化学除草剂在农业上的应用

化学除草剂的应用

【提要】本章介绍了化学除草剂的优缺点和杀草原理、化学除草剂的种类和剂型、影响除草

剂选择性的因素及除草剂的使用技术。使用除草剂要选择适宜的药剂、确定合理的

施药量、掌握正确的使用方法和合理混合施用。

应用化学除草剂清除苗圃中的杂草，是一项多、快、好、省的除草办法，它可节省劳动力，降低除草成本，提高劳动生产率。

杂草特点是：根系强大，生长迅速，有强大的生命力。一株杂草的结实量由几百粒到几十万粒，繁殖和传播能力很强，有的毛草的地下茎在土壤中穿透力极强，很难人工彻底清除。用化学除草剂除草能起到很好的效果。因此，化学除草在国内外的应用越来越普遍。

第一节化学除草的优缺点及杀草原理

一、化学除草的优缺点

（一）化学除草的优点

1．除草效果好。化学除草剂的除草效果一般都在80－90％，有的可达100%，比人工除草及时彻底，它可以杀死圃地里大部分常见的一年生杂草和多年生杂草，如灰菜、马齿苋、马唐蓼等，效果十分显著。

2．消除了杂草与苗木争夺肥、水、光的危害，提高苗木的质量和产量。

3．省钱省力。据一些统计，化学除草为人工除草费用的1/30或1/20，同时大大减轻了劳动强度。

4．化学除草使耕作减少到最低限度，更有利于免耕法的推行。化学除草不需要动土就能防除杂草对苗木的不良影响，可以减少土壤板结和土壤侵蚀。

（二）化学除草的缺点

化学除草剂使用不当，会导致药害，伤害甚至杀死苗木，容易污染环境。

二、除草剂的杀草原理

除草剂从叶面和根部进入植物体。触杀型除草剂进入植物体后，与细胞原生质体发生牢固的结合，造成吸收到药剂的细胞和周围的邻近细胞死亡，起到局部的触杀作用。传导型（内吸型）除草剂进入植物体后，通过输导系统传导到分生组织，起毒杀作用。虽然除草剂各不相同，但其杀草的实质是一样的，即干扰和破坏杂草体内的正常生理生化活动，导致杂草的死亡。植物体是一个复杂的统一的有机

体，在其生长发育中，体内生理生化活动是统一与协调的，一旦其中一个环节受到干扰或破坏，正常生理生化活动就受到破坏，植物的生长就会受到影响，甚至死亡。现在所用的除草剂，虽然作用各不相同，但归纳起来，其作用机制主要有下述四类。

（一）导致植物生长异常

少量激素型一类的除草剂，如2,4-D和二甲四氯等能促进植物细胞分裂、伸长、增大，促进生根、发芽等。在一定浓度范围内，浓度越高，促进作用就越大。但若超过了这个范围的限度，其作用就会减弱。浓度再高时，不仅不能起到促进生长的作用，反而会抑制甚至破坏植物的正常生长。表现为茎端生长点萎缩停滞，叶片变皱缩，叶柄弯曲打扭或缺乏叶绿素，茎基部变粗、肿裂、霉烂等。由于根部受到破坏，对水分和各种营养物质不能吸收，并且使韧皮部形成层也分裂成团状，破坏了筛管的运输作用，最终必然导致杂草死亡。

（二）干扰呼吸作用与电子传递

线粒体是植物进行呼吸的部位。某些除草剂可以改变线粒体的机能，包括对ATP 三磷酸腺甙合成的解偶联反应和干扰电子传递等两个方面。

植物从呼吸取得自由能，并将所得的自由能用ATP高能磷酸键的形态保存起来，用于体内各种生理生化过程。呼吸过程的氧化和形成ATP的磷酸化作用是一对偶联反应，某些除草剂（如五氯酚钠、二硝基酚等）可以解除这两者之间的这种偶联反应而干扰呼吸作用。在解偶联剂存在的条件下，一方面ATP贮存的能量不能用于生长、生化反应和养分的吸收和运转，变为ADP（二磷酸腺甙），随着ADP的增加，促进了呼吸的加速。另一方面呼吸释放出来的能量，不能用于ADP 的氧化磷酸化，中断了ATP的形成，使ATP的浓度减少。其结果使呼吸成为一种无用的消耗，造成能量亏缺，使植物体内各种生理生化过程无法进行，最终导致植物死亡。

