我国化学除草剂使用现状及对策

摘要 从我国化学除草剂的使用状况出发，探讨现今杂草化学防除面临的主要问题，并对系列问题的产生原因进行解释、剖析，给出可行性对策，预测化学除草剂研发与应用的新趋势。

关键词 除草剂；化学防治；农田杂草；问题；对策

中图分类号 S482.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）19-0133-02

1 我国化学除草剂使用现状

自20世纪50年代开始，除草剂的新品种和新剂型得到了长足发展，给杂草的防治也带来了一场革命，各农田经济作物产量不断增加。除草剂已取代人工、动物和机械防除等[1]方法，成为最为主要的杂草防治措施。

1.1 我国主要经济作物的杂草类别

据调查，我国农田杂草共有580种，其中恶性杂草15 种，重要杂草31种，以及区域性杂草23种[2]。据统计，全国农田杂草发生面积在0.73亿hm2以上，保守估计，杂草引起的粮食减产量至少在1 750万t以上。

水稻、小麦与玉米是我国最为重要的3种基本经济作物，2015年种植面积分别在3 000万、2 400万、3 800万hm2以上，总种植面积超过9 500万hm2；三者产量分别为2.1亿、1.3 亿、2.2亿t左右，总产量超过5.7亿t。其中，水稻田常见杂草24种，一般杂草97种，恶性杂草种类有稗、鸭舌草、千金子、空心莲子草等[3]。麦田杂草主要是阔叶杂草与禾本科杂草。近年来，麦田杂草群落和优势种发生变化，抗性禾本科杂草在部分地区多有发生，其中恶性杂草，如节节麦、雀麦、野燕麦、猪殃殃、泽漆、婆婆纳等[4]的发生越来越重。玉米田杂草危害主要是禾本科杂草，如麦苗、马唐、牛筋草等；阔叶杂草，如反枝苋、马齿苋和苍耳等[5]。

花生是我国的主要油料作物，在经济作物中占有重要地位，常年种植面积稳定在450万hm2，总产量在1 600万t左右。花生田发生的杂草危害主要以禾本科杂草为主，其量占花生田杂草总量的60%以上；其次为菊科、苋科、茄科、莎草科、十字花科等[6]。棉花作为我国另一重要的经济作物，其遭受的杂草危害十分严重，每年危害面积约占棉花种植面积的67%，导致棉田年减产25.5万t，平均减产15%[7]。据统计，我国棉田杂草种类繁多，共涉及25科60种，重要种类有苍耳、长芒苋、曼陀罗和宾州蓼等。

1.2 我国化学除草剂的使用及作用机制

近年来，我国化学除草剂的需求在逐步增加，其用量约占农药产品总用量的15%，而发达国家的化学除草剂用量比例所占份额更高，如美国，可达40%以上。现今，我国上市的化学除草剂有效成分已超过100种，使用量排名位于前几位的分别为莠去津、甲磺隆、咪唑乙烟酸、氟磺胺草醚、异f草松、甲氧咪草烟、唑嘧磺草胺、烟嘧磺隆、噻草酮和胺苯磺隆[8]。

化学除草剂种类多种多样，主要分类方式有2种。按疏导性分类，化学除草剂可分为触杀型与内吸传导型。触杀型是指药剂与杂草接触时，只杀死与药剂接触的部分，起到局部的杀伤作用，在植物体内不能传导，如百草枯；内吸传导型是指药剂被根系或茎叶吸收后，能够在植物体内输导，将药剂输送到其他部位，甚至遍及整个植株，如2，4-D丁酯、草甘膦等。按使用方法可分为茎叶处理剂与土壤处理剂。前者是指以茎叶处理法施用，通过杂草的茎叶或根系吸收，如盖草能、草甘膦等；后者以土壤处理法施用，通过杂草的根、芽吸收而发挥除草剂作用，如乙草胺、甲草胺、氟乐灵等。

化学除草剂的作用机制主要分为5类：一是生长调节剂类化学除草剂通过抑制植物内源激素，使植株中毒后表现为扭曲、变弯、致畸。其特点是效果快、价格低和杀草广谱，缺点是不死根，其代表农药有2，4-D丁酯、二甲四氯钠盐、麦草畏、二氯喹啉酸等。二是光合作用抑制剂多为触杀型、灭生性除草剂，如联吡啶类、百草枯和莠去津等。植株中毒后，斑点性失绿、黄化、枯萎死亡；或在植株出苗见光后产生中毒症状，植株中毒后从叶尖，叶脉先失绿，最终干枯死亡。三是氨基酸生物合成抑制剂，其通过抑制芳香族氨基酸生物合成或抑制支链氨基酸生物合成，进而抑制植株新叶生长，特点是植株中毒不死也不长，代表类别有草甘膦、苯磺隆等。四是脂肪生物合成抑制剂的作用分为2类，一种是幼苗生长抑制剂，表现为幼芽不长，芽扭曲，如乙草胺、敌稗；一种是引起杂草茎杆坏死，茎节点坏死，如精喹。五是细胞分裂抑制剂的典型作用是抑制植株细胞有丝分裂，抑制植株幼芽生长，不生次根，如氟乐灵。

