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除草剂的分类及除草原理(一)

    一、除草剂分类

(一)、按除草剂的作用方式分类

    1、选择性除草剂

    除草剂在不同植物间具有选择性,即能毒害或杀死杂草而不伤害作物,甚至只毒杀某种杂草,而不损害作物和其他杂草,凡具有这种选择性作用的除草剂称为选择性除草剂。通俗地讲就是能用于某种作物、杀死其中的一部分杂草的除草剂。如精喹能用于花生、大豆、西红柿等阔叶作物田防除狗尾草等禾本科杂草,而不能用于玉米田,否则它会将玉米当成禾本科杂草杀死,它也不能杀死阔叶杂草。再如莠去津能用于玉米田防除阔叶杂草和部分禾本科杂草,而即使用量稍高也不伤害玉米。精喹和莠去津的这种性质就叫选择性。

但是选择性对用量是有要求的,如果提高莠去津的用量到一定程度,不仅可以轻易地杀死玉米,甚至可以杀死大片的灌木林。

    2、灭生性除草剂

这种除草剂对植物缺乏选择性或选择性小,草苗不分,“见绿就杀”。灭生性除草剂能杀死所有植物,如百草枯见绿就杀,既不区分作物和杂草,也不区分杂草所属种类。再如前面所述的提高莠去津用量杀死灌木林,这时的莠去津就成了灭生性除草剂。

(二)、按使用方法分类

    1、土壤处理剂

    土壤处理剂也叫做苗前封闭剂,施用于土壤中,通过杂草的根、芽鞘或下胚轴等部位吸收而发挥除草作用,可防除未出土杂草,对已出土的杂草效果差一些,一般在作物播前、播后苗前或移栽前施用,如乙草胺、异丙甲草胺、氟乐灵等。 

    2、茎叶处理剂

    指用于杂草苗后,施用在杂草茎叶上而起作用的除草剂,如精喹、烟嘧磺隆。

    很多除草剂既可作为土壤处理剂也可作为茎叶处理剂,被称为土壤处理剂是因为它在土壤中的药效更强些,如氰草津,以根吸收为主,也可由茎叶吸收。

    应该说明,这种分类中所讲的苗前苗后中的“苗”严格地讲是“杂草苗”,而不是“作物苗”。 “作物苗前”施用的不一定全是土壤处理剂,比如玉米田播后苗前为了杀死已经出苗的大草,可以喷施百草枯,这是在作茎叶处理而不是土壤处理;同样,“作物苗后”施用的也不一定全是茎叶处理剂,比如在玉米苗后早期施用莠去津,此时的莠去津仍多为杂草根部吸收,所以仍然应归为土壤处理剂。

    (三)、按传导性能分类

按药剂在杂草体内传导性的差异,将其分为触杀型和传导型,触杀型造成的是外伤,药效表现迅速,但是当喷雾不匀时杂草会死而复生;传导型造成的是内伤,药效表现相对慢一些,但杂草所受的伤害不易恢复。

    1、触杀型除草剂

    这类除草剂与杂草接触后,只对接触部位起作用,而不能或很少在植物体内传导。这类除草剂在施用时要求尽量均匀。如百草枯,如果只覆盖了少量杂草叶面,其余的大量叶面仍能正常进行光合作用,杂草会表现出受害症状,受到一定程度的抑制,然后又慢慢恢复生长能力。

    2、内吸传导型除草剂

    这类除草剂在被杂草吸收后,能够在其体内传导,药剂能到达未着药部位,甚至传遍全株。如草甘膦,可以由杂草茎叶吸收,经传导到达其余的部位,甚至到达根部,而使杂草彻底死亡。

    有的除草剂既可触杀,又可内吸,但会有一种方式是主要作用方式。比如虎威,可以触杀叶片,也可以被根吸收,但在应用中以触杀叶片为主。

与杂草的分类相同,上述分法应联系起来看待,如百草枯是触杀型灭生性茎叶处理剂,乙草胺是内吸传导型选择性土壤处理剂。

    (四)按化学结构分类

    对除草剂的化学结构分类法的了解,有助于详细了解除草剂除草的作用机制,对于除草剂运行过程中存在的各种问题的处理非常有帮助,有兴趣者可参阅有关书籍。

    二、农田杂草化学防治原理

    (一)除草剂的吸收与运转方式

    除草剂必须被杂草吸收和在体内运转并与作用靶标结合后,才能发挥其生理与生物化学效应,干扰杂草的代谢作用,导致杂草死亡。因此,杂草对除草剂的吸收与运转状况往往影响除草剂的杀草效果。由于除草剂品种的特性及其使用方法不同,他们被杂草吸收与运转的途径也不同。