二苯醚类除草剂对呼吸的干扰发生在氧化磷酸化之前。在代谢中磷酸化必须与呼吸基质去氢偶联发生。当以琥珀酸、苹果酸或辅酶Ⅱ为呼吸基质时，除草醚抑制了这些基质借去氧酶作用形成的活化氢，即H+＋e的传导，从而于扰了ATP的形成。

（三）抑制光合作用

光合作用是植物体内各种生理生化活动的物质基础。一旦植物的光合作用受到干扰，植物的生长就会受到破坏甚至导致死亡。

有好几类除草剂就是通过干扰杂草的光合作用而杀死杂草的。其中对取代脲类除草剂研究最多，其它尚有均三氮苯类、酰胺类和杂环类等。在正常的光合作用中当光子打在叶绿素上时，由于受光的激发，叶绿素中有的电子获得很高的能量，于是脱离原来的轨道，在叶绿素上留下了空穴。这些带有高能的电子经过环式光合磷酸化之后能够回流到叶绿素中，或从水的光解中得到电子以填补原来的空穴。这样，叶绿素中电子不断受光激发脱离轨道，又不断得到电子填补，光能也就转变成了植物所需要的化学能。但在光照下，经用除草剂(取代脲类)处理后的植物，从叶绿素脱出的电子的回流就受到阻挡，通过水的光解补充叶绿素空穴的电子也被除草剂所截获。于是受光激发脱离叶绿素轨道的电子的空穴就得不到电子的填补，当光照越强时，叶绿素中被激发的电子越多，叶绿素中的空穴也越多，也就是说叶绿素被氧化了。植物的幼嫩叶子就表现出失绿退色和枯萎。

均三氮苯类和酰胺类除草剂与取代脲类一样，都是干扰光合作用，它们的除草效果均取决于光照的强弱，它们都具有类似的生物活性。此外，还有杀草快和百草枯等杂环类除草剂也属于干扰光合作用的化合物。

（四）干扰蛋白质合成和核酸代谢

激素类除草剂对植物体内蛋白质合成和核酸代谢影响具有部位选择性。它们可以使植物顶端的核酸代谢“冻结”，造成顶端生长的抑制。又可以使植物基部组织增加核酸和蛋白质的合成，恢复成熟细胞的分裂能力，促使细胞分裂，造成生长异常，甚至形成瘤状物，阻碍有机物输导，使植物致死。

硫代氨基甲酸酯类和α-氯代乙酸胺类除草剂都是蛋白质和核酸合成的抑制剂。硫代氨基甲酸酯类除草剂被燕麦芽鞘吸收后，抑制RNA（脱氧核糖核酸）的合成，使芽鞘内RNA含量大大降低，进而抑制蛋白质合成，阻碍了细胞的伸长和展开，造成细胞有丝分裂的紊乱。

除草剂对植物生理生化过程的干扰，当然远远不限于以上几个方面。不过，目前使用的除草剂，这几方面是主要的，其他方面的影响多是由此而引起。

第二节除草剂的种类与剂型

一、除草剂的种类

除草剂分类方法一般有四种：①依化学结构分为有机除草剂与无机除草剂；②依作用方式分为选择性除草剂与灭生性（非选择性）除草剂。③依除草剂在植物体内的移动性分为触杀型除草剂与传导型（内吸型）除草剂；④依除草剂使用方法分为叶面处理剂与土壤处理剂。以上各种分类方法自然有其依据和优点。