一、酰胺類(lèi)除草劑的主要特性
酰胺類(lèi)除草劑是一類(lèi)發(fā)展最快、除草效果高、選擇性強的新型除草劑。自20世紀60年代以來(lái),該類(lèi)除草劑取得了較大的發(fā)展。從使用時(shí)期來(lái)看,酰胺類(lèi)除草劑可以分為兩類(lèi): 一是莖葉處理劑,如敵稗、新燕靈、氟草胺; 二是土壤處理劑,如甲草胺、乙草胺、異丙甲草胺、丙草胺、克草胺、萘丙酰草胺、殺草胺、毒草胺等。
酰胺類(lèi)除草劑的共同特點(diǎn)有:①幾乎所有品種都是防治一年生禾本科雜草的特效除草劑,對闊葉雜草的防效較差。②大多數品種都是土壤處理劑,主要在作物播后芽前施藥,用于防治一年生雜草幼芽; 而部分品種,如敵稗只能進(jìn)行莖葉處理,施入土壤無(wú)活性。③土壤處理的品種在土壤中的持效期較短,一般為1~3個(gè)月。而在植物體內易降解,毒草胺一般5d、甲草胺與丁草胺多在10d內被植物代謝分解。④所有品種的水溶度中等偏高,揮發(fā)性小。
二、酰胺類(lèi)除草劑的作用原理
(一)吸收與傳導
酰胺類(lèi)除草劑,多數品種是土壤處理劑,其中氯乙酰胺類(lèi)占重要地位。單子葉植物的主要吸收部位是幼芽,而雙子葉植物則主要通過(guò)根,其次是幼芽吸收。以禾本科雜草對甲草胺的吸收為例,芽吸收約占90%,種子吸收5%,根吸收5%,芽吸收后幾乎全部停留在葉內。
酰胺類(lèi)除草劑中部分品種是通過(guò)莖葉吸收并傳導的。敵稗是一個(gè)典型的葉面處理劑,它被稗草葉片迅速吸收,向生長(cháng)點(diǎn)傳導。戊草胺在處理后10min內便被番茄葉片吸收,24h內吸收大部分藥劑。新燕靈、甲氟胺和異丙甲氟胺是酰胺類(lèi)除草劑中防治野燕麥的品種,它們均是通過(guò)葉片吸收,在燕麥草葉片內主要是從下向上傳導,被吸收后在葉片內迅速轉化為酸,然后經(jīng)韌皮部向莖生長(cháng)點(diǎn)傳導,酸比酯在植物體內的傳導速度快,故在莖的頂端積累的藥劑量多,抑制作用增強。
(二)作用部位
氯乙酰胺類(lèi)除草劑品種通常抑制種子發(fā)芽和幼芽生長(cháng),使幼芽嚴重矮化而最終死亡,而2-烷基-2-氰基乙酰替苯胺可以抑制根與芽的生長(cháng)。甲草胺、乙草胺和異丙甲草胺對高粱的作用部位研究結果表明,3種除草劑主要抑制次生根數、胚軸和胚芽鞘的伸長(cháng),對主根影響不顯著(zhù)。各品種施于高粱根區時(shí),對高粱生長(cháng)無(wú)影響,施于種子及芽區時(shí)抑制作用最強。對于闊葉作物,以豌豆為例,施藥后必須通過(guò)雨水淋溶至豌豆根區時(shí),才使其嚴重受害。這些說(shuō)明,氯乙酰胺類(lèi)除草劑對禾本科及雙子葉植物的作用部位存在著(zhù)差異。因為禾本科植物種子發(fā)芽及根系生長(cháng)與豌豆及其它闊葉作物間存在差異,禾本科種子發(fā)芽時(shí),長(cháng)出初生根并迅速向下生長(cháng),然后中胚軸伸長(cháng),促使胚芽鞘向上穿過(guò)土壤,接觸日光時(shí),胚芽鞘頂端停止生長(cháng),次生根從土表的胚芽鞘節長(cháng)出,由于光照對胚芽鞘和伸長(cháng)的中胚軸的作用,根系一直處于地表部位,而次生根成為主要根系;雙子葉植物的主要根系是初生根,它們生長(cháng)于種子之下,而禾本科植物的次生根來(lái)源于種子之上,這種差異可以說(shuō)明,芽區 (次生根生育區) 是禾本科植物對氯乙酰胺最敏感的部位,而根部則是雙子葉植物的最敏感作用部位。
