除草剂知识剖析

1、03/28除草剂知识第一节引言一.杂草1 .概念杂草是伴随着人类的生产活动而产生的，它们的存在是长期适应气候、土壤、作物、栽培耕作制度及社会因素与栽培作物竟争的结果。杂草是一类特殊的植物，它既不同于自然植被植物，也不同于栽培作物；它既有野生植物的特性，又有栽培作物的某些习性。例如，稻田的稗草，能够大量结实，脱粒性很强，再生力及抗逆性也很强，这是它所保持的野生植特性；但另一方面，由于长期与水稻共生，因而发芽，出苗时期及特性又与水稻近似。杂草的概念是以植物与人类活动或愿望的关系为根据，它通常指：（1）长错了地方的植物；（2）不受欢迎的植物；（3）无价值的植物；（4）干扰人类对土地使用意图的植物；（

2、5）不是人类有意识栽培的植物；（6）无应用价值或观赏价值的植物。因此，杂草不仅包括木本植物，孢子植物，藻类植物，同时栽培植物也可能成为杂草。总之，杂草是农田中非有意识栽培的植物，它和栽培植物竞争阳光、水分、养分，帮助病虫害的漫延和传播，影响农作物产量和品质。2 .杂草的生物学特性（ 1）多种授粉途径。杂草一般既能异花授粉，又能自花授粉，且对传粉媒介要求不严格，其花粉一般可通过风，水，昆虫，动物等从一株传到另一株上。杂草多具有远缘亲合性和自交亲合性。如粘泽兰自交可育，而栽培泽兰则自交败育。异花授粉有利于杂草种群创造新的变异和生命力更强的变种，自花授粉则可保证某株杂草在其单独存在时仍然可正常受精结

3、实，保持该种杂草的世代延续。（ 2）多实性。连续结实性和落粒性。杂草结实一般比作物多而持续。依环境条件的不同，藜的单株平均结籽200200000粒，蟋蟀草50000135000。一年生杂草的营养生长和生殖生长往往是齐躯并进的，所以其结实可从其伴生作物的生育中期一直持续到生长季节末期，荠菜，马唐，反枝苋等。这些杂草的种子成熟后一经风吹草动就会立既从母体上脱落下来。（ 3）多种传播方式。不同地区同种农作物的田间恶性常大同小异，稗草，狗尾草，苍耳，这些杂草并非分别起源于各地，而是通过引种从一地传到另一地的。（4）种子的长寿性。Odum（1974）的考古资料表明，藜和大瓜在土壤中可能存活1700年，繁

4、缕和葡枝毛莨的种子600年，狗尾草和野燕麦9，3年。草籽的种皮越硬，透水性越差，其寿命越长。（ 5）出苗持续不一。作物种子出苗多整齐一致，杂草则不然。可自作物播种期一直持续到作物的成熟收获期。不同草籽由于基因型不同休眠度不一致，致使在适宜的萌发条件下，随各草籽休眠的陆续解除不断出苗。不同草籽对萌发条件的要求和反应不同。土壤耕作的干扰。（ 6）具有C4光合途径，能速成生长发育。恶性杂草刚出苗时，其株高一般比作物低或与作物接，然而苗后46周，其株高却显著高于作物，使其在光竟争上处于优势。杂草中C4占78%,植物界4.6%,作物小于20%。C4植物比C3植物在光合作用上具有净光合效率高、CO2和光补

5、偿点低、饱和点高、蒸发系数低等特点，能充分利用光、CO2和水进行物质生产。C4作物田中的C4杂草多具备比C4作物更优势的某种特殊光合性状，如玉米田中的马唐，马齿苋，其CO2和光补偿点低于玉米，因而在高大的玉米株丛下仍能正常生育。（7）可塑性。指植物在不同环境条件下其大小，个数和生长量的自我调节能力。藜和苋株高1300cm，结实数51000000。可塑性使得杂草能在多变的农田生态条件下，自我调节其种群结构，尤其在低密度时通过其个体结实量的提高来生产出大量的种子，为其下代大量生育打下基础。此外，杂草种子的发芽率也有可塑性，当土壤中草籽密度大时，发芽率大大下降，从而防止了由于其群体过大而引起个体死亡

6、率增加。（8）生态适应性和抗逆性。从进化角度看，杂草多数既有r选择型特性，又有选择型特性，往往是r、k的中间型，如马唐，香附子。r：变化多端条件下选择下来的，抗逆性强，个体小，生长快，生命周期短，群体不饱和，一年一更新，繁殖快，生产力高，一年生杂草。k：稳定选择，个体大，竞争力强，生命周期长，在一个生命周期内可多次重复生殖，群体孢和稳定，田旋花等多年生杂草。对作物的拟态性。杂草与作物在形态、生育规律上及对环境条件的要求上都有很多相似之处。二.杂草的分类1 .按亲缘关系分类藻类，苔藓，裸子，被子植物。其中被子植物占绝大多数。被子植物又分单子叶，双子叶纲。单（胚有一片子叶，叶片窄而长，平行叶脉，无

7、叶柄），双（两片子叶，叶片宽，网状叶脉，有叶柄）。单子叶纲中，农田杂草主要集中在禾本科（叶鞘开张，有叶舌，茎圆或扁平，节间中空），莎草科（叶鞘包卷，无叶舌，茎三棱，实心无节）。双子叶杂草集中在以下几个科：苋科，藜科，蓼科，菊科，十字花科，旋花科，唇形科。2 .按生物学习性分类（1）一年生杂草。一般在春夏季发芽出苗，到夏秋开花，结果之死亡，整个生命周期在当年内完成。以种子繁殖。它们是农田的主要杂草类群，种类和数量都较多，主要危害棉花、玉米、豆类、薯类、水稻等秋熟作物。（2）越年生或二年生杂草。一般在夏秋季发芽，以幼苗或根芽越冬，次年夏秋开花，结实后死亡，整个生命周期需跨越两个年度。种子繁殖，主要

