除草剂-华南农大

除草剂，杂草生长在对人类生存有害的植物和活动场所，除草剂用于杀死或控制杂草，介绍，除草剂在作物增产中的作用，除草剂的发展趋势，除草剂的应用现状，我国除草剂的研发，本章的目的，睡莲，常见杂草，五爪金龙，金钟藤，甘菊，紫茎泽兰，一枝黄花，豚草等。第一节除草剂选择性原则，在1.1位使用除草剂时，利用土壤或空间位置中杂草和作物的差异获得的选择性。1位差和时差选择性，所采用的方法是：(1)土壤位差选择性利用作物和杂草的种子或根在土壤中的不同位置，施用除草剂后，杂草的种子或根与药物接触，而作物的种子或根不与药物接触，从而杀灭杂草，保护作物。B .生长期套种法示意图，A .播前苗后土壤处理法除草剂示意图，利用土壤电位差选择性示意图，除草剂，除草剂，1.2空间电位差选择性，1.3时差选择性，1.4综合选择性，2形态选择性形成的选择性形态结构差异(杂草和作物)，除草剂原理示意图水稻本田应用除草剂，3生理生化选择性，3.1生理选择性，A的吸收差异，B的运输差异， 黄瓜和南瓜嫁接对豆科植物的敏感性图，2，4-滴在单子叶和双子叶植物中的运输图，3.2生化选择性。 除草剂进入植物体后，被代谢酶代谢激活，以有毒化合物的形式杀死植物。有些在新陈代谢后失活(钝化)。由此产生的选择性是生化选择性。由活化反应(活化和毒性增强)的差异产生的选择性除草剂本身对植物无毒或毒性较小，但进入植物后，它被代谢成有毒化合物。因此，此类除草剂是否存在除草和植物毒性问题取决于处理过的植物对化学物质的代谢能力，即转化能力强的植物将被杀死，而转化能力弱的植物将存活。例如：2甲基4氯丁基酯在-氧化酶代谢后形成2甲基4氯活性化合物，2甲基4氯丁酸(非活性)、2甲基4氯(活性)、荨麻、藜麦和蓟具有高的-氧化酶活性，这使得2甲基4氯丁基酯代谢为2甲基4氯，因此它可以被快速杀死，但是植物如大豆、芹菜和苜蓿具有低的-氧化酶活性，因此它们不会遭受或遭受很少，从而导致选择性。(二)进入植物体后，由于钝化反应(解毒和灭活)的不同而产生的选择性除草剂，活性化合物经代谢后转化为无毒或毒性较小的化合物，活性化合物被钝化而失去活性。(1)玉米对西玛津和阿特拉津的灭活(2)水稻对雀稗的灭活(4)使用保护剂和安全剂引起的选择性(4.1)保护剂：活性炭能吸附有毒物质，可用于种子和种植，以保护种子和幼苗免受除草剂的植物毒性。4.2、安全剂(解毒剂):它能提高除草剂的选择性，减轻作物伤害的症状，并对减轻药物伤害起到一定的作用。主要安全性和解毒剂见表5-2。第二节：除草剂的吸收、运输和作用机理，1吸收和运输1.1茎叶、根和芽的吸收，1.2接触除草剂的运输：不在体内运输，与除草剂(百草枯)接触引起的局部坏死，植物叶片上除草剂吸收示意图，植物叶片表面可能发生除草剂接触的示意图，内部除草剂：在体内运输，上下移动(如草甘膦，2，4-D)。运输途径：3个胞质-辅酶系统运输，2个胞质系统运输，1个辅酶系统运输，除草剂进入根系的示意图o:表示分子可以进入原生质(辅酶系统)，胞间丝进入韧皮部o:表示分子可以进入细胞壁(胞质系统)，通过凯氏带扩散进入木质部x:表示分子可以从细胞壁(胞质系统)和原生质(辅酶系统)同时进入木质部和韧皮部，2除草剂作用的机制，主要植物呼吸的破坏；植物生物合成的抑制；干扰植物激素平衡，抑制微管形成和组织发育，(1)抑制光合作用，光合作用的一般过程：光反应；暗反应和光合电子转移。