苯氧羧酸类除草剂概述

苯氧羧酸类除草剂概述

摘要：本文对苯氧羧酸类除草剂的作用原理、作用对象、制备和生产工艺、降解及药害情况做了简要概述；主要介绍了苯氧羧酸类除草剂残留情况及其危害。

关键词：苯氧羧酸类除草剂综述残留

1. 苯氧羧酸类除草剂发展史

1941年合成了第一个苯氧羧酸类除草剂的品种2,4-滴，1942年发现了该化合物具有植物激素的作用，1944年发现2,4-滴和2,4,5-涕对田旋花具有除草活性，1945年发现除草剂2甲4氯。此类除草剂显示的选择性、传导性及杀草活性成为其后除草剂发展的基础,促进了化学除草的发展。迄今为止,苯氧羧酸类除草剂仍然是重要的除草剂品种。

2. 苯氧羧酸类除草剂基本信息

2.1 苯氧羧酸类除草剂的分类

苯氧羧酸类除草剂基本的化学结构是：

苯氧羧酸类除草剂依据其活性成分本体化合物的不同，可分为两个不同的基本系列。一种是以2,4-二氯酚为本体的，如2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-滴酸）、2,4-二氯苯氧丙酸（2,4-滴P）、2,4-二氯苯氧丁酸（2,4-滴B）。另一种是以邻甲酚为本体的，如2甲4氯酸（MCPA）、2甲4氯丙酸（MCPP）、2甲4氯丁酸（MCPB）。

2.2 苯氧羧酸类除草剂的除草原理

苯氧羧酸类除草剂可以通过茎叶、也可以通过根系吸收，茎叶吸收的药剂与光合作用产物结合沿韧皮部筛管在植物体内传导，而根吸收的药剂则随蒸腾流沿木质部导管移动，在分生组织积累。叶片吸收药剂的速度决定于三方面的因素：叶片结构，除草剂的特性，环境条件。这类除草剂属于激素类除草剂，在低浓度下，能促进植物生长，在生产上也被用作植物生长调节剂；在高浓度下，植物吸收后，体内的生长素的浓度高于正常值，从而打破了植物体内的激素平衡，影响到植物的正常代谢，导致敏感杂草的一系列生理生化变化，组织异常和损伤，抑制植物生长发育，出现植株扭曲，畸形直至死亡。其在双子叶植物中代谢比在禾本科植物中缓慢，因而耐药力弱，进入禾本科植物体内很快代谢使之失去活性而具耐药性。2，4-滴丁酸和2甲4氯丁酸本身无除草活性，须在

植物体内经b氧化后转变成相应的乙酸后才有除草活性。豆科植物缺乏这种氧化酶，而对这两种除草剂具有耐药性。

2.3 苯氧羧酸类除草剂的作用对象

苯氧羧酸类农药是第一类投入商业生产的选择性除草剂，主要用作茎叶处理剂，施用于禾谷类作物田、针叶树林、非耕地、牧草场、草坪等，防除一年生和多年生的阔叶杂草，如苋、藜、苍耳、田旋花、马齿苋、大巢菜、波斯婆婆纳、播娘蒿等。

2.4 苯氧羧酸类除草剂代表——2甲4氯酸

2.3.1 2甲4氯酸的基本性质

通用名称：2甲4氯酸，MCPA（BSI，E-ISO，(m)F-ISO，WSSA）

化学名称：4-氯-邻甲基苯氧乙酸（2,4-dichlorophynoxy acetic acid）

CAS 登录号：94-74-6

生物活性：除草剂和植物生长调节剂

表观：白色到浅棕色片壮晶体

熔点：118-119℃

相对密度：1.56（25℃）

溶解度：水中630ppm（25℃），153g/100mL 乙醇，6.2g/100mL 甲苯

表1 2甲4氯酸毒理学数据

从表1可以看出2甲4氯酸是低毒农药。

2.3.2 2甲4氯酸的制备原理及生产工艺

2甲4氯酸合成工艺为邻甲酚与氯乙酸在碱性条件下缩合，再进行氯化。

缩合：

氯化：

2甲4氯酸的生产工艺流程图：

2.3.3 2甲4氯酸的降解

如果释放到大气中，2 甲 4 氯酸以微粒相形式和气相形式共同存在。气相形式的 2 甲 4氯酸会将与光化学反应过程产生的羟基自由基反应而被降解，半衰期为 30h。微粒相形式存在的 2 甲4氯酸，经干\湿沉积作用从大气中移除。