8、为害小麦、油菜等夏熟作物。（3）多年生杂草。可连续生存三年以上，一生中能多次开花结实，通常第一年只生长不结实，第二年起结实。种子和地下营养器官繁殖。多年生杂草的危害面积和损害作物不如一年生杂草大，但从局部地区看，由于防除较为图难，一旦形成草害，往往损失更大。（4）寄生杂草。茎寄生，菟丝子；根寄生，列当；兼性寄生（自生，寄生），百蕊草（檀香科）。3 .按生态学特性分类旱生，水生。但防除实践中常用以下分类方式：多年生阔叶杂草；大粒一年阔叶生杂草（种子直径超过2mm,发芽深度5cm）;小粒一年生阔叶杂草（粒径小于2mm,发芽深度02cm）;多年生禾本科杂草；大粒一年生禾本科杂草；小粒一年生禾本科杂草

9、等。三.世界和中国主要农田杂草1 .世界。据FAO统计，全世界杂草总数约5万多种，其中8000多种为农田杂草，而危害主要粮食作物的有250种，76种危害较为严重，18种极为严重，被称为恶性杂草。香附子（Cyperusrutundus.purplenutsedge）狗芽根稗光头稗蟋蟀草假高梁白茅凤眼莲花马齿览（10）藜（11）马唐田旋花野（14）绿穗览（15）刺览（16）铁两耳草简轴草2 .中国主要农田杂草。580种，隶属于77个科。其中菊科77种（13%），禾本科66种（11%），莎草科35种（6%）；一年生278种，48%，二年生59种，10%，多年生243种，42%。3 .甘肃农田杂草。全

10、省分布的主要农田杂草有：野燕麦，猪殃殃，雀麦，播娘蒿，藜，扁蓄，田旋花。分布较广或局部地区危害严重的有离子草，狗尾草，荞麦蔓，细穗密花香薷，刺儿菜，节裂角茴香，芦苇。四.除草方法杂草防除是在预防的基础上，针对田间杂草群落组成及消长律采取相应的措施。1 .农业防除（1）轮作防除。不同作物常有自己的伴生杂草或寄生杂草，这些杂草所需的生境与作物极相似，如轮作倒茬，改变其生境，便可明显减轻杂草的危害。（2）精选种子。（3）施用腐熟的农家肥。（4）消除田边，路边，沟渠边的杂草。特别在种子未成熟之前。（5）合理密植，以密控草。（6）水层淹稗。2 .机械防除（手动工具，机力工具）（ 1）深耕。是防除多年生杂

11、草的有效途径之一。土壤经多次耕后，多年生杂草数量减少或长势衰退，从而控制。对一年生杂草更快更好。同时通过深耕晒坻，促进微生物活性，固定空气中的N，增加地壤营养。春耕。土壤解冻至春播前作业。能有效防除越冬杂草和早春出苗的杂草，同时将前一年散落于土表的杂草通过深耕翻埋于土壤深层，使其当年不能萌发出苗。但在杂草种子数量较多的土壤中，可能将深埋在土壤深层的杂草种子翻于地表，又造成当年大量出苗。因此，春耕深度适当浅一些。伏耕。夏季作物收后作业。68月份气温较高，雨水较多，可将杂草翻埋于土中，不仅增加养分，灭草效果也好。特别对多年生以根茎繁殖的杂草，可将其根茎切断翻出土表，经风吹日晒，使其失去发芽能力而死

12、亡，受伤的根茎埋入土壤深层，经灌水后闷死付烂。秋耕。秋熟作物收后作业。910月份，可消灭春夏出苗的残草，越冬杂草和多年生杂草，前茬收割后马上进行，可把一年生杂草消灭在种子未成熟之前。若过晚，一年生成熟，反而增加田间杂草数量。（ 2）耕茬，少耕，免耕。从近期看，它们可使杂草种子留在土表，增加出苗机会，然后通过耕作或化除集中防除。从长远看，可减少土壤中杂草种子的感染程度，又可使土壤深层种子不能出土，减少土壤流失，起到保持水土和灭草双重效果。（ 3）苗前耕地和中耕灭草。3 .生物除草（1）以菌灭草。鲁保一号防治菟丝子，F798（镰刀菌）防列当。（2）以虫灭杂草。1944年，美从澳引入四重叶甲和金丝桃

13、叶甲防治多年生毒草（穿叶金丝桃），二年后减少99%。1865年，印度用粉蚧防治仙人掌。前苏联，1971年用潜叶蝇防列当。中国，1987年，泽兰实蝇防云南山区紫茎泽兰。（3）利用动物灭草。水田放鸭灭草。（4）植物。利用作物群体优势遮萌和竞争来控制杂草。替代防治。如在作物田套作三叶草，苜蓿等豆科植物，利用其蔓延快，覆盖好，生长势旺和固N等特点，以草灭草。利用植化作用控制杂草。即异株克生，即植物向农业生态系统中释放的化学物质对其它植物产生的毒害作用。一是通过植物间合理的组合配置，趋利避害，直接利用作物或秸杆分泌物抑制杂草。稗草，反枝苋严重的田块种植黄瓜，在白茅严重的田块种小麦。小麦，高梁，荞麦，甜三

14、叶，向日葵等均为抑草植树物。二是提取有除草活性的植物制成除草剂。4 .植物检疫。向日葵列当，豚草（菊科），菟丝子，毒麦，假高梁。5 .化学除草（ 1）优点：减轻劳动强度；节省大量劳力，提高劳动生产率；有利于实现农业机械化和耕作制度栽培措施的现代化；代替人工除草，常因消灭彻底或其它原因而带来额外的增产效果。（ 2）缺点：对使用技术要求高，必须进行技术培训；要求有专门的机械；对人畜有一定的影响；影响土壤微生物繁殖和造成土壤板结；长期使用除草剂使杂草产生抗性，发生种群演替；当两种以上作物间作或套作时，不易实现。第二节除草剂选择性原理阐明除草剂如何杀死杂草而不伤害作物的基本原理。杂草和作物都是植物，要