(光能转化为化学能)，暗反应：利用光反应(同化力)(NADPH，三磷酸腺苷)的结果，在没有光反应的情况下，CO2被还原为碳水化合物。光合作用电子转移序列：见教科书，光反应：光反应，发生在叶绿体的内囊。光反应包含两个光反应色素系统，即光系统一和光系统二。色素是叶绿素a、b和类胡萝卜素。吸收光能后，水被光解成氧和氢离子，产生还原型辅酶和三磷酸腺苷。光合作用示意图，光合作用过程中除草剂的作用位点，阻断从QA到QB的电子转移。如取代脲、三氯苯和尿嘧啶。钝化QB。光合作用期间的能量代谢抑制电子呼吸链的抑制、(2)抑制呼吸，解耦剂：五氯酚钠、溴苯腈、丙素、氯苯胺等。(3)抑制植物生物合成，3.1抑制色素合成a抑制叶绿素生物合成，导致脂质过氧化叶绿素合成途径如P174图5-12所示。原卟啉原氧化酶抑制剂：对硝基二苯醚、噁二唑等。能抑制原卟啉原氧化酶的活性，使原卟啉原在叶绿体中积累并漏回细胞质。在氧化酶的作用下，原卟啉原被氧化成光敏化合物原卟啉。光照后，原卟啉原处于激发态，将能量转化为氧，使其产生单线态氧，单线态氧可以氧化细胞中的大分子化合物，最终导致个体死亡。除草剂抑制途径，抑制类胡萝卜素生物合成。类胡萝卜素的功能是将接收到的光能传递给叶绿素，并保护叶绿素分子免受光激活的破坏。类胡萝卜素合成抑制剂：异噁草酮、异噁草酮、嘧啶、哒嗪酮等。抑制-胡萝卜素合成。大多数除草剂不是以干扰核酸和蛋白质合成为主要机制，而是主要抑制三磷酸腺苷的产生。乙酰辅酶a羧化酶(ACCase)抑制剂：芳氧基苯氧基丙酸酯和环己烯酮除草剂。除草剂抑制途径和靶酶，除草强度：组氨酸咪唑-甘油磷酸脱水酶(IGPD)，草甘膦：芳胺5-烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSPS)，磺酰脲类，咪唑啉酮类，磺酰胺类，三唑并嘧啶类：支链氨基酸乙酰乳酸合成酶(ALS)或乙酰羟基丁酸合成酶(AHAS)，草铵膦，二丙基氨基膦：谷氨酰胺合成酶(GS)，(4)干扰植物激素平衡，植物生长调节剂是具有天然植物激素作用的人工合成化学品。这些物质进入植物体后会干扰植物的新陈代谢，导致植物生长发育受阻。包括：4.1苯氧羧酸(2，4-D，2-甲基-4-氯)4.2苯甲酸(草亚萍，豆科)特征：低浓度能刺激植物生长，而高浓度能抑制它。抑制微管的形成，二硝基胺类除草剂抑制微管的形成，后者与微管蛋白结合并抑制微管蛋白的聚合，导致纺锤体的形成，使细胞在前期或中期有丝分裂并产生异常多核。苯氧羧酸和苯甲酸除草剂通常抑制韧皮部和木质部的发育，阻碍代谢物和营养物的运转和分布，并导致形态畸形。第三节：影响除草剂药效和药害的环境因素(自学)，建议：1哪些自然因素影响除草剂田间药效。2.土壤质地、有机质含量、淋溶性能、土壤湿度之间的关系3.温度、湿度、光照、风雨等环境因素对除草剂药效的影响。第四节：除草剂的使用方法：土壤处理和茎叶处理(喷洒目标)；喷洒法、喷洒法、喷洒法、抛撒法、除草剂薄膜法(施用法)。土壤处理除草剂应用于土壤就是土壤处理。根据处理时间的不同，可分为：(1)播前土壤处理；播种或移植前用除草剂处理土壤；播种前土壤表面处理和播种前混合土壤处理。(2)播种后和苗前土壤处理(3)苗后土壤处理，和(2)茎叶处理一种直接在生长中的杂草的茎叶上喷洒除草剂的方法。