掌握农药作用机理,科学用药,对抗药性治理至关重要。熟知农药作用机理确定合理配方也关系到农药登记的结果成败。本文一起了解下除草剂的分组情况。
除草剂作用机理分组是参考了国际除草剂抗性行动委员会(HRAC)分类规则,针对国内已登记农药有效成分进行的分组。对于具有多种作用机理的农药品种,以主要作用机理或作用位点进行分组编码。部分品种作用机理目前仍不明确,暂统一归入作用机理未知的类别。
按作用机理不同,除草剂分为35组,编号1~34和UN,其中7、8、11、16、17、20、21、25和26组在中国暂无产品登记,其余组别为:第1组 乙酰辅酶A羧化酶抑制剂;第2组 乙酰乳酸合成酶抑制剂;第3组 微管组装抑制剂;第4组 生长素模拟物;第5组 光合作用光系统Ⅱ抑制剂-D1丝氨酸264结合剂(及其它非组氨酸215结合剂);第6组 光合作用光系统Ⅱ抑制剂-D1组氨酸215结合剂;第9组 5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶抑制剂;第10组 谷氨酰胺合成酶抑制剂;第12组 八氢番茄红素脱氢酶抑制剂;第13组 脱氧-D-木酮糖磷酸合成酶抑制剂;第14组 原卟啉原氧化酶抑制剂;第15组 超长链脂肪酸合成酶抑制剂;第18组 二氢蝶酸合成酶抑制剂;第19组 生长素运输抑制剂;第22组 影响光合作用光系统Ⅰ电子传递;第23组 微管组织抑制剂;第24组 解偶联剂;第27组 对羟苯基丙酮酸双氧化酶抑制剂;第28组 二氢乳清酸脱氢酶抑制剂;第29组 纤维素合成抑制剂;第30组 脂肪酸硫酯酶抑制剂;第31组 丝氨酸苏氨酸蛋白磷酸酶抑制剂;第32组 茄尼基焦磷酸合成酶抑制剂;第33组 尿黑酸茄尼酯转移酶抑制剂;第34组 番茄红素环化酶抑制剂;第UN组 作用机理未知或不确定的除草剂。
表1 除草剂作用机理分组表
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分组代码 |
作用机理 |
化学结构类型 |
农药品种 |
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作用靶标 |
生理生化反应 |
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第1组 |
乙酰辅酶A羧化酶抑制剂 |
抑制乙酰辅酶A羧化酶活性,影响脂肪酸合成,阻断新膜成分磷脂的产生,杂草植株细胞生长停滞,分生组织坏死,最终导致死亡 |
环己烯酮类 |
烯草酮、烯禾啶、三甲苯草酮 |
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芳氧苯氧丙酸酯类 |
炔草酯、氰氟草酯、禾草灵、高效氟吡甲禾灵、噁唑酰草胺、喹禾灵、唑啉草酯、氟吡甲禾灵、精吡氟禾草灵、精噁唑禾草灵、精喹禾灵、喹禾糠酯、噁草酸 |
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苯基吡唑啉类 |
唑啉草酯 |
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第2组 |
乙酰乳酸合成酶抑制剂 |
抑制乙酰乳酸合成酶活性,阻碍支链氨基酸缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸合成,杂草植株生长受到抑制,逐渐死亡。致死机理尚不明确 |
咪唑啉酮类 |
甲氧咪草烟、甲咪唑烟酸、咪唑烟酸、咪唑喹啉酸、咪唑乙烟酸 |
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三唑并嘧啶1类 |
氯酯磺草胺、双氯磺草胺、双氟磺草胺、唑嘧磺草胺 |
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三唑并嘧啶2类 |
五氟磺草胺、啶磺草胺 |
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三唑啉酮类 |
氟唑磺隆、噻酮磺隆 |
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磺酰脲类 |
苄嘧磺隆、酰嘧磺隆、氯嘧磺隆、醚磺隆、乙氧磺隆、啶嘧磺隆、氟吡磺隆、甲酰氨基嘧磺隆、氯吡嘧磺隆、甲基碘磺隆钠盐、甲基二磺隆、嗪吡嘧磺隆、烟嘧磺隆、嘧苯胺磺隆、丙嗪嘧磺隆、吡嘧磺隆、砜嘧磺隆、甲嘧磺隆、苯磺隆、噻吩磺隆、三氟啶磺隆钠盐、氟胺磺隆、单嘧磺隆、单嘧磺酯 |
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磺酰苯胺类 |
氟酮磺草胺 |
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嘧啶苯甲酸类 |
双草醚、嘧啶肟草醚、环酯草醚、嘧草醚、异丙酯草醚、丙酯草醚 |
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第3组 |
微管组装抑制剂 |
与微管蛋白结合形成复合物,抑制微管组装端的微管聚合,影响纺锤丝形成,使细胞有丝分裂停滞于前期或中期,细胞极性丧失,杂草根尖肿胀,植株生长受到抑制,最终死亡 |
二硝基苯胺类 |
仲丁灵、氨氟乐灵、二甲戊灵、氟乐灵 |
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苯甲酰胺类 |