如果释放到土壤中，2甲 4 氯酸具有很高的迁移性，并且不易挥发。在土壤中，生物降解是 2 甲4氯酸移除的主要途径，半衰期从小于 7d 到 41d不等，平均为 2～3 个星期。

如果释放到水体中，2甲 4 氯酸不会被吸附到水中悬浮物和沉积物上。其生物降解率比在土壤中小得多，彻底生物降解要 96 个星期，而这一过程在潮湿土壤中约为 48 个星期。在夏季阳光条件下，水体表面 2 甲4氯酸的直接光降解半衰期为 19～20d。

3. 苯氧羧酸类除草剂药害

苯氧羧酸类除草剂的具体药害症状表现在以下几个方面：禾本科作物受害表现在以下几个方面：禾本科作物受害表现幼苗矮化与畸形。禾本科植物形成葱叶形，花序弯曲、难抽出，出现双穗、小穗对生、重生、轮生、花不稔等。茎叶喷洒，特别是炎热夏天喷洒时，会使叶片变窄而皱缩，心叶呈马鞭状或葱状，茎变扁而脆弱，易于折断，抽穗难，

主根段，生育受抑制。双子叶植物叶脉近于平行，复叶中的小叶愈合；叶片沿叶缘愈合成筒状或类杯状，萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊数增多或减少，性状异常。顶芽与侧芽生长严重受到抑制，叶缘与叶尖坏死。受害植物的根、茎发生肿胀。可以诱导组织内细胞分裂而导致茎部分地加粗、肿胀，甚至茎部出现胀裂、畸形。花果生长受阻。受药害时花不能正常发育，花推迟、畸形变小；果实畸形、不能正常出穗或发育不完整。植物萎黄。受害植物不能正常生长，敏感组织出现萎黄、生长发育缓慢。

4. 残留情况

目前，科研工作者在苯氧羧酸类除草剂残留方面做了很多研究，建立了很多关于此类除草剂地残留检测方法，对苯氧羧酸类除草剂的残留情况有了更明确的认识。

4.1 苯氧羧酸类除草剂在土壤中的结合残留

4.1.1 土壤中农药结合残留的水平及环境意义

据报导在我们通常使用的农药中，有90％的化学农药可以在土壤和植物中形成结合残留，其结合残留量一般占施药量的20％-70％。在过去相当长时间，人们认为结合态农药是稳定的，不具有生物有效性，是有毒化合物的解毒途径之一，但由于结合态农药的释放，即农药从结合态转化为游离态而导致被作物吸收并对环境产生威胁，而再次受到人们的关注。

4.1.2 2,4-D等除草剂在土壤中的结合残留

拌有MCPA、2,4-D与除草醚的黑土、褐土与红壤于21℃下(含水量为35％)培养，用超临界萃取法定期提取其中的结合态农药。

MCPA在所试验的三种土壤中的结合残留只是在某一段时间里被检测出来。MCPA在黑土与红壤中培养31d后，其结合残留量分别为1.01mg/kg与5.12mg/kg，分别为原施药量的2％与10.1％，此时结合态/游离态的比值分别为0.32倍与1.52倍；然而在其后的第90d与第180d，均未检测到MCPA的结合残留。MCPA在褐土中的结合残留的情况则与上述两种土壤不同，在培养后的第3ld与第90d未检测到结合残留，而在180d检测到2.51mg/kg的结合残留量，为原施药量的5％，其结合态/游离态的比值分别为4.40倍。

2，4-D的结合残留在所试验的时段与所试验的土壤中均被检测出，其含量范围在0.24～2.65mg/kg，占原施药量的0．5～5.3％，此时结合态/游离态的比值可达0.27～0.9倍。

除草醚在土壤中可形成较高浓度的结合残留，其含量范围在6.53～19.3mg/kg，占原施药量的12.9～38.2％，结合态/游离态含量的比值可达0.79～4.22倍。