杂草对除草剂吸收原理分析.docx

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1、杂草对除草剂吸收原理分析除草剂必须被杂草吸收和在体内运转并与作用靶标结合后，才能发挥其生理与生物化学效应，干扰杂草的代谢作用，导致杂草死亡，由于除草剂品种特性及使用方法不同，杂草对其吸收及运转途径也不同。1.1 茎叶吸收叶片是吸收除草剂的重要部位，凡苗后茎叶处理除草剂主要通过叶片吸收而进入植物内部。除草剂在叶片上的粘着与展布情况决定于叶表面的可湿润性和溶液的表面张力。单位叶面积上除草剂雾滴实际覆盖面积影响药效，通常，叶面处理剂的雾滴覆盖密度要比土壤处理剂或杀虫剂、杀菌剂要大些。落于叶表面的雾滴必须通过以下几个阶段进入细胞质。渗入蜡质（角质）；渗入表皮的细胞壁；进入质膜；释放于细胞质中。角质层是

2、覆盖于叶片表皮细胞的蜡质形成物，它是一种均匀、连续、少孔隙的半透性膜，不溶于水及大多数有机溶剂，其组成与结构导致既具有亲脂途径,也具有亲水途径。除草剂通过角质层的扩散有三种途径：（1）通过分子间隙渗入;（2）水溶液溶质通过水与类脂物之间充水的果胶通道移动，这是水溶性溶质扩散的主要途径；（3）油与油溶性物资直接通过蜡质部分移动，这是油类与油溶性物质直接通过的主要途径。除草剂渗入角质层是一种物理过程，直接受植株含水量、PH、载体表面张力、雾滴大小、除草剂分子的特性以及角质层构造与厚度等因素的影响。首先，除草剂的极性是一个关键因素，极性中等的除草剂分子比非极性或高度极性的分子易于渗入角质层，完全非极

3、性的分子积累于角质层的蜡质成分中而不能通过，极性过强的除草剂分子与水具有高度亲合性亦不易渗入。其次，未解离的除草剂分子比其离子易于渗入。极性与非极性除草剂进入叶片的通道.（图1）叶片表皮细胞的外细胞壁与角质层之间没有明显界限，渗入角质层的除草剂是通过外壁胞质连丝而通过细胞壁的，通常水溶性物质易于通过细胞壁，而亲脂性物质渗入细胞壁要比通过角质层更为困难。图1叶片角质层一细胞壁一质膜的构造与除草剂的吸收通过细胞壁的除草剂分子或离子被吸附于质膜外表面，再通过扩散作用穿过质膜或借助于质膜内陷形成小泡而通过细胞啜入进入细胞质中。水溶性分子通过质膜的速度与其分子大小负相关，脂溶性分子通过质膜的速度与其脂溶

4、性正相关,与分子大小无关。通过质膜的除草剂停留于细胞质或液泡中，或者再通过胞质流动向植株其它部位运转。除草剂通过原生质膜所需要的能量来自于线粒体内氧化磷酸化作用及叶绿体内光和磷酸化作用，进入细胞内的除草剂则通过共质体中胞质流动从细胞向细胞移动。此外，除了角质层的渗透作用外，一些除草剂的气体、乳油及表面张力小的水溶液也可以通过气孔进入。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30mNm2o然而，大多数农用除草剂药液的表

5、面张力在30-35mNm2,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。如在除草剂中加入这类表面活性剂，则可提高气孔的吸收量。由气孔进入，在喷药后短时间内起重要作用，但在较长时间内仍以渗透作用为主。1.2 根系吸收根是土壤处理除草剂的主要吸收部位。根系具有很大的吸收表面，随着幼苗的生长，根系体积与表面积不断扩大。一株生长4个月的黑麦草总根长可达626km,表面积达233A加上根毛可超过638这样的根系可以从土壤中吸收大量的水与营养物质，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

6、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。表皮细胞皮层细胞内皮层细胞中柱细胞凯氏带图2除草剂进入植物根内的途径（E.Eps（in.1973）分子进入细胞壁（非共质体），通过凯氏带扩散进入木质部O分子进入原生体（共质体），通过胞间连丝从细胞进入韧皮部X分子既能进入细胞壁（非共质体），也能进入原生体（共质体），最终进入木质部与韧皮部.除草剂从根部进入植物体内有三个途径：即经质外体系、共质体系与质外一一共质体系（图2）。经质外体系途径是除草剂先在细胞壁中移动，中

7、间经过凯氏带而进入木质部。经共质体途径是除草剂最先穿过细胞壁，然后进入表皮层与皮层的细胞原生质中，通过胞间连丝在细胞间移动，经内皮层、中柱达到韧皮部。质外一共质体系途径，基本上和经共质体途径相同，不过药剂在通过凯氏带后，可能再进入细胞壁而到达木质部。根部一般不含角质层，且以相对多的游离间隙形成较大的吸附表面，因此根系对除草剂的吸收比叶片容易，吸收极性化合物比较容易，非极性化合生较困难,除草剂经根部质外体系进入植物体内，较共质体系进入重要。因为质外体系能借助木质部的蒸腾液流，将除草剂快速向上移动；而共质体系主要在韧皮部，向上输导是有限的。土壤溶液中的除草剂分子或离子接触分生组织区的根毛后，通过扩

8、散作用进入根内，根系吸收与除草剂浓度直线相关，开始阶段吸收迅速，其后逐步下降。从开始吸收至达到最大值所需时间因除草剂品种及杂草种类而异，施药后在杂草吸收的初期阶段,保证土壤含水量可以促进吸收，从而提高除草效果。1.3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，禾本科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，通常，禾本科杂草主要是通过幼芽的胚芽鞘吸收，而阔叶杂草则以幼芽的下胚轴吸收为主。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。