除草剂分类与使用方法PPT课件.ppt

《除草剂分类与使用方法PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《除草剂分类与使用方法PPT课件.ppt（246页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、关于除草剂分类和使用方法第一张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月一、一、What is the weeds?第一节第一节 概概 述述 第二张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月主要指田间杂草对农作物产量和品质方面所造成的损失。有些杂草，全株或一部分有毒，混入粮食或饲料中，能引起人畜中毒；有特殊气味的杂草，混入饲草中饲养乳畜，能使乳品变质改味，降低使用价值。由刺芒的杂草，往往影响家畜的健康和皮毛质量。杂草的危害性：1.直接：第三张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月（1）生长在田间的杂草生长在田间的杂草：夺取水分、养料、日光的能力作物，强烈抑制作物的生长发育；（2）寄生

2、杂草寄生杂草：直接吸收作物体内的营养物质，严重影响作物的产量和品质。第四张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月FAO统计统计：全世界因草害，作物减产达：全世界因草害，作物减产达200亿美元。亿美元。美国美国：病、虫、草害的损失减产达：病、虫、草害的损失减产达120亿亿美元，其中虫害美元，其中虫害28%、病害、病害27%、线虫、线虫3%、草害草害42%。中国中国：15亿亩耕地中，草害面积达亿亩耕地中，草害面积达3亿亩亿亩以上，仅陕西野燕麦危害导致减产以上，仅陕西野燕麦危害导致减产1亿多亩以亿多亩以上，减产粮食上，减产粮食150亿斤。亿斤。第五张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月

3、主要指助长病、虫的发生与蔓延等方面所造主要指助长病、虫的发生与蔓延等方面所造成的损失。田间、地边、路旁等处的杂草，是病、成的损失。田间、地边、路旁等处的杂草，是病、虫栖息的场所，可诱发某些病、虫害的发生与蔓虫栖息的场所，可诱发某些病、虫害的发生与蔓延。延。野燕麦：赤霉病；芥菜：甘蓝菌核病和棉蚜、萝卜蚜寄主；紫花地丁：棉蚜的交替寄主。2.间接：第六张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月 在小麦的机械收获作业中，常因杂草量大而影响机械收获的速度和质量，加大作业成本，减少经济效益。3.其他影响第七张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月 如何控制和消灭草害，是当前农业生产中亟待解决的一

4、个问题。第八张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月1919世世纪纪末末期期：M.L.BonnetM.L.Bonnet发发现现硫硫酸酸铜铜能能防防治治麦麦田田十十字字花花科科一一些些杂杂草草，开开始始了了人人们们对对化化学学除除草的探索。草的探索。直直到到2020世世纪纪3030年年代代初初，使使用用的的除除草草剂剂都都是是无无机机金金属属盐盐和和酸酸（硫硫酸酸亚亚铁铁、氯氯酸酸钠钠、硫硫酸酸及及砷砷化化物物），它它们们的的除除草草作作用用主主要要是是依依靠靠其其腐腐蚀蚀性性，因因此此，用用量量大大、选选择择性性差差、杀杀草草谱谱窄窄、成成本本高高、使使用不便。用不便。二、二、Devel

5、opment of weeds chemical control 除草剂发展史上的重要事件：第九张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月19321932年年，选选择择性性除除草草剂剂二二硝硝酚酚与与地地乐乐酚酚的的出出现，开始进入了有机合成化合物领域；现，开始进入了有机合成化合物领域；地乐消Dinoseb DNOC1932年，法国 第十张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月1942年，2,4-D问世，开创了除草剂发展的新纪元。第十一张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月19511951年年发发现现灭灭草草隆隆(monuron)(monuron)后后，促促使使迅迅速速合合成

6、成与与试试验验了许多个脲类化合物，因为脲分子易被多种取代基取代。了许多个脲类化合物，因为脲分子易被多种取代基取代。19521952年年发发现现了了均均三三氮氮苯苯的的活活性性，19581958年年开开发发的的莠莠去去津津（atrazineatrazine）在在除除草草剂剂的的杀杀草草谱谱上上得得到到突突破破，其其杀杀草草谱谱明明显显扩扩大大，使使均均三三氮氮苯苯类类得得到到了了很很大大的的发发展展，所所有有均均三三氮氮苯苯类类都都是是在在三三氮氮苯苯环环2 2，4 4位位有有取取代代基基，导导致致迅迅速速开开发发出出一一系列新品种系列新品种19601960年年发发现现敌敌稗稗（propanil