2 我国农田化学除草剂使用中面临的问题

2.1 农田杂草种群演替加快，恶性杂草发生情况趋于恶化

由于化学除草剂只能针对指定种群杂草起到防治作用，而不同经济作物生长过程中，伴随生长的杂草种群亦有所不同，从而导致了农田杂草种群的轮番演变。例如，稻区种植区多单一使用丁草胺、乙草胺类除草剂[9]，该类除草剂能明显抑制稗草生长，但是对阔叶草和莎草的防治作用并不明显，这就导致了野荸荠、矮慈姑的漫生，甚至已成为部分稻田的恶性杂草。再如，小麦田中高发的日本看麦娘、普通看麦娘等杂草，需要骠马或磺酰脲类除草剂进行防治，但是该类化学除草剂的长期使用，使得小麦田的苣荬菜、D草、婆婆纳、田旋花、小旋花、刺儿菜等发生和危害加重，早熟禾、棒头草成为麦田中的主要种群。

2.2 抗性杂草发展速度加快

由于单一品种的除草剂长期使用，田间杂草已表现出不同程度的抗药性。自20世纪70年代起，该问题就引起了世界范围内的广泛关注[10]。近年来，我国不同地区的不同种类农田杂草对特定类别化学除草剂表现出了不同程度的抗药性。

四川省由于长期使用百草枯，使通泉草[11]对其产生抗药性增强；东北地区种植的主要经济作物为玉米，由于阿特拉津的长期使用，恶性杂草马唐[12]表现出明显抗药性；江苏南省太湖部分流域D草[13]危害加重，亦可归因于氯磺隆的长期使用。又如，磺酰脲类除草剂作为一种广泛应用的除草剂，已在我国使用了10余年，其大规模地作为混剂使用，加剧了稗草抗药性的增强。

2.3 长效除草剂的使用问题

长效除草剂是指对后茬作物造成伤害的一类除草剂，其可在土壤中长时间残留，一般可达2～3年以上，对连作或轮作农田作物造成的危害极大，严重时甚至引起作物绝产，被人们形象地比喻为“癌症田”[14]，给农业生产造成严重的损失。但该类化学除草剂的除草效果好，用药量少，杀草谱宽，并且价格低廉。

近年来，部分地区大面积使用甲磺隆、氯磺隆、普施特、豆磺隆、广灭灵、胺苯磺隆等除草剂，对防治各类草害发挥了重要作用，但其引发的问题也日益显现。另外，由于监管体系不完善，目前除草剂的复配偶有乱混、乱配现象，是造成药害事故发生的另一原因。以乙草胺和苄嘧磺隆的复配剂为例，据统计[15]，有24个登记品种。

长效除草剂在土壤中的降解过程主要通过化学、生物和物理3种作用[16]，微生物降解和化学水解在长效除草剂降解中发挥主要作用，而物理降解过程发挥辅助作用。微生物除草剂的降解作用主要发生在浅层土壤中，当微生物第1次接触某类除草剂时，不能立即发生降解过程，需要一个逐步适应的过程，这个过程叫作富集期。在此段时间内，微生物数量对数增加，酶活性增强，凡有利于土壤微生物生长的条件都能促进微生物对除草剂的降解速度，如土壤的水分、通气性、pH值、温度、有机质含量及营养水平等。化学水解过程，实为微生物诱导下发生的水解反应，这是除草剂在土壤中降解的重要过程，但该过程受土壤pH值的影响[17]，通常情况下pH值小于7，偏酸性情况下，水解过程发生；当pH值大于7，偏碱性情况下，水解过程停止。

2.4 化学除草剂使用过程中常见的其他问题

一是化学除草在旱田上的施用效果不佳，这是由于除草剂药效的发挥需要以水为介质的稳定环境条件。干旱本就造成农业作物减产，再加上除草剂的药效不能发挥，会大幅度降低农作物的产量。开发适用性更为广泛的新型除草剂，对于我国干旱高发区具有至关重要的作用。二是除草剂的使用存在误区。由于农业从业者的文化水平普遍不高，缺乏对除草剂的性质与作用的了解，加之相应的除草剂使用技术培训不到位，不合理使用与乱用除草剂的现象随处可见。如一种农药连续多年使用、除草剂选用盲目跟风、除草剂使用时用量模糊等。

3 对策

无公害农业与有机农业在全国范围内推行，绿色农业的概念深入人心，这对杂草科学工作者和农业技术从业者都提出了更高的要求和更大的挑战。

3.1 完善监管体系与加大监管力度并行

我国目前杂草种群监测工作不够完善，应加强区域性杂草的动态监测，开展田间杂草种群演替监测的技术研究，尤其应加强长效除草剂使用的监控与管理。如健全农村土地技术档案，在土地转包过程中，做好长效除草剂的登记存档。再如，根据各地区情况，制定不同的施药技术规范，做好可替代农药的示范与推广工作，降低长效除草剂造成的生态危害。

3.2 加快开发新型除草剂

面对严峻的生态环境挑战，需要开发符合市场需要的安全、高效、经济，同时又易于降解的新型除草剂。近期，除草剂的开发有如下特点：一是根据杂草和作物之间代谢机理的差异，开发新型酶抑制剂；二是用旋光活性除草剂代替外消旋除草剂，该类除草剂在自然环境下更易于降解；三是针对旱田而开发的，对使要依托为来自植物的内源激素，如乙烯、吲哚乙酸、赤霉素、细胞分裂素和脱落酸等。根据这些内源激素的化学结构，衍生合成了植物生长调节剂，如乙烯利、2，4-D、萘乙酸、苄氨基嘌呤等[18]。

3.3 加强技术推广与宣传工作

对于农业科技工作者，应加强化学除草防治的推广普及，主要工作重点应放在一次性化学除草技术的普及、化学除草施药的时期调整、干旱时期如何提高除草效率与新型高效施药器械的普及应用。对于农业从业人员，应定期开展农药知识培训与讲座，切实提高农药使用者对于农药种类的辨识、选择和安全使用等。

4 参考文献

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