15、杀死杂草或使之严重受损，应使进到杂草体内的除草剂分子达到使之死亡或严重受害的浓度，而到达作用部位的则低于其受害浓度，才不致伤害作物。除草剂的选择性只是在一定条件有关。常用选择性指数来表示。选择性指数=在评价除草剂对作物和杂草间的选择性时，常用如下方法计算：选择性指数=除草剂的选择性指数越高，对作物的安全越好。一.人为选择除草剂本身无选择性或无明显选择性，在人为条件下造成时间和空间上的差异，使杂草尽量多地吸收除草剂而被杀死，而作物尽量避开收除草剂而得到保护。即在使用除草剂时，根据药剂性能和土壤、作物、杂草等情况，采用适当的除草剂和使用方法而形成的选择性，使很多不具有生理生化选择性的除草剂，甚至灭

16、生性除草剂能够在农田使用。这就要求充分发挥人的主观能动性。1 .位差选择利用杂草与作物在土壤中或空间上位置的差异而获得选择性。（ 1）土壤位差选择利用作物和杂草种子或根系在土壤中位置的不同，施用除草剂后，使杂草种子或根系接触药剂，而作物种子或根系不接触药剂，来杀死杂草，保护作物安全。可用两种方法达到目的。利用作物和杂草根、茎、叶的分布位置不同，采用一定的施药方法，使药剂主要与杂草接触，避免接触到作物，或很少接触作物。播后苗前土壤处理法。在作物播种后出苗前用药，利用药剂仅固着在表土层（12cm）不向下淋溶的特性，杀死或抑制表土层中能够萌发的杂草种子，作物因有覆土层保护，可正常生长发育。失败：浅播

17、作物易造成药害；一些淋溶性强的除草剂，如西玛津等；砂性土壤有机质含量低的易使药剂向下淋溶；降水后积水，易产生药害。深根作物生育期施药法。利用除草剂在土壤中的位差，杀死表层浅根杂草，而无害于深根作物。敌草隆果园除草。（ 2）空间位差选择。一些行距宽且作物与杂草有一定高度比的作物田或果园等，可用定向喷雾或保护性喷雾，使一些对作物有毒的药剂接触不到或仅喷到非要害基部。如玉米，果园用百草枯，草甘磷除草。2 .时差选择性对作物有较强毒性的除草剂，利用作物与杂草发芽及出苗期差异而形成的选取择性。如百草枯或草甘磷用于作物播种、移栽或插秧前，杀死已萌发的杂草，而除草剂在土壤中失活或钝化。二.形态选择性由于作物

18、与杂草形态不同造成除草剂沉积附着不同形成的选择性。单子叶和双子叶植物在形态上的差异造成。组叶片生长点单子叶双子叶竖立，狭小，表面角质层和蜡质层较 厚，叶片和茎杆直立，药液易于滚落 平伸，面积大，叶表面角质层薄，药 液易于在叶面上沉积顶芽被重重叶鞘所包围、保护，触杀 性除草剂不易伤害分生组织 幼芽裸露，没有叶片保护，触杀性药 剂能直接伤害分生组织2， 4D、 2 甲 4 氯防除玉米、小麦田的双子叶杂草等，可能与形态因素有重要关系。1 .叶片特性叶片特性对作物能起一定程度的保护作用，如小麦、水稻等禾谷类作物的叶片狭长，与主茎向上生长，因此除草剂雾滴不易粘着于叶表面；而阔叶杂草的叶片宽大，在茎上近于

19、水平展开，能截留较多的药液雾滴，有利于吸收。2 .生长点位置禾谷类作物节间生长，生长点位于植株基部并被叶片包被，不能直接接触药液；而阔叶作物的生长点裸露于植株顶部及叶腋处，直接接触除草剂，极易受害。3 .生育习性大豆、果树等根系庞大，入土深而广，难以接触和吸收施于土表的除草剂。一年生杂草种子小，在表土层发芽，处于药土层，故易吸收除草剂。这种生育习性的差异往往导致除草剂产生位差选择性。当然形态仅是某些除草剂选性的因素之一，不是唯一因素。例如三棱草虽属单子叶植物，但对2，4D仍然很敏感。三.生理选择性植物的茎叶和根系对除草剂的吸收及其在体内运转差异造成的选择性。1 .吸收叶片角质层特性、 气孔数量

20、与年龄入环境条件而异，幼嫩叶易吸收除草剂。 气孔数量不同种植物及同种植物的不同生育阶段对除草剂的吸收不同。开张程度、茸毛等均显著影响吸收。角质层特性因植物种类、片及遮荫处生长的叶片角质层比老龄叶片及强光下生长的叶片薄，因植物而异，其开张程度则因环境条件而变化，同种植物的同一叶片，其下表皮气孔数远超过上表皮，二者差10倍以上，气孔大小相差5-6倍。凡是气孔数多而大、开张程度大的植物易吸收除草剂。2 .运转除草剂在不同植物体内运转速度的差异是其选择性因素之一。2，4-D在菜豆体内的运转速度与数量远超过禾本科作物，其在甘蔗生长点中的含量比菜豆低10倍。除草剂必须从吸收部位传导到作用部位，才能发挥生物

21、活性。植物传导能力决定了在作用部位除草剂的浓度，所以传导能力差异影响除草剂的选择性。如扑草净对棉花的选择性，其原因之一是由于在棉花体内被溶生腺所捕获，不易传导。一般来说，生理选择性不是除草剂选择性的唯一原因，它在除草剂的选择性中只是起到部分作用。在很多情况下，同是敏感的植物，它们吸收、传导能力不一致。四.生化选择性植物本的代谢和降解能力不同而引起的选择性。大多数除草剂的选择性是由于生化选择作用，大多数这样的变化是酶促反应。生化选择性由两种因素组成：a不同植物对除草剂的代谢作用不同。有些关键的代谢作用，在一些植物中存在，在另一些植物中不存在。b不同植物对除草剂的代谢速度不同。1 .除草剂在植物体

