除草剂如何有效降解

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  除草剂是指可使杂草彻底地或选择地发生枯死的药剂,又称除莠剂,用以消灭或抑制植物生长的一类物质。
  随着人们对健康越来越重视,除草剂药物残留给人们带来的健康隐患与对生态环境的破坏再次受到人们关注。
  农田环境中有多种害虫和天敌,在自然环境条件下,它们相互制约,处于相对平衡状态。除草剂的大量使用,良莠不分地杀死大量害虫天敌,严重破坏了农田生态平衡,并导致害虫抗药性增强。我国产生抗药性的害虫已遍及粮、棉、果、茶等作物。严重污染了生态环境,使自然生态平衡遭到破坏。
  那么我国使用除草剂这么多年了,还有办法治理和改善吗?除草剂降解成为一个值得大家关注的话题。
  一、光解
  施于植物及土壤表面的除草剂,在日光照射下会进行光化学分解,这种光解作用是由紫外线引起的,光解速度决定于除草剂的类型、品种和分子结构。紫外线的强度、除草剂分子对光的吸收能力及温度等因素都是影响光解作用的因素。
除草剂如何有效降解
  大多数除草剂溶液都能进行光解作用,其吸收的是220-400nm的光谱;不同类型除草剂的光解速度差别很大,二硝基苯胺除草剂,特别是氟乐灵最易光解,其他各类除草剂光解速度稍慢。为防止光解,喷药后应将药剂混拌于土壤中。
  二、挥发
  挥发是除草剂特别是土壤处理除草剂消失的重要途径之一,挥发性强弱与化合物的物理特性、饱和蒸汽压密切相关,同时也受环境因素制约;饱和蒸气压高的除草剂,挥发性强;二硝基苯胺类除草剂品种就属于饱和蒸气压较高的一类,其次是硫代氨基甲酸脂类除草剂,这些除草剂喷洒于土表后,就会迅速挥发,丧失活性。其中挥发的气体更容易伤害敏感作物。
  在环境因素中,温度与土壤湿度对除草剂挥发的影响最大:温度上升,饱和蒸气压增大,挥发性越强;土壤湿度大,有利于解吸附作用,使除草剂易于释放在土壤溶液中成游离态,故易汽化挥发。
  三、淋溶
  淋溶是除草剂在土壤中随水分移动在土壤剖面的分布,除草剂在土壤中的淋溶决定于其特性和水溶度,土壤结构组成、有机质含量、PH值、透性以及水流量等。水溶度高的品种易淋溶,同时化合物的盐类比酯类淋溶性强;土壤不同,导致其表面积差异很大,黏粒与有机质含量高的土壤对除草剂的吸附作用强,使其不易淋溶;反之,砂质土及沙壤土透性强,吸附作用差,故有利于淋溶。土壤PH值主要通过影响吸附及除草剂与土壤成分进行的化学反应而间接影响除草剂的淋溶,磺酰脲类除草剂在土壤中的淋溶随PH值上升而增强,故在碱性土中比酸性土更易于淋溶。
除草剂如何有效降解
  淋溶性强的除草剂易渗入土壤剖面下层,不仅降低除草剂效果,而且易在土壤下层积累或污染地下水。在利用位差选择性时,由于淋溶使除草剂进入作物种子所在土层,易造成药害,因此应根据除草剂品种水溶度及移动性强弱、土壤特性及其他影响水分移动的因素,确定最佳是要买方法与单位面积用药量,以提高除草效果,并防止对土壤及地下水污染。
  四、土壤吸附
  吸附作用与除草剂的生物活性及其在土壤中残留与持效期有密切关系。除草剂在土壤中主要被土壤胶体吸附,包含物理吸附与化学吸附。土壤对除草剂的吸附一方面决定于除草剂的分子结构,另一方面决定于土壤有机质与黏粒含量,脲类、均三氮苯类、硫代氨基酸酯类等许多类型除草剂在土壤中易被吸附,而磺酰脲类与咪唑啉酮类除草剂不易被吸附;土壤有机质与黏粒含量高的土壤对除草剂吸附作用强。在土壤处理除草剂的使用中,应当考虑使土壤胶体对除草剂的吸附容量达到饱和,因此单位面积用药量应随土壤有机质及黏粒含量适当增减,也可进行灌溉,以促进除草剂进行解吸附作用从而提高除草剂效果。
  五、生物降解
  除草剂的生物降解包括土壤微生物降解与植物吸收后在其体内的降解。
  微生物降解是大多数除草剂在土壤中消失的最主要途径。真菌、细菌与放线菌参与降解。在微生物作用下,除草剂分子结构进行脱卤、脱烷基、水解、氧化、环羟基化与裂解、硝基还原、缩合以及形成轭合物,通过这些反应使除草剂活性丧失。
除草剂如何有效降解
  土壤湿度、温度、PH值有机质含量等显著影响除草剂的微生物降解,适宜的高温与土壤湿度促进降解。
  不同地区,必须深入了解除草剂的讲解速度与半衰期,以便合理使用并正确安排后茬作物。
  被作物与杂草吸收的除草剂,通过一系列生物代谢而消失,这些代谢反应包括氧化、还原、水解、脱卤、置换、羡化、环化、同分异构、环裂解及结合,其中主要反映是氧化、还原、水解与结合。
  六、化学分解
  化学分解是除草剂在土壤中消失的重要途径之一,其中包括氧化、还原、水解以及形成非溶性盐类与络合物。磺酰脲类除草剂在酸性土壤中就是通过水解作用而逐步消失的。当土壤中高价金属离子Ca2+、Mg2+、Fe2+等含量高时,一些除草剂能够与这些离子反应,形成非溶性盐类;有的除草剂则与土壤中的钴、铜、铁、镁、镍形成稳定的络合物而残留于土壤中。

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