7、propanil）是是除除草草剂剂选选择择性性的的重重要要突突破破，从从植植物物不不同同科科间间选选择择性性发发展展到到属属间间选选择择性性，促促进进了了一一系系列列防防除除单单一一杂杂草草的的除除草草剂剂燕燕麦麦灵灵（barbanbarban），新燕灵（新燕灵（carbynecarbyne）等品种的开发。）等品种的开发。第十二张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月19651965年年ICIICI公公司司发发现现了了联联吡吡啶啶类类除除草草剂剂百百草草枯枯（paraquatparaquat）和和敌敌草草快快（biquatbiquat）的的除除草草活活性性，促促进进了吡啶酮类除草剂发展。

8、了吡啶酮类除草剂发展。2020世世纪纪7070年年代代中中期期发发现现禾禾草草灵灵(disclofop-methyl)(disclofop-methyl)的的除除草草活活性性后后，通通过过结结构构改改造造及及衍衍生生合合成成，很很快快开开发发出出芳氧苯氧丙酸及环己烯二酮类除草剂。芳氧苯氧丙酸及环己烯二酮类除草剂。19741974年年发发现现草草甘甘膦膦（glyphosateglyphosate，rounduproundup），促促进进了了有有机机磷磷除除草草剂剂的的发发展展，为为除除草草剂剂新新品品种种的的筛筛选选和和合合成成开开创创了了新新的的途途径径。通通过过对对微微生生物物制制剂剂的的研

9、研究究，开开发发出出了了有有机机磷磷除草剂双丙氨膦除草剂双丙氨膦(bialaphos)(bialaphos)。第十三张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月19791979年年磺磺酰酰脲脲类类除除草草剂剂氯氯磺磺隆隆(chlorsulfuron)(chlorsulfuron)发发现现后后，使使除除草草剂剂进进入入到到超超高高效效阶阶段段，因因其其具具有有高高效效，低低毒毒，选选择择性性强强和和应应用用量量低低等等特特点点，在在农农业业生生产产上上得得到到广广泛泛应应用用；同同时时此此类类除除草草剂剂作作用用靶靶标标为为乙乙酰酰乳乳酸酸合合成成酶酶（ALSALS），因因此此同同一一靶靶标标

10、的的乙乙酰酰乳乳酸酸合合成成酶酶抑抑制制剂剂如如咪咪唑唑啉啉酮酮类类，三三唑唑并并嘧嘧啶啶，嘧嘧啶啶醚醚类类等等也也相相继继得得到开发并在农业生产上广泛应用。到开发并在农业生产上广泛应用。2020世世纪纪9090年年代代后后，除除草草剂剂品品种种开开发发逐逐步步进进入入低低谷谷，目目前前商商品品化化品品种种年年增增长长约约0.10.1，新新的的活活性性化化合合物物的的发发现现难度大大增加。难度大大增加。第十四张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月 美国以除草剂为主，占美国以除草剂为主，占45%45%；欧洲占欧洲占26.3%26.3%；远东远东14.9%;14.9%;中国占中国占8.9%

11、8.9%。目前状况:第十五张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月高效高效省工省工增产增产机械化作业。机械化作业。化学除草剂的优点：第十六张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月 分类方式很多，主要以作用方式、分类方式很多，主要以作用方式、作物体内的传导性、使用方法和化学作物体内的传导性、使用方法和化学结构等进行分类。结构等进行分类。第二节第二节除草剂的分类和使用方法除草剂的分类和使用方法第十七张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月 该类除草剂对植物缺乏选择性或选择性小，因此使用时不能将它们直接喷到生育期的作物田内，否则草、苗均受到伤害或死亡。如百草枯、草甘磷、五氯酚钠。可

12、用于休闲地、田边与路边、机场等，也可利用“时差”或“位差”来选择性除草。一、一、根据作用方式根据作用方式1.非选择性除草剂：非选择性除草剂：第十八张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月 在一定的剂量范围内，有些除草剂能杀死某些杂草，而对另一些杂草无效；对一些作物安全，但对另一种作物有害。可以简单点来说，就是只杀杂草而不伤作物，甚至只杀某一类杂草，如2,4-D、苯磺隆2.选择性除草剂：选择性除草剂：第十九张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月 如典型的选择性除草剂如典型的选择性除草剂2,4-D2,4-D，当其用，当其用量过大或过早时，就可能成为灭生性除草量过大或过早时，就可能成为

13、灭生性除草剂。剂。相反，五氯酚钠属于非选择性除草剂，相反，五氯酚钠属于非选择性除草剂，但当其使用得当，也可成为选择性除草剂。但当其使用得当，也可成为选择性除草剂。选择性是相对的，这与用药量及植物发育阶段等因素密切相关。第二十张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月 接触到植物后，可渗入到植物体内，通过植物的输导组织，由局部传遍全株，破坏植物的正常生理机能而造成死亡。例如燕麦灵等，可被根、茎、叶、芽鞘吸收。二、根据植物体内的传导性二、根据植物体内的传导性1.传导型除草（内吸性）传导型除草（内吸性）第二十一张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月苯氧羧酸类：2,4-D均三氮苯类：西玛津

