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觸殺型除草劑與油類助劑防除雜草機(jī)理及效果

來(lái)源:農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào),文言一心 瀏覽 53 次 發(fā)布時(shí)間:2024-10-30

觸殺型除草劑,顧名思義,是指這類除草劑在接觸到植物葉片后,通過(guò)破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)或干擾生理生化過(guò)程,導(dǎo)致植物細(xì)胞功能喪失,從而達(dá)到除草的效果。這類除草劑通常包含能破壞細(xì)胞壁或細(xì)胞膜的化學(xué)成分,當(dāng)這些成分接觸到雜草的莖葉時(shí),會(huì)迅速滲透進(jìn)細(xì)胞內(nèi)部,破壞其結(jié)構(gòu),使細(xì)胞失去正常功能。


觸殺型除草劑的作用機(jī)制主要包括兩個(gè)方面:一是直接破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),二是干擾雜草的生理生化過(guò)程。直接破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)是通過(guò)化學(xué)成分滲透進(jìn)細(xì)胞內(nèi)部,破壞細(xì)胞膜或細(xì)胞壁,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物外泄,細(xì)胞死亡。而干擾生理生化過(guò)程則是通過(guò)抑制光合作用、呼吸作用或其他關(guān)鍵代謝途徑,導(dǎo)致雜草無(wú)法正常生長(zhǎng)和繁殖。這種干擾作用通常是通過(guò)與細(xì)胞內(nèi)的特定靶點(diǎn)結(jié)合,阻斷正常的生物化學(xué)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。


觸殺型除草劑如何防除雜草?


雖然已有較多助劑被用于觸殺型除草劑的噴霧助劑,但目前在禾本科雜草防治過(guò)程中噴霧助劑仍以表面活性劑為主。表面活性劑能顯著降低除草劑藥液的表面張力,促進(jìn)藥液在雜草葉表面的潤(rùn)濕鋪展,增大藥液與雜草葉片的接觸面積,極大地提高觸殺型除草劑的藥效。研究發(fā)現(xiàn),在草銨膦藥液中添加20%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES),可以使藥液的表面張力由65.7 mN/m降低到33.9 mN/m,同時(shí)藥液對(duì)牛筋草葉片的滲透時(shí)間也從1 200 s降低到154.7 s。正是由于表面活性劑AES的加入增大了藥液在牛筋草表面的潤(rùn)濕和滲透力,從而使得草銨膦對(duì)牛筋草的半數(shù)有效劑量(ED50)降低了29.1%,防效提高1.7倍。


觸殺型除草劑在防除闊葉類雜草過(guò)程中最常添加的噴霧助劑是表面活性劑,而且主要是有機(jī)硅表面活性劑和非離子型表面活性劑。研究了幾種三硅氧烷型表面活性劑對(duì)氟磺胺草醚防除苘麻的增效作用,發(fā)現(xiàn)隨著三硅氧烷表面活性劑側(cè)鏈引入的聚醚基團(tuán)減少,其添加到氟磺胺草醚水劑后的藥液表面張力逐漸降低,擴(kuò)展直徑和最大持留量逐漸增大,對(duì)苘麻的藥效逐漸增強(qiáng)。其中,即使增效作用最差的TD-600也能將藥液的表面張力降低至25.6 mN/m,持留量增大34.8%,使氟磺胺草醚的藥效提高15.9%。研究了非離子表面活性劑烷醇聚氧乙烯醚(JFC)和陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉(ABS)對(duì)氟磺胺草醚水劑在反枝莧上的吸收和藥效的影響。結(jié)果表明:JFC不僅促進(jìn)了藥液在反枝莧葉面的鋪展能力,而且大大提高了反枝莧對(duì)除草劑的吸收量,使藥效提高28.5%;而ABS作為一種潤(rùn)濕劑,只能提高鋪展能力,對(duì)提高除草劑吸收量的作用不明顯,藥效僅提高19.2%。這也說(shuō)明了在除草劑施用過(guò)程中,選擇能同時(shí)促進(jìn)藥液鋪展和滲透能力的噴霧助劑可以大大提高除草劑的防效。


觸殺型除草劑具有速效性和非選擇性,噴施到雜草上后,地上的綠色部分只要接觸到藥物,幾個(gè)小時(shí)后就會(huì)出現(xiàn)枯萎癥狀,1-2天內(nèi)會(huì)全部死亡,殺草效果好,而且速度非??臁3R?jiàn)的觸殺型除草劑有除草醚、百草枯(克無(wú)蹤)、敵稗、果爾等。


油類助劑如何防除雜草?