氯乙酰胺類(lèi)除草劑占酰胺類(lèi)除草劑的絕大部分,它們嚴重抑制幼芽或根的生長(cháng),雜草不發(fā)芽或從胚芽鞘抽出的第一片葉畸形、變厚,胚芽鞘不能伸展,因而阻礙未展開(kāi)的幼齡葉片,其后生出的葉片畸形而死亡,這種變化乃是植物體內部結構變化的外部表現。
(三)作用機制
酰胺類(lèi)除草劑可以抑制多個(gè)代謝過(guò)程,如抑制脂肪代謝、蛋白質(zhì)合成等,但其明確的作用機制尚不清楚。
酰胺類(lèi)除草劑的主要作用機制在于抑制脂肪合成,可能主要是抑制脂肪酸的生物合成,包括對軟脂酸和油酸的生物合成; 也可能是抑制發(fā)芽種子α-淀粉酶及蛋白酶的活性,從而抑制幼芽和根的生長(cháng); 另外,也能抑制植物的呼吸作用; 作為電子傳遞鏈的抑制劑、解耦聯(lián)劑而抑制植物的光合作用; 并能干擾植物體蛋白質(zhì)的生物合成,影響細胞分裂,影響膜的生物合成及完整性。敵稗還能夠有效地通過(guò)抑制光合作用中的希爾反應而抑制植物的光合作用。
(四)選擇性原理
酰胺類(lèi)除草劑的選擇性原理有三個(gè)方面: 即位差選擇性、體內降解的差異和吸收與傳導的差異。
位差選擇性在氯乙酰胺類(lèi)除草劑安全使用中起著(zhù)較大的作用,此種選擇性受除草劑本身的物理化學(xué)特性、土壤特性、氣候條件以及植物吸收藥劑部位的影響,而主要取決于除草劑在土壤中的位置及作物種子的播種深度。氯乙酰胺類(lèi)除草劑播后芽前土壤處理對豌豆產(chǎn)量影響和這類(lèi)除草劑在土壤中移動(dòng)性或土壤吸附值之間的相關(guān)性分析證明,豌豆產(chǎn)量隨除草劑移動(dòng)性增強或吸附作用下降而降低,這種相關(guān)性說(shuō)明,此類(lèi)除草劑影響豌豆及其它闊葉作物生長(cháng)的主要作用部位是根系。隨著(zhù)土壤濕度上升和溫度下降,玉米與豌豆對甲草胺的抗性下降,愈接近馬鈴薯萌芽期施用甲草胺,藥害愈重。而對棉花的選擇性主要決定于播種深度。
敵稗是酰胺類(lèi)除草劑中防治水稻田雜草的高效除草劑,水稻具有高度抗性,稗草則極度敏感。水稻具有高度抗性的原因在于能迅速降解敵稗,它降解敵稗的能力至少比稗草高20倍。這種降解作用是通過(guò)芳基酰胺酶進(jìn)行的,其降解能力因植株年齡而異,3葉期稻苗對敵稗的降解比種子快4~10倍,而4片葉或4片葉以上的稻苗芳基酰胺酶的活性又比4片葉以前稻苗高3倍,第五片葉展開(kāi)前稻苗內酶活性最高。
氟草胺對大豆與蒼耳選擇性的部分原因在于傳導的差異,蒼耳從被處理的葉片向植株其它部位的傳導數量約比大豆多2倍。
N-苯基-丙氨酸類(lèi)是酰胺類(lèi)除草劑中莖葉處理防治小麥田燕麥草的特效藥劑,如新燕靈、甲氟胺和異丙甲氟胺,它們本身對植物并沒(méi)有活性,它們在植物體內必須轉化為相應的酸后才產(chǎn)生除草作用,而它們在小麥和大麥體內的轉化十分緩慢。