14、取代脲类：敌草隆、绿草隆第二十二张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月只限于接触部位的伤害，如百草枯、敌稗。2.非传导型除草剂非传导型除草剂第二十三张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月主要是茎茎叶叶处处理理剂剂：适宜在作物生育期使用，可将除草剂直接喷洒与植株叶面或全株。例如敌稗。土土壤壤处处理理剂剂：一般在作物播种前或播种后出苗前，将药剂施于土壤或土壤表面，消灭杂草幼芽或幼苗。三、三、根据使用方法根据使用方法第二十四张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月（1）播前土表处理：主要在稻田，旱地少用，如插秧前；（2）播前混土处理：避免挥发和光解，达到提高药效、延长持效期目的

15、。（一）（一）土壤处理法土壤处理法1.播前土壤处理第二十五张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月2.播后苗前土壤处理利用利谷隆、敌草隆防除大豆田（播种深）杂草（土壤表层）。第二十六张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月3.苗后土壤处理如水稻插秧后使用丁草胺、杀草丹。主要对萌发期杂草有效，对已经长出的杂草则效果很差，需进行茎叶处理。第二十七张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月要求除草剂杀草谱广，易被杂草吸收；持效期要短，落入土壤中不影响作物出苗或生长。存存在在的的问问题题：仅能消灭已长出的杂草，对施药后出苗的杂草无效。如草甘磷、百草枯等。（二）（二）茎叶处理茎叶处理1.

16、播前茎叶处理第二十八张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月要求除草剂具有高度的选择性，可直接喷洒；否则要求用定向喷雾和保护装置施药。2.生长期茎叶处理第二十九张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月土壤处理：土壤处理：一般采用喷粉(旱地)、也可拌毒土撒施。但对水田，大多用撒施法施药。茎叶处理：茎叶处理：大多采用喷雾。第三十张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月（1）先喷除草剂处理土壤，然后覆盖地膜；（2）杀草药膜：是一种含除草剂的塑料透光药膜（将药剂喷涂或浸压在薄膜一面，与水滴一起转移到土壤表层或一定深度而发挥作用。此外施药方法上还有地膜施药第三十一张，PPT共二百四十六

17、页，创作于2022年6月要求：具备特殊的选择性或是适当的使用方式而获得。第三节第三节除草剂选择性作用原理除草剂选择性作用原理第三十二张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月利用作物和杂草现在土壤中或空间位置的差异而获得的选择性。一、位差选择与时差选择（人为选择）（一）位差选择（一）位差选择第三十三张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月 利利用用作作物物和和杂杂草草的的种种子子或或根根系系在在土土壤壤中中分分布布的的深深度度不不同同而而获获得得的的选选择择性性。为为达达到到此此目的，有以下施药方法。目的，有以下施药方法。1.土壤位差选择土壤位差选择第三十四张，PPT共二百四十六页，

18、创作于2022年6月 利利用用除除草草剂剂被被吸吸附附固固着着在在表表土土层层（1 12cm2cm深深度度）而而不不向向深深层层渗渗透透的的特特点点（形形成成一一层层毒毒土土层层），抑抑制制表表土层内杂草的萌发或杀死刚萌发的杂草。土层内杂草的萌发或杀死刚萌发的杂草。而而作作物物种种子子位位于于毒毒土土层层下下面面，因因而而能能正正常常萌萌发发；作作物物萌萌发发后后穿穿过过毒毒土土层层需需要要一一段段时时间间，在在这这一一阶阶段段作作物物幼幼芽芽已已有一定抵抗能力有一定抵抗能力。（1）播后苗前处理播后苗前处理第三十五张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月（1）除草剂具有很弱的淋溶性；（2

19、）作物种子易于适当深播；（3）土壤应为非沙质土壤。要求：要求：第三十六张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月 即在作物生长期内施药处理土壤，生长在毒土层的浅根性杂草被杀死，而作物根系远离毒土层，因而安全。此外，在果园可用茎叶处理（喷雾）法防除果树行间杂草以及在农作物生育期采用定向喷雾或防护喷雾法防除行间杂草，也是利用了位差选择的原理。（2）深根作物生育期土壤处理深根作物生育期土壤处理第三十七张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月利用土壤位差除草剂杀死浅根性杂草而无害于深根作物第三十八张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月2.空间位差选择一些行距较宽且作物与杂草有一定高度

