化学除草剂在农业上的应用.doc

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8090，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-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：依化学结构分为有机除草剂与无机除草剂；依作用方式分为选择性除草剂与灭生性（非选择性）除草剂。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；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。（一）按化学结构分类1无机除草剂 这一类除草剂如氯化钠、亚砷酸钠、氰酸钾、硫酸、矿物油等。其特点是化学性质稳定，不易分解，大多能溶于水，呈水溶液状态。但由于这种除草剂除草效能低，用药量大，绝大部分属于灭生性除草剂，易对植物产生药害。另外，有的无机除草剂对人、畜有剧毒，使用时局限性很大。所以无机除草剂已被淘汰，被人工合成的有机除草剂所代替。2有机除草剂 与无机药剂相比，这类药剂效率高，用途广、发展快，占我国目前生产的除草剂的绝大部分。主要又分为下列13类：（1）苯氧羧酸类2,4-D、2,4-D丁酯、2,4-D钠盐、2,4-D铵盐、2,4-D丁酸、二甲四氯、二甲四氯丁酸、二甲四氯钠盐和二甲四氯铵盐等。（2）苯基羧酸类豆科威、伐草克等。（3）醚类与酚类除草醚、草枯醚、五氯酚钠等。（4）二硝基苯胺类氟乐灵、二硝酸等（5）腈类敌草腈、溴苯腈等。（6）酰胺类敌稗、杀草安、毒草安、敌草安、克草乐、除草佳等。（7）氨基甲酸酯类灭草灵、燕麦灵、稗蓼灵、苯胺灵等。（8）硫代氨基甲酸酯类杀草丹、草达灭、草克死等。（9）取代脲类灭草隆、敌草隆、利谷隆、绿麦隆、异丙隆、非草隆、莠谷隆和除草剂一号等。（10）均三氮苯类西玛津、阿特拉津、扑草净、莠灭净、扑灭通、灭草通、莠去通等。（11）杂环类百草枯、杀草快、麦草净等。（12）氯代烃及氯代脂肪酸类三氯乙酸、茅草枯、二氯丁酸、百草烯等。（13）有机磷类草甘膦、草特膦、伐垅磷等。（二）按作用方式分类1选择性除草剂能杀死一些植物而对另一些植物无效。2,4-D、2,4-D丁酸、二甲四氯、西玛津、阿特拉津、扑草净、草甘膦、茅草枯、除草醚、草枯醚、敌稗等。2灭生性除草剂用量足够的条件下能杀死所有的植物。五氯酚钠、百草枯、敌草隆、无机除草剂等。（三）按除草剂在植物体内的移动性分类1触杀型除草剂不能在植物体内传导，只能杀死植物直接接触到药剂的部位。除草醚、草枯醚、五氯酚钠、毒草安等。2传导型除草剂除草剂进入植物体后能通过根、茎、叶到达植物的各个部位，破坏植物的内部结构和平衡，整株杀死植物。2,4-D、二甲四氯、西玛津、阿特拉津、扑草净、草甘膦、灭草灵、茅草枯、敌草隆等。二、除草剂的剂型除草剂的原药可以根据农业生产、园艺生产中施用方法和除草剂本身的理化性质制成各种不同的应用剂型。现将主要剂型分述如下：（一） 颗粒剂 由除草剂原药、膨润土、滑石粉等组成的颗粒状物。主要用于水田也可以用于湿润的旱田、苗圃，吸水膨胀后除草剂逐渐释放出来。颗粒直径一般为0.l1.5mm。（二）水溶剂 水溶剂可以直接溶于水中的固态或液态除草剂，可用喷雾器喷雾，也可用混土撒施。大部分是盐类除草剂，如2,4-D钠盐、五氯酚钠、茅草枯等。注意使用时用软水溶解稀释，如用硬水配制时，应先加入碳酸钠或碳酸氢钠软化，以防产生沉淀。