除草劑的分類及除草原理

1、除草劑的分類及除草原理一、除草劑分類(一 、按除草劑的作用方式分類1、選擇性除草劑除草劑在不同植物間具有選擇性,即能毒害或殺死雜草而不傷害作物,甚至 只毒殺某種雜草, 而不損害作物和其他雜草, 凡具有這種選擇性作用的除草劑稱 為選擇性除草劑。 通俗地講就是能用于某種作物、 殺死其中的一部分雜草的除草 劑。如精喹能用于花生、大豆、西紅柿等闊葉作物田防除狗尾草等禾本科雜草, 而不能用于玉米田, 否則它會(huì)將玉米當(dāng)成禾本科雜草殺死, 它也不能殺死闊葉雜 草。 再如莠去津能用于玉米田防除闊葉雜草和部分禾本科雜草, 而即使用量稍高 也不傷害玉米。精喹和莠去津的這種性質(zhì)就叫選擇性。但是選擇性對(duì)用量是有要求的

2、,如果提高莠去津的用量到一定程度,不僅可 以輕易地殺死玉米,甚至可以殺死大片的灌木林。2、滅生性除草劑這種除草劑對(duì)植物缺乏選擇性或選擇性小,草苗不分, “見綠就殺” 。滅生性 除草劑能殺死所有植物, 如百草枯見綠就殺, 既不區(qū)分作物和雜草, 也不區(qū)分雜 草所屬種類。 再如前面所述的提高莠去津用量殺死灌木林, 這時(shí)的莠去津就成了 滅生性除草劑。(二 、按使用方法分類1、土壤處理劑土壤處理劑也叫做苗前封閉劑,施用于土壤中,通過雜草的根、芽鞘或下胚 軸等部位吸收而發(fā)揮除草作用, 可防除未出土雜草, 對(duì)已出土的雜草效果差一些, 一般在作物播前、播后苗前或移栽前施用,如乙草胺、異丙甲草胺、氟樂靈等。 2

3、、莖葉處理劑指用于雜草苗后, 施用在雜草莖葉上而起作用的除草劑, 如精喹、 煙嘧磺隆。 很多除草劑既可作為土壤處理劑也可作為莖葉處理劑, 被稱為土壤處理劑是 因?yàn)樗谕寥乐械乃幮Ц鼜?qiáng)些,如氰草津,以根吸收為主,也可由莖葉吸收。 應(yīng)該說明,這種分類中所講的苗前苗后中的“苗”嚴(yán)格地講是“雜草苗”, 而不是“作物苗”。 “作物苗前”施用的不一定全是土壤處理劑,比如玉米田 播后苗前為了殺死已經(jīng)出苗的大草, 可以噴施百草枯, 這是在作莖葉處理而不是 土壤處理;同樣, “作物苗后”施用的也不一定全是莖葉處理劑,比如在玉米苗 后早期施用莠去津, 此時(shí)的莠去津仍多為雜草根部吸收, 所以仍然應(yīng)歸為土壤處 理劑。

4、(三 、按傳導(dǎo)性能分類按藥劑在雜草體內(nèi)傳導(dǎo)性的差異,將其分為觸殺型和傳導(dǎo)型,觸殺型造成的 是外傷, 藥效表現(xiàn)迅速, 但是當(dāng)噴霧不勻時(shí)雜草會(huì)死而復(fù)生; 傳導(dǎo)型造成的是內(nèi) 傷,藥效表現(xiàn)相對(duì)慢一些,但雜草所受的傷害不易恢復(fù)。1、觸殺型除草劑這類除草劑與雜草接觸后,只對(duì)接觸部位起作用,而不能或很少在植物體內(nèi) 傳導(dǎo)。 這類除草劑在施用時(shí)要求盡量均勻。 如百草枯, 如果只覆蓋了少量雜草葉 面, 其余的大量葉面仍能正常進(jìn)行光合作用, 雜草會(huì)表現(xiàn)出受害癥狀, 受到一定 程度的抑制,然后又慢慢恢復(fù)生長(zhǎng)能力。2、內(nèi)吸傳導(dǎo)型除草劑這類除草劑在被雜草吸收后,能夠在其體內(nèi)傳導(dǎo),藥劑能到達(dá)未著藥部位, 甚至傳遍全株。如草