20、比的作物田或一些行距较宽且作物与杂草有一定高度比的作物田或果园、树木、橡胶园等可采用定向喷雾或保护性喷雾果园、树木、橡胶园等可采用定向喷雾或保护性喷雾措施。措施。利用作物与杂草的高度不同也可获得选择性。如应用利用作物与杂草的高度不同也可获得选择性。如应用草甘磷涂抹法防除高于作物的农田杂草。草甘磷涂抹法防除高于作物的农田杂草。生育期行间处理法第三十九张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月 利用作物和杂草生长的时间差异而获得的选择性。例如：用百草枯或草甘磷在作物播种或插秧前处理，可杀死已萌发的杂草，而由于它们在土壤中可迅速被钝化，因而可安全插秧或播种。目前应用这一技术面积最大的作物是免耕油

21、菜田。（二）（二）时差选择时差选择第四十张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月（三）（三）利用位差遇事要方法等的综合选择性利用位差遇事要方法等的综合选择性 插秧缓苗后可安全有效地使用丁草胺、禾草丹。1.杂草敏感；2.撒施，药剂不粘附在秧苗上3.药剂固着在杂草萌动的表土层，秧苗根系和生长点接触不到。第四十一张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月利利用用杂杂草草和和作作物物外外部部形形态态结结构构的的差差异异而获得的选择性。而获得的选择性。如如用用2,4-D2,4-D丁丁酯酯在在小小麦麦（单单子子叶叶作作物物）田田采采用用喷喷雾雾方方法法防防除除多多种种阔阔叶叶杂杂草草（双双子子叶

22、植物）叶植物）二、形态选择二、形态选择第四十二张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月 1.叶片特性：双子叶或单子叶 2.生长点位置：单子叶位于植物茎部并被叶片包被，不容易伤害；阔叶杂草生长点位于顶部或叶腋处，易直接受伤害。3.生育习性（往往产生位差选择）不同植物形态差异造成的选择性比较局限，安全幅度较差第四十三张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月 三、生理选择三、生理选择 植物的茎、叶或根系对除草剂的吸收和传导性差异。第四十四张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月1.利用除草剂在作物和杂草体内所经历解毒反应的差异而获得的选择性 四、生化选择 第四十五张，PPT共二百四

23、十六页，创作于2022年6月例1：水水稻稻幼幼苗苗中中有有酰酰替替芳芳基基酰酰胺胺水水解解酶酶，因因此此该药剂对水稻安全；该药剂对水稻安全；如果加入有机磷或氨基甲酸酯类，抑制此如果加入有机磷或氨基甲酸酯类，抑制此酶活性，严重药害。酶活性，严重药害。第四十六张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月例2：西玛津用于玉米田除草。玉米酮玉米酮（2,4-二羟基）二羟基）-甲氧基甲氧基-1,4-苯并亚嗪苯并亚嗪-3-酮酮第四十七张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月玉玉米米根根系系能能在在吸吸收收西西玛玛津津后后迅迅速速地地将将其其变变成成羟羟基基化化合合物物，从从而而解解毒毒。解解毒毒反反

24、应应必必须须有有玉玉米米酮酮（2,4-2,4-二二羟羟基基）-甲甲氧氧基基-1,4-1,4-苯并亚嗪苯并亚嗪-3-3-酮酮 的参予。的参予。杂杂草草或或其其它它作作物物很很少少含含有有玉玉米米酮酮，因因而而敏感。敏感。第四十八张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月 有些除草剂本身对植物无毒或毒性很低，但在体内经过酶系的催化可能变成有毒物质。这种活化的能力和速度差异造成了作物和杂草上对除草剂的选择性。2.利用除草剂在作物和杂草体内所经历的活化反应差异而得到的选择性第四十九张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月如:可乐津，本身无杀草活性。植物吸收可乐津后，经植物吸收可乐津后，经N-

25、N-脱烷基酶系（脱烷基酶系（MFOMFO酶）的作用而脱酶）的作用而脱烷基成草达津和西玛津。烷基成草达津和西玛津。而棉花、茄科植物、胡萝卜等体内这种脱烷基的能力很低，而棉花、茄科植物、胡萝卜等体内这种脱烷基的能力很低，很少可将可乐津转变成西玛津，因而比较安全，而大多数杂草迅很少可将可乐津转变成西玛津，因而比较安全，而大多数杂草迅速地完成这种改变，因而被杀死。速地完成这种改变，因而被杀死。可乐津可乐津西玛津西玛津草达津草达津第五十张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月 植物吸收可乐津后，经N-脱烷基酶系（MFO酶）的作用而脱烷基成草达津和西玛津。而棉花、茄科植物、胡萝卜等体内这种脱烷基的能

