）作为一种化学制取的物质用来防治葡萄蚜虫。接着在美国，马铃薯甲虫猖獗，1860年开始使用巴黎绿防治。巴黎绿的化学名称是醋酸亚砷铜［（CH3COO）2Cu·3Cu（AsO2）2］，是一种深绿色粉末，除防治马铃薯甲虫外，能防治果树和蔬菜的多种害虫。
1882年，硫酸铜被用于杀菌，事出偶然，却揭开了杀菌剂史上光辉的一页，这就是波尔多液。波尔多（Bordeaux）是法国大西洋沿岸的一个小城，它本是默默无闻的，只是由于一件偶然事件使它闻名于世。这个地方的一位葡萄园主用硫酸铜和石灰水的混合液喷洒在路边的葡萄上，以防止过路人随手采摘。1878年葡萄霜霉病大发生，园主发现喷洒过这种混合液的地方没有受到霜霉病的侵害，葡萄得以丰收，经过法国植物生理学家的研究，证明这种混合液对多种植物的病害具有防治效果，很快就风行全世界，被称为波尔多液。
有机合成农药到20世纪20年代出现，从此农药开始了大规模生产，成为化学工业的一个生产部门。最早使用的是有机氯杀虫剂，其中被普遍使用的是滴滴涕和六六六。
1874年德国一位化学博士研究生蔡德勒（O.Zeidler）在他的论文中叙述了合成二氯二苯三氯乙烷这种化合物，没有谈到它的杀虫作用。后来这种化合物又简称二二三。因为在英文中二是di，三是tri，因此它又称DDT。我们从音译成滴滴涕，也有点用它喷洒时的形象。过了60多年后，1925年瑞士巴塞尔（basel）城嘉基（J.R.Geigy）公司化学家米勒（P.H.Müller，1899～1965）再次制得它，并发现它的杀虫效能。1942年公司开始大量生产。1944年意大利那不勒斯（Naples）城发生大规模斑疹伤寒，在普遍喷洒滴滴涕后几天，斑疹伤寒就被控制了。1945年在南太平洋上用飞机喷雾灭蚊，控制住了当地发生的疟疾。据联合国粮农组织统计，1948～1970年间，由于使用了滴滴涕灭蚊，挽救了5 000万人免遭疟疾病死。滴滴涕被广泛用于消灭卷叶虫、红铃虫、蚊、蝇、臭虫、蟑螂等。米勒因此获得1948年诺贝尔生理学和医学奖。
六六六是在1945年由英国帝国化学工业公司化学家斯莱德（R.E.Slade）首先制成，这是将氯气在日光或日光灯照射下通入苯中制得，因分子中含有六个氯原子、六个碳原子和六个氢原子而得名，学名六氯化苯，1946年开始大规模生产。它和滴滴涕一样有效地消灭害虫，特别是用于防治蝗虫、稻螟虫、小麦吸浆虫等农业害虫和蚊、蝇、臭虫等卫生方面的害虫。
滴滴涕和六六六制造简单，防治害虫有效，但长期使用后，在土壤和农作物中会残留很久，不易分解，造成人畜体内大量积聚，严重危害人体健康。因此，在风行一时后自1971年起许多国家相继宣布禁用，我国也在1983年间停止生产和使用。
在有机氯杀虫剂出现后不久，有机磷杀虫剂问世，随即填补了有机氯杀虫剂被禁用后杀虫剂的空白。有机磷杀虫剂并非是无毒的。但是，它们多数在环境和生物体中不会长久存留，能被分解成无毒的和水溶性的物质，从体内排出。
有机磷农药是从德国在第一次世界大战后研制化学毒剂时开始，其中包括1932年制成的塔崩（tabun）、1937年制成的沙林（sarin）等。由于它们的毒性过于强烈，没有用作农药。1995年3月20日，日本东京地铁发生的毒气事件，就是放置了沙林，它是一种破坏神经系统的剧毒的有机磷毒剂。这次事件使5 000多人中毒，12人死亡，震惊世界。
德国农业化学家施雷德（G.Schrader）参与了上述研制工作，他研制成300多种药物，经过筛选后，采用了其中一些。最早使用的是1938年发现的特普（TEPP），学名四乙基焦磷酸酯。1944年发现的对硫磷，又称1 605，学名二乙基（对硝苯基）硫代磷酸醋。
1950年美国氰胺化学公司发现低毒杀虫剂马拉硫磷后使用机磷农药成为一类最重要的农药，德国、瑞士、日本各大公司先后研制成各种有机磷农药。马拉硫磷又名马拉赛昂、马拉松等，学名二乙基［（二甲氧基膦基硫基）硫代］二丁酸酯。
