草甘膦的特性、安全性及其应用评述

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1、草甘膦的特性、安全性及其应用评述戴宝江朱秦任新峰（南通江山农药化工股份有限公司）1971年Monsanto公司开发出在世界农业中具有划时代意义的广谱除草剂草甘膦(Glyphosate)，70年代中后期推出草甘膦异丙胺盐、胺盐与钠盐；ICI公司于1989年推出三甲锍盐。目前，草甘膦已成为世界上应用最广、产量最大的农药品种，其年销售额一直居农药之首。近年来，随着转基因抗草甘膦作物的发展，草甘膦用量逐年增加，不仅影响新品种的开发方向，而且对现有除草剂品种的市场格局也造成较大冲击。1草甘膦的性质与剂型1.1化学结构草甘膦是非常稳定的化合物

2、，其存在形态为酸及其盐：1.2物理化学性质草甘膦为白色、无味固体；密度1.74g/ml，熔点200℃（不分解），45℃蒸气压2.45×18-8KPa(1.84×10-7mmHg)；在25℃，pH5.7～9时贮存32d稳定。在25℃水中溶解度，草甘膦酸为15.7g/l（pH7）~11.6g/l（pH2.5），异丙胺盐为900g/l（pH7）~786g/l（pH4）。1.3剂型以草甘膦酸为基础将其加工成盐或酯，由于植物对酸的吸收差，高剂量，特别是低喷液量时草甘膦酸易沉淀，因此，酸的活性通常低于盐类。最常用的剂型是含异丙胺盐的“农达”(

3、Roundup)，此盐类显著溶于水；一般为可溶性液剂(SL)，含有效成分365g/l或480g/l。近年来，Monsanto公司推出高含量草甘膦的干制剂(94％)、可溶性粒剂及片剂。在草甘膦剂型加工中，表面活性剂及增效剂非常重要，硫酸铵及硫酸二铵是常用的活化剂。草甘膦异丙胺盐是一种弱酸，在溶液中能够解离，分子的阴离子部分是活性成分，它们能够在喷洒液中与其他阳离子如：Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Fe2+/3+缔合，形成植物不易吸收的盐类，而硫酸铵与硫酸二铵能够阻止此种拮抗性盐类产生，从而形成草甘膦-NH4+迅速被植物吸收。磷酸

4、盐、酒石酸以及乙二胺四醋酸均能增进草甘膦的活性。在草甘膦剂型中应充分重视表面活性剂。4有机硅表面活性剂在新西兰被指定为草甘膦必备助剂，它可诱导草甘膦迅速通过气孔被植物吸收，避免雨水淋洗，显著提高除草效果。最近，美国EPA接受了Hampshire化学公司生产的Ⅳ一酰基肌胺酸(甲替甲胺酸)及Ⅳ-酰基肌胺酸钠盐表面活性剂作为草甘膦剂型加工中的助剂，它们优于现有绝大多数表面活性剂。在转基因抗草甘膦作物田，根据作物种类可将草甘膦与该作物所使用的除草剂品种加工成混剂或进行混用。目前以草甘膦为主的混剂主要有(g/l)：FallowStar[草甘

5、膦+麦草畏(dicamba)]，Backdraft[草甘膦+咪唑喹啉酸(imazaquin)](149+178)，Extreme[草甘膦+咪唑乙烟酸(imazethapyr)](238+258)，StaplePlus[草甘膦+嘧草硫醚(pyrithiobac)](40.2+1.7)，CampaignandLamdmater(草甘膦+2，4-D)(108+192)，Fidlemaster(乙草胺+莠去津+草甘膦)(240+180+90)以及ReadyMasterATZ(莠去津+草甘膦)(240+180)等。2草甘膦的特性2.1独特的

6、作用靶标与作用机制与当前所有的除草剂品种不同，草甘膦有其独特的作用靶标和作用机制。草甘膦是一种氨基酸生物合成的抑制剂，其主要作用靶标是莽草酸酯合成途径(theshikimatepathway)中的5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸酯合成酶(EPSPS)。因为对EPSPS的抑制，使经其催化由磷酸烯醇丙酮酸(phosphoenolpyruvate，PEP)与莽草酸-3-磷酸(shikimate-3-phosphate，S3P)向5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸酯(5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate，EPSP)的

7、转变过程停止，从而抑制芳香氨基酸的生物合成。在植物体内，EPSPS主要存在于叶绿体和质体中，当有草甘膦时，草甘膦优先与EPSPS的活性位点结合，使后者发生构形上的变化，从而抑制其与PEP的结合和随后的生物催化反应。草甘膦的这种独特的作用靶标和作用机制，派生出许多其他的特性及它对动物的低毒性等，比如其杀草的广谱性，杂草不易对其产生抗性以及它对动物的低毒性等等。2.2良好的内吸性和极宽的杀草谱草甘膦属内吸传导型除草剂，植物的绿色部分均能吸收此药。它可被茎叶吸收向下传导，杀死多年生深根植物的地下根茎；也可在同一植株的不同分蘖间进行传导，

8、杀死未接触到药剂的分蘖或分枝。草甘膦属广谱灭生性除草剂，几乎能有效地防除所有一年生与多年生的禾本科、双子叶杂草及灌木等，能杀死世界上十大多年生深根性难除杂草。2.3杂草不易产生抗药性杂草与病虫害一样，也会对药物产生抗性。近年来，此问题日趋严重。19