26、力很低，很少可将可乐津转变成西玛津，因而比较安全，而大多数杂草迅速地完成这种改变，因而被杀死。第五十一张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月安全剂的机理：主要是促进作物对除草剂的解毒代谢。例如R25788加入茵达灭可提高玉米根系中谷胱甘肽-S-转移酶的活性，加速解毒的速率。五、可利用安全剂获得选择性第五十二张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月1.各种选择原理都是建立在一定剂量基础上，而剂量大小本身就是一种选择性；2.任何一种除草剂的有效合理使用都是基于多种选择作用共同的结果，其选择原理应具体分析。必须注意两个基本点：第五十三张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月植物的

27、年龄（生育期）除草剂类型施药时间、施用方法环境因子保护剂（安全剂）的应用均可造成选择作用。此外，第五十四张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月 关中，78%2,4-D丁酯EC，3月上旬，4050ml/亩，安全；100ml/亩，药害。1973年第一个安全剂R-25788如：第五十五张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月1973年第一个安全剂R-25788(1份)与茵草敌(12份)的制剂Eradcane出售；莠丹：丁草敌+R-25788(玉米田）；扫弗特：丙草胺+GCA-123407座（水稻秧田、直播田、抛秧田和移栽田）；骠马：噁唑禾草灵+解草唑（小麦田）第五十六张，PPT共二百四

28、十六页，创作于2022年6月除草剂的吸收、输导与作用机制除草剂的吸收、输导与作用机制第四节第五十七张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月（一）吸收一、一、植物对除草剂的吸收和输导植物对除草剂的吸收和输导1.从根部吸收从根部吸收2.从叶片吸收从叶片吸收3.幼芽吸收幼芽吸收第五十八张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月 有有些些除除草草剂剂，如如2,4-D2,4-D丁丁酯酯可可以以蒸蒸汽汽形形式式或或渗渗入入体体内内，特特别别是是当当嫩嫩芽芽萌萌发发时，除草剂比较容易气渗进入植物体内。时，除草剂比较容易气渗进入植物体内。此外，第五十九张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月

29、1.对触杀型除草剂来说，只起局部的触杀作用。喷雾雾滴要细，并要求均匀周到。（二）传导 2.对输导型除草剂来说，被吸收后即在植物体内传导。第六十张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月像2,4-D、茅草枯等茎叶处理后，可随光合作用产物，沿韧皮部中的筛管传导至幼芽或根尖。特点：局部受药可传遍植株，这对防除多年生深根性杂草意义很大。但因筛管是活细胞组成，所以如果剂量过大，将筛管细胞杀死，反而不能传导。（1）下行传导第六十一张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月取代脲类、均三氮苯类由根吸收后沿导管（木质部）随蒸腾流上升。因导管不是活细胞，剂量不影响传导。而麦草威、杀草强、茅草枯可双向传导

30、。（2）上行传导第六十二张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月二、二、除草剂的作用机制除草剂的作用机制第六十三张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月类型名称结构式脲类敌草隆Diuron环脲类灭草定Methazole三嗪类西玛津Simazine酰胺类敌稗Propanil尿嘧啶类环草定Lenacil苯基氨基甲酸酯类甜菜宁Phenmedipham三唑酮类赛克津Metribuzin杂环类苯达松Bentazone酚类地乐消Dinoseb联吡啶类敌草快Diquat百草枯（一）干扰光合作用（一）干扰光合作用第六十四张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月叶绿体是光合作用的器官。高等植物

31、的叶绿体式碟形，直径410m，厚13m。1.1.光合作用的生化背景光合作用的生化背景第六十五张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月光合作用的场所叶绿体第六十六张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月叶绿素集中在叶绿体的基粒中，基粒是一种精密堆积的片层系统，叶绿素就束缚和埋在这种基粒的基质之中。基粒又悬浮在叶绿体的间质中。基粒中片层系统的亚单位称作类囊体，光合作用主要在类囊体的膜上进行。（示意图）第六十七张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月叶绿体叶绿体第六十八张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月光合作用的过程光合作用的过程OOHHHHHADP+PiATPCO2C

32、5C3(CH2O)OOO2多种酶多种酶第六十九张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月光合作用的过程1、光反应H 2 O2H+1/2O 2A D P+Pi+能量A T P酶2、暗反应C O 2的固定：C O 2+C 5酶H ATP2 C 3C O 2的还原：2 C 3酶H ATPC 6 H12 O 6水的光解：ATP的形成：第七十张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月在离体的叶绿体制剂中加入人工电子受体（如高铁、氰化铁），在光照下水被分解而放出氧，相当于光敏系统II的作用。希尔反应抑制剂就是作用于光系统II的除草剂。希尔反应：第七十一张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月