三、酰胺類(lèi)除草劑的降解與消失
1. 光解 酰胺類(lèi)除草劑在光下比較穩定,溶液為中性或堿性時(shí)能促進(jìn)光解。
2.在土壤中的降解 酰胺類(lèi)除草劑在土壤中主要通過(guò)微生物的作用進(jìn)行降解與消失。其降解速度取決于土壤的濕度、溫度、pH值等因素,一般在土壤中的持效期為1~3個(gè)月。
3. 在植物體內的降解 氯乙酰胺類(lèi)除草劑在植物體內的降解包括α-氯與酰胺鍵的水解,形成羥基乙酸,而后者是天然代謝產(chǎn)物,從殘留的觀(guān)點(diǎn)上看是安全的。敵稗在水稻體內水解為3,4-二氯苯胺與丙酸,這種水解是通過(guò)芳基酰胺酶進(jìn)行的。有機磷殺蟲(chóng)劑和氨基甲酸酯類(lèi)殺蟲(chóng)劑能抑制水稻體內的酰胺酶活性,故在使用敵稗前后噴施殺蟲(chóng)劑時(shí),水稻會(huì )發(fā)生藥害。新燕靈、甲氟胺和異丙甲氟胺在植物體內的降解主要是酯水解為相應的羧酸,然后羧酸進(jìn)行軛合作用。
四、酰胺類(lèi)除草劑的安全應用技術(shù)
酰胺類(lèi)除草劑中大多數品種都是防治一年生禾本科雜草的特效除草劑,而對闊葉雜草次之,對多年生雜草的防效很差。氯乙酰胺類(lèi)除草劑,如乙草胺、甲草胺、異丙甲草胺、丁草胺等是土壤處理劑,是防治禾本科雜草的特效藥劑。敵稗是莖葉處理劑,可用于稻田防除稗草。
所有土壤處理的除草劑,其除草效果和用量均與土壤特性特別是有機質(zhì)含量及土壤質(zhì)地有密切關(guān)系。通常在高溫和土壤高濕條件下,土壤處理的酰胺類(lèi)除草劑除草效果高,用藥量可以適當降低; 低溫時(shí)效果差,用藥量應加大。但施藥后如遇持續低溫及土壤高濕,對作物會(huì )產(chǎn)生一定的藥害,表現為葉片褪色、皺縮,生長(cháng)緩慢,隨著(zhù)溫度的升高,逐步恢復正常。此類(lèi)除草劑的藥效高低與土壤含水量關(guān)系密切,通常表土層含水量達15%~18%時(shí),藥效才能充分發(fā)揮,噴藥后15d內需15mm降水; 在干旱條件下,噴藥后宜淺混土或在作物播種前噴藥拌土,或與作物播種同時(shí)進(jìn)行帶狀噴藥并蓋土。敵稗、丁草胺等是酰胺類(lèi)除草劑中用于稻田的主要品種。
目前生產(chǎn)中應用的重要品種如下:
1. 乙草胺(acetochlor,禾耐斯) 乙草胺的主要吸收部位是芽鞘,選擇性主要靠位差實(shí)現,因此播種較淺時(shí)作物易受害。乙草胺的使用劑量還取決于土壤有機質(zhì)含量,在有機質(zhì)含量低的沙質(zhì)土壤上使用,應用低劑量。在使用時(shí),如遇雨水多、持續低溫、且為沙壤土時(shí)易產(chǎn)生藥害,生產(chǎn)上不宜使用。黃瓜、菠菜、韭菜、谷子、高粱、西瓜、甜瓜對乙草胺敏感,不宜應用。水稻秧田絕對不能用,移栽稻田單獨的用量為50%乳油150~300ml/hm2。高溫、高濕下使用或在藥后遇雨水種子接觸藥劑易產(chǎn)生藥害,出苗后葉片會(huì )出現皺縮、發(fā)黃,但一般會(huì )在10~15d后恢復正常生長(cháng)。乙草胺對移栽油菜高度安全,以移栽前用藥為好,有時(shí)葉色略受影響,但幾天后很快恢復;直播油菜田苗后施藥,易對油菜秧苗造成傷害,如推遲使用,則效果不佳,不宜使用。