5、甘膦,可以由雜草莖葉吸收,經(jīng)傳導(dǎo)到達(dá)其余的部位,甚至 到達(dá)根部,而使雜草徹底死亡。有的除草劑既可觸殺,又可內(nèi)吸,但會(huì)有一種方式是主要作用方式。比如虎 威,可以觸殺葉片,也可以被根吸收,但在應(yīng)用中以觸殺葉片為主。與雜草的分類相同,上述分法應(yīng)聯(lián)系起來看待,如百草枯是觸殺型滅生性莖 葉處理劑,乙草胺是內(nèi)吸傳導(dǎo)型選擇性土壤處理劑。(四按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類對(duì)除草劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)分類法的了解,有助于詳細(xì)了解除草劑除草的作用機(jī) 制, 對(duì)于除草劑運(yùn)行過程中存在的各種問題的處理非常有幫助, 有興趣者可參閱 有關(guān)書籍。二、農(nóng)田雜草化學(xué)防治原理(一除草劑的吸收與運(yùn)轉(zhuǎn)方式除草劑必須被雜草吸收和在體內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)并與作用靶標(biāo)結(jié)合后, 才

6、能發(fā)揮其生理 與生物化學(xué)效應(yīng),干擾雜草的代謝作用,導(dǎo)致雜草死亡。因此,雜草對(duì)除草劑的 吸收與運(yùn)轉(zhuǎn)狀況往往影響除草劑的殺草效果。 由于除草劑品種的特性及其使用方 法不同,他們被雜草吸收與運(yùn)轉(zhuǎn)的途徑也不同。1、雜草對(duì)除草劑的吸收吸收作用是發(fā)揮除草劑活性的首要步驟。激發(fā)吸收活性機(jī)制所需的條件是:溫度系數(shù)要高, 對(duì)代謝抑制劑敏感, 吸收速度與對(duì)外界濃度非線性函數(shù)關(guān) 系,類似結(jié)構(gòu)化合物對(duì)吸收產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)。(1雜草對(duì)土壤處理除草劑的吸收土壤中的除草劑通常溶于土壤溶液中以液態(tài)或者以氣態(tài)通過雜草根或幼芽 組織而被吸收, 影響吸收的因素有:土壤特性, 特別是土壤有機(jī)質(zhì)含量與土壤 含水量; 化合物在水中溶解度; 除草

7、劑濃度; 根系體積及不定根在土壤中 所處位置。根系吸收雜草根系是吸收土壤處理除草劑的主要部位。 土壤溶液中的除草劑分子或離 子接觸分生組織區(qū)的根毛后, 通過擴(kuò)散作用進(jìn)入根內(nèi)。 根系吸收與除草劑濃度直 線相關(guān), 開始階段吸收迅速, 其后逐步下降。 從開始吸收至達(dá)到最大值所需時(shí)間 因除草劑品種及雜草種類而異。 施藥后在雜草的初期吸收階段, 保證土壤含水量 可以促進(jìn)吸收,從而提高除草劑效果。幼芽吸收雜草萌芽后出苗前, 幼芽組織接觸含有除草劑的土壤溶液或氣體時(shí), 便能吸 收除草劑。 幼芽是吸收土壤處理除草劑, 特別是土表處理除草劑的重要部位, 揮 發(fā)性強(qiáng)的除草劑如硫代氨基甲酸酯類、 二硝基苯胺類等更是