接着1952～1954年间研制出敌百虫，1956年研制出乐果。乐果是第一种对哺乳动物低毒的农药。1965年又研制成功久效磷。至今，全世界使用的有机磷农药已超过百种，提供筛选的已有几百种，而且还在不断出现新品种。
在20世纪40年代前，最早使用的灭鼠药是植物碱马钱子碱、红海葱、黄磷、磷化锌（Zn3P2）、硫酸亚铊（Tl2SO4）、碳酸钡（BaCO3）等，40年代后出现安妥（ANTU），又称硫脲，还有1 080，学名氟乙酸钠。
除草剂是消除田间杂草的药剂。这是一项艰难而很有技巧的工作，因为这些药剂既要除去杂草而又不伤害农作物，而杂草和农作物都是植物。最初使用的是一些无机化合物，如硫酸铜、硫酸铁等。现在使用的多是复杂的有机化合物，如敌稗、除草醚等，其制品迅速发展达数百种。
去叶剂是一种近似除草剂的供棉花在收获前脱叶用的药剂，这是便于机械收摘而采用的药剂。在棉花收获前喷洒，叶子很快脱落，机械收摘就比较方便而有效了。
植物生长调节剂能刺激植物插枝、插条的根部的生长。最常用的是2，4-D（或称2，4-滴），还有萘乙酸等。
为了提高农业生产的效率，解决全世界人口日益增长对粮食的需求，农药在日新月异地发展着。
什么是细菌肥料和农药？
化学防治的关键是科学合理地用药，既要防止病虫为害，又要减少污染，使辣（甜）椒中的农药残留量控制在允许范围内。为提高防治效果，做到无公害化生产，在进行化学防治时应注意做到：
（1）要按照国家制定的《无公害蔬菜生产技术规程》的要求使用农药 具体做到以下几点：一是禁止使用高毒、高残留和致畸、致癌、致突变的农药及使神经系统中毒的农药，如林丹、甲基对硫磷、氧化乐果、克百威、杀虫脒等。二是控制使用易中毒和全杀性农药的使用次数和使用量，如菊酯类农药。三是以农业防治和生态防治为基础，优先使用生物和生化农药进行防治，如苏云金杆菌、棉铃虫核型多角体病毒、多抗霉素、井冈霉素、阿维菌素等；推广使用高效、低毒、低残留的化学农药，如啶虫脒、虫酰肼、灭幼脲、多菌灵等。四是掌握农药使用操作规程，提高农药使用技术，严防人畜中毒，防止对畜、禽、鱼、蚕、蜂等养殖业动物和生物环境、水源的污染和危害。五是防止对辣（甜）椒基地环境的污染。
（2）正确选用药剂 根据病虫害种类、农药性质，采用不同的杀菌剂和杀虫剂来防治，做到对症下药。所使用的农药必须经过农业部农药检定所登记，不得使用没有登记、没有生产许可证的农药，特别是“四无”伪劣农药；注意选择高效、低毒、安全、无污染的农药；要合理配药，切勿随意提高施用倍数和几种不同性质的农药胡乱混配，造成药品失效。例如，含铜、锰、锌等成分的农药，与含磷酸根的叶面肥混用，则铜、锰、锌等金属离子会被磷酸根固定而使农药失效。严禁重复喷药，以免发生药害。灭虫时应尽量选用生物农药，如防治棉铃虫、小菜蛾等鳞翅目害虫，宜选用25%天达灭幼脲3号、20%虫酰肼及2%阿维菌素类等胃毒和触杀性药剂，这类药品对人、畜、禽、鱼、蜂、蚕安全，不污染环境，对有益昆虫无杀伤力，对害虫不产生交互抗性，其选择性强，既能保护天敌、维护生态平衡，又能有效地控制害虫为害。防治红蜘蛛、蚜虫、介壳虫等刺吸式口器害虫，应选用阿维菌素、吡虫啉、啶虫脒等药剂。防治病害时，应准确诊断病害，做到因病施药，切忌不明情况，盲目用药，以免浪费农药，达不到防治效果，甚至造成药害。
（3）掌握施药时机 根据病虫害的发病规律，找出薄弱环节，及时施药，适时喷药，真正做到防重于治。防治鳞翅目害虫，应在虫卵孵化盛期用药；防治蚜虫、红蜘蛛等其他害虫，应在害虫的发生初期用药；防治各种病害，应在发病之前或发生初期用药。注意：每种药剂都有一定的残效期，如果喷药间隔时间太长，势必给病虫提供可乘之机，对辣（甜）椒造成为害。
