型)为主,这些手动喷雾器结构简单、价格低廉、材质差、易损坏、压力低跑冒滴漏严重, 不适合喷洒除草剂,适合喷洒除草剂的手动喷雾器仅有山东卫士牌WS-16型手动喷雾器, 市场占有率仅有2.5%。在黑龙江省、内蒙北部地区,种植规模较大的农户装备了与小四轮 配套的小型喷雾机,多数压力不足,喷嘴质量差,达不到喷洒除草剂的农艺要求。在广大 农村目前仍普遍存在着用同一套喷雾器喷施各类农药的现象。锥形雾喷头是我国长期以来 喷施杀虫、杀菌、除草剂的单一类型喷头,跑、冒、漏现象严重,在发达国家,这种喷头已 很大程度地被各种类型的系列化扇形喷头所取代。我国虽已开发出这种喷头,但是由于受器 械不配套和长期以来农民所采用的左右摆动喷杆的喷施方式的制约,其使用范围还很小。事 实上,左右摆动喷杆的施药方式很难保证喷施均匀。这一点又恰恰是使用除草剂,尤其是高 活性除草剂时必须予以避免的 (9)高质量除茸剂品种缺乏,科技含量低 我国除草剂原药生产及复配生产厂家虽超过400家,但多分布于东部沿海各省,重复生 产严重,设备陈旧,自动化水平低,多以生产仿制品种和大吨位老品种为主,除草剂新品种和 有效成分含量、质量都有待创新与提高。据统计:我国现在乙草胺的登记数量已经达510 个,苄嘧磺隆达519个,目前大部分农药企业缺乏新产品的生产和创新能力 些企业设备陈旧,合成工艺中副反应过多,有害杂质含量高,产品质量差,在生产 中因杂质引起的药害事件时有发生。 2.4我国杂草科学研究发展方向 (1)应用基础研究 基础理论方面的研究是杂草科学发展的动力和后盾。应组织力量,着重解决当前和未来 生产上急需解决的基础理论和技术问题 ①继续深入研究农田主要杂草、潜在危险性杂草,以及多年生恶性杂草的生物学、生态 学、生理学,尤其是杂草种子库动态及其影响因素、杂草种群动态、群落演替成因和规律。 ②在不同农业生态区系对几种主要杂草,尤其是多年生恶性杂草防除经济阈值进行研 ③运用计算机技术开展农田杂草综合治理专家决策系统的研究 利用迅速发展的计算机多媒体、网络系统实现资源共享,包括杂草种子库动态、杂草发 生消长规律、防治技术措施及杂草综合治理专家决策支持系统等。 ④针对磺酰脲类及其它主要长效除草剂开展残留、解毒等方面的硏究。 ⑤开展杂草———除草剂一——环境间互作以及逆境条件下杂草抗药性机理研究 ⑥开展杂草抗药性监测与治理方面的研究
26 型)为主,这些手动喷雾器结构简单、价格低廉、材质差、易损坏、压力低跑冒滴漏严重, 不适合喷洒除草剂,适合喷洒除草剂的手动喷雾器仅有山东卫士牌 WS-16 型手动喷雾器, 市场占有率仅有 2.5%。在黑龙江省、内蒙北部地区,种植规模较大的农户装备了与小四轮 配套的小型喷雾机,多数压力不足,喷嘴质量差,达不到喷洒除草剂的农艺要求。 在广大 农村目前仍普遍存在着用同一套喷雾器喷施各类农药的现象。锥形雾喷头是我国长期以来 喷施杀虫、杀菌、除草剂的单一类型喷头,跑、冒、漏现象严重,在发达国家,这种喷头已 很大程度地被各种类型的系列化扇形喷头所取代。我国虽已开发出这种喷头,但是由于受器 械不配套和长期以来农民所采用的左右摆动喷杆的喷施方式的制约,其使用范围还很小。事 实上,左右摆动喷杆的施药方式很难保证喷施均匀。这一点又恰恰是使用除草剂,尤其是高 活性除草剂时必须予以避免的。 (9)高质量除草剂品种缺乏,科技含量低 我国除草剂原药生产及复配生产厂家虽超过 400 家,但多分布于东部沿海各省,重复生 产严重,设备陈旧,自动化水平低,多以生产仿制品种和大吨位老品种为主,除草剂新品种和 有效成分含量、质量都有待创新与提高。据统计:我国现在乙草胺的登记数量已经达 510 个,苄嘧磺隆达 519 个,目前大部分农药企业缺乏新产品的生产和创新能力。 一些企业设备陈旧,合成工艺中副反应过多,有害杂质含量高,产品质量差,在生产 中因杂质引起的药害事件时有发生。 2.4 我国杂草科学研究发展方向 (1)应用基础研究 基础理论方面的研究是杂草科学发展的动力和后盾。