它可以分为：(1)在播种前对茎和叶进行处理之前，在作物播种或移植之前，对已经生长的杂草喷洒化学药剂。(2)在作物生长期间出苗后施用除草剂处理杂草茎叶的方法。第5节除草剂的类型和种类，1苯氧羧酸的一般结构：(1)不溶于水，溶于有机溶剂；(2)选择性运输除草剂；(3)作用机制是打破植物激素平衡；(4)主要用于水稻、玉米、小麦、甘蔗、紫花苜蓿等作物田，防治一年生和多年生阔叶杂草和一些莎草等杂草。代表性品种：2，4-D结构化学名称：2，4-二氯苯氧乙酸用途：主要用于小麦、大麦、玉米、高粱、水稻和禾本科牧草等禾本科作物田。它能防治藜、辣蓼、荠菜、播娘蒿等阔叶杂草，对禾本科杂草无效。2芳氧基苯氧基丙酸酯，基本结构概述：(1)茎叶处理；(2)多用于阔叶作物田，少数用于水稻和高粱田。(3)用于控制一年生和多年生禾本科杂草(4)具有导电性；(5)具有异构体R体(R体，S体)是活性体；(6)作用机理为脂肪酸合成酶抑制剂，靶酶为乙酰辅酶a羧化酶；(7)对哺乳动物的低毒性；(8)环境退化很快。代表该品种，卤代氧氟草醚-甲基(浩)化学名称(RS)-24-(3-氯-5-三氟甲基-吡啶氧基)苯氧基丙酸甲酯。用途：适用于大豆、花生、棉花、油菜、亚麻、甘薯等阔叶作物田，防止和消除一年生和多年生禾本科杂草。用量：0.075-0.12公斤/公顷2，3-二硝基苯胺，基本结构：2，6-二硝基结构化合物的一般性质：(1)均为选择性接触土壤处理剂，在播种前或播种后施用；(2)对一年生禾本科杂草和部分一年生阔叶杂草高效。(3)易挥发和光解；(4)在土壤中的持续时间(23个月)对大多数下列作物是安全的；(5)水溶性低，易被土壤吸附，不易污染水源；(6)作用机制是影响激素的产生和传递，抑制细胞分裂并导致杂草死亡。代表品种，氟乐灵(Teflon)结构：化学名：，-三氟-2，6-二硝基二丙基对甲苯胺。应用技术：适用于农作物播种前或播种后出苗前的土壤处理，并进行浅层土壤混合(2-5厘米)。土壤混合后，作物可以播种或移植。适用于大豆、棉花、花生、部分蔬菜、苜蓿、向日葵、果树等作物田，防治一年生禾本科杂草和部分阔叶杂草。浓度为0.56-1.5公斤/hm2、4种三嗪类化合物，基本结构：三嗪类化合物按其环上r的不同取代基可分为“金”、“京”和“通”三个体系，r: cl为金；- SCH3是净的；-OCH3没事。一般；(1)水溶性低、性质稳定、持效期长，会影响收获后的敏感作物；(2)土壤吸附性强；(3)选择性运输土壤处理剂以干扰光合作用并杀死杂草；(4)易于被根系吸收，沿蒸腾流向向上转移，并在体内外转移。代表品种，有很多种常见的网，有扑草净，有通有灭通，有津有西玛津，有阿特拉津，有灭津。阿特拉津(Atrazine)结构：化学名称：2-氯-4-二乙基氨基-异丙基氨基-1，3，5-恶嗪。用途：主要用于玉米、高粱、甘蔗、茶园、果园、橡胶园等。防治一年生禾本科杂草和阔叶杂草，对多年生杂草也有一定的抑制作用。杂草可以在出苗前和出苗后早期通过土壤处理或茎叶处理每公顷施用1-1.5公斤药物。5酰胺，基本结构一般(1)选择性释放除草剂；(2)主要是土壤处理剂，其他部分是茎叶处理剂；(3)大多数品种能控制一年生禾本科杂草，但对阔叶杂草的控制效果较差。