炔苯酰草胺 |
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第4组 |
生长素模拟物 |
与内源生长素作用相似,通过刺激膜结合ATP酶质子泵的活性酸化细胞壁,诱导细胞伸长。低浓度时,刺激RNA聚合酶,导致RNA、DNA和蛋白质生物合成异常增加,细胞分裂和生长失控,维管组织破坏;高浓度时,抑制分生组织细胞分裂和生长。杂草植株畸形,最终死亡 |
苯氧羧酸类 |
2,4-滴、2,4-滴丁酸、2甲4氯、2,4-滴二甲胺盐、2,4-滴钠盐、2,4-滴异辛酯、2甲4氯二甲胺盐、2甲4氯钠、2甲4氯异丙胺盐、2甲4氯异辛酯 |
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6-氯吡啶甲酸类 |
氯氨吡啶酸、二氯吡啶酸、氨氯吡啶酸 |
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6-芳基吡啶甲酸类 |
氯氟吡啶酯、氟氯吡啶酯、 |
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喹啉羧酸类 |
二氯喹啉酸 |
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苯甲酸类 |
麦草畏 |
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吡啶氧羧酸类 |
氯氟吡氧乙酸、三氯吡氧乙酸、氯氟吡氧乙酸异辛酯、三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯 |
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未分类 |
草除灵 |
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第5组 |
光合作用光系统Ⅱ抑制剂-丝氨酸264结合剂(及其它非组氨酸215结合剂) |
在叶绿体类囊体膜中光合作用光系统Ⅱ复合体上,与D1蛋白264位丝氨酸及215位非组氨酸结合,阻碍电子自质体醌QA传递至质体醌QB,进而抑制光合作用。过剩的电子激发形成三线态叶绿素,其与基态氧相互作用形成单线态氧。三线态叶绿素和单线态氧都可从不饱和脂质中提取氢,产生脂质自由基并引发脂质过氧化,细胞质外渗,叶绿素和类胡萝卜素损失,杂草叶片黄化、干枯、死亡 |
三嗪类 |
莠灭净、莠去津、氰草津、扑草净、西玛津、特丁津、特丁净、西草净 |
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脲类 |
绿麦隆、敌草隆、异丙隆、丁噻隆 |
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三嗪酮类 |
环嗪酮、苯嗪草酮、嗪草酮、 |
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脲嘧啶类 |
除草定 |
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苯基氨基甲酸酯类 |
甜菜安、甜菜宁 |
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酰胺类 |
敌稗 |
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三唑酮类 |
氨唑草酮 |
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第6组 |
光合作用光系统Ⅱ抑制剂-D1组氨酸215结合剂 |
在叶绿体类囊体膜中光合作用光系统Ⅱ复合体上,与D1蛋白215位组氨酸结合,阻碍电子自质体醌QA传递至质体醌QB,进而抑制光合作用。过剩的电子激发形成三线态叶绿素,其与基态氧相互作用形成单线态氧。三线态叶绿素和单线态氧都可从不饱和脂质中提取氢,产生脂质自由基并引发脂质过氧化,细胞质外渗,叶绿素和类胡萝卜素损失,杂草叶片黄化、干枯、死亡 |
腈类 |
溴苯腈、辛酰碘苯腈、辛酰溴苯腈 |
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苯并噻嗪酮类 |
灭草松 |
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第7组 |
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第8组 |
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第9组 |
烯醇丙酮酰莽草酸磷酸合成酶抑制剂 |
抑制莽草酸途径中5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶活性,阻止芳香族氨基酸色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸合成,进而影响蛋白质和其他多种生物合成途径,杂草生长点受到抑制,最终死亡 |
有机磷类 |
草甘膦、草甘膦铵盐、草甘膦二甲胺盐、草甘膦钾盐、草甘膦钠盐、草甘膦异丙胺盐 |
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第10组 |