22、内活化反应差异产生的选择性。这类除草剂本身对植物并无毒害或毒害很少，但在植物体内代谢而成为有毒物质。毒性强弱，主要取决于植物转变药剂的能力。例如，2甲4氯丁酸和2,4-D丁酸本身对植物并无毒害，但经植物体内3氧化酶系的催化而产生的伊氧化物就是2甲4氯或2,4-D。由于不同植物体内3氧化酶活性的差异，因而转化2甲4氯丁酸或2,4-D丁酸的能力就不同。大豆、芹菜、苜蓿等作物体内3氧化酶的活性差；而一些氧化能力强的杂草如尊麻故蓟等，能迅速地将2甲4氯丁酸或2,4-D丁酸转化为2甲4氯或2,4-D,故被杀死。又如，可乐津本身不具备杀草活性，但被植物吸收后则能在多功能氧化酶作用下产生N-脱烷基作用，生成

23、草达津，进一步N-脱烷基转化为杀草活性很强的西玛津。棉花、茄科植物、草莓及胡萝卜等作物体内这种N-脱烷基能力弱，可乐津转化成西玛津的量十分有限，因而安全，而在多种杂草体内这转化能力很强，因此被杀死。2 .除草剂在植物体内钝化反应的差异产生的选择性。除草剂本身对植物有毒害，但经植物体内酶或其它物质的作用，则能钝化而失去其活性。由于药剂在不同植物中的代谢钝化反应速度与程度的差异而产生了选择性。（1）水解反应是若干重要除草剂在抗性作物中的重要解毒机制。如敌稗在水稻体内通过芳基酰胺酶诱导，迅速水解产生3，4二氯苯胺与丙酸，使其活性丧失，稗草体内由于缺乏此种酶而不能水解，故受害死亡。二氯苯胺与稻株内的木

24、质素等结合成复合物，而丙酸则进一步脱羧成无毒物。如果将乐果等有机磷杀虫剂或氨基甲酸酯类杀虫剂与敌稗混用，或在施敌稗前后1-3天内施用这类杀虫剂，则水稻会产生严重药害，其原因是这类杀虫剂抑制了水稻体内的酰胺水解酶的活性，失去对敌稗的解毒能力。又如西玛津用于玉米地除草，即使82.5kg/hm2的高剂量也不影响玉米生长发育,其原因是玉米根系能在吸收西玛津后迅速地将其转变为无毒化合物,解毒反应之一是CI的非酶水解:这一非酶水解反应必须要有丁布（2,4-二羧）-甲氧基-1,4-苯并亚嗪-3酮的参与。玉米、高梁等作物体内丁布含量丰富，因而不受其害，而大多数其它作物和杂草体内缺乏丁布，因而对西玛津敏感。（2

25、）氧化还原反应作物吸收除草剂后，在体内进行氧化与还原作用，使其丧失活性。氧化反应系微粒体多功能氧化酶及过氧化氢酶诱导的解毒反应，大多数除草剂都能进行此种反应。还原作用系硝基还原酶诱导的反应，二硝基苯胺及硝基二苯醚除草剂多进行此种反应。（3）结合作用结合作用是许多除草剂的重要选择性机制。除草剂往往与谷胱甘肽，葡萄糖，氨基酸等多种物质结合，除草剂往往于分子结构中含酚，N芳胺或羧酸的除草剂及通过氧化，还原，水解而代谢为酚，苯胺或酸的除草剂均能与糖类结合，如2，4D，豆科威，苯达松，杀草丹等。除草剂在植物体内通过酰胺键的形成氨基酸结合物是酸性除草剂的重要结合反应，3 ,4DNH2结合物。谷胱甘肽结合作

26、用是许多除草剂的重要选择性机制。因为这种反应具有广泛的基质，谷胱甘肽结合作用多为谷胱甘肽S转移酶催化的反应。氯代乙酰胺类则为非酶促反应，植物抗性强弱与其体内谷胱甘肽含量有关。玉米，82.410.2科g狄豆，25.90.1科g程,57.33.0科g/g;狗尾草，52.12.4科幽技览37.61.4g/g（4）均三N苯类它们在玉米体内发生三种反应：脱氯反应，由于玉米根系中含有一种特殊解毒物质玉米酮（2，4二羟基7甲氧基1，4苯并恶嗪3酮），使莠去津迅速产生脱氯反应，生成毒性低的羟基衍生物；谷胱甘肽轭合反应，由于玉米体内谷胱甘肽轭合作用，使莠去津产生谷胱甘肽轭合酶作用，使莠去津产生谷胱肽轭合物，而丧

27、失活性；脱烷基反应。五除草剂利用保护物质或安全剂获得选择性除草剂安全剂(safeners)又称除草剂解毒剂(antidotes)或作物安全剂(cropsafenersforherbicides),拮抗剂(antagonists)以及保护剂(protectants)等。早在1947年Holfman在番茄上首先发现了2，4，6T对2，4D有解毒现象，1962年他首先提出了“除草剂解毒剂”的概念。但直到1969年Gulf公司开发第一个化学合成的解毒剂萘二甲酐(NA)后，解毒剂才开始发展，其后解毒剂虽然在农业生产上开始应用，但对“解毒剂”这个名称却引起一些争议，因为在医药与药物学中早已应用解毒剂来说明

28、逆转人体受毒害的问题，为避免二者混淆，目前普遍将“除草剂解毒剂”通称为“除草剂安全剂”。1972年Stau公司开发出第二个化学合成的安全剂dichlormid(R25788)，1973年第一个安全剂与除草剂的复配剂Eradicane(菌达灭12份，dichlormid1份)开始出售，从而打了安全剂商品化的新局面。BAS145138保护玉米防止绿磺隆伤害，Mon13900防止NC3192对玉米的伤害，MG93防止高剂量农得时伤害水稻，萘二甲酐防止玉米受硫代氨基甲酸酯伤害。安全剂是紧密结合除草剂应用而开发的，它是在除草剂安全剂作物这一特殊性定范围内进行应用的，它的主要作用是：防治植物学方面与作物相