33、光反应与暗反应的区别与联系过程比较 光反应暗反应进行部位进行条件物质转化能量转化联系光反应为暗反应提供H和ATP基粒片层结构的薄膜叶绿体的基质中光、叶绿体色素、酶许多酶，不受光限制1、水的光解2、ATP的合成1、C O2的固定2、C O2的还原光能转化为ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能转化为葡萄糖中稳定化学能第七十二张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月作用于光系统II的除草剂有一个作用部位，这个部位在QA和PQ之间。研究中常以敌草隆为代表，故又将该部位称作“敌草隆部位”。2.作用机制（1）光合电子传递抑制剂光合电子传递抑制剂作用光系统作用光系统II第七十三张，PPT共二百四十

34、六页，创作于2022年6月光合反应的电子传递途径第七十四张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月光系统光合反应中心Q QA AQ QB B从水通过D1/D2复合体到质体醌的电子流（仿M.Devine）光光系系统统光光合合反反应应中中心心，其其核核心心蛋蛋白白由由两两个个亚亚单单位位，即即D1D1、和和D2D2组组成成，包包含含叶叶绿绿素素、褐褐藻藻素素、-胡胡萝萝卜卜素素、非非血血红红素素铁铁及及细细胞胞色色素素b b559559；e e两两种种质质醌醌Q QA A和和Q QB B就就结结合合在在这这一一D1/D2D1/D2复复合合体体上上。光光系系统统反反应应中中心心从从水水到到质质体

35、醌的电子流体醌的电子流 。e e电子受体电子受体Z叶绿素二聚体叶绿素二聚体(chlz)叶绿素叶绿素(chi)褐藻素褐藻素(pheo)第七十五张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月QA和QB在D1/D2复合体上的结合位置Q QB B一端和一端和215215位组氨酸位组氨酸(His215)(His215)结合，另一结合，另一端和靠近端和靠近262262位酪氨酸位酪氨酸(Tyr262)(Tyr262)的羰基结合；的羰基结合；Q QA A一端和一端和215215位组氨酸位组氨酸(His215)(His215)结合，另一端结合，另一端则和靠近则和靠近261261位丙氨酸位丙氨酸(Ala261)(

36、Ala261)的酰胺基结合；的酰胺基结合；FeFe和和4 4个组氨酸相连，从而将个组氨酸相连，从而将 D-1D-1、D-2D-2两个亚单位联两个亚单位联结成一个复合体。结成一个复合体。Q QB BQ QA A第七十六张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月除草剂叠氮三嗪(azido-triazine)和QB的“结合龛”结合叠氮叠氮-三氮苯类在三氮苯类在D-1D-1蛋白叠氮基团伸蛋白叠氮基团伸向跨膜螺旋向跨膜螺旋IVIV第第214214位的甲硫氨酸位的甲硫氨酸，多肽链主干部位第多肽链主干部位第264264位丝氨酸位丝氨酸的羟的羟基与三氮苯之间可能存在氢键；基与三氮苯之间可能存在氢键；垂直于

37、纸平面的平行螺旋第垂直于纸平面的平行螺旋第255255位苯丙位苯丙氨酸氨酸和第和第254254位苏氨酸位苏氨酸分别位于三氮分别位于三氮泵和泵和QAQA结合位点的下方；结合位点的下方；除草剂的抗药性突变体中，除草剂的抗药性突变体中，D1D1蛋白中发生蛋白中发生变化的其他氨基酸如变化的其他氨基酸如缬氨酸（缬氨酸（219219）、）、丙氨酸（丙氨酸（251251）、苯丙氨酸（）、苯丙氨酸（255255）、）、丝氨酸（丝氨酸（264264）、亮氨酸（）、亮氨酸（275275），同样在除草剂结合部位空隙中。同样在除草剂结合部位空隙中。第七十七张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月三嗪类除草剂去草

38、净(terbutryn)在QB“结合龛”上结合的模式 第七十八张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月取代脲类除草剂(如敌草隆)结合位点也在这个由叶绿体基因编码的D-1蛋白上，但不是三嗪类除草剂的结合位点。已有研究指出，在D1/D2蛋白复合体上，电子从QAQB的传递还必须有低浓度的HCO3-离子的参与，在D1蛋白上亦有HCO3-结合位点，可能位于敌草隆结合位点下面，而被敌草隆结合位点所覆盖。取代脲类除草剂和D1蛋白上的结合位点结合后，改变了蛋白质的结构，从而阻碍了HCO3-和其结合位点的结合，结果影响电子从QAQB的传递。第七十九张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月近年来取代脲

