除草剂杀草原理--除草剂的吸收与传导
(2012-08-10 15:31:23)
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通道除草剂木质部共质体角质层杂谈 |
一.除草剂的吸收
1.土壤处理除草剂的吸收
(1)根吸收根是土壤处理除草剂的主要吸收部位。除草剂易穿过植物根表皮层,溶解在水中的除草剂接触到根表面时,被根系连同水一起吸收。吸收过程是被 动的,即简单的扩散现象。根细胞吸收除草剂的速度与除草剂的脂溶性成正相关,具有极性的除草剂进入根细胞的速度较慢,而脂溶性的除草剂进入根细胞的速度较 快。根细胞对弱酸性的除草剂受土壤溶液的ph值的影响,在低ph值的情况下,吸收量大。
(2)幼芽吸收土壤处理除草剂除了被植物的根吸收外,也可被种子和未出土的幼芽(包括胚轴)吸收。在杂草出苗前,幼芽虽也有角质层,但其发育的程度比 地上部低,所以,它不是除草剂进入的有效障碍。出土的幼芽吸收除草剂的能力因植物的种类和除草剂品种不同而异。一般来说,禾草的幼芽对除草剂较敏感。二硝 基苯胺类、酰胺类、三氮苯类等均可通过未出土的幼芽吸收。除草剂对根、芽的联合作用为加成作用,即某种除草剂对根和芽分别作用的毒力和对根芽同时作用的毒 力相等。了解杂草和作物的根或芽对某种除草剂吸收的相对重要性能帮助我们有效、安全地使用该种除草剂。如以芽吸收为主的除草剂,将其施用在杂草芽所处在的 土层,可达到最大的除草作用。
2.茎叶处理除草剂的吸收
除草剂喷施到达植物叶片后,有如下几种情形发生:①药滴下滴到土壤中;②变成气体挥发掉;③被雨水冲走;④溶剂挥发后变成不定形或定性结晶沉积在叶 面;⑤脂溶性除草剂渗透到角质层后,滞留在脂质组分中;⑥除草剂被吸收,穿过角质层或透过气孔进入细胞壁和木质部等非共质体中,或继续进入共质体。
(1)角质层吸收所有植株地上部表皮细胞外覆盖着角质层,角质层的主要功能是防止植物水分损失,同时也是外源物质渗入和微生物入侵的有效屏障。茎叶处 理除草剂进入植物体内的最主要障碍也就是角质层。角质层发育程度因植物种类和生育期不同而异,即使在同一叶片的不同部位也有差异,同时也受到环境条件的影 响。角质层由蜡质、果胶和几丁质组成。蜡质是不亲水,分为外角质层蜡质和角质层蜡质(包埋蜡质)。
(2)气孔吸收除草剂可从气孔直接渗透到气孔室。气孔吸收量的大小受药液在叶片的湿润程度影响大,而受气孔张开的程度影响小。一般来说,气孔对除草剂 的吸收不很重要。气孔对除草剂的吸收的主要限制因子是药滴的表面张力。药液穿透气孔,表面张力需小于30mn/m2。然而,大多数农用除草剂药液的表面张 力在30-35mn/m2,很难通过气孔渗入。但有些表面活性剂的活性极高,如有机硅表面活性剂,可大大降低药液的表面张力。如在百草枯中加入这类表面活 性剂,则可提高气孔的吸收量。
(3)质膜吸收除了直接作用于质膜表面的除草剂,其它除草剂在达到作用位点时,必须通过质膜。大多数除草剂通过质膜是一种被动的扩散作用,不需要能 量。有些除草剂,如草甘膦,则需要能量。水溶性除草剂通过质膜的量与除草剂分子大小成负相关,而脂溶性除草剂通过质膜的量则与分子大小无关,而与脂溶 性成正相关。
3.剂型对除草剂吸收的影响
除草剂都是加上其它辅助成分加工成不同的剂型才施用的。把除草剂制成一定的剂型可提高叶面的湿润性和除草剂的穿透力,或提高剂型稳定性和抗雨水冲刷能 力,甚至可提高除草剂的活性。在剂型中添加的表面活性剂,除了可降低药液表面张力和接触角、提高湿润性、增加除草剂的附着面积外,还可能溶解外角质层蜡 质,有利于除草剂的穿透。表面活性剂还可能进入到角质层,改变角质层的理化性质,影响除草剂进入植物体的路经。表面活性剂本身也可能对植物细胞产生毒害作 用,从而提高除草剂处理的除草活性。除草剂施用后,由于水分和溶剂蒸发、挥发,药滴会很快干掉。在剂型中添加的助剂可使除草剂在药滴干燥后成为非结晶状 态。另外,助剂还可以使沉留在叶片上的除草剂周围保持一定水分,从而有利于叶片的吸收。
二.除草剂的传导
1.短距离传导除草剂被植物根、叶吸收后,必须在植物体内移动,才到达作用部位。有些除草剂从进入点到达作用部位所移动的距离很短,这类除草剂主要是 苗前处理剂、茎叶处理的光合作用抑制剂。例如,百草枯不需要远距离移动,只要进入含有叶绿素的细胞就发挥活性。.植物细胞壁和细胞膜不是除草剂移动的重要 障碍。一旦除草剂被植物吸收,在体内的短距离的移动就会发生。除草剂可随胞质流通过胞间连丝从一个细胞移动到另一个细胞,或通过扩散作用和水分质体流在非 共质体移动。根部吸收的除草剂在到达内皮层之前可通过非共质体和共质体传导。由于凯氏带的阻隔,通过内皮层时,只能从共质体传导。通过内皮层后,则又可经 非共质体和共质体传导。
2.长距离传导对很多苗后处理除草剂来说,长距离的传导才能更有效杀灭杂草,特别是多年生杂草。如果长距离传导的除草剂量不够,则杂草不能完全被杀 死,只部分枯死或生长受到抑制,杂草很快可恢复生长。除草剂通过木质部和韧皮部在植物体内进行长距离的传导。按在木质部和韧皮部的移动性,除草剂可分为四 大类:木质部可移动的、韧皮部可移动的、木质部和韧皮部均可移动的和不可移动的。这种分类是人为划分的,它并不能真正反映除草剂在植物体内的移动特性。因 为,所有除草剂都有能力在木质部和韧皮部移动,只是有的除草剂在木质部的移动量大于在韧皮部的移动量,有的除草剂则在韧皮部的移动量大于在木质部的移动 量。
(1)木质部传导木质部是非共质体,其功能是作为水、无机离子、氨基酸和其它溶质的传导通道。植物体内水势梯度影响到水在木质部的移动,从土壤?根? 茎?叶?空气,水势梯度由高到低。溶解在水中的除草剂随着蒸腾流从水势高的根部移动到水势低的叶片或生长点。大多数除草剂易在木质部移动,但由于如下原 因,并不是所有的除草剂都能在木质部移动:①除草剂被木质部和韧皮部的细胞成分所吸附;②除草剂被细胞器(如液泡、质体)所分隔;③除草剂和植物体内物质 发生共轭作用而不能在木质部移动。
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