29、近的杂草，如禾本科田中的禾本科杂草；将灭生性除草剂用作选择性除草剂；消除土壤中除草剂残留，避免伤害后茬作物；降低化学除草成本。使用方法：如果安全剂对作物有选择性，则将其与除草剂混配；如无选择性，进行种子处理；作为吸附剂。作用机制：安全剂与相应的除草剂进行化学或生物化反应，在作物体内形成无活性的复合物，减少到达作用靶标的除草剂数量，从而对作物产生保护作用。竟争作物体内的作用靶标。安全剂在作用靶标与除草剂反应而导制解毒是其对作物产生保护效应的重要机制，一些保护剂的分子结构与氯代乙胺类或硫代氯基甲酸酯类近似，与其竟争作用靶点。基因活化作用。安全剂能诱导GST或其它代谢酶的活性。最近已经成功的克隆了玉

30、米体内使氯代乙酰胺类除草剂解毒的GST1酶的基因顺序，安全剂在化学上能调控GST1基因。一些安全剂如萘二甲酐能摸似内源与人工合成激素，而内源激素则调节高等植物体内的一些基因的表达，安全剂能通过类似的机制要分子水平上产生作用。六.利用基因工程进行选择利用基因工程进行选择主要是指培育耐除草剂的转基因作物，即采用生物技术将分离的抗某种除草剂的基因转移到某种作物中，使该农作物持续地表达对某除草剂的耐药能力，从而获得高度选择性。当前应用最广泛的两大体系是耐草甘磷系和耐草铵磷系。以耐草甘磷大豆为例，在种植耐草甘磷大豆地喷洒灭生性除草剂草甘磷，理论上可杀死全部已出苗的杂草，而大豆的生长发育不受影响。表5-2

31、耐除草剂作物种类除草剂种类耐除草剂作物种类溴苯晴棉花2,4-滴棉花草甘磷Ganola、棉花、玉米、大豆、甜菜草胺磷Ganola、工米、大豆、甜采咪唑啉酮类除草剂玉米、水稻、短期菜、小麦拿捕净玉米磺酰脲类除草剂Ganola、棉花、玉米、大豆、甜菜三氮苯类除草剂Ganola第三节除草剂作用机制抑制和阻断植物正常生理过程，导制杂草死亡的原发性生物物理和生物化学作用。一.抑制光合作用生物界活动所消耗的物质和能量主要由光合作用来积累，所有动植树物的细胞结构及生存所需的复杂分子，都来源于光合作用的产物及环境中的微生物。光合作用在温血动物体并不发生，因此抑制光合作用的除草剂对温血动物的毒性很低。光合作用是绿

32、色植物利用光能所吸收的二氧化碳为有机物并释放氧的过程，同时将光能转化为化学能。光合作用的抑制和中止，会引起植物生长和发育的中止。在叶绿体内进行的光合作用一般分为光反应和暗反应两个阶段。现有除草剂中，光合作用抑制剂有40%。1.阻断质体醌QA和QB的电子传递。一些光合作用抑制剂与质体QB结合，使QB钝化，阻断了电子传递。大部分光合作用抑制作用于此部位，如取代脲类，三氮苯类。2.抑制光合磷酸化反应。苯磺胺能使光合磷酸化解偶联，阻止了ATP的形成，但电子传递仍进行。酚类，腈类。3.截获过渡到NADP上的电子。季铵盐类敌草快和百草枯，可充当电子传递受体，从电子传递链中争夺电子，即作用于PSI中充当铁氧

33、还原蛋白的作用，使正常传递到NADP中的电子被截获，而影响NADP还原。与此同时，敌草快和百草枯争夺电子后被还原，还原态的敌草快和百草枯可自动氧化产生相应的阳离子，同时产生超氧根阴离子，可使生物膜中的未饱和脂肪酸产生过氧化作用，最后迅速造成细胞死亡，即表现杂草枯死。二.抑制呼吸作用植物的呼吸作用是将以蛋白质，碳水化合物及脂肪等形式的化学能转变为另一种化学能的形式，从而作为生物体内生物化学反应的动力。它是植物能量代谢和物质代谢的中心环节，它是通过三个步骤来进行的。糖酵解，将糖转化为丙酮酸；TCA,通过一系列的有机酸的转化，将丙酮酸代谢为CO2;氧化磷酸化和电子传递。除草剂一般不影响HMP和TCA

34、,主要影响氧化磷酸化偶联反应，致使不能生成ATP。1.解偶联剂。阻碍能量的利用，使用权能量传递中的高能ATP前体物质水解，造成能量丢失。如五氯酚钠，二硝钠，二乐酚，碘苯腈，溴苯腈等。2.电子传递抑制剂。抑制电子传递链上的电子流，与电子载体结合，阻碍氧化还原偶联形成，表现在对呼吸链阶段三和偶联磷酸化反应的抑制。二硝基苯胺类及二苯醚类。3.能量传递抑制剂。抑制磷酸化电子传递，即抑制呼吸阶段三，与能量偶联链中的中间产物结合，从而抑制ATP合成中的磷酸化作用。黄草灵，燕麦灵，氯苯胺灵。4.破坏偶联反应和抑制电子传递。低浓度时是解偶联剂，而高浓度时则是典型的电子传递抑制剂，它促进呼吸阶段四和抑制呼吸阶段

35、四。乙酰替苯胺，氯代苯胺，氨基甲酸脂类。三.抑制植物生物合成1 .抑制色素的合成植物体内的色素主要是叶绿素和类胡萝卜素。叶绿素是一种双羧酸的脂类，包括叶绿素a和叶绿素b;类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素。胡萝卜素有三类，即&丫V1萝卜素，叶黄素则是胡萝卜素的衍生物。胡萝卜素和叶黄素都是脂溶性化合物，在叶绿素的片层结构中与脂类结合，被束缚于叶绿体片层结构的同一蛋白质中，光合作用中光能吸收与传递及光化学反应和电子传达递过程均在这里进行。抑制类胡萝卜素的生物合成。类胡萝素在植物体中有两种作用：光合作用的光呼吸剂，可将蓝光区吸收的能量传递给叶绿素；作为光合作用中叶绿素的保护剂。哒嗪柄类，其中较为专一的类

