第五章----除草剂

1、,第五章 除草剂 第一节 引言,一.杂草,1.概念 （1）长错了地方的植物； （2）不受欢迎的植物； （3）无价值的植物； （4）干扰人类对土地使用意图的植物； （5）不是人类有意识栽培的植物； （6）无应用价值或观赏价值的植物。 杂草是农田中非有意识栽培的植物，它和栽培植物竞争阳光、水分、养分，帮助病虫害的漫延和传播，影响农作物产量和品质。,2.杂草的生物学特性,（1）多种授粉途径 （2）多实性 （3）多种传播方式 （4）种子的长寿性 （5）出苗持续不一 （6）具有C4光合途径 （7）可塑性 （8）生态适应性和抗逆性 （9）对作物的拟态性,二.杂草的分类,1.按亲缘关系分类,藻类,苔藓,裸子

2、植物,被子植物,单子叶,双子叶,（胚有一片子叶，叶片窄而长，平行叶脉，无叶柄）,（两片子叶，叶片宽，网状叶脉，有叶柄）,禾本科（叶鞘开张，有叶舌，茎圆 或扁平，节间中空） 莎草科（叶鞘包卷，无叶舌，茎三 棱，实心无节）,集中在以下几个科：苋科，藜科，蓼科，菊科，十字花科，旋花科，唇形科。,二.杂草的分类,2.按生物学习性分类 （1）一年生杂草。 （2）越年生或二年生杂草。 （3）多年生杂草。 （4）寄生杂草。 3.按生态学特性分类 旱生，水生。,二.杂草的分类,防除实践中常用以下分类方式： 多年生阔叶杂草； 大粒一年阔叶生杂草（种子直径超过2mm，发芽深度5cm）； 小粒一年生阔叶杂草（粒径小

3、于2mm，发芽深度02cm）； 多年生禾本科杂草； 大粒一年生禾本科杂草； 小粒一年生禾本科杂草等。,三.除草方法,1.农业防除 （1）轮作防除。 （2）精选种子。 （3）施用腐熟的农家肥。 （4）消除田边，路边，沟渠边的杂草。特别在种子未成熟之前。 （5）合理密植，以密控草。 （6）水层淹稗。,三.除草方法,（1）深耕：春耕、伏耕、秋耕 （2）耕茬，少耕，免耕。 （3）苗前耕地和中耕灭草。,2.机械防除（手动工具，机力工具）,三.除草方法,3.生物除草 （1）以菌灭草。 （2）以虫灭杂草。 （3）利用动物灭草。 （4）植物。 利用作物群体优势遮萌和竟争来控制杂草。 替代防治。 利用植化作用控

4、制杂草。,三.除草方法,4.植物检疫：列当，豚草（菊科），菟丝子，毒麦，假高梁。 5.化学除草 优点： 缺点：,第二节 除草剂选择性原理,常用选择性指数来表示。 选择性指数= 在评价除草剂对作物和杂草间的选择性时，常用如下方法计算： 选择性指数=,一.人为选择,1.位差选择 利用杂草与作物在土壤中或空间上位置的差异而获得选择性。 （1）土壤位差选择 播后苗前土壤处理法。 深根作物生育期施药法。 （2）空间位差选择。,一.人为选择,2.时差选择性 对作物有较强毒性的除草剂，利用作物与杂草,发芽及出苗期差异而形成的选择性。,二.形态选择性,二.形态选择性,由于作物与杂草形态不同造成除草剂沉积附着不

5、同形成的选择性。 1.叶片特性 2.生长点位置 3.生育习性 三.生理选择性 植物的茎叶和根系对除草剂的吸收及其在体内运转差异造成的选择性。 1.吸收 2.运转,四.生化选择性,植物本身的代谢和降解能力不同而引起的选择性。 1.除草剂在植物体内活化反应差异产生的选择性,可乐津,草达津,西玛津,多功能氧化酶,N-脱烷基,N-脱烷基,-氧化酶系,四.生化选择性,2.除草剂在植物体内钝化反应的差异产生的选择性 除草剂本身对植物有毒害，但经植物体内酶或其它物质的作用，则能钝化而失去其活性。 由于药剂在不同植物中的代谢钝化反应速度与程度的差异而产生了选择性。,（1）水解反应,敌稗,水稻,稗草,3，4二氯

6、苯胺与丙酸,活性丧失,受害死亡,芳基酰胺酶诱导,四.生化选择性,（2）氧化还原反应 作物吸收除草剂后，在体内进行氧化与还原作用，使其丧失活性。 （3）结合作用 除草剂往往与谷胱甘肽，葡萄糖，氨基酸等多种物质结合，,（4）均三N苯类(莠去津),它们在玉米体内发生三种反应： 脱氯反应，由于玉米根系中含有一种特殊解毒物质玉米酮（2，4-二羟基-7-甲氧基-1，4-苯并恶嗪-3-酮； 谷胱甘肽轭合反应，由于玉米体内谷胱甘肽轭合作用，使产生谷胱甘肽轭合酶作用，产生谷胱甘肽轭合物，而丧失活性； 脱烷基反应。,五除草剂利用保护物质或安全剂获得选择性,安全剂的主要作用： 防治植物学方面与作物相近的杂草，如禾本

