持久黃體
[拼音]:chucaoji
[英文]:herbicide
一類用於防除雜草的農藥。主要用於農田,但也常用於防除牧場、河道、公路、公園、森林防火道等地的雜草或灌木。有的還兼作植物生長調節劑(見植物激素)。
發展概況
法國於19世紀首先用硫酸銅等無機化合物防除雜草,因用量大、選擇性差等原因而未能普及。20世紀40年代初有機輸導型除草劑2,4-滴問世,不僅對雙子葉雜草防除效果好,而且具有選擇性強、用量少等優點,從而開創了有機除草劑發展的時代。1946年發現苯胺靈可防除甜菜、大豆、棉花、蔬菜等作物田地中的一年生禾本科雜草。1956年開發出對玉米極安全的西瑪津,對藜、莧、稗等單子葉、雙子葉雜草均有良好的防除效果。1958年,效果更好的類似物阿特拉津的出現,對世界除草劑工業和玉米種植業產生了重大影響。1960年創制了對水稻安全而對稗草有較強殺傷力的屬間選擇性除草劑敵稗。1964年出現的除草醚,能防除水、旱田中多種雜草而對魚的毒性較小。1971年出現輸導型兼殺一年生和多年生深根性雜草的草甘膦,更具有高效、低毒、殺草譜廣、易降解等特點。至20世紀80年代初,世界上已有300餘種除草劑配成的數千個商品劑型銷售,用量達30餘萬噸。
除草劑的應用,不僅大大提高了除草的效率,節省了人工,減少了因雜草引起的經濟損失,而且減免了作物栽培中的部分機械除草作業,為改變栽培方式,如改稀植為密植,發展水稻飛機播種,發展免耕、少耕法栽培等創造了條件。化學除草現已成為現代化農業中不可缺少的一項技術。自60年代起,發達國家除草劑的發展速度已快於殺蟲劑和殺菌劑。
分類
除草劑有不同的分類方法。
按化學成分分類
可分為無機除草劑和有機除草劑兩類。前一類除草劑如亞砷酸鈉、氯酸鈉、硼酸鈉等,因選擇性差、用量大,已逐漸被取代。後者選擇性強、用量少、除草活性大,按化學結構又可分為:
(1)苯氧羧酸類,如2,4-滴、二甲四氯、2,4,5-涕、2,4-滴丁酯等,為輸導型選擇性除草劑,也是一類生長調節劑。用於麥、稻等禾本科作物田中防除雙子葉雜草。
(2)均三氮苯類,如西瑪津、阿特拉津等,是玉米田生化選擇性很強的除草劑,對作物和人畜安全。
(3)取代脲類,如敵草隆、利谷隆、綠麥隆等。用於玉米、棉花、麥類田等防除多種雜草。
(4)醯胺類,如敵稗、甲草胺、丁草胺等,為選擇性除草劑。
(5)二硝基苯胺類,如地樂靈、二甲戊樂靈等,為土壤處理劑。
(6)氨基甲酸酯類,如殺草丹、燕麥敵、滅草靈、草達滅等,是一類選擇性除草劑,也作為土壤處理劑用於水稻、小麥、豆類、玉米等作物田。
(7)酚類,如五氯酚、地樂酚等。屬於觸殺性除草劑,也是收穫前的脫葉劑,一般用於大豆、菜豆、馬鈴薯等芽前除草。五氯酚也用於水稻本田除草,但對魚的毒性較大。
(8)二苯醚類,如除草醚、草枯醚、間草醚等,屬於觸殺性除草劑,用於防除稻田、大豆、蔬菜等田間雜草。
(9)苯甲酸類,如草滅平為選擇性苗前除草劑,草芽平為非選擇性防除深根多年生雜草的除草劑,麥草畏為傳導性防除雙子葉雜草除草劑。
(10)季胺鹽類,如百草枯、殺草快是有一定傳導效能的觸殺性除草劑,也可用作催枯劑。脂肪酸類,如茅草枯可防除一年生和多年生深根性茅草,三氯醋酸為芽前除草劑。有機磷類,如草甘膦是內吸傳導滅生性除草劑,胺草膦常用於水稻蔬菜田防除一年生單子葉、雙子葉雜草。雜環類等,如苯打鬆為觸殺性除草劑,通過抑制光合作用防除水稻田的矮慈姑、螢藺、水莎草等多年生雜草,而對水稻無害;稗草稀可在雙子葉作物田中防除單子葉雜草,也可在水稻本田中防除稗草;惡草酮用於水稻及果樹芽前和芽後早期防除一年生單、雙子葉雜草。
按除草劑的作用方式分類
可分為選擇性除草劑和非選擇性除草劑。選擇性除草劑能殺死植物群落中的雜草而對作物無害,如2,4-滴、敵稗等。非選擇性除草劑又稱滅生性除草劑,如五氯酚、百草枯、草甘膦等能殺死所有植物。如按除草劑在植物體內傳導與否,則可分為非傳導型除草劑和傳導型除草劑。非傳導型除草劑被植物吸收後,不在體內傳導或傳導較少,也稱觸殺型除草劑,如除草醚、敵稗等。傳導型除草劑被植物吸收後,能在植物體內轉移到其他部位,甚至在整個植株發揮作用,如2,4-滴、草甘膦等。
按施用的方法和時期分類
可分為莖葉處理劑、土壤處理劑和莖葉兼土壤處理劑,以及播前、播後、苗前、苗後處理劑等。
一種除草劑常可同時歸屬於幾種型別之中,如敵稗是選擇性除草劑,也是觸殺型除草劑,又是莖葉處理劑。
選擇性原理
選擇性除草劑能殺死田間雜草而對作物無害,主要是基於下列原理:
