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除草剂作用机制及分类除草剂作用机制及分类

文章来源: 云叶   发布时间:2019-06-03   

要成为除草科学家就必须了解除草剂的作用机制和分类。今天我们花10分钟完整介绍除草剂作用机制及分类,方便大家应对抗性杂草治理中的各种问题。

除草剂作用机制的重要性

1.它是抗性杂草治理的重要理论基础。交替使用不同作用机制的除草剂,能预防及解决杂草抗药性问题。相反,交替使用相同作用机制的除草剂,不仅不能延缓或解决抗性,还会由于交互抗性的产生而导致抗性形成速度加快。 例:对五氟磺草胺产生抗性的稗草,我们不能选用同是ALS抑制剂的双草醚、嘧啶肟草醚来防治,而只能从其它作用机理的除草剂如ACCase抑制剂、HPPD抑制剂等进行防除。 


对ALS抑制剂产生抗性的稗草,需换用其他作用机制除草剂防除

2.有利于合理把握除草剂的正确使用技术。不同作用机制的除草剂对杂草的作用部位往往不同。除草剂使用前明确所用除草剂的作用机制,才能制定合理的使用技术。 如酰胺类除草剂乙草胺、丙草胺和异丙甲草胺等是以脂类合成为靶标,芽前土壤处理后,杂草种子萌发和出土过程中胚芽鞘不断吸收药剂,并在出土前或出土时死亡。如果用药较晚,幼芽及胚芽鞘出土后除草效果就会下降。
       3.有助于鉴别除草剂药害。相同作用机制的除草剂对作物造成的药害症状基本相同或类似,因此,可以根据除草剂的类别,判断作物的药害症状,也可以用于查明造成作物药害的具体原因。 例:ACCase抑制剂使用不当对水稻会产生心叶白化、扭曲至干枯死亡。

     而ALS抑制剂在水稻田使用不当则会造成水稻叶尖干枯、植株黄化、蹲苗等现象。 

ALS抑制剂使用不当对水稻伤害 除草剂作用机制归纳

1.抑制植物光合作用。光合作用是植物吸收光能将二氧化碳和水转化为有机物的过程,是植物生长的能量来源。除草剂通过抑制光合作用来切断能量来源致使杂草死亡。 如三嗪类、取代脲类除草剂,是光合电子传递抑制剂,通过系列反应,使植物光合作用不能正常进行,进而得不到生长必须的能量而死亡。
       2.破坏植物呼吸作用。呼吸作用能为植物体的生命活动提供能量。除草剂通过与呼吸作用中某些复合物反应,造成呼吸作用不能正常进行造成杂草死亡。
       3.抑制植物的生物合成。包括以下几类: 
       3.1抑制植物脂类合成。脂类是植物细胞膜的重要组成成份。乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)是催化脂肪酸合成的关键酶。通过抑制ACCase即可抑制植物脂肪酸合成,致使杂草死亡。 目前,已知芳氧苯氧丙酸酯类、环己烯酮类除草剂是抑制ACCase的重要除草剂。 优秀的水稻田ACCase抑制剂。

3.2抑制氨基酸及蛋白质的合成。氨基酸是构成植物氨基酸的基本物质,而蛋白质是植物体一切细胞、组织的重要成分。机体所有重要的组成部分都需要有蛋白质的参与。所以抑制氨基酸和蛋白质的合成是对杂草的致命打击。 例:乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制剂通过抑制植物乙酰乳酸合成酶活性,导致缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸合成受阻,蛋白质合成停止,使植物细胞分裂不能正常运行而死亡。 草甘膦作用靶标是植物体5-烯醇式丙酮酸莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSPS),由于抑制了该酶的活性,从而抑制莽草酸向苯丙氨酸、络氨酸及色氨酸的转化,使蛋白质的合成受到干扰导致植物死亡。 
       3.3抑制色素生物合成。色素是植物生命活动中的关键因子,例如叶绿体色素与光合作用密切相关。 这类作用机制的除草剂主要抑制八氢番茄红素脱氢酶(PDS)及抑制4-羟基苯基丙酮酸双氧化酶(HPPD)。使用后的典型症状是植物白化至半透明,最终死亡。

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4.干扰激素平衡。激素对植物的生长发育过程有重要的调控作用。激素类除草剂是人工合成的具有天然植物激素作用的物质,如苯氧羧酸类(2,4-D与2甲4氯等)、苯甲酸类(麦草畏与草灭畏)等。这些化合物进入植物体后,打破原有的天然植物激素平衡,使植物生长异常,出现扭曲畸形等症状,最终导致植物死亡。 
       5.抑制微管与组织发育。微管是存在所有真核细胞种的丝状亚细胞结构。它在维持细胞形态、细胞分裂、信号转导及物质输送等过程中起着重要作用。 总之,除草剂就是作用于杂草生命活动中的关键因子,致使杂草生命活动不能正常进行而死亡。