谷氨酰胺合成酶抑制剂 |
抑制谷氨酰胺合成酶活性,阻碍谷氨酸和氨转化为谷氨酰胺,导致氨积累。积累的氨降低膜pH梯度使光磷酸化解偶联、抑制光合作用光系统I和光合作用光系统Ⅱ、破坏细胞,杂草植株黄化、干枯、死亡 |
次膦酸类 |
草铵膦、精草铵膦 |
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第11组 |
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第12组 |
八氢番茄红素脱氢酶抑制剂 |
抑制八氢番茄红素脱氢酶活性,影响类胡萝卜素合成。类胡萝卜素匮乏,导致三线态叶绿素和单线态氧不能及时被清除而积累,继而诱发产生脂质自由基并引起脂质过氧化,细胞质外渗,叶绿素遭到破坏,杂草叶片白化、干枯、死亡 |
苯基醚类 |
吡氟酰草胺、氟吡酰草胺 |
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N-苯基杂环类 |
氟咯草酮 |
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二苯基杂环类 |
氟啶草酮、呋草酮 |
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第13组 |
脱氧-D-木酮糖磷酸合成酶抑制剂 |
抑制脱氧-D-木酮糖磷酸合成酶活性,影响质体醌PQ生物合成,间接抑制八氢番茄红素脱氢酶活性,影响类胡萝卜素合成,诱发产生脂质自由基并引起脂质过氧化,细胞质外渗,叶绿素遭到破坏,杂草叶片白化、干枯、死亡 |
异噁唑啉酮类 |
二氯异噁草酮、异噁草松 |
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第14组 |
原卟啉原氧化酶抑制剂 |
在叶绿体内抑制原卟啉原氧化酶活性,阻碍原卟啉原IX氧化成原卟啉IX,积累的原卟啉原IX渗至细胞质中。在细胞质内,原卟啉原IX被迅速氧化成原卟啉IX,继而在光照条件下与基态氧相互作用形成单线态氧,诱发产生脂质自由基并引起脂质过氧化,细胞膜损坏,细胞质外渗,杂草叶片呈现坏死斑,干枯,死亡 |
N-苯基-酰亚胺类 |
丙炔氟草胺、嗪草酸甲酯、环戊噁草酮、苯嘧磺草胺 |
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二苯醚类 |
三氟羧草醚、氟磺胺草醚、乳氟禾草灵、乙氧氟草醚、乙羧氟草醚 |
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N-苯基-三唑啉酮类 |
唑草酮、甲磺草胺 |
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N-苯基-噁二唑酮类 |
噁草酮、丙炔噁草酮 |
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苯基吡唑类 |
吡草醚 |
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吡唑吡唑类 |
双唑草腈 |
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第15组 |
超长链脂肪酸合成酶抑制剂 |
在内质网的微粒体上,抑制超长链脂肪酸合成酶活性,阻碍18个碳原子及以上脂肪酸的合成,影响蜡质和质膜的形成。杂草出苗受到抑制,继而死亡 |
α-氯乙酰胺类 |
乙草胺、甲草胺、丁草胺、吡唑草胺、异丙甲草胺、丙草胺、毒草胺、异丙草胺、克草胺、精异丙甲草胺 |
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硫代氨基甲酸酯类 |
哌草丹、禾草敌、禾草丹、野麦畏 |
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苯并呋喃类 |
乙氧呋草黄 |
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异噁唑啉类 |
砜吡草唑 |
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α-氧乙酰胺类 |
苯噻酰草胺、氟噻草胺 |
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α-硫代乙酰胺类 |
莎稗磷 |
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第16组 |
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第17组 |
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第18组 |
二氢蝶酸合成酶抑制剂 |
抑制二氢蝶酸合成酶活性,阻碍叶酸合成,进而影响DNA和RNA合成、氨基酸和蛋白质代谢,杂草植株生长受到抑制,死亡 |
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第19组 |
生长素运输抑制剂 |
阻碍吲哚乙酸的极性运输,导致分生组织中吲哚乙酸积累,破坏内源生长素平衡,阔叶杂草迅速偏上性生长,禾本科杂草生长迟缓 |