应组织力量,着重解决当前和未来 生产上急需解决的基础理论和技术问题。 ①继续深入研究农田主要杂草、潜在危险性杂草,以及多年生恶性杂草的生物学、生态 学、生理学,尤其是杂草种子库动态及其影响因素、杂草种群动态、群落演替成因和规律。 ②在不同农业生态区系对几种主要杂草,尤其是多年生恶性杂草防除经济阈值进行研 究。 ③运用计算机技术开展农田杂草综合治理专家决策系统的研究 利用迅速发展的计算机多媒体、网络系统实现资源共享,包括杂草种子库动态、杂草发 生消长规律、防治技术措施及杂草综合治理专家决策支持系统等。 ④针对磺酰脲类及其它主要长效除草剂开展残留、解毒等方面的研究。 ⑤开展杂草———除草剂———环境间互作以及逆境条件下杂草抗药性机理研究。 ⑥开展杂草抗药性监测与治理方面的研究
根据除草剂应用、杂草种子库动态、杂草种群动态和群落演替,运用常规生物测定技术 和高新分子技术开展杂草抗药性监测与治理方面的研究 ⑦加强分子生物学在杂草科学领域的应用研究 加强杂草抗药性的分子生物学机理和抗除草剂转基因作物的培育,积极开展抗性基因 的分子标记和克隆,转基因作物的培育研究,早日把我国杂草科学研究发展到分子生物学水 ⑧开展除草剂应用技术研究 硏究开发适用于新型栽培措施、对作物安全、持效期适中、杀草谱广、选择性强的环 保型系列除草剂及其科学合理的配套应用技术。改进施药技术,确保均匀用药,强化“安全、 经济、高效”意识。积极开展一次性除草剂硏究和低剂量用药硏究,以降低用药剂量、减少 用药面积、减少用药次数 (2)生态调控研究 过去人们主要把作物作为被动的保护对象,而对其本身的优势和竞争力利用不够。人们 应在掌握杂草的生物学特性、生长发育规律、养分吸收与运输特性、竟争能力的基础上,研 究作物 农田杂草 环境间的互作关系,研究农田生态环境、作物品种和栽培措施 对杂草发生危害的控制作用,通过选用竞争力强的作物品种,优化作物栽培措施,优化水肥 管理,创造利于作物生长发育的农田生态环境,达到提高作物群体生长势、增强作物自身竞 争力,持续控制杂草为害的目标。 提出了稻田水旱轮作、促进水稻早生快发,以群体优势控草,稻田养鸭、以鸭控草, 旱地覆盖干草,以草控草的生态调控措施。 棉田盖稻草实验表明棉田每亩覆盖400-600公斤干稻草控制马唐、稗草的效果达97% 以上,而且还有很好的土壤保湿、增温、保肥作用,同时,极大地改变了棉田害虫天敌的 栖息、生存条件。 (3)生物防治研究 杂草生物防治在国内已有不少成功的实例。今后除继续加强传统的生物防治技术研究 外,还需以重要农田杂草为主攻对象进一步加强生物除草剂的研究、开发,为农业的可持续 发展提供杂草综合治理技术、新措施,并使其逐步产业化。同时积极开展异株克生化合物研 究探索,开辟杂草治理新途径。 (4)新型除草剂品种研发 除草剂研究应朝着广谱、高效、低毒、低残留、减少公害和环境友好的可持续方向发 展 2.5除草剂的发展趋势
27 根据除草剂应用、杂草种子库动态、杂草种群动态和群落演替,运用常规生物测定技术 和高新分子技术开展杂草抗药性监测与治理方面的研究。 ⑦加强分子生物学在杂草科学领域的应用研究 加强杂草抗药性的分子生物学机理和抗除草剂转基因作物的培育,积极开展抗性基因 的分子标记和克隆,转基因作物的培育研究,早日把我国杂草科学研究发展到分子生物学水 平。 ⑧开展除草剂应用技术研究 研究开发适用于新型栽培措施、对作物安全、持效期适中、杀草谱广、选择性强的环 保型系列除草剂及其科学合理的配套应用技术。改进施药技术,确保均匀用药,强化“安全、 经济、高效”意识。积极开展一次性除草剂研究和低剂量用药研究,以降低用药剂量、减少 用药面积、减少用药次数。 (2)生态调控研究 过去人们主要把作物作为被动的保护对象,而对其本身的优势和竞争力利用不够。