（4）科学使用天达2116、有机硅 只要不是碱性农药，用药时科学掺加天达2116和有机硅，不但能提高植物体自身的抗逆性和免疫力，促进扎根，增强光合作用，减少病害发生，增加产量，而且可提高农药的分散性、浸润性、渗透性、黏着性和药剂自身活性，可以显著减少药剂的使用量和喷洒次数，节约用药、增强药效，提高防效，起到事半功倍的效果，还能显著降低农药在辣（甜）椒中的残留量。
（5）轮换交替使用不同种类的农药，防止或延缓病虫产生抗药性 在辣（甜）椒病虫害防治中，长期连续使用同一种农药或同类型的农药，极易引起病虫产生抗药性，降低防治效果。因此，要根据病虫害的特点，选用几种作用机制不同的农药交替使用，有利于延缓病虫产生抗药性，既可达到良好的防治效果，又可减少农药使用量，降低辣（甜）椒中农药的残留量。
（6）提高喷药质量 许多病菌都来自土壤，且叶片反面的气孔数目明显多于正面，病菌很容易从叶片反面气孔中侵入，引起发病。因此，喷药时要做到喷布周密细致，使叶片正反两面、茎蔓、果实、地面，都要全面着药，特别是地面和叶片反面，更要着药均匀。
（7）合理进行农药的混用 辣（甜）椒生长中，几种病虫混合发生时，为节省劳力，可将几种农药混合使用。农药混用，要遵守以下几个原则：一是混合后不能产生物理和化学变化，对遇碱性物质有分解失效的农药，不能与碱性农药混用；二是混合后对辣（甜）椒无不良影响，不增加毒性；三是混合后应有兼治和增效的作用；四是混合后不增加防治成本。
（8）准确掌握农药使用浓度 按农药说明书推荐的使用剂量、浓度准确配药，不能为追求高防效随意加大用药量。配制时，应持专用量具准确量取所需农药。
（9）严格遵守农药安全使用准则 一是严格掌握安全间隔期。安全间隔期是指蔬菜最后一次施药时间距收获期的天数。不同蔬菜种类和农药品种及使用季节，其安全间隔期不同。如2%阿维菌素乳剂，在白菜上的安全间隔期不少于10天，在辣（甜）椒、萝卜上的安全间隔期分别为5天和7天，而在秋冬季使用时，间隔期还要长。二是严格按规定施药。遵守农药使用的范围、防治对象、用药量、用药限次等事项，不得盲目更改。三是遵守农药安全操作规程。农药应存放在安全的地方，配药人员要戴胶皮手套，拌过药的种子应尽量用机具播种，施药人员必须全身防护，操作时禁止吸烟、喝水、吃东西，不能用手擦嘴、脸、眼睛，每天施药时间一般不得超过6小时，如出现不良反应，应立即脱去污染的衣服、鞋帽和手套，然后立即用清洁水漱口，用肥皂水擦洗手、脸和皮肤等暴露部位，并及时到医院治疗。
（10）看天气施药 一般应在无风的晴天进行，气温对药效也有一定影响，要根据天气情况，灵活使用农药，避开每天的高温（高于28℃）时间喷洒，以免发生药害。预防病害用药应在雨前和连阴天气来临之前喷洒，设施栽培辣（甜）椒应在灌水之前用药。
本条内容来源于：中国农业出版社《病虫害诊断与防治》
我们知道，植物生长需要氮元素。然而，占大气78％的氮却以分子态存在（N2），大多数植物和动物都不能直接利用。工业合成氮肥，要耗费大量的能源，且严重污染环境。能否让植物直接利用大气中广泛存在的氮源呢？
神奇的微生物可以回答这个问题。
当我们把豆类植物连根拔起时，除了看到像胡子一样的根毛之外，根毛上还长有许许多多的小圆疙瘩。这些球状结构是由于一种微生物侵入植物根部后形成的“肿瘤”。植物身上的这种“肿瘤”不但不会使植物生病，反而成了专门供给植物营养的小“氮肥厂”。
在显微镜下可以看到，根瘤中住着一种叫根瘤菌的细菌。它们侵入植物根部后，分泌出一些物质，刺激根毛的薄壁细胞，使增殖形成“肿瘤”。根瘤菌依赖植物提供营养来生活，同时把空气中游离的氮气固定下来供给植物利用。一个小小的根瘤就像一个微型化肥厂，源源不断地把氮气变成氨提供给植物吸收。