8、以幼芽吸收為主。 禾 本科雜草主要通過幼芽的胚芽鞘吸收,而闊葉雜草則以幼芽的下胚軸吸收為主。 (2莖葉處理除草劑的吸收莖葉處理除草劑主要通過葉片吸收而進(jìn)入植株體內(nèi)部。 藥液霧滴的特性、 大 小及其覆蓋面積對(duì)吸收有顯著影響, 除草劑霧滴從葉表面到達(dá)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中需 通過如下幾個(gè)階段:滲入蠟質(zhì)(角質(zhì)層;滲入表皮細(xì)胞的細(xì)胞壁;進(jìn)入 質(zhì)膜;釋放于細(xì)胞質(zhì)中。角質(zhì)層是覆蓋于葉片表皮細(xì)胞的蠟質(zhì)形成, 它是一種均勻、 連續(xù)、 少孔隙的 半透性膜, 不溶于水及大多數(shù)有機(jī)溶劑, 其組成與結(jié)構(gòu)導(dǎo)致既具有親脂途徑, 也 具有親水途徑。 除草劑通過角質(zhì)層的擴(kuò)散途徑有三:通過分子間隙滲入; 水 溶性物質(zhì)通過類脂片狀體間充

9、水的果膠通道移動(dòng); 油類與油溶性物質(zhì)直接通過 角質(zhì)層的蠟質(zhì)部分移動(dòng)。 除草劑滲入角質(zhì)層是一種物理過程, 直接受植株含水量、 PH 、載體表面的張力、霧滴大小、除草劑分子的特性以及角質(zhì)層構(gòu)造與厚度等 因素的影響。通過細(xì)胞壁的除草劑分子或離子被吸附于質(zhì)膜外表面, 再通過擴(kuò)散作用穿過 質(zhì)膜或借助于質(zhì)膜內(nèi)陷形成的小泡而通過細(xì)胞吸入進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中。氣孔可作為一部分除草劑進(jìn)入葉片的特殊通道, 即有少量除草劑溶液可通過 氣孔進(jìn)入葉片內(nèi)。氣孔滲入機(jī)制比較復(fù)雜,涉及一系列因素,如表面張力、霧滴 接觸角、氣孔壁的作用以及環(huán)境條件等。2、除草劑在雜草體內(nèi)的運(yùn)轉(zhuǎn)被雜草吸收的除草劑分子或離子,通過與水及溶質(zhì)同樣的途徑,即

10、蒸騰流、 光合產(chǎn)物流與胞質(zhì)流在植株內(nèi)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。根吸收的除草劑進(jìn)入木質(zhì)部后, 通過蒸騰流向葉片運(yùn)轉(zhuǎn), 停留于葉組織或通 過光合產(chǎn)物流再向其他部位運(yùn)轉(zhuǎn)。葉片吸收的除草劑進(jìn)入葉肉細(xì)胞后, 通過共質(zhì)體途徑從一個(gè)細(xì)胞向另一個(gè)細(xì) 胞移動(dòng), 而后進(jìn)入維管組織。 水溶性除草劑還可通過維管束鞘的伸展, 直接穿過 葉脈進(jìn)入維管組織。除草劑在植物體內(nèi)通過共質(zhì)體與非共質(zhì)體運(yùn)轉(zhuǎn)。 一些光合作用抑制劑被葉片 吸收后,運(yùn)轉(zhuǎn)較短的距離,便可達(dá)到其作用靶標(biāo),這種可在細(xì)胞壁(非共質(zhì)體 或細(xì)胞內(nèi)(共質(zhì)體進(jìn)行,如虎威、雜草焚等,這樣的除草劑作用迅速,藥害癥 狀出現(xiàn)較快。而大多數(shù)除草劑,不論是土壤除草劑或莖葉除草劑,如三氮苯類、 脲類

11、以及苯氧羧酸類等, 在植物體內(nèi)均需進(jìn)行長(zhǎng)距離的運(yùn)轉(zhuǎn), 才能到達(dá)起作用靶 標(biāo)而發(fā)揮殺草效應(yīng), 即這類除草劑的運(yùn)轉(zhuǎn)要經(jīng)木質(zhì)部與韌皮部的非共質(zhì)體與共質(zhì) 體途徑進(jìn)行,其藥效發(fā)揮比較慢。(二除草劑的選擇性農(nóng)田應(yīng)用的除草劑必須具有良好的選擇性, 亦既在一定用量與使用時(shí)期范圍 內(nèi), 能夠防治雜草而不傷害作物; 由于化合物類型與品種不同, 形成了多種方式 的選擇性。1、形態(tài)選擇性(1葉片特性葉片特性對(duì)作物能起一定程度保護(hù)作用, 如小麥、 水稻等禾谷類作物的葉片 狹長(zhǎng),與主莖角度小,向上生長(zhǎng),因此,除草劑霧滴不易粘著于葉表面,而闊葉 雜草的葉片寬大,在莖上近于水平展開,能截留較多的藥液霧滴,有利于吸收。 (2生