人们 应在掌握杂草的生物学特性、生长发育规律、养分吸收与运输特性、竟争能力的基础上,研 究作物———农田杂草———环境间的互作关系,研究农田生态环境、作物品种和栽培措施 对杂草发生危害的控制作用,通过选用竞争力强的作物品种,优化作物栽培措施,优化水肥 管理,创造利于作物生长发育的农田生态环境,达到提高作物群体生长势、增强作物自身竞 争力,持续控制杂草为害的目标。 提出了稻田水旱轮作、促进水稻早生快发,以群体优势控草,稻田养鸭、以鸭控草, 旱地覆盖干草,以草控草的生态调控措施。 棉田盖稻草实验表明棉田每亩覆盖 400-600 公斤干稻草控制马唐、稗草的效果达 97% 以上,而且还有很好的土壤保湿、增温、保肥作用,同时,极大地改变了棉田害虫天敌的 栖息、生存条件。 (3)生物防治研究 杂草生物防治在国内已有不少成功的实例。今后除继续加强传统的生物防治技术研究 外,还需以重要农田杂草为主攻对象进一步加强生物除草剂的研究、开发,为农业的可持续 发展提供杂草综合治理技术、新措施,并使其逐步产业化。同时积极开展异株克生化合物研 究探索,开辟杂草治理新途径。 (4)新型除草剂品种研发 除草剂研究应朝着广谱、高效、低毒、低残留、减少公害和环境友好的可持续方向发 展。 2.5 除草剂的发展趋势
1)品种多20世纪40年代,有机选择性除草剂仅局限于2,4-D类少数品种,50年代 各种类型化合物出现,品种逐渐增多,60年代以来,在农药新品种研制中最多的是除草剂。 随着除草剂选择性原理及杀草机制的进一步阐明,除草剂在植物体内作用靶标的确立,在 除草剂的立体化学、渗透性与亲脂性、取代基效应等方面对一些同系物进行了药效与结构 相关性的研究,采用数理统计法,由定性向定量方面过渡。随着计算机的发展,用分子轨 道法寻找除草剂与受体的最佳结构向着分子设计方向发展,从而形成一系列高效与超高效 广谱、安全、选择性强的除草剂品种,促使杂草化学防治的进一步普及和提高。截止2004 年8月底,在我国登记的除草剂品种就有445个,当前除草剂制剂产品数量已有2583种, 并由土壤处理剂为主向茎叶处理剂发展。 (2)剂型日益增多 国际上农药制剂加工向无溶剂、水剂、固体化发展,随着多个除草剂品种的出现,创 制了多种剂型,在美国一种原药甚至有36个剂型及混配制剂。特别是20世纪70年代以来 由于污染问题,对新品种要求越来越高,注册登记对毒性的限制更加严格,因此一些农药 公司致力于品种剂型的研究改进,以充分发挥除草剂的杀草活性,又达到安全、方便、经 济和省力的目的。现已有颗粒剂、浓乳剂、胶悬剂、水剂等,而控制释放剂则是除草剂在 农业生产应用中一项革命,它可以减少单位面积用药量,减少田间喷药工序,避免全田普 遍施药造成较大的污染,降低挥发及在土壤中的移动,增进除草剂的选择性,现在已硏制 成功了豆科威及氟乐灵的淀粉胶囊剂,从而为其在免耕法中使用创造了有利条件。 (3)使用方法多种多样 使用技术是除草剂发挥效应的关键,如何使用最少的药剂而发挥最大的除草效果,成 为应用硏究的一大课题。现在在常规施药方法上又创造了控制喷雾技术,用控制喷雾器可 清除小于100μm及大于250μm的雾滴,使雾滴直径基本保持一致,既减少雾滴飘移,又 能得到良好的覆盖。静电喷雾技术又进了一步,喷雾器本身造成电场,喷出后雾滴带有负 电荷,用强大的压力,形成很强的雾流,同时在杂草和作物上带正电,对雾流有强大的吸 力,这样,雾滴达到目标物的时间大大缩短,叶面上雾滴附着明显增加,并改善了雾滴的 穿透能力,每公顷喷液量可少于1kg,此外,便于人们远距离操作,对人也比较安全,而且 也减轻了对环境的污染。土壤处理则发展了带状喷雾及土表下(5-15cm)施药以及通过灌 溉系统施药,以降低燃料、人力和器械的耗费。 (4)使用面积迅速扩大 从20世纪50年代开始,世界上主要国家除草剂面积逐渐扩大,目前,在发达国家基 本上实现农田除草化学化。美国从1950年至1980年间,每年化学除草面积递增200-300 万公顷。近几年,美国每年作物播种面积为1.6亿公顷,化学除草面积为1.44亿公顷。日