（三）可湿性粉剂 由除草剂原药、惰性填料及湿润剂按一定比例机械混合而成的粉剂，主要是配成毒土撒施，也可先加入少量水调成糊状，再加入所需水量充分搅拌均匀，使其成为悬浊液用来喷洒或喷雾。除草醚和敌草隆为25%可湿性粉剂，扑草净、西玛津则为50%的可湿性粉剂。（四）乳油 由除草剂原药、有机溶剂和乳化剂互溶而成的油状液体。乳化剂的作用是降低油与水的界面张力，使药剂在水中呈稳定的乳剂状态。使用时可先用水调匀，再加入所需水量配成乳状液，一般多用茎叶喷雾用，如敌稗的20%乳油。（五）粉剂 由除草剂原药、纸浆废液加工而成。粉剂可直接喷粉，也可以拌土撒施。除草剂加工剂型，不仅取决于除草剂的理化性质，而且也取决于加工后对除草效果的影响。如绿麦隆，既不溶于水，也难溶于许多有机溶剂，因而只能加工成粉剂、可湿性粉剂或颗粒剂，但粉剂与颗粒剂除草效果差，因而绿麦隆目前只加工成可湿性粉剂一种剂型。同种除草剂加工剂型不同，其除草效果有很大差异。一般说来，作为叶面处理剂，乳油比水剂和可湿性粉剂药效高；土壤处理剂，颗粒剂比其它剂型药效持续时间长。加工剂型的质量如何，对除草效果影响更大。如可湿性粉剂的细度不够，三种成分混合不均匀，湿润剂的性能不好等，都会给除草效果带来不利影响，同时给喷洒作业带来很大不便。 第三节影响除草剂选择性的因素应用除草剂的目的是除草保苗，除草保苗选择性产生的原因，归纳起来有以下4个方面。一、植物形态解剖上的差异植物外部形态和内部结构的不同，导致药剂附着量或吸收量的不同，从而产生选择性。以茎叶处理剂为例，单子叶植物或杂草由于叶片直立狭窄，生长点包裹在叶鞘里，叶表面角质层和蜡质层较厚，药剂易滚落，因此吸收剂量少，不易被除草剂杀死。双子叶植物生长点裸露，叶片平伸、面积大，叶表面角质层和蜡质较薄，因此着药量多，易被除草剂杀死。另外，有些植物表皮气孔较少，叶毛较多，药剂不易附着，因而安全。二、植物萌发时间上的差异利用杂草与苗木发芽、出土时间的差异杀草。在播种前或出苗前，选择五氯酚钠等残效期短、药效迅速的除草剂进行茎叶处理或土壤处理，杀死已萌发的杂草。当种子萌发时，除草剂已失效。或待药剂分解后再播种。三、植物位置上的差异利用苗木和杂草地上、地下部分位置的差异杀草。杂草种子、根系一般都处在土壤的浅层，而苗木的根系处于较深层，选择扑草净、灭草灵等在土壤中移动性小、易吸附于土壤表层的传导型除草剂作土壤处理，可杀死杂草保护苗木。大苗区和移植苗区的树木与杂草地上、地下部分位置差异很大，既可作土壤处理，又可作茎叶处理。四、植物生理上的差异不同的植物有不同的生理生化特性，对同一除草剂反应不同。如水稻和稗草在形态和生长习性上都很相似，施用敌稗后却能选择性地杀死稗草。区别就在于水稻中有一种水解酶，能将敌稗分解为无毒害作用的3,4-二氯苯胺和丙酸，而稗草没有这种水解酶。又如2,4-D丁酸本为无害药剂，有的植物吸收2,4-D丁酸后将其分解为2,4-D和丁酸，因而被杀死。豆科植物不能分解2,4-D丁酸，不会被杀死。第四节除草剂的使用技术在使用除草剂时，要根据苗木生长情况、杂草情况和天气情况，确定用药种类、施药的时间、用药量和使用方法，达到除草保苗和经济有效的目的。一、选择适宜的除草剂 利用不同的选择性杀草，应选择不同的除草剂；使用方法不同，也要选择不同的除草剂。这样，才能达到良好的除草保苗效果。播种前或播种后种子发芽前，选择残效期短的除草剂，如五氯酚钠、除草醚、灭草灵、2,4-D类、杀草安、二甲四氯类、茅草枯、三氯乙酸等。采用毒土法利用位置差杀草，选择在土壤中移动性小的除草剂，如扑草净、灭草灵、西玛津、阿特拉津、扑草津、除草醚、2,4-D、氟乐灵等。利用生理和形态解剖上的差异杀草，选择对苗木无害的内吸型除草剂。