12、長(zhǎng)點(diǎn)位置禾谷類作物節(jié)間生長(zhǎng), 生長(zhǎng)點(diǎn)位于植株基部并被葉片包被, 不能直接接觸藥 液, 而闊葉雜草的生長(zhǎng)點(diǎn)裸露于植株頂部及葉腋處, 直接接觸除草劑霧滴, 極易 受害。(3生育習(xí)慣大豆、果樹等根系龐大,入土深而廣,難以接觸和吸收施于土表的除草劑, 一年生雜草種子小,在表土層發(fā)芽,處于藥土層,故易吸收除草劑;這種生育習(xí) 性的差異往往是導(dǎo)致除草劑產(chǎn)生位差選擇性。2、生理選擇性生理選擇性是不同植物對(duì)除草劑吸收及其在體內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)差異造成的選擇性。 (1吸收不同種植物及同種植物的不同生育階段對(duì)除草劑的吸收不同。(2運(yùn)轉(zhuǎn)除草劑在不同種植物體內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)速度的差異是其選擇性因素之一。3、生物化學(xué)選擇性生物化學(xué)選擇性是除草

13、劑在不同植物體內(nèi)通過一系列生物化學(xué)變化造成的 選擇性,大多數(shù)這樣的變化是酶促反應(yīng)。4、人為選擇性人為選擇性是根據(jù)除草劑特性, 利用作物與雜草生物學(xué)特性的差異, 在使用 技術(shù)上造成的選擇性,這種選擇性的安全幅度小,要求一定的條件。(1位差選擇性利用作物與雜草根系及種子萌發(fā)所處土層的差異造成的選擇性, 如水稻插秧 返青后,將丁草胺拌土撒施。藥劑接觸水層后,擴(kuò)散、下沉于表土層被吸附,不 向下移動(dòng), 稗草幼芽接觸藥劑吸收而死亡, 水稻根系處于藥土層下, 葉片在水層 之上,故不受害。果樹根系入土深,一年生雜草種子多在表土層發(fā)芽,所以在果 園可以安全應(yīng)用長(zhǎng)持效性除草劑阿特拉津、西瑪津等。(2時(shí)差選擇性利用

14、作物與雜草發(fā)芽出土?xí)r期的差異。 在使用時(shí)期上人為造成選擇性, 如水 稻旱直播, 稗草出苗比水稻早, 待大部分稗草及他它雜草出苗后。 立即噴灑百草 枯,藥劑接觸土壤后迅速失效,故不影響其后水稻出苗與生育。(3局部選擇性在作物生育期采用保護(hù)性裝置噴霧或定向噴霧, 消滅局部雜草, 如在噴嘴上 安裝保護(hù)罩噴灑百草枯防治果園樹干周圍雜草和防治玉米苗間雜草等。(三除草劑的降解除草劑施用后在防治雜草的同時(shí), 必然進(jìn)入生態(tài)環(huán)境, 了解除草劑的降解不 僅有利于安全使用除草劑, 而且有利于防止在環(huán)境中的蓄積與污染, 尤其可以防 止周邊其它作物和后茬輪作作物受到傷害。通常,除草劑施用后,通過物理、化 學(xué)與生物學(xué)途徑