39、类、三嗪类除草剂新的见解 植物为了维持光合作用的效率，D1蛋白和D2蛋白等光反应中心在频繁地进行分解再构造。这种转换依赖于光强度，在68h光中心便产生这种转换。根据目前的研究结果，脲类和三嗪类除草剂和D1蛋白结合时，光中心分解率降低这一事实已被证实。为此，日本学者吉田等认为这两类除草剂的作用机理在于：除草剂和D-1蛋白结合后，使D-1蛋白更稳定，抑制了光系统的光损伤修复代谢，从而使叶绿体功能丧失，植物枯死。第八十张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月（2）作为电子受体拦截电子作用光系统I敌草快、对草快（百草枯）这类联吡啶类除草剂具有300500mV的氧化还原电势，可以作用于光系统I，拦

40、截从X到Fd（铁氧化还原蛋白）的电子流，破坏了同化力形成（ATP、还原辅酶II NADPH）。第八十一张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月对草快（百草枯）：与此同时，敌草快和对草快（百草枯）争夺到电子后被还原，还原态的敌草快和百草枯（自由基）可自动氧化产生相应的阳离子，它们可致使生物膜中的未饱和脂肪酸产生过氧化作用，造成细胞死亡。第八十二张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月第八十三张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月 这些氧的活化产物同样是植物毒剂，将导致类囊体膜中不饱和脂肪酸的过氧化。植物叶绿体中过氧化物歧化酶（植物叶绿体中过氧化物歧化酶（SOD)SOD)以及抗

41、坏血以及抗坏血酸等组分有清除过氧化物的能力，从而防治过氧化酸等组分有清除过氧化物的能力，从而防治过氧化物和自由基对细胞造成伤害。物和自由基对细胞造成伤害。由于除草剂的影响，过氧化物的产生可能超过这由于除草剂的影响，过氧化物的产生可能超过这些防御系统的负荷。些防御系统的负荷。羟基自由基的大量形成并不加选择地与膜脂肪酸、羟基自由基的大量形成并不加选择地与膜脂肪酸、蛋白质氨基酸、核酸等结合和反应，导致整个细蛋白质氨基酸、核酸等结合和反应，导致整个细胞功能紊乱，色素解体，植株最终死亡。胞功能紊乱，色素解体，植株最终死亡。第八十四张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月（3）抑制光合磷酸化反应 A

42、 D P+Pi+能量A T P酶 光能通过叶绿体最终转变为化学能，即产生ATP。解偶联剂类除草剂如苯氟磺胺等影响光合磷酸化作用，抑制ATP产生；氰类除草剂：氧化磷酸化解偶联剂、光合磷酸化反应的抑制剂。第八十五张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月如：敌草腈第八十六张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月（二）抑制色素合成 叶绿体内的色素主要是叶绿素(包括叶绿素a和叶绿素b)和类胡萝卜素。类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素，后者是前者的衍生物。胡萝卜素和叶黄素都是脂溶性色素，与脂类结合，被束缚在叶绿体片层结构的同一蛋白质中。光合作用中光能的吸收与传递及光化反应和电子传递过程均在这里进行

43、，因此，抑制色素的合成将抑制光合作用。第八十七张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月叶叶绿绿体体中中的的色色素素叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素 （）（）（）（）叶绿素A蓝绿色叶绿素B黄绿色胡萝卜素橙黄色叶黄素黄色叶绿体中色素的种类、颜色第八十八张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月1抑制类胡萝卜素的合成 类胡萝卜素大量存在于类囊体膜上，靠近集光叶绿素及光反应中心，其主要功能是保护叶绿素，防止受光氧化而遭到破坏。类胡萝卜素生成酶系合成酶(synthase)去饱和酶(desaturase)环化酶(cyclase)第八十九张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月类胡萝卜素类胡

44、萝卜素第九十张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月类胡萝卜素生物合成途径与除草剂作用部类胡萝卜素生物合成途径与除草剂作用部位（仿位（仿Hess FD,2000）类胡萝卜素生物合成过程中除草剂的主要靶标是去饱和酶。吡氟草酰胺(Diflufenican)等主要是抑制了八氢番茄红素去饱和酶，导致八氢番茄红素积累。吡氟草酰胺等专一性不强，可抑制八氢番茄红素去饱和酶、六氢番茄红素去饱和酶及胡萝卜素去饱和酶活性第九十一张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月如：去草酮 主要是阻碍类胡萝卜素的合成，叶绿体内的叶绿素失去类胡萝卜素的保护，杂草在太阳光下，叶绿素分解，结果导致产生失绿。但具体干扰哪