    1、杂草对除草剂的吸收

    吸收作用是发挥除草剂活性的首要步骤。激发吸收活性机制所需的条件是:①温度系数要高,②对代谢抑制剂敏感,③吸收速度与对外界浓度非线性函数关系,④类似结构化合物对吸收产生竞争。

   (1)杂草对土壤处理除草剂的吸收

    土壤中的除草剂通常溶于土壤溶液中以液态或者以气态通过杂草根或幼芽组织而被吸收,影响吸收的因素有:①土壤特性,特别是土壤有机质含量与土壤含水量;②化合物在水中溶解度;③除草剂浓度;④根系体积及不定根在土壤中所处位置。

    ①根系吸收

    杂草根系是吸收土壤处理除草剂的主要部位。土壤溶液中的除草剂分子或离子接触分生组织区的根毛后,通过扩散作用进入根内。根系吸收与除草剂浓度直线相关,开始阶段吸收迅速,其后逐步下降。从开始吸收至达到最大值所需时间因除草剂品种及杂草种类而异。施药后在杂草的初期吸收阶段,保证土壤含水量可以促进吸收,从而提高除草剂效果。

    ②幼芽吸收 

    杂草萌芽后出苗前,幼芽组织接触含有除草剂的土壤溶液或气体时,便能吸收除草剂。幼芽是吸收土壤处理除草剂,特别是土表处理除草剂的重要部位,挥发性强的除草剂如硫代氨基甲酸酯类、二硝基苯胺类等更是以幼芽吸收为主。禾本科杂草主要通过幼芽的胚芽鞘吸收,而阔叶杂草则以幼芽的下胚轴吸收为主。

    (2)茎叶处理除草剂的吸收

    茎叶处理除草剂主要通过叶片吸收而进入植株体内部。药液雾滴的特性、大小及其覆盖面积对吸收有显著影响,除草剂雾滴从叶表面到达细胞的细胞质中需通过如下几个阶段:①渗入蜡质(角质)层;②渗入表皮细胞的细胞壁;③进入质膜;④释放于细胞质中。

    角质层是覆盖于叶片表皮细胞的蜡质形成,它是一种均匀、连续、少孔隙的半透性膜,不溶于水及大多数有机溶剂,其组成与结构导致既具有亲脂途径,也具有亲水途径。除草剂通过角质层的扩散途径有三:①通过分子间隙渗入;②水溶性物质通过类脂片状体间充水的果胶通道移动;③油类与油溶性物质直接通过角质层的蜡质部分移动。除草剂渗入角质层是一种物理过程,直接受植株含水量、PH、载体表面的张力、雾滴大小、除草剂分子的特性以及角质层构造与厚度等因素的影响。

    通过细胞壁的除草剂分子或离子被吸附于质膜外表面,再通过扩散作用穿过质膜或借助于质膜内陷形成的小泡而通过细胞吸入进入细胞质中。

    气孔可作为一部分除草剂进入叶片的特殊通道,即有少量除草剂溶液可通过气孔进入叶片内。气孔渗入机制比较复杂,涉及一系列因素,如表面张力、雾滴接触角、气孔壁的作用以及环境条件等。

2、除草剂在杂草体内的运转

    被杂草吸收的除草剂分子或离子,通过与水及溶质同样的途径,即蒸腾流、光合产物流与胞质流在植株内进行运转。

    根吸收的除草剂进入木质部后,通过蒸腾流向叶片运转,停留于叶组织或通过光合产物流再向其他部位运转。

    叶片吸收的除草剂进入叶肉细胞后,通过共质体途径从一个细胞向另一个细胞移动,而后进入维管组织。水溶性除草剂还可通过维管束鞘的伸展,直接穿过叶脉进入维管组织。

    除草剂在植物体内通过共质体与非共质体运转。一些光合作用抑制剂被叶片吸收后,运转较短的距离,便可达到其作用靶标,这种可在细胞壁(非共质体)或细胞内(共质体)进行,如虎威、杂草焚等,这样的除草剂作用迅速,药害症状出现较快。而大多数除草剂,不论是土壤除草剂或茎叶除草剂,如三氮苯类、脲类以及苯氧羧酸类等,在植物体内均需进行长距离的运转,才能到达起作用靶标而发挥杀草效应,即这类除草剂的运转要经木质部与韧皮部的非共质体与共质体途径进行,其药效发挥比较慢。

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