15、逐步降解。1、光解施于植物及土壤表面的除草劑, 在日光照射下進(jìn)行化學(xué)分解, 光解的速度決 定于除草劑的類型、 品種及其分子結(jié)構(gòu)、 紫外光供應(yīng)量、 除草劑分子對(duì)光的吸收 容量及溫度。大多數(shù)除草劑溶液都能進(jìn)行光解,但不同類型除草劑的光解速度差異很大, 如氟樂靈最易光解,所以噴施氟樂靈后應(yīng)耙地將藥液混拌于土壤中。2、揮發(fā)揮發(fā)是除草劑, 特別是土壤處理劑消失的重要途徑之一, 揮發(fā)性強(qiáng)弱與化合 物的物理特性、 特別是飽和蒸氣壓密切相關(guān), 同時(shí)也受環(huán)境條件制約; 飽和蒸氣 壓高的除草劑,其揮發(fā)性強(qiáng)。揮發(fā)的氣體還容易傷害敏感作物。如 2.4-D 丁酯用 于麥田除草時(shí),由于揮發(fā)而易于傷害麥田附近的向日葵、瓜類

16、、蔬菜、樹木等。 環(huán)境因素中,溫度與土壤濕度對(duì)除草劑揮發(fā)的影響最大。3、土壤吸附吸附作用與除草劑的生物活性及其在土壤中殘留與持效期有密切關(guān)系, 除草劑在土壤中主要被土壤膠體吸附, 其中有物理吸附和化學(xué)吸附, 物理吸附在一定 條件下可解吸附。土壤對(duì)除草劑的吸附一方面決定于除草劑的分子結(jié)構(gòu), 另一方面決定于土壤 有機(jī)質(zhì)與粘粒含量。東北地區(qū)土壤肥沃, 有機(jī)質(zhì)含量高, 同等條件下施用除草劑的量就大, 同時(shí), 除草劑在土壤中的持效期也長(zhǎng)。4、淋溶淋溶是除草劑在土壤中隨水分在土壤剖面的移動(dòng), 除草劑在土壤中的淋溶決 定于其特性與水溶解度,土壤機(jī)械組成、有機(jī)質(zhì)含量、 PH 值、滲透性以及水流 量。一般情況下

17、土壤除草劑施用到土壤后遇到大雨, 即產(chǎn)生淋溶效應(yīng), 導(dǎo)致藥劑 隨水而去,降低除草效果。5、化學(xué)分解化學(xué)分解是除草劑在土壤中消失的重要途徑之一。6、生物降解包括土壤微生物降解和植物吸收后在其體內(nèi)降解。三、影響除草劑藥效的因素除草劑是具有生物活性的化合物, 其藥效的發(fā)揮既決定于雜草本身, 又受制 于環(huán)境條件與使用方法。(一雜草作為除草劑防治對(duì)象的雜草生育狀況、葉齡及株高對(duì)除草劑藥效影響很大。 土壤處理劑往往是防治雜草幼芽,如乙草胺、異丙甲草胺等,施用后,雜草在萌 芽過程中接觸藥劑、受害而死亡,有的土壤處理劑如光合作用抑制劑阿特拉津, 對(duì)雜草發(fā)芽沒影響,主要防治雜草幼苗。因此,一旦雜草出苗后,再施用

18、土壤處 理劑,藥效便顯著下降。莖葉處理劑的藥效與雜草葉齡及株高關(guān)系密切, 一般雜草在幼齡階段, 根系 少,次生根尚未充分發(fā)育,抗性差,對(duì)藥劑敏感;隨著植株生長(zhǎng),對(duì)除草劑抗性 增強(qiáng),因而藥效下降。(二施藥方法正確的用量、 施藥方法及噴霧技術(shù)是發(fā)揮藥效的基本保證。 由于除草劑類型 及品種不同,其用量與施用方法差異較大,磺酰脲類除草劑每公頃用量?jī)H 1030g, 土壤處理劑因土壤有機(jī)質(zhì)含量及機(jī)械組成不同用量顯著不同; 生產(chǎn)中應(yīng) 根據(jù)藥劑特性、 殺草原理、 雜草類型及生育期以及環(huán)境條件, 選擇適宜的用量與 施藥方法。莖葉處理劑的藥效在很大程度上決定于霧滴沉降規(guī)律及其在葉片上的覆蓋 面積, 其所要求的霧滴