36、抑制剂为甲氟哒酮和氟哒酮。类合成的抑制会引起叶绿素的光氧化作用，有时会引起褪色反应，形成白化苗。抑制叶绿素生物合成和脂膜的破坏。二苯醚类环亚胺类抑制叶绿素合成过程中的原卟啉原氧化酶（IA），而正常情况下原卟啉原氧化酶在叶绿体包封的环境中被螯合和被保护，不含造成细胞膜的破坏。2 .抑制氨基酸的生物合成。氨基酸是蛋白质的基本单位，植物体中的一些必需氨基酸的缺乏，会直接影响蛋白质的合成，从而导制植物生理功能的丧失。（1）抑制芳香氨基酸的合成。仅存在于植物及微生物的莽草酸途径，可导制形成某些基本的氨基酸及一系列其它的次级产物，如类黄酮及花色素。草甘磷抑制芳氨基（苯丙，酪，色氨酸）形成的莽草酸途径。由于

37、EPSP合成受抑制，阻碍蛋白质的合成。（2）抑制侧链氨基酸合成。在氨基酸是植物体内的蛋白质合成重要物质，其生物合成受阻，会导制蛋白质合成停止。磺酰脲类和咪唑啉酮类就是抑制了合成中的乙酰乳酸合成酶（ALSE），使缬，亮，异亮氨酸合成不能正常进行。3 .抑制核酸和蛋白质合成。几乎所有重要的除草剂都会间接抑制。多干扰氧化和光合磷酸化作用。四.抑制植物生长植物生长是细胞分裂和细胞增大（伸长和扩大）结合，导制体积的不可逆增加。除草剂抑制其中任何一个过程，都会引起生长的抑制。1 .细胞分裂抑制剂。干扰细胞分裂间期，DNA合成所需要的前体合成或自动运输到细胞核。改变DNA及其复合物的化学和物理性质。干扰纺锤

38、体的形成和功能。干扰细胞避的形成。苯基氨基甲酸酯类，二硝基苯胺类，硫代氨基甲酸酯类，苯氧羧酸类除草剂等可作这类除草剂。2 .细胞生长抑制剂。苯氧基丙酸酯类除草剂，抑制野燕麦茎端的细胞生长。还有些除草剂抑制根细胞的生长，这些除草剂有可能在特定的膜的部位同生长素竟争，或者改变了膜的整体效应，从而抑制了细胞的伸长。第三节除草剂各论一苯氧羧酸类在a-碳原子上带有取代基的玻酸类除草剂。其中取代基为苯氧基。Kogl等1934年发现苯羧酸类化合物与天然吲哚3乙酸（IAA）一样，可以促进细胞的伸长，但它们在体内并不彳tIAA那样能迅速的代谢。后来发现a-蔡乙酸及3-蔡氧乙酸也有同样的作用，从而引起了对这些物质

39、植物生长调节作用的研究。1942年Zimmerman和Hitchcock指出，某些含氯的苯氧乙酸比天然生长素IAA具更市制活性，却又不能象IAA那样可在植物体内自身调节，代谢，降解，从而导制植物造成致命的异常生长，最终营养耗尽而死亡。到二次世界大战未，2，4D，2甲4氯已商品化。1 .基本结构:2 .特性：不溶于水和常见有机溶剂中，生产上多应用其盐或酯；选择性输导型除草剂，多数品种具有较高的茎叶处理活性，并兼具土壤封闭效果；作用机理为打破植物的激素平衡，使受害植物扭曲，肿胀等，最终导制死亡；主要用于水稻，玉米，小麦，苜蓿等作物田防除一年生，多年生阔叶杂草和部分莎草科杂草。3 .主要品种苯氧羧酸

40、类除草剂由于在其苯环结构上的取代基及取代位、侧链的变化而形成了不同品种。2,4D，2甲4氯，2,4,5涕及它们的丙酸、丁酸、钠盐、铵盐，乙酯、丁酯等。2,4-D在高剂量时（100wg/mD对植物产生强烈的抑制彳用，而低剂量时（1030g/mL则有刺激作用，能引起植物根、茎、叶、花、果实的畸形，用来处理番茄花，可减少花果脱落和得到无子果实。赛松施于植物叶面时无作用，但在土壤中它能够转变为二甲二苯氧乙醇和2,4D而发挥作用，苯氧乙醇能防除苯氧乙酸难以防除的杂草。2，4，5T能杀死许多阔叶木本树木和灌木，但它含有致癌物质二恶英，污染环境而被限制使用。2，4D丁酯（2,4-Dbutylate），2，4

41、D丁酸（2，4-DB），2甲4氯（MCPA），2，4D丙酸（dichlorprop），2甲4氯丙酸（mecoprop），2甲4氯丁酸（MCPB）。4.吸收与传导被植物吸收后能够被根茎，叶吸收，通过韧皮部筛管和根部的木质部导管进行传导。叶片吸收药液的速度和药效作用的发挥取决于多种因素：植物种类，植物形态和生化差异大，双子叶吸收与传导大于禾本科；叶片构造，承受药剂面积大小，特别蜡质层厚度和角质层特性；施用和环境条件。5.使用技术（1）适用作物，用量和使用时期主要用于禾本科作物田，也应用于小麦，速豌豆，牧草，草坪和非耕地防除杂草及灌木。2，4D丁酯：春小麦，3650克/亩，4叶至分蘖期限；冬小麦，5

42、0克/亩，分蘖未期至拨节初期限。玉米，3672克/亩，播后苗前土壤处理；3043克/亩，45叶期。禾本科牧草，108克/亩。2，4D丁酸：苜蓿，三叶草，17150克/亩，苗期。2甲4氯：小麦，5472克/亩，拨节前；玉米，3672克/亩，36叶期。2，4D丙酸：禾谷类作物，133150克/亩，分蘖未期。2甲4氯丙酸：禾谷类作物，100166克/亩。2甲4氯丁酸：豌豆，37113克/亩，开花前三个节前。（2）防除对象杀草谱宽，效果好，价格低等到优点，广泛用于防除一年生和多年生阔叶杂草及莎草科的一些杂草，芽前土壤处理对一年生禾本科杂草及种子繁殖的多年生杂草也有很强的抑制作用。6.影响因素和注意事项