7、科田中的禾本科杂草； 将灭生性除草剂用作选择性除草剂； 消除土壤中除草剂残留，避免伤害后茬作物； 降低化学除草成本。,安全剂使用方法,如果安全剂对作物有选择性，则将其与除草剂混配； 如无选择性，进行种子处理； 作为吸附剂。,安全剂作用机制,安全剂与相应的除草剂进行化学或生化反应，在作物体内形成无活性的复合物，减少到达作用靶标的除草剂数量，从而对作物产生保护作用。,竟争作物体内的作用靶标 基因活化作用,六.利用基因工程进行选择,培育耐除草剂的转基因作物，即采用生物技术将分离的抗某种除草剂的基因转移到某种作物中，使该农作物持续地表达对某除草剂的耐药能力，从而获得高度选择性。,第三节 除草剂作用机制

8、,1.阻断质体醌QA和QB的电子传递。 2.抑制光合磷酸化反应。 3.截获过渡到NADP上的电子。,一.抑制光合作用,二.抑制呼吸作用,1.解偶联剂。 2.电子传递抑制剂。 3.能量传递抑制剂。 4.破坏偶联反应和抑制电子传递。,三.抑制植物生物合成,1.抑制色素的合成 2.抑制氨基酸的生物合成。 （1）抑制芳香氨基酸的合成。 （2）抑制侧链氨基酸合成。 3.抑制核酸和蛋白质合成。,四.抑制植物生长,1.细胞分裂抑制剂。 干扰细胞分裂间期，DNA合成所需要的前体合成或自动运输到细胞核。 改变DNA及其复合物的化学和物理性质。 干扰纺锤体的形成和功能。 干扰细胞壁的形成。 2.细胞生长抑制剂。,

9、第三节 除草剂各论,一苯氧羧酸类,1.基本结构: 2.特性： 不溶于水和常见有机溶剂中，生产上多应用其盐或酯； 选择性输导型除草剂，多数品种具有较高的茎叶处理活性，并兼具土壤封闭效果； 作用机理为打破植物的激素平衡，使受害植物扭曲，肿胀等，最终导制死亡； 主要用于水稻，玉米，小麦，苜蓿等作物田防除一年生，多年生阔叶杂草和部分莎草科杂草,一苯氧羧酸类,3.主要品种 2，4D丁酯 2，4D丁酸 （2,4-D butylate） （2，4-DB） 2甲4氯（MCPA） 2甲4氯丁酸（MCPB）,一苯氧羧酸类,4.吸收与传导 影响因素： 植物种类，植物形态和生化差异大，双子叶吸收与传导大于禾本科； 叶

10、片构造，承受药剂面积大小，特别蜡质层厚度和角质层特性； 施用和环境条件。,一苯氧羧酸类,6.影响因素和注意事项 （1）不同品种和剂型的除草剂防除对象和杀草活性有差异。除草效果：2甲4氯2，4D2，4，5T；同种不同剂型，酯酸胺盐钠盐。 （2）不同作物及不同品种的抗药性有差异。小麦玉米高梁谷子。 （3）同一作物不同生育期，抗药力有差异。 （4）飘移 （6）配制2，4D时，适当加入酸性物质，如尿素，硫酸胺等氮肥，能显著提高防除效果，同时也起到追肥作用。 （7）作业后一定要彻底清洗器械。,二、二苯醚类,1.化学结构 基本结构 2.特性 多数品种为触杀性除草剂，可被植物吸收，但传导性差。 邻对位的品种

11、都存在着一种光活化机制，而间位取代的品种不论在光下或暗中均能发挥活性。,二、二苯醚类,2.特性 防除一年生杂草和种子繁殖的多年生杂草。 邻位品种的作用机制是抑制叶绿素合成，其作用靶标是原卟啉原氧化酶，抑制叶绿素的合成，破坏敏感植物的细胞膜。 （5）此类除草剂的选择性与吸收传导、代谢速度及在植物体内的轭合程度有关。,二、二苯醚类,3.主要品种 除草醚（nitrofen） 三氟羧草醚（acifluorfensodium，杂草焚，Tackle）,二、二苯醚类,4.防除对象 大多数二苯醚类除草剂品种都是触杀性药剂，因而只能防治一年生杂草和种子繁殖的多年生杂草，防治阔叶杂草的效果优于禾本科杂草。,三、芳