19、密度比土壤處理劑及殺蟲、 殺菌劑大, 低容量噴霧的良好 覆蓋面積為 80%, 這就涉及噴霧器械及噴霧技術(shù)的改進(jìn)與提高, 從安全、 經(jīng)濟(jì)及 能源考慮, 要求噴霧系統(tǒng)能準(zhǔn)確的將藥劑施于靶標(biāo)上, 盡量減少霧滴飄移, 為確 保除草劑更精確的施用,以提高藥效和降低成本。1、施藥量除草劑的施藥量表示方法為“每畝用量××克,兌水××公斤” ,而不是象 殺蟲劑一樣標(biāo)出稀釋倍數(shù)。 這是因?yàn)楫?dāng)殺蟲劑用量加倍或重噴時(shí), 可能起到更佳 的殺蟲效果而不會(huì)對(duì)作物產(chǎn)生危害; 除草劑就不同了, 當(dāng)除草劑的畝用量超過合 理用量時(shí), 可能會(huì)將作物和雜草一齊殺死, 兌水量過少或過多都會(huì)影響除

20、草效果。所以對(duì)除草劑的標(biāo)示方法必須有一個(gè)正確的理解，它絕不是簡(jiǎn)單地指稀釋倍數(shù)。 2、施用時(shí)期 對(duì)于土壤處理劑，施藥時(shí)期一般會(huì)標(biāo)示為“作物播后苗前，雜草出土前” ； 對(duì)于莖葉處理劑，標(biāo)示為“作物×-×（如 3-5）葉期，雜草×-×葉期” 。這里 不僅涉及雜草所處的時(shí)期，也涉及作物所處的時(shí)期。其中，對(duì)雜草時(shí)期的規(guī)定是 為了除草效果的考慮，對(duì)作物時(shí)期的規(guī)定是為了對(duì)作物安全的考慮。 3、施藥時(shí)間 施藥時(shí)間和施藥時(shí)期不是同一個(gè)概念。以夏玉米田苗前封閉除草劑為例，可 以在玉米播種后出苗前的時(shí)期內(nèi)用藥， 這段時(shí)期有四、 五天時(shí)間， 這是施藥時(shí)期； 而選擇了其中的一天噴

21、藥后，在這一天之中的早晨、中午還是午后噴霧，則是施 藥時(shí)間。 有些除草劑在午后氣溫下降時(shí)噴施效果好， 有些除草劑因?yàn)樾枰懈邷睾凸?照才能發(fā)揮藥效，所以必須晴天光照好時(shí)施用，如百草枯；土壤處理劑施藥時(shí)間 以下午太陽落山前為最佳，莖葉處理劑應(yīng)避開早晨有露水的時(shí)段。 4、噴霧技術(shù) 在土壤處理劑的噴霧中，需要注意兌水量、噴施均勻程度；對(duì)莖葉處理劑除 此之外還要注意霧滴大小和在葉片上的覆蓋面積； 定向噴霧時(shí)應(yīng)注意不使藥液接 觸到作物；為了防止藥械污染，要注意藥械在前一次使用后是否已清洗干凈。 （三）土壤條件 土壤條件不僅直接影響土壤處理劑的殺草效果，而且對(duì)莖葉處理劑也有影 響。土壤有機(jī)質(zhì)與粘粒由于對(duì)除草劑強(qiáng)烈吸附而使其難以被雜草吸收，從而降低 藥效；土壤含水量的增多又會(huì)促使除草劑進(jìn)行解吸附而有利于雜草對(duì)藥劑的吸 收，從而提高藥效；因此，土壤處理劑的用量應(yīng)首先考慮滿足土壤緩沖容量所需 除草劑數(shù)量。 （四）氣候條件 各種氣象因素相互影響，它們既影響作物與雜草的生育，同時(shí)也影響雜草對(duì) 除草劑的吸收、傳導(dǎo)與代謝，這些影響是在生物化學(xué)水平上完成的，并且以植物 的大小、 形狀和生理狀態(tài)等變化而表現(xiàn)出來， 如這些氣候因素通過影響霧滴滯留、 分布、展布、吸收等而影響除草劑活性的發(fā)揮與藥效。 1、溫度 溫度是影響除草劑藥效的重要因素，在較高溫度條件下，雜草生長(zhǎng)迅速，霧 滴滯留增加；溫