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第20组 |
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第21组 |
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第22组 |
影响光合系统Ⅰ电子传递 |
除草剂本身截获光合作用光系统Ⅰ电子被还原成自由基,继而还原分子氧形成超氧化物自由基。超氧化物自由基在超氧化物歧化酶的作用下与自身反应,形成过氧化氢。过氧化氢和超氧化物反应生成羟基自由基。羟基自由基破坏膜脂肪酸和叶绿素,引发脂质过氧化,破坏杂草细胞膜完整性,细胞质泄漏,杂草叶片迅速干枯,死亡 |
吡啶盐类 |
敌草快、敌草快二氯盐 |
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第23组 |
微管组织抑制剂。 |
影响微管组织聚合,使染色体向多极移动,细胞丝分裂不能正常进行,杂草生长受到抑制,最终死亡 |
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第24组 |
解偶联剂 |
使呼吸链中电子传递所产生的能量以热的形式散发,阻止ADP磷酸化产生ATP。细胞膜被破坏,杂草迅速干枯、死亡 |
二硝基苯酚类 |
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第25组 |
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第26组 |
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第27组 |
对羟苯基丙酮酸双氧化酶抑制剂 |
抑制对羟苯基丙酮酸双氧化酶活性,使4-羟苯基丙酮酸氧化脱羧转变为尿黑酸的合成途径受阻,进而影响质体醌PQ生物合成,间接抑制八氢番茄红素脱氢酶活性,影响类胡萝卜素合成,诱发脂质自由基并引起脂质过氧化,细胞质外渗,叶绿素遭到破坏,杂草叶片白化、干枯、死亡 |
三酮类 |
双环磺草酮、硝磺草酮、磺草酮、环磺酮、呋喃磺草酮,喹草酮 |
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吡唑类 |
苯唑草酮、环吡氟草酮、苯唑氟草酮、三唑磺草酮、双唑草酮 |
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异噁唑类 |
异噁唑草酮 |
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第28组 |
二氢乳清酸脱氢酶抑制剂 |
抑制二氢乳清酸脱氢酶活性,干扰二氢乳清酸氧化为乳清酸,进而影响嘧啶生物合成,杂草生长发育停滞,最终死亡 |
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第29组 |
纤维素合成抑制剂 |
阻止纤维素生物合成,破坏细胞壁,杂草生长发育受到抑制,最终死亡 |
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第30组 |
脂肪酸硫酯酶抑制剂 |
抑制脂肪酸硫酯酶活性,影响脂肪酸从酰基载体蛋白释放,不能正常合成脂肪酸,杂草生长受到抑制,最终死亡 |
二苯基杂环类 |
噁嗪草酮 |
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第31组 |
丝氨酸苏氨酸蛋白磷酸酶抑制剂 |
抑制丝氨酸苏氨酸蛋白磷酸酶活性,影响丝氨酸和苏氨酸残基上的磷酸基团的添加或去除,干扰蛋白质磷酸化和去磷酸化的调控,破坏细胞增殖、细胞周期调控、细胞分化、细胞凋亡等生物过程的信号传导,杂草生长受到影响,最终死亡 |
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第32组 |
茄尼基焦磷酸合成酶抑制剂 |
抑制茄尼基焦磷酸合成酶活性,影响异戊烯基焦磷酸和二甲基烯丙基焦磷酸生成茄尼基焦磷酸,导致质体醌PQ水平急剧下降,间接影响八氢番茄红素脱氢酶生物合成,进而影响类胡萝卜素的生物合成,杂草植株白化,最终死亡 |
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第33组 |
尿黑酸茄尼酯转移酶抑制剂 |
抑制尿黑酸茄尼酯转移酶活性,影响尿黑酸的异戊烯化和脱羧形成2-甲基-6-茄烷基-1,4-苯并喹醇,从而影响质体醌PQ的合成,间接影响八氢番茄红素脱氢酶生物合成,进而影响类胡萝卜素的生物合成,杂草植株白化,最终死亡 |
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第34组 |
番茄红素环化酶抑制剂 |
抑制番茄红素环化,进而影响类胡萝卜素的生物合成,杂草植株白化,最终死亡 |
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UN |
未知作用机理 |
季铵类 |
季铵类 |
野燕枯 |
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乙酰胺类 |
乙酰胺类 |
敌草胺 |
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