12、氧苯氧基丙酸酯类,1.化学结构 具有旋光性，R异构体具生物活性，S异构体则无活性或活性极低。,三、芳氧苯氧基丙酸酯类,2.特性 均以茎叶处理为主，表现出很强的茎叶吸收活性，但有些传导性较差。 多用以阔叶作物田，防除一年生，多年生禾本科杂草。 具有同分异构体（R，S体，R为活性体）。 脂肪酸合成抑制剂，靶标酶是乙酰辅酶A羧化酶。 对哺乳动物毒性低，在环境中易降解,三、芳氧苯氧基丙酸酯类,3.防治对象 主要防治禾本科杂草 4.影响因素和注意事项 （1）温度 芳氧苯氧基丙酸酯类除草剂的大多数品种的药效随温度升高而提高。 （2）水分 （3）混用,三、芳氧苯氧基丙酸酯类,3.主要品种 禾草灵（diclo

13、fopmethyl） 盖草能（haloxyfopmethyl）,四、二硝基苯胺类,1.通式 二硝基苯胺类除草剂的两个硝基位置以2，6二硝基结构的化合物生物活性最强,四、二硝基苯胺类,2.特点 （1）均为选择性触杀型土壤处理剂，在播种前或播后苗前应用； （2）杀草谱广，对一年生禾本科杂草高效，同时还可以防除部分一年生阔叶杂草； （3）易于挥发和光解； （4）土壤中持效期中等（半衰期23个月），对大多数后茬作物安全； （5）水溶性低并易被土壤吸附，在土壤中不易移动，不易污染水源； （6）对人畜低毒，使用安全。,四、二硝基苯胺类,3.主要品种 氟乐灵（trifluralin，特福力） 地乐胺（but

14、ralin，双丁乐灵） 除草通（pendimethalin） 4.吸收与传导 二硝基苯胺类除草剂是通过杂草种子发芽生长穿过土层的过程中被吸收的。主要被禾本科植物的幼芽和植物的下胚轴吸收，子叶和幼根也能吸收，但出苗后的茎叶不能吸收。,四、二硝基苯胺类,5.防治对象 主要是一年生禾本科杂草，如野燕麦、稗草、马唐等，对种子出苗的多年生禾本科杂草也有效，对一年生小粒阔叶杂草也有效。 6.影响因素和注意事项 （1）整地质量 （2）耙地混土 （3）作物播期 （4）药害 使用不当会抑制次生根形成与幼芽生长，出苗缓慢，生长停滞。,五、三氮苯类,1.通式 X=-CI，“津”；X=-SCH3，“净”；X=-OCH

15、3，“通” 2.特点 （1）均为选择性内吸传导型除草剂。 （2）多数三氮苯类除草剂的性质稳定，因此具有较长的持效期。 （3）作用机制主要抑制植物光合作用中的电子传递。 （4）在土壤中有较强的吸附性，通常在土壤中不会过多淋溶。 （5）持效期长，有时对后茬作物产生药害。,五、三氮苯类,3.主要品种 莠去津（atrazine，阿特拉津） 西玛津（simazine）,五、三氮苯类,4.吸收与传导 主要通过植物根系吸收，沿木质部随蒸腾流迅速向上传导，随着用药量的增加，吸收速度加快；随着时间延长，吸收速度变慢。 5.防治对象 主要是一年生禾本科杂草和阔叶杂草。,五、三氮苯类,6.影响因素和注意事项 （1）

16、土壤特性 （2）土壤水分 （3）作物播期 （4）药害 使用不当会抑制次生根形成与幼芽生长，出苗缓慢，生长停滞。,六.取代脲类,1.通式： 其中,R1为芳基、脂环、或杂环，尤以苯环为多，即 R2与R3为低级烷基、烷氧基等。在脲分子中氨基上的取代基不同，而形成不同取代脲类除草剂品种。,六.取代脲类,2特点 （1）大多是内吸输导型除草剂。主要用于土壤处理，药剂通过杂草幼根吸收传导至茎叶。 （2）主要防治一年生禾本科和阔叶杂草幼苗,安全使用主要靠土壤处理时造成的位差选择。 （3）是典型的光合作用抑制剂,六.取代脲类,3.主要品种 绿麦隆,利谷隆，敌草隆，伏草隆，莎草隆 4.影响因素和注意事项 （1）吸附作用与含水量是影响活性与药效的重要因素。土壤有机质含量愈高，吸附作用显著增强，活性明显下降。 （2）温度与土壤含水量显著影响其活性及除草效果。 （3）适宜于多种类型除草剂混用，以扩大杀草谱，减轻气候条件对活性的不良影响。 （4）取代脲类除草剂在土壤中残留期长。,七.磺酰脲类,1.通式： 磺酰脲类除草剂由芳香基、磺酰脲桥和杂环三部分组成。 每一部分在分子结构的除草活性中都起重要作用; 芳环邻位取代基时,化合物的除草活性最高,不论是吸电子基还是供电子基都是活性基团。,七.磺酰脲类,2特点 （1）除草活性极高，单位面积用量很少。 （2）选择性强，特别适合麦类作物田除草，作物高度安全