根据经验，常绿针叶树耐药力最强，对绝大多数除草剂常规剂量无药害反应；深根性阔叶树，如银杏、槐树、元宝枫、栾树、黄波罗、杜仲、核桃、柿子、白蜡等，耐药性也强，对多数除草剂常规用量也无药害反应。各种杨树和臭椿，只能用茅草枯，对其它除草剂常规用药量有药害反应。二、 确定合理的用药量除草剂与其它农药不同，对药液的浓度没有严格的要求。只要单位面积的施用量均匀地施在规定的面积上即可。除草剂用药量的大小直接影响杀草效果。量小安全，但效果差；量大效果好，但苗木易发生药害，所以要适量。合理的用药量因苗木种类和苗龄、杂草种类和大小、环境条件等而异。大多数苗木对除草剂都有一定的抗药性，一般情况下针叶树比阔叶树抗药性强，针叶树的常绿苗又比落叶苗抗药性强。同一树种，2年生以上苗木比当年生播种苗抗药性强，扦插苗抗药性也较强。因此，确定用药量时，阔叶树苗木用规定药量的下限，落叶针叶树苗用规定药量的中限，常绿针叶树苗用规定药量的上限。同一树种，当年生播种苗用用规定药量的下限，2年生以上苗木用规定药量的上限，扦插苗可用中限或上限。同样是当年生播种苗，幼苗期用量要小，随着苗木的长大适当增大用量。当杂草高大，苗木健壮情况下，用药量可大些；反之应适当减小。温度较高、湿度较大、土壤肥沃疏松时，杂草生长快，组织较嫩，吸收除草剂快，易被杀死，可适当减少用量。三、除草剂的使用方法除草剂的剂型不同，使用方法也不相同。茎叶处理是将药剂施在茎叶上，触杀或通过叶面渗入植物体内传导杀死杂草。方法有浇洒法、喷雾法、喷粉法和涂抹法。土壤处理是将除草剂施在土面，由根系吸收杀死杂草；方法有喷雾法、浇洒法和毒土法。（一）浇洒法适用于水溶剂、乳剂和可湿性粉剂。先用少量水将除草剂溶解、乳化、或调成糊状，然后加足水，用喷水壶或洒水车喷洒。一般用水量约6000 L/hm2。可用于苗床和道路。（二）喷雾法适用剂型和配制方法与浇洒法相同，不同点是用喷雾器喷药，用水量少，一般用水量约750 L/hm2。可用于苗床和道路。（三）喷粉法适用于粉型和可湿性粉剂。施用时加入重量轻、粉末细的惰性填充物，再用喷粉器喷施。一般用于道路和大苗区。（四）毒土法适用于粉剂、可湿性粉剂和乳剂。先用少量过筛的细土或沙子与除草剂充分拌匀，再加适量细土或沙子拌匀后撒施。粉剂和可湿性粉剂，可直接拌土。乳剂要加入少量水稀释，再用喷雾器喷在细土上拌匀。一般300400kg/ hm2，随配随用，不宜久存。可用于苗床和其它育苗区。（五）涂抹法适用于水溶剂、乳剂和可湿性粉剂。先用少量水将除草剂溶解、乳化、或调成糊状，再加水配成一定浓度的药液，用刷子将药液涂抹欲毒杀的植物。一般用来灭杀苗圃中的大草、灌木和伐根的萌芽。四、 除草剂的混施目前我国市场上出售的各种除草剂多为单一的，各种除草剂的杀草范围都是有限的。实践证明，2种或2种以上除草剂的混用，比单独施用除草效率高出 515%，还有省工、省药、提高安全系数、扩大杀草范围等优点。另外，除草剂还可与杀虫剂、杀菌剂及化学肥料混合使用，这样既可除草、又可同时杀虫、杀菌、施肥。（一）除草剂混施的原则1残效期长的和残效期短的结合。2传导型的和触杀型的结合。3在土壤中移动大的和移动性小的结合。4速效的和慢效的结合。5对双子叶杂草杀伤力强的与对单子叶杀伤力的结合。6除草与杀虫、杀菌、施肥结合。（二）除草剂混施注意事项除草剂混合使用要谨慎，使用不当会产生药害或失效等不良后果。除草剂混合应注意下列几个问题。1遇碱性物质分解的药剂不能与碱性物质混用。2混合后产生化学反应的药剂不能混用。3混合后出现絮状凝结、沉淀或乳剂破坏现象的药剂不能混用。4除草剂混合使用要谨慎，一定要经过试验，取得经验后方可推广。根据经验，有效成份为中性的除草剂，如扑草净、西玛津、阿特拉津、除草醚等，可与多种农药和化