(4)作用机制主要是抑制萌发种子中-淀粉酶和蛋白酶的活性；(5)土壤半衰期短；(6)在植物中降解速度快；(7)低毒性。代表多乐(异丙甲草胺)的品种、结构：化学名：2-氯-6 -B-基-甲氧基-1-甲基乙基)-乙酰-邻甲苯胺。用途：主要用于大豆、玉米、花生、棉花、马铃薯、油菜等作物田，防治一年生禾本科杂草和部分小种子阔叶杂草，播种后播种前封土。该除草剂是安全的，可用于烟草和一些蔬菜田。6-取代脲，基本结构：R1是芳基或杂环，通常多为环状结构，尤其是苯环，R2、R3是低级烷基或烷氧基等。一般性质(1)选择性释放除草剂；(2)作用机制主要是抑制光合作用的电子传递过程。杂草在中毒后最初失去绿色，然后停止生长并逐渐死亡。一个有代表性的品种，异丙隆结构化学名称：3-(4-异丙基苯基)-1，1-二甲胺施用方法：适用于小麦、玉米、大豆、棉花、马铃薯等作物田，用于防除一年生禾本科和阔叶杂草，但对禾草灵和婆婆婆婆纳效果不佳。二苯醚，基本结构：一般(1)大多数物种是接触除草剂；(2)邻位二苯醚交换的机理是抑制叶绿素合成，目标是原卟啉原氧化酶；(3)能防治一年生杂草和种子繁殖的多年生杂草，主要是阔叶杂草；(4)光照可以提高除草活性。代表性品种：三氟羧草醚，结构：化学名称：5-(2-氯-，-三氟-对甲苯氧基苯甲酸应用技术：主要用于花生、大豆田防除马齿苋、苋菜、苋菜、苍耳、龙葵、藜、虎杖等阔叶杂草。对狗尾草也有效。每公顷0.2-0.5公斤。磺酰脲类除草剂的模型结构包括三部分：芳香环、脲桥和杂环。每个部分的分子结构都与除草活性有关。当芳香环的邻位含有取代基时，该化合物的除草活性最高。当苯环变成吡啶、呋喃、噻吩、萘等五元或六元芳香环时，该化合物也具有较高的活性；当杂环是嘧啶或三嗪苯环时，在4和6位含有甲基或甲氧基的化合物具有最高的活性。试验证明，高活性化合物的结构前提是：芳香环-脲桥-杂环。代表品种，氯磺隆结构化学名称1-(2-氯苯磺酰基)-3-(4-甲氧基-6-甲基-1，3，5-三嗪-2-甲基)脲，应用时，氯磺隆可用于防治小麦、大麦、燕麦、亚麻等作物田的阔叶杂草和一些禾本科杂草。小麦应该在播种前或播种后每公顷施用15-30克(活性成分)。幼苗幼后应尽可能早期用药，草老了效果不佳，尤其是草。氯磺隆可与多种除草剂混合使用，如氯嘧磺隆、异丙隆、氯氟磷乙酯等。在田间施用氯磺隆后，有必要避免在下一茬作物中种植玉米、花生、大豆和棉花，尤其是甜菜和油菜。它在中国的小麦和水稻轮作区使用，但应注意监测积累的残留物。目前，它在稻麦轮作地区的一些省市的应用受到限制。氨基甲酸盐和氨基甲酸盐除草剂的作用机制尚不清楚，这可能与抑制脂肪酸、脂类、蛋白质、类异戊二烯和类黄酮的生物合成有关。杂草和作物之间降解代谢或结合的差异是其选择性的主要原因。位置、吸收和传导的差异也是原因之一硫代氨基甲酸盐除草剂具有很高的挥发性。为了确保其有效性，旱地除草剂需要与土壤混合使用。代表该品种，其结构化学名称为噁二唑(噻苯卡)N，N-二乙基硫代氨基甲酸酯对氯苄基氯。用途：主要用于直播水稻、水稻苗床和移栽稻田，防治稗草、三棱草、鸭舌草、萤火虫草、牛毛毡等。用于旱地作物防治和清除海棠、蓼、苋菜、藜、繁缕等。水稻育秧田可在播种前或水稻立针期后施用，用量为每公顷1.13-1.88公斤，一般采用土法施用。施药时水层深度为2-3厘米，施药后保持5-7天。水稻直播田应在播种前或播种后(2