43、（1）不同品种和剂型的除草剂防除对象和杀草活性有差异。除草效果：2甲4氯2,4D2,4,5T;同种不同剂型，酯酸胺盐钠盐。防除对象差异：2,4-D钠盐只能杀死田蓟，苣荬菜地上部分，2，4D酯类地上地下均能消除。（2）不同作物及不同品种的抗药性有差异。小麦玉米高梁谷子。（3）同一作物不同生育期，抗药力有差异。一般在种子刚发芽和幼苗期最敏感，随着株龄增加，抗药力增加。禾本科植物在分孽期抗药力最强，幼穗分化开始敏感又增强。小麦不能在拨节后用药，玉米6叶后禁用。（4）飘移。晴天，充足的光照，植物的新陈代谢加快，促进吸收和传导（3035），有利于药效发挥。但在高温干燥条件下特别是中午上升气流大的时期，易

44、造成雾的飘移，对邻作阔叶作物极易产生药害。施药时要看风向，并留出一定距离的保护带，中午气温高，蒸发量大，不易喷药。（5）常于都尔，乙草胺混用。（6）配制2，4D时，适当加入酸性物质，如尿素，硫酸胺等氮肥，能显著提高防除效果，同时也起到追肥作用。（7）作业后一定要彻底清洗器械。二.二苯醚类由两个取代基形成的醚类除草剂，1960年由Rohm&Hass公司最早发了除草剂活性。其后1965年日本三井公司开发了草枯醚。除草醚1965年在日本用于稻田除草，70年代成为日本除草剂的最大品种，也是较早在我国广泛应用的除草剂之一，曾是水稻田主要的除草剂品种。但由于除草醚能引起小鼠的肿瘤,鉴于这种可能对人类健康造

45、成潜在的威胁,包括中国在内许多国家已禁用该药。70年代出现了比除草醚活性高十几倍的若干品种，形成了重要一类。1930年Raiford等合成了除草醒，直到1960年罗门哈斯公司（RohmandHaas）进行再合成并发现其除草活性后,开创了二苯醚类除草剂。近30年来此类除草剂有较大发展。先后研制出很多新品种,特别注目的是开发出一些高活性新品种,如甲羧醚（茅毒）、乙氧氟草醚（果尔）、杂草焚、虎威等。它们的除草活性超过除草醚10倍以上,因而单位面积用药量大大下降。同时,扩大应用到多种旱田作物及蔬菜。现有二十多个品种。1 .化学结构基本结构为，但1980，先后合成了通式为的一系列高效除草剂。2 .特性多

46、数品种为触杀性除草剂，可被植物吸收，但传导性差。邻对位的品种都存在着一种光活化机制，即杂草吸收药剂后须在光照下才能产生除草活性，而间位取代的品种不论在光下或暗中均能发挥活性。防除一年生杂草和种子繁殖的多年生杂草。多数品种防除阔叶杂草的效果优于禾本科杂草。邻位品种的作用机制是抑制叶绿素合成，其作用靶标是原卟啉原氧化酶，抑制叶绿素的合成，破坏敏感植物的细胞膜。此类除草剂属于触杀型除草剂，选择性表现为生理生化选择和位置选择两方面。受害植物产生坏死褐斑，对幼龄分生组织的毒害作用较大。松中昭一研究发现,凡是邻位及对位取代的品种都具有光活化作用,即只有在光下才能产生除草作用,在暗中则无活性；而间位取代的品

47、种不论在光下或暗中,均产生除草活性。目前施用的品种都是邻位及对位取代的，均属光活化的除草剂。（5）此类除草剂的选择性与吸收传导、代谢速度及在植物体内的轭合程度有关。3 .主要品种除草醚（nitrofen），LD50为2680mg/kg，25%EC，50%WP，5%，10%颗粒剂。三氟羧草醚（acifluorfensodium，杂草焚，Tackle），5-2-氯-4-（三氟甲基）-苯氧基-2-硝基苯甲酸钠盐。LD50为1540mg/kg，24%水剂。乙氧氟草醚（oxyfluorfen，果尔），2-氯-1-（3-乙氧-4-硝基苯氧）-4-三氟甲基苯，LD50为大于5000mg/kg，24%EC，0

48、.5%颗粒剂。氟磺胺草醚（虎威，fomesafen），5-2-氯-4-（三氟甲基）苯氧基-N-（甲基磺酰基）-2-硝基苯甲酰胺。LD50为1600mg/kg，25%水剂。乳氟禾草克（lactofen，克阔乐），LD50为大于5000mg/kg。4 .吸收与传导大多数品种是触杀性药剂，可被植物迅速吸收（主要通过植物胚芽鞘、中胚轴吸收进入体内），但传导性差；土壤处理的品种由于水溶性低，故被土壤胶体吸附，在土壤中不易移动，主要防治一年生杂草幼芽；茎叶处理的品种主要起触杀作用，防治一年生阔叶杂草；目前生产中应用的都是邻位品种，它们必须在光照条件下才能发生除草活性。5 .使用技术（ 1）适用作物，用量，

49、适用时期果尔：大豆，玉米，棉花，3.333克/亩，苗前。杂草焚：大豆棉花，13.333.3克/亩，出苗后。虎威：大豆，833.3克/亩，苗后。克阔乐：大豆，马铃薯，苗前，苗后，3.327克/亩。（ 2）防除对象大多数二苯醚类除草剂品种都是触杀性药剂，因而只能防治一年生杂草和种子繁殖的多年生杂草，防治阔叶杂草的效果优于禾本科杂草。此类除草剂的可混性较强，因而适宜与防治禾本科杂草的除草剂混用。6.影响因素及注意事项（1）一般会产生不同程度药害，随着作物的生长，这种症状逐渐消失，基本不影响产量。三.芳氧苯氧基丙酸酯类1971年，德国人Hochest结合苯氧羧酸类和二苯醚类结构特点而开发出的一类高活性