28 (1)品种多 20 世纪 40 年代,有机选择性除草剂仅局限于 2,4-D 类少数品种,50 年代 各种类型化合物出现,品种逐渐增多,60 年代以来,在农药新品种研制中最多的是除草剂。 随着除草剂选择性原理及杀草机制的进一步阐明,除草剂在植物体内作用靶标的确立,在 除草剂的立体化学、渗透性与亲脂性、取代基效应等方面对一些同系物进行了药效与结构 相关性的研究,采用数理统计法,由定性向定量方面过渡。随着计算机的发展,用分子轨 道法寻找除草剂与受体的最佳结构向着分子设计方向发展,从而形成一系列高效与超高效、 广谱、安全、选择性强的除草剂品种,促使杂草化学防治的进一步普及和提高。截止 2004 年 8 月底,在我国登记的除草剂品种就有 445 个,当前除草剂制剂产品数量已有 2583 种, 并由土壤处理剂为主向茎叶处理剂发展。 (2)剂型日益增多 国际上农药制剂加工向无溶剂、水剂、固体化发展,随着多个除草剂品种的出现,创 制了多种剂型,在美国一种原药甚至有 36 个剂型及混配制剂。特别是 20 世纪 70 年代以来, 由于污染问题,对新品种要求越来越高,注册登记对毒性的限制更加严格,因此一些农药 公司致力于品种剂型的研究改进,以充分发挥除草剂的杀草活性,又达到安全、方便、经 济和省力的目的。现已有颗粒剂、浓乳剂、胶悬剂、水剂等,而控制释放剂则是除草剂在 农业生产应用中一项革命,它可以减少单位面积用药量,减少田间喷药工序,避免全田普 遍施药造成较大的污染,降低挥发及在土壤中的移动,增进除草剂的选择性,现在已研制 成功了豆科威及氟乐灵的淀粉胶囊剂,从而为其在免耕法中使用创造了有利条件。 (3)使用方法多种多样 使用技术是除草剂发挥效应的关键,如何使用最少的药剂而发挥最大的除草效果,成 为应用研究的一大课题。现在在常规施药方法上又创造了控制喷雾技术,用控制喷雾器可 清除小于 100μm 及大于 250μm 的雾滴,使雾滴直径基本保持一致,既减少雾滴飘移,又 能得到良好的覆盖。静电喷雾技术又进了一步,喷雾器本身造成电场,喷出后雾滴带有负 电荷,用强大的压力,形成很强的雾流,同时在杂草和作物上带正电,对雾流有强大的吸 力,这样,雾滴达到目标物的时间大大缩短,叶面上雾滴附着明显增加,并改善了雾滴的 穿透能力,每公顷喷液量可少于 1kg,此外,便于人们远距离操作,对人也比较安全,而且 也减轻了对环境的污染。土壤处理则发展了带状喷雾及土表下(5-15cm)施药以及通过灌 溉系统施药,以降低燃料、人力和器械的耗费。 (4)使用面积迅速扩大 从 20 世纪 50 年代开始,世界上主要国家除草剂面积逐渐扩大,目前,在发达国家基 本上实现农田除草化学化。美国从 1950 年至 1980 年间,每年化学除草面积递增 200-300 万公顷。近几年,美国每年作物播种面积为 1.6 亿公顷,化学除草面积为 1.44 亿公顷。日
本在1950年开始使用除草剂当年面积5.7万公顷,1971年就扩大到619万公顷,占全国耕 地面积的95%以上,我国从1956年开始应用除草剂,至2003年已达7880万公顷,从“八 五”以来,农田化学除草进入了快速发展时期,取得显著成效。 (5)增长速度快 相对于杀虫剂、杀菌剂来说,除草剂发展迅速,尤其是20世纪70年代以来,除草剂 成为世界农药工业的主体,其年产量、销售额居农药之首。1990年除草剂全世界销售值为 71.83亿美元,占农药销售值的45.6%,1996-1997年平均世界除草剂销售值为165亿美元。 我国除草剂年产量(100%有效成分计)1986年0.77万吨,占农药产量的7.5%,1997年为 6.7万吨,占农药产量的17%。2002年,我国农用除草剂销售额约为50亿元。 (6)混用与增效剂应用普遍 这种应用主要是取长补短,降低用量,提高和延长药效,降低在作物和土壤中的残留 增强对气候条件的适应性,扩大杀草谱,提高对作物的安全性,延缓杂草产生抗药性。