生物固氮由两类微生物来实现。一类是能独立生存的非共生微生物，主要有三种：好气性细菌、嫌气性细菌和蓝藻；另一类是与其他植物共生的共生微生物，如与豆科植物共生的根瘤菌、与非豆科植物共生的放线菌以及与水生蕨类红萍共生的蓝藻等，其中以根瘤菌最为重要。
既然豆科植物能直接利用大自然中的氮源，那么，能否让其他植物也具有同样的功能呢？人类自然会想到这个问题。
首先，我们得弄清楚是什么决定固氮作用呢？科学家告诉我们，原来固氮体内含有固氮基因。固氮基因传递着遗传信息，使世世代代固氮微生物具有固氮能力。包括农作物在内的一切高等植物，因为没有固氮基因，当然也就没有固氮能力。但如果把固氮基因转移到作物细胞里，培养成新品种，就能够固定空气中的氮气。
10多年的研究，科学家们发现生物固氮体系远比想象的复杂得多。而且随着新发现不断增多，复杂程度也逐渐增加。不过最近似乎开始从这种复杂体系中理出“头绪”了，相信过不了多久，科学家们一定会找到可行的途径。
其实，我国人民很早就知道利用微生物的固氮作用提高土壤肥效。远在几千年以前，就已经学会轮番种植瓜类和豆类以提高产量，而西方采用轮番种植技术，是18世纪30年代以后的事。把固氮的微生物进行人工培养获得大量的活菌体，然后用它们拌种或播种，也是一种很好的细菌肥料。化学农药的发明及应用，曾经给农业生产带来质的飞跃，的确让人们很是欣喜了一阵，然而大量应用化学农药也同时带来了严重的环境污染。寻求其他方法杀灭害虫已经成为人类迫在眉睫的研究课题。
损坏庄稼的害虫和别的动物一样容易受到微生物的侵袭而患病或死亡。已经发现昆虫的病源微生物就有2000多种。这些活跃在大自然中的微生物成了害虫的天敌，也成为人们和害虫斗争的天然“同盟军”。人们精心地培养这些微生物，把巨大数量的活菌体撒布到田间，让它们去发挥威力。与化学农药相比，它们对人和动物以及益虫是没有毒性的，而害虫一旦感染了便像疫病一样流行，很快就会使虫口密度下降，迅速扑灭虫灾。另外还有一年防治，多年有效的好处。微生物中用来作为杀虫剂的主要是细菌、病毒和真菌。细菌中，粪链球菌、产气杆菌的许多种类对鳞翅目害虫都有很强的杀伤能力。不过目前使用最多的还是芽孢杆菌。1915年德国人贝尔林茨在苏云金的一个面粉厂发现了一种芽孢杆菌具有很强的杀虫能力，于是把它定名为苏云金杆菌。这种杆菌在菌体的生长过程中形成抵抗力强的芽孢，还产生一种结晶体叫做伴孢晶体。伴孢晶体是一种蛋白质结晶，它对害虫有强烈的毒性，当害虫把它吃进体内以后，虫体肠道组织便被破坏，而芽孢在虫体内发育并大量繁殖，最终引发败血症。同时苏云金杆菌有许多变种，如青虫菌、杀螟杆菌、松毛杆菌等多达17种。不同的变种杀虫力各有不同。青虫菌对稻螟岭、玉米螟、菜青虫、松毛虫等几十种鳞翅目的害虫都有强烈的毒性，杀虫效率可达80％～100％。
湖北农科院研制并生产的Bt农药，就是用苏云金杆菌菌体来吞噬农作物上的害虫的生物农药。将Bt农药喷洒后，虫子不是立即“死光光”，而是虫身变黑，胃肠被细菌侵蚀，24小时患“败血症”或“毒血症”而死。Bt农药无公害，不污染环境，对人畜无丝毫伤害，害虫也不会因此产生抗药性。
中国科学院武汉病毒所新近研制的“生物导弹”，就是让赤眼蜂携带强力病毒，传递到松毛虫卵表面，初孵幼虫吃掉卵壳便会感染病毒死亡，而病毒还会在松毛虫群体里流行。
以上是人们利用微生物杀虫的例子，其实，还可以利用微生物来锄草。
早在1970年就发现微生物代谢产物——环己酰胺可以防治农田杂草，而对水稻无害。以后又发现一些微生物除草剂，例如，1977年日本橘邦隆等在放线菌培养液中发现双丙鳞A对单子叶及双子叶的杂草有明显杀除效果。
谷氨酰胺合成酶，简称“GS”，它在微生物及植物体中参与谷氨酸的合成和氮的循环，尤其对植物体内谷氨酸的合成更为重要。双丙磷A能抑制GS的活性，导致氨的累积和谷氨酰胺的减少，而氨是光合磷酸化的抑制剂，当它的浓度高时，对杂草有毒害作用，从而达到了除草的目的。