(1)形態選擇。即由於植物的形態不同而發生選擇作用。如稻、麥等禾本科作物葉片窄、直立,表面有較厚的蠟質層和角質層,可使藥液不易沾貯a href='http://www.baiven.com/baike/222/245577.html' target='_blank' >牛黃瀋さ闈捌詒灰鍍∫膊灰字苯郵萇撕Α6肌④鵲人右對硬菰蛞蛞鍍懟⑵蕉箍睹娼侵什惚。瀋さ闋派諡倉甑畝ザ擻胍兌復Γ籽柯懵對諭猓捉喲ヒ┮憾簧鄙恕Ⅻ/p>
(2)人為選擇。某些除草劑在土中垂直移動性較差,因而只能殺死表土層出苗的雜草,對較深層的作物種子則較安全,形成位差選擇。又如草甘膦、百草枯等葉、莖處理劑可殺死已出苗的雜草而在接觸土壤後很快失效,利用這種特性可使作物安全,形成時差選擇。此外,還可利用顆粒劑或保護罩等使藥液只接觸雜草而不傷害作物;利用安全劑或解毒劑(如將水稻或玉米種子用吸附性強的活性炭處理)避免或降低三氮苯類除草劑的傷害等。近年來出現的一些安全劑與除草劑混用,已使除草劑對敏感作物的藥害得以避免或減輕。
(3)生理選擇。即由於不同植物的根、莖、葉對不同除草劑的吸收與傳導存在差異而產生的選擇性。對除草劑容易吸收與傳導的植物,常表現為敏感,反之則表現為耐藥性。如雙子葉雜草很易吸收2,4-滴並在體內傳導,表現出對2,4-滴敏感;單子葉植物則很少吸收和轉移2,4-滴,表現出抗藥性因而獲得選擇。
(4)生化選擇。即利用除草劑在不同植物體內生化反應的差異,使除草劑活化或鈍化,以達到殺草保苗的目的。如敵稗可以被水稻體內含有的醯胺水解酶分解;稗草則容易吸收敵稗,並不具備足量的醯胺水解酶使之分解,故中毒死亡。這種選擇性具有較大的相對性,往往因用量、施用時期和方法不當而失去作用。
殺草機制
除草劑的殺草機制主要包括以下幾方面:
(1)抑制光合作用。如敵草隆、西瑪津、百草枯等除草劑能使稗草、馬唐等多種雜草的光合作用受阻,導致雜草生長受到抑制而最後死亡。不同的除草劑抑制光合作用的機理又有差異,如取代脲類、三氮苯類等能鈍化電子傳遞中的載體,使光合作用的電子傳遞受到抑制;氟樂靈、滅草靈可抑制能量轉移;百草枯、殺草快可作為電子受體,與電子傳遞鏈中的一些成分競爭,截獲電子而被還原,使正常的電子傳遞不能繼續進行。
(2)干擾植物的呼吸作用。呼吸作用是碳水化合物等基質的氧化過程,並通過氧化磷酸化反應產生高能物質ATP(腺苷三磷酸)以供生命活動的需要。五氯酚、磺苯腈等都能使氧化磷酸化反應受阻,從而使雜草的能量代謝受影響而死亡。
(3)干擾植物激素的作用。如2,4-滴、豆科威等激素型除草劑進入植物體後可打破原有的激素平衡,使植物的生長表現過速或停止等中毒症狀。
(4)抑制蛋白質與脂肪的合成。如氨基甲酸酯類的菌達滅、殺草丹和醯胺類的毒草胺等,可抑制多種雜草的蛋白質、脂肪和某些酶的合成,從而使植物的生長髮育及代謝活動等發生變異,導致植物生長受阻或畸形以至死亡。有的除草劑還抑制植物的細胞分裂,使其不能正常生長髮育而死。
(5)破壞植物的膜系統。脂肪為細胞膜的重要組成部分,有的除草劑通過干擾脂肪形成而破壞細胞膜的完整性,使植物生命活動停止。
不同除草劑的作用機制各異,有的除草劑僅有一種作用機制,有的則幾種機制共同作用。某些除草劑的殺草機制和選擇原理還不十分明確,有待於進一步研究。
使用技術
應根據作物和田間主要雜草種類選用合適的除草劑;同時注意正確地協調作物—雜草—除草劑—環境因子間的相互關係,防止對除草劑藥效的不利影響。如玉米田施用阿特拉津雖具有安全性大,殺一年生單、雙子葉雜草效果好等優點,但用量過大則對後茬小麥有害。粘土和有機質含量高的土壤吸附力強,除草劑的施用量應比砂土及有機質含量低的土壤大;在pH5.5~7.5的土壤中除草劑一般能發揮較好的效果。 在長期單一使用某種除草劑的情況下,某些雜草會產生抗藥性,還會導致某些雜草群落的變化。如長期使用2,4-滴,雖可使大部分雙子葉雜草得到防除,但單子葉雜草和某些多年生雜草也會因而上升為優勢種。因此不同效能的除草劑宜輪用或根據不同目的,按不同比例混合應用,取得更好的防除效果。
展望
為了克服除草劑對作物的藥害和對人畜、環境的為害和汙染,今後的發展重點在於:研究除草劑混配的理論和方法,以擴大殺草譜和減輕藥害;研製更加有效的安全劑(包括保護劑和解毒劑),以擴大除草劑的應用範圍;同時還可從研究作物和雜草根莖分泌物間的他感作用入手,合成近似天然抑制物質,以生產用量更低、更加高效安全的新除草劑。