药 剂的混用不仅是不同药剂的混用,还要注意作用原理不同的除草剂混用 (7)作物安全剂或除草剂解毒剂进一步兴起 从50年代后期发现燕麦灵与激素类除草剂产生拮抗作用,从而提高作物对除草剂的抗 性后,开辟了除草剂解毒剂或作物安全剂这个领域。60年代以来,这方面研究增多,使用 解毒剂的目的在于扩大一些高效而选择性差的除草剂的应用范围。70年代末以来,出现了 一些高效解毒品种,如瑞士汽巴一嘉基公司开发的CGA-43089用于高粱拌种,对酰胺类除 草剂可解毒,80年代初又出现了高效的CGA-92194,对酰胺类具有更好的解毒作用。目前, 高效安全剂的广泛应用,产生了一批优秀的新除草剂,如广谱高效的新马歇特、草克星、 骠马等。但所有这些解毒剂都是针对某一类除草剂发挥作用,到目前为止,尚未发现对多 种类型除草剂产生解毒效应的解毒剂。 (8)直接合成光学活性体日益普遍 随着除草剂品种向复杂的大分子方向发展,光学活性的比例增多。如1980年仅有19% 的农药品种是手性化合物,而目前则增至25%,其中除草剂占很大比例,涉及苯氧羧酸、有 机磷、芳氧苯氧丙酸、咪唑啉酮、环己烯二酮、乙酰胺以及脲三氮苯、尿嘧啶等一系列化 合物,如高效盖草能、精稳杀得等 (9)种子包衣剂的发展和应用 用除草剂包作物种子是除草剂品种及使用技术研究的新发展方向,如将氟吡醚溶于桐 油后,处理大豆、棉花种子可有效的防除杂草而不伤害作物 2.6除草剂的灭草原理 2.6.1杂草对除草剂的吸收
29 本在 1950 年开始使用除草剂当年面积 5.7 万公顷,1971 年就扩大到 619 万公顷,占全国耕 地面积的 95%以上,我国从 1956 年开始应用除草剂,至 2003 年已达 7880 万公顷,从“八 五”以来,农田化学除草进入了快速发展时期,取得显著成效。 (5)增长速度快 相对于杀虫剂、杀菌剂来说,除草剂发展迅速,尤其是 20 世纪 70 年代以来,除草剂 成为世界农药工业的主体,其年产量、销售额居农药之首。1990 年除草剂全世界销售值为 71.83 亿美元,占农药销售值的 45.6%,1996-1997 年平均世界除草剂销售值为 165 亿美元。 我国除草剂年产量(100%有效成分计)1986 年 0.77 万吨,占农药产量的 7.5%,1997 年为 6.7 万吨,占农药产量的 17%。2002 年,我国农用除草剂销售额约为 50 亿元。 (6)混用与增效剂应用普遍 这种应用主要是取长补短,降低用量,提高和延长药效,降低在作物和土壤中的残留, 增强对气候条件的适应性,扩大杀草谱,提高对作物的安全性,延缓杂草产生抗药性。药 剂的混用不仅是不同药剂的混用,还要注意作用原理不同的除草剂混用。 (7)作物安全剂或除草剂解毒剂进一步兴起 从 50 年代后期发现燕麦灵与激素类除草剂产生拮抗作用,从而提高作物对除草剂的抗 性后,开辟了除草剂解毒剂或作物安全剂这个领域。60 年代以来,这方面研究增多,使用 解毒剂的目的在于扩大一些高效而选择性差的除草剂的应用范围。70 年代末以来,出现了 一些高效解毒品种,如瑞士汽巴-嘉基公司开发的 CGA-43089 用于高粱拌种,对酰胺类除 草剂可解毒,80 年代初又出现了高效的 CGA-92194,对酰胺类具有更好的解毒作用。目前, 高效安全剂的广泛应用,产生了一批优秀的新除草剂,如广谱高效的新马歇特、草克星、 骠马等。但所有这些解毒剂都是针对某一类除草剂发挥作用,到目前为止,尚未发现对多 种类型除草剂产生解毒效应的解毒剂。 (8)直接合成光学活性体日益普遍 随着除草剂品种向复杂的大分子方向发展,光学活性的比例增多。如 1980 年仅有 19% 的农药品种是手性化合物,而目前则增至 25%,其中除草剂占很大比例,涉及苯氧羧酸、有 机磷、芳氧苯氧丙酸、咪唑啉酮、环己烯二酮、乙酰胺以及脲三氮苯、尿嘧啶等一系列化 合物,如高效盖草能、精稳杀得等。 (9)种子包衣剂的发展和应用 用除草剂包作物种子是除草剂品种及使用技术研究的新发展方向,如将氟吡醚溶于桐 油后,处理大豆、棉花种子可有效的防除杂草而不伤害作物。 2.6 除草剂的灭草原理 2.6.1 杂草对除草剂的吸收