50、除草剂。芳氧苯氧丙酸类除草剂是由赫司特公司首先开发的，1975年报道禾草灵具有除草活性，1976年陶氏化学公司发现了吡氟氯草灵，其后开发出多个品种。此类除草剂在中国广泛地用于阔叶作物防除禾本科杂草，精嗯咏禾草灵是麦田防除看麦娘、野燕麦的主要除草剂品种之一。1 .化学结构，A苯环，吡啶，苯并恶唑，喹啉，喹唑啉，苯并唑等。具有旋光性，R异构体具生物活性，S异构体则无活性或活性极低。2 .通性均以茎叶处理为主，表现出很强的茎叶吸收活性，但有些传导性较差。多用以阔叶作物田，防除一年生，多年生禾本科杂草。具有同分异构体（R，S体，R为活性体）。脂肪酸合成抑制剂，靶标酶是乙酰辅酶A竣化酶。它们的选择性主要

51、是由降解代谢差异造成的，在耐药性的植物体内能迅速地被降解成无活性的物质。对哺乳动物毒性低，在环境中易降解。3 .主要品种禾草灵（diclofopmethyl），LD50为700800mg/kg，36，28%EC。吡氟禾草灵（fluazifopbutyl，稳杀得），LD50为3328mg/kg，15，35%EC盖草能（haloxyfopmethyl），LD50为393mg/kg，24%EC。喹禾灵（quizalofopethyl，禾草克）,LD50为14801670mg/kg，10%EC，20，3%胶悬剂。精恶唑禾草灵（fenoxapropp-ethyl,威霸,骠马），LD50为2500mg/k

52、g近年来推出了许多只含有有效体的制剂，如精隐杀得，精禾草克，这是此类除草剂发展的必然趋势。4 .吸收与传导芳氧苯氧丙酸类除草剂可被植物的根、茎、叶吸收，茎叶处理时对幼芽的抑制作用强；施于根部时，对芽的抑制作用小，对根的作用强；土壤处理时，通过胚芽鞘、幼芽第一节间或根进入植物体内。茎叶处理显著优于土壤处理。5 .使用技术（1）适用作物、用量、使用时期此类除草剂几乎对所有双子叶作物安全，超过正常用量的倍量也不致产生药害。适用的双子叶作物有大豆、棉花、花生、油菜、甜菜、亚麻、烟草、瓜类、蔬菜、果园等。有些品种有时也可用于禾本科作物。如禾草灵可用于小麦田。一般在作物的24叶期，杂草的35叶期使用。稳杀

53、得，175350克/公顷（有效量）；精稳杀得，75-150克/公顷；禾草克，100-120克/公顷；精禾草克，40-50克/公顷；盖草能，80-125克/公顷；威霸，40-56克/公顷；禾草灵，700-800克/公顷。（2）防治对象主要防治禾本科杂草，其中苯氧基苯氧基丙酸品种防治一年生禾本科杂草，而杂环氧基苯氧基丙酸品种对一年生和多年生禾本科杂草均有效。禾草灵主要防治野燕麦。主要作为茎叶处理剂，用在阔叶作物田防除一年生和多年生的禾本科杂草。有些品种也可用在禾谷类作物上，如禾草灵、骠马用在小麦田，威霸用在水稻田。6 .影响因素和注意事项（1）温度芳氧苯氧基丙酸酯类除草剂的大多数品种的药效随温度升

54、高而提高。在气温低、土壤墒情差时施药，除草效果不好；在气温高、土壤墒情好、杂草生长旺盛时施药，除草效果好。高温有利于禾草克稳杀得盖草能威霸等的吸收和传导。但禾草灵则与此相反，温度升高，在体内降解加快，在低剂量下，随温度升高，药效明显下降；在低温条件下，禾草灵降解速度缓慢，药效提高。（2）水分土壤水分对此类除草剂药效明显影响。土壤湿度大，杂草生长旺盛，叶面角质薄，有利于除草剂渗入，多数品种药效明显提高。空气相对湿度高可延长除草剂雾滴在植物茎叶表的干燥时间并有利于盖草能、稳杀得、禾草克、威霸的吸收和传导。（3）混用这类除草剂和干扰激素平衡的除草剂（如2,4-滴）有拮抗作用，即它们混用，除草效果会下

55、降。四.二硝基苯胺类二硝基苯胺类除草剂是从1960年筛选出具有高度活性和选择性的氟乐灵开始，以后新品种不断出现，使其成为一类重要的除草剂并在生产中发挥作用。1 .通式二硝基苯胺类除草剂的两个硝基位置以2，6二硝基结构的化合物生物活性最强，因此，该类除草剂的结构通式是：R1=烷基，卤代烷基，环烷基；R2=烷基，卤代烷基，环基,H;R3=NH2,CI,H,CH3;R4=CF3,CH3,CI,SO2NH2,C2-C4烷基2 .特点（1）均为选择性触杀型土壤处理剂，在播种前或播后苗前应用；（2）杀草谱广，对一年生禾本科杂草高效，同时还可以防除部分一年生阔叶杂草；（3）易于挥发和光解，尤其是氟乐灵挥发光

56、解更强；（4）土壤中持效期中等（半衰期23个月），对大多数后茬作物安全；（5）水溶性低并易被土壤吸附，在土壤中不易移动，不易污染水源；（6）对人畜低毒，使用安全。3 .主要品种氟乐灵（trifluralin，特福力）,地乐胺（butralin，双丁乐灵）除草通（pendimethalin）。4 .吸收与传导二硝基苯胺类除草剂是通过杂草种子发芽生长穿过土层的过程中被吸收的。主要被禾本科植物的幼芽和植物的下胚轴吸收，子叶和幼根也能吸收，但出苗后的茎叶不能吸收。5 .使用技术（1）适用作物、用量、使用适期二硝基苯胺类除草剂可广泛地用于各种作物，由于它们主要消灭杂草幼芽，所以多在作物播种前或播种后出苗前进行土壤处理。凡具有生理及生化抗性的作物，如棉花大豆向日葵十字花科作物