45、一部反应上不清楚。第九十二张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月2抑制叶绿素合成 原原卟卟啉啉原原氧氧化化酶酶被被抑抑制制后后，原原卟卟啉啉原原不不能能被被氧氧化化成成原原卟卟啉啉并并在在 MgMg螯螯合合酶酶和和FeFe螯螯合合酶酶作作用用下下分分别别生生成成叶叶绿绿素素和和血血红红素素，而而是是造造成成原原卟卟啉啉原原的的瞬瞬间间积积累累，漏漏出出并并进进入入细细胞胞质质，并并在在除除草草剂剂诱诱导导的的氧氧化化因因素素作作用用下下氧氧化化成成原原卟卟啉啉(PP)(PP)，PPPP进进一一步步被被转转换换为为一一个个代代谢谢物物(590FP)(590FP)。590FP590FP在在

46、细细胞胞质质中中产产生生高高活活性性氧氧，从从而而引引起起细细胞胞组组分分的的过过氧氧化化降解，植物枯死。降解，植物枯死。二苯醚类除草剂二苯醚类除草剂(如除草醚如除草醚)环亚胺类除草剂环亚胺类除草剂(如恶草灵如恶草灵)都是。都是。过氧化型除草剂：过氧化型除草剂：第九十三张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月(1)阻碍叶绿素的合成；(2)色素在光照中被分解，即所谓“漂白”作用；(3)在光照中形成乙烷及其他短链烷烃化合物；(4)叶绿素光合成中的关键酶原卟啉原氧化酶被抑制；(5)植物中原卟啉积累。二苯醚类除草剂二苯醚类除草剂(如除草醚如除草醚)环亚胺类除草剂环亚胺类除草剂(如恶草灵如恶草灵)

47、特点第九十四张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月(三）抑制类脂合成 类脂是复合脂类化合物，是构成细胞膜、细胞器膜与植物蜡质的主要组分，而脂肪酸是各种类脂的基本结构成分。除草剂抑制脂肪酸的合成，也就抑制了类脂合成。芳氧苯氧基丙酸酯类、环己烯酮类及硫代氨基甲酸酯类除草剂的作用机制就是抑制脂肪酸合成。第九十五张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月脂肪酸合成途径及除草剂作用部位 第九十六张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月1对乙酰辅酶A羧化酶的抑制 乙酰辅酶A羧化酶(Acetyl-CoAcarboxylase，ACCase)是芳氧苯氧丙酸酯类除草剂和环己烯酮类除草剂的靶酶。

48、ACCase是个复合酶系，包含有3个功能部位:生物素羧基携带部位ATP依赖的生物素羧化酶羧基转移酶(即乙酰辅酶A转羧化酶)。ACCase催化脂肪酸合成中起始物质乙酰辅酶A生成丙二酰辅酶A的反应 第九十七张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月2对长链脂肪酸合成的抑制 植物表皮由一些链长为18-C或16-C的羟基羧酸通过内酯化聚合起来的聚合物及蜡质组成。这些蜡质含有2535C链长的烃类以及同样链长的酮或仲醇。硫代氨基甲酸酯类、卤代酸(达拉朋和TCA)以及ethofumesate抑制了长链脂肪酸的合成，从而导致植物叶片中蜡质减少，蒸腾加剧。第九十八张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6

49、月脂肪酸的加长反应 第九十九张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月如：硫代氨基甲酸酯类，如茵达灭处理甘蓝，可使叶片蜡质减少90%；处理大豆苗19天后，叶片中脂肪酸减少63%，其中16C、18C脂肪酸几乎耗尽，蒸腾急剧增加。第一百张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月这一类药剂在植物体内有如下转化：因此，在脂肪酸或脂类合成中所必须的带-SH基的酶、辅酶（基）等可能就是这类除草剂攻击的目标。第一百零一张，PPT共二百四十六页，创作于2022年6月(四）抑制氨基酸合成氨基酸是植物体内蛋白质及其他含氮有机物生物合成的重要物质，氨基酸合成受阻将导致生命的中止。第一百零二张，PPT共二百四

50、十六页，创作于2022年6月1抑制芳族氨基酸合成使使用用草草甘甘膦膦后后，迅迅速速吸吸收收传传导导，可可对对植植物物细细胞胞分分裂裂、叶叶绿绿素素合合成成、蒸蒸腾腾、呼呼吸吸以以及及蛋蛋白白质质代代谢谢等等过过程程发发生生影影响响，导致植物死亡。导致植物死亡。Jawoski,1972Jawoski,1972年年首首先先提提出出是是干干扰扰了了芳芳香香族族氨氨基基酸酸生生物物合合成成，因因为为芳芳香香族族氨氨基基酸酸能能克克服服或或减减轻轻草草甘甘膦膦对对植植物物（如如胡胡萝萝卜卜、烟烟草草、大大豆豆）的的毒毒害害作作用用，苯苯丙丙氨氨酸酸和和酪酪氨氨酸酸混混合合物物能能逆逆转转草草甘甘膦膦对对