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,由于除草剂品种特性及使用方法不同,杂 草对其吸收及运转途径也不同 2.6.1.1茎叶吸收 叶片是吸收除草剂的重要部位,凡苗后茎叶处理除草剂主要通过叶片吸收而进入植物 内部。除草剂在叶片上的粘着与展布情况决定于叶表面的可湿润性和溶液的表面张力。单 位叶面积上除草剂雾滴实际覆盖面积影响药效,通常,叶面处理剂的雾滴覆盖密度要比土 壤处理剂或杀虫剂、杀菌剂要大些。落于叶表面的雾滴必须通过以下几个阶段进入细胞质。 ①渗入蜡质(角质);②渗入表皮的细胞壁;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物,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有三种途径:(1)通过分子间隙渗入:(2)水溶液溶质通过水与 类脂物之间充水的果胶通道移动,这是水溶性溶质扩散的主要途径;(3)油与油溶性物资 直接通过蜡质部分移动,这是油类与油溶性物质直接通过的主要途径 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 首先,除草剂的极性是一个关键因素,极性中等的除草剂分子比非极性或高度极性的 分子易于渗入角质层,完全非极性的分子积累于角质层的蜡质成分中而不能通过,极性过 强的除草剂分子与水具有高度亲合性亦不易渗入。其次,未解离的除草剂分子比其离子易 于渗入。极性与非极性除草剂进入叶片的通道.(图1)叶片表皮细胞的外细胞壁与角质层之 间没有明显界限,渗入角质层的除草剂是通过外壁胞质连丝而通过细胞壁的,通常水溶性 物质易于通过细胞壁,而亲脂性物质渗入细胞壁要比通过角质层更为困难 性避入近阳櫃n过入途径 一角所蟾 角政 角斯 一膜 图1叶片角质层一细胞壁一质膜的构造与除草剂的吸收
30 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,由于除草剂品种特性及使用方法不同,杂 草对其吸收及运转途径也不同。 2.6.1.1 茎叶吸收 叶片是吸收除草剂的重要部位,凡苗后茎叶处理除草剂主要通过叶片吸收而进入植物 内部。除草剂在叶片上的粘着与展布情况决定于叶表面的可湿润性和溶液的表面张力。单 位叶面积上除草剂雾滴实际覆盖面积影响药效,通常,叶面处理剂的雾滴覆盖密度要比土 壤处理剂或杀虫剂、杀菌剂要大些。落于叶表面的雾滴必须通过以下几个阶段进入细胞质。 ①渗入蜡质(角质);②渗入表皮的细胞壁;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物,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有三种途径:(1)通过分子间隙渗入;(2)水溶液溶质通过水与 类脂物之间充水的果胶通道移动,这是水溶性溶质扩散的主要途径;(3)油与油溶性物资 直接通过蜡质部分移动,这是油类与油溶性物质直接通过的主要途径。 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。 首先,除草剂的极性是一个关键因素,极性中等的除草剂分子比非极性或高度极性的 分子易于渗入角质层,完全非极性的分子积累于角质层的蜡质成分中而不能通过,极性过 强的除草剂分子与水具有高度亲合性亦不易渗入。其次,未解离的除草剂分子比其离子易 于渗入。极性与非极性除草剂进入叶片的通道.(图 1)叶片表皮细胞的外细胞壁与角质层之 间没有明显界限,渗入角质层的除草剂是通过外壁胞质连丝而通过细胞壁的,通常水溶性 物质易于通过细胞壁,而亲脂性物质渗入细胞壁要比通过角质层更为困难。 图 1 叶片角质层-细胞壁-质膜的构造与除草剂的吸收