2.異丙甲草胺 (metolachlor,都爾) 播種較淺時(shí)作物易受害。施藥后遇持續低溫高濕時(shí)可能發(fā)生藥害。移栽稻田單獨的用量超過(guò)72%乳油450ml/hm2,秧苗出現矮縮藥害。
3. 甲草胺 (alachlor,拉索) 甲草胺遇低溫高濕時(shí)易發(fā)生藥害,土壤積水易發(fā)生藥害。高粱、谷子、瓜類(lèi)、胡蘿卜、韭菜、菠菜等對甲草胺敏感,不宜施用。甲草胺對水稻藥害嚴重,水稻播種覆土后或水稻苗1~2葉期施用甲草胺會(huì )對水稻產(chǎn)生明顯的藥害,其藥害為丁草胺的10倍。
4.丙草胺(pretilachlor,掃茀特) 以30%丙草胺乳油1500ml/hm2對經(jīng)過(guò)催芽播種的直播稻表現出很好的安全性,但施量過(guò)大時(shí),藥后5d稻苗自心葉、葉尖至葉緣褪綠,心葉卷曲,植株生長(cháng)受抑,分蘗減少。北方寒溫帶氣溫低,水稻生長(cháng)慢,若播后很快用藥,稻谷因沒(méi)有很快扎根,對安全劑無(wú)吸收能力,易出現藥害。水稻扎根后與稗草1.5葉前是確保水稻安全和除草效果好的兩個(gè)必要條件。藥后保水時(shí)間在長(cháng)江流域中稻田以48h為宜,各地應先試驗,保水時(shí)間過(guò)短,會(huì )影響除草效果,保水時(shí)間過(guò)長(cháng),則影響稻苗素質(zhì),排水應安排在晚上,以利稻苗恢復。
5. 敵草胺 (napropamide,大惠利、萘丙酰草胺、萘丙胺) 敵草胺對芹菜、茴香等有藥害,不宜施用。黃瓜幼苗期藥液不能直接噴施在生長(cháng)點(diǎn)上,否則有藥害。大豆田宜在播后芽前施藥,如在子葉期噴藥,真葉出不來(lái),生長(cháng)受到嚴重抑制。在推薦劑量下,對后茬小麥及幼苗生長(cháng)無(wú)不良影響,但對后茬青稞出苗及幼苗生長(cháng)有一定抑制作用,因此用藥量過(guò)高,會(huì )對下茬水稻、大麥、小麥、高粱、玉米等禾本科作物產(chǎn)生藥害。在持續低溫高濕條件下易發(fā)生藥害。
6. 敵稗 (propanil) 由于氨基甲酸酯類(lèi)、有機磷類(lèi)殺蟲(chóng)劑能抑制水稻體內敵稗解毒酶的活力,因此水稻在噴施敵稗前后10d內不能施用此類(lèi)農藥。敵稗與2,4-滴丁酯混用,即使混入不到1%的2,4-滴丁酯也會(huì )引起水稻藥害。應避免敵稗與液體肥料一起使用。應選晴天、無(wú)風(fēng)天氣噴藥,氣溫高除草效果好,并可適當降低用藥量。雜草葉面潮濕會(huì )降低除草效果,要待露水干后再施用,避免雨前施藥。鹽堿較重的秧田,由于曬田引起泛鹽,也會(huì )傷害水稻,可在保淺水或秧根濕潤情況下施藥,施藥后不等泛堿及時(shí)灌水和洗堿,以免產(chǎn)生藥害。