油類助劑在除草劑中的應(yīng)用,主要是為了提升除草劑的吸收速度、持留量和持留時(shí)間,從而提高藥效。油類助劑中含有表面活性劑,能夠顯著降低除草劑藥液的表面張力,擴(kuò)大液滴在雜草葉片上的擴(kuò)展直徑,提高除草劑吸收速度。同時(shí),油類助劑還能減少除草劑藥液噴霧過(guò)程中的揮發(fā),增加除草劑在雜草葉片上的持留量和持留時(shí)間。


研究了棉籽油、大豆油等9種植物油對(duì)咪草酯、烯禾啶和磺胺磺隆3種內(nèi)吸性除草劑防除野燕麥的影響。研究發(fā)現(xiàn),在所測(cè)試的9種植物油中,油菜籽油的增效作用最強(qiáng),大豆油次之,甜杏仁油最差。這些助劑的增效作用與植物油中軟脂酸含量成正相關(guān),而與油酸含量成負(fù)相關(guān),其他成分規(guī)律不明顯,同時(shí),植物油助劑中不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸的比例越低,其增效作用越強(qiáng)。原因是在一定的相對(duì)分子質(zhì)量范圍內(nèi),脂肪酸的表面張力與它的碳?xì)滏滈L(zhǎng)度成正比,而與飽和度成反比,所以適當(dāng)增大短碳?xì)滏溨舅岷惋柡椭舅岬谋壤芙档椭参镉腿橐旱谋砻鎻埩?,促進(jìn)藥液在植物葉片表面的鋪展和持留,從而提高藥效。此外,植物油對(duì)咪草酯和烯禾啶的增效作用明顯高于磺胺磺隆,主要是因?yàn)檫洳蒗ズ拖┖锑びH脂性較強(qiáng),而磺胺磺隆親水性更強(qiáng),表明植物油對(duì)親脂性除草劑的增效作用高于親水性除草劑。

圖1不同樣品處理后稗草葉片表面的表皮細(xì)胞(a1-e1)和表皮蠟質(zhì)層(a2-e2)電鏡圖

通過(guò)掃描電鏡觀察稗草葉片結(jié)構(gòu)變化探究了油類助劑對(duì)氰氟草酯防除稗草的增效作用。作者分別對(duì)比了純水、氰氟草酯處理和添加油類助劑的氰氟草酯處理后的稗草葉片結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)水對(duì)稗草葉表面的蠟質(zhì)層和表皮細(xì)胞沒(méi)有任何影響(圖1a1,a2),氰氟草酯使表皮細(xì)胞略有萎縮(圖1b1),溶解了少量的表皮蠟質(zhì)層(圖1b2),而添加油類助劑后均發(fā)生表皮細(xì)胞變窄萎縮和蠟質(zhì)層溶解的現(xiàn)象(圖1c1-e2)。其中,石蠟油和礦物油能使表皮細(xì)胞變窄變小,水分減少(圖1d1,e1),溶解大約30%的表皮蠟質(zhì)(圖1d2,e2)。甲酯化植物油(MSO)能較大程度地使表皮細(xì)胞萎縮(圖1c1),溶解超過(guò)50%的蠟質(zhì)層(圖1c2)。正是因?yàn)镸SO(體積分?jǐn)?shù)0.5%)溶解了大量稗草葉片的表皮蠟質(zhì)層,嚴(yán)重破壞了葉片的角質(zhì)層,從而極大地增強(qiáng)了稗草葉片對(duì)氰氟草酯的滲透和吸收能力,使其對(duì)氰氟草酯防除稗草的防效提高了78.7%。