草铵膦,又名草丁膦,其开发与双丙氨膦密切有关。双丙氨膦是从链霉菌发酵液中分离提纯的抑制三肽类天然化合物,双丙氨膦本身无除草活性,在植物内代谢为具有除草活性的草铵膦。1986年德国赫斯特公司(几经合并现归拜耳公司)直接经化学合成为草铵膦获得成功,后来成为拜耳公司的除草剂品种的主打产品;草铵膦用于棕榈园、观赏性灌木、非耕地防除一年生和多年生杂草,并可用于马铃薯田除草以增加产量,继而成为全球3大非选择性除草剂之一。 草铵膦作用机制和特点 草铵膦的作用机制是抑制体内谷酰胺合成酶,该酶在氮代谢过程中催化谷氨酸加氨基合成谷酰胺。当植株喷施草铵膦药剂后3~5 d,植株固定二氧化碳的速率迅速下降;随后细胞破裂,叶绿素破损,光合作用受到抑制,植物叶片出现枯萎和坏死。 草铵膦的杀草作用在很大程度上受环境因子的影响较大,当气温低于10℃或遇到干旱天气时使用会降低药效;但当遇到充足的水分供应和较高气温时使用能延长残效期,在某种情况下还能提高药效。在最适合的植物生长条件下,而且植物大部分叶片新陈代谢水平高的时候,草铵膦的杀草作用更能充分发挥。用放射性标记草铵膦的试验结果表明,草铵膦具有由叶片基部向端部转移的良好能力,药剂由处理叶片向植株其他部分转移能力有限。然而,用几种单子叶和双子叶植物在温室里进行的试验,仍能观察到对新生叶片有转移作用的可能性;当用高粱进行田间试验时,也表明存在这种内吸转移的效果。 在草铵膦处理过的土壤上,随后种植各类作物,作物的生长不会受到伤害;残留量分析结果表明,草铵膦会很快被生物所降解。 在除草活性上,草铵膦对杂草也具有与百草枯相近的触杀性,只是杀草速度慢了一点,杀草范围窄了一点;但其杀草速度又要快于草甘膦,且可在植物木质部内进行传导,但不具有下行传导性,其速效性介于百草枯和草甘膦之间。 草铵膦具有杀草谱广、低毒、活性高、部分传导性和环境相容性好等特点,而且非常适合做抗性基因;在草铵膦抗性基因导入水稻、小麦、玉米、甜菜、烟草、大豆、棉花、马铃薯、番茄、油菜、甘蔗等20多种作物中,已成功种植耐草铵膦作物系列。这些耐草铵膦转基因作物不仅在美国普遍种植,而且随着转基因技术推广和应用,近年来已在亚洲、欧洲、澳洲等部分国家推广种植,由此草铵膦也成为全球第二大转基因作物除草剂。 长期以来,草铵膦成为与草甘膦和百草枯并存的非选择性除草剂品种,应用前景也十分广阔。由于草铵膦的开发比草甘膦和百草枯开发要晚,这时期除草剂的市场都被草甘膦和百草枯所占;此外,草铵膦的生产成本高,其销售价格比草甘膦和百草枯都要贵很多,草铵膦只能在草甘膦和百草枯的阴影下求生存,其在非选择性除草剂全球销售市场中只能屈居第三。 但是草铵膦也有其本身特点,利用草铵膦不具有下行传导性的特点也可作为市场的卖点来推广;由于这一特点,使草铵膦具有一定的选择性,在果园和葡萄园中用草铵膦除草时相对比草甘膦更安全;而使用草甘膦除草时,有可能通过损坏的树皮进入作物组织内易造成药害(伤根)。在防除果园等经济作物种植区,目前牛筋草的泛滥,在果树下、菜畦上、马路边随处可见其踪影,对牛筋草的防治与其自身特点及其抗药性增强有关;用草甘膦防除牛筋草几乎是无效的,而使用草铵膦药剂来防除牛筋草(或小飞蓬)等杂草却有特殊效果。 对于使用百草枯药剂防治杂草其触杀效果快,一般1天就能起到效果;但其缺点是持效期短,杂草易于返青,杀草不彻底。当使用草铵膦药剂除草,可以起到快速杀灭杂草,且具有杂草不易返青,又不伤及其他作物浅根的特点。 |
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