7.丁草胺(butachlor,馬歇特) 用藥適期試驗結果表明:秧田在播后3d用藥,綜合防效達90.3%~100%,除草保苗效果最佳; 播后當天(秧苗芽期)用藥,由于秧苗抗藥性弱,除草效果雖好,但安全性稍差,一是降低成苗率,二是影響秧苗素質(zhì);播后7d用藥,雜草抗藥性增強,除草效果銳減。在秧田與直播稻田,丁草胺用量不能超過(guò)有效成分90g/666.7m2,并切忌田面淹水,淹水時(shí)間6h以上,會(huì )明顯削弱秧苗素質(zhì),表現為出葉速度慢、葉片狹小、植株矮小、莖稈細瘦、分蘗減少,因此,出苗期不能漫灌、深灌,以防產(chǎn)生藥害。早稻秧田若氣溫低于15℃施藥會(huì )有不同程度的藥害,不宜施用。丁草胺對3葉期以上的稗草除草效果差,因此,必須掌握在雜草1葉期以前施用,3葉期施用,水不要淹沒(méi)秧心。目前,麥田除草一般不用丁草胺。丁草胺用于菜地,若土壤水分過(guò)低會(huì )影響藥效的發(fā)揮。于水稻播后芽前用藥3~5d后稗草幼芽扭曲呈魚(yú)鉤狀,闊葉草幼芽畸形腫大,葉色深綠,并陸續死亡,大約10d后達死亡高峰。
試驗結果表明,在水稻撒播田使用丁草胺防除雜草,當水稻處于秧針期時(shí)施藥,必須先把苗床上的漬水或水層排掉,施藥后3~4d才可重新灌水,這樣就可避免或減少藥害的發(fā)生。其原因在于: 丁草胺是一種乙酰替苯胺類(lèi)除草劑,水稻種子在發(fā)芽后吸收此類(lèi)除草劑的部位是按習慣稱(chēng)為秧針的幼芽。當施藥時(shí)和施藥后3~4d,苗床上無(wú)積水或水層,秧針接觸不到或接觸很少的丁草胺,可使水稻吸收丁草胺的量大為減少而達不到產(chǎn)生藥害的程度; 但是當苗床上有積水或水層時(shí),施入的丁草胺便有部分混溶于積水或水層中,而使秧針的全身或部分浸泡在含多量丁草胺的水中,導致進(jìn)入體內的丁草胺超過(guò)水稻幼苗的耐藥力而產(chǎn)生藥害。
丁草胺出現藥害的關(guān)鍵因素是用藥量和使用技術(shù),大面積推廣時(shí),各地應當據此制定嚴格的操作規程。
(1)用藥量: 水田以每666.7m2用純藥50g,旱地50~75g為宜。
(2)施藥方法:稻田不宜對水噴霧,可采用毒土、毒沙、毒肥法(每666.7m215~20kg),旱地視土壤濕度每666.7m2對水50~75kg噴霧。
8.異丙草胺(propisochlor藹,普樂(lè )寶) 目前在國內外登記的作物有大豆、玉米、花生、甜菜、馬鈴薯、豌豆、洋蔥。作物播種較淺時(shí)易受害。施藥后遇持續低溫高濕時(shí)可能發(fā)生藥害。稻田施用易出現藥害。
9. 雙苯酰草胺 (diphenamide,草乃敵) 該藥在一般條件下,在土壤中的殘效期較長(cháng),施用后1年內不宜種植小麥等禾本科作物及瓜、菠菜等,否則,可能發(fā)生藥害。
10. 苯噻草胺 (mefenacet,苯噻酰草胺) 土壤對該藥的吸附能力較強,在土壤中的滲透少,在一般水田條件下,所施藥劑大部分分布在表層1cm以?xún)?,形成處理藥層,其持效期?個(gè)月以上,秧苗不要與此藥層接觸,否則,易發(fā)生藥害。在水稻苗期施藥,不能在秧苗的出苗期應用。在移栽田施藥、弱苗施藥、返活前施藥、莖葉噴施均易發(fā)生藥害。
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