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【除草剂】草甘膦的发展与毒性机理

花匠小妙招
2024-12-29 07:11

草甘膦是一种有机磷类内吸传导型广谱灭生性低毒除草剂。主要通过抑制植物体内烯醇丙酮基莽草素磷酸合成酶，从而抑制莽草素向苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸的转化，使蛋白质的合成受到干扰进而导致植物死亡。

草甘膦的内吸传导性极强，它不仅能通过茎叶吸收传导到地下部分，而且在同一植株的不同分蘖间也能进行传导，对多年生杂草的地下组织杀灭力很强，能达到一般农业机械无法达到的深度。

草甘膦入土后很快与铁、铝等金属离子结合而失去活性，对土壤中潜藏的种子和土壤微生物影响较小。

草甘膦发展史

美国孟山都化学公司于20世纪60年代，蹄选合成草甘膦，后陆续在美国、西欧、南非等地投入数十亿美元，建立几套万吨级原药生产厂，年产量20万吨以上，销售额近百亿美元，控制世界份额将近70%以上。

我国对草甘膦的开发与研制开始于20世纪70年代末期，由沈阳化工研究院承担该项课题，于20世纪80年代完成“亚磷酸二甲酯法合成草甘膦的工艺研究，并进行了产业化。孟山都草甘膦专利于2001年到期，由此对全球控制力下降。自2004年起，孟山都产能已无法满足美国、加拿大、欧盟、巴西等传统市场，美国开始从我国进口草甘膦以满足其需求，并一跃成为我国草甘膦出口最大的国家。

草甘膦毒性机理

对植物的毒性机理

植物的木质部和韧皮部是草甘膦传导的主要途径，其速度受植物状态、土壤性质、环境湿度及助剂类型等因素制约。结节、根尖、茎尖等主要参与植物代谢和增长的器官对草甘膦有着高富集力。草甘膦可以使植物体内的芳香族氨基酸匮乏，而芳香族氨基酸不仅参与多种次级代谢产物的合成，如维生素、吲哚衍生物、生物碱等，还在植物生长、植物呼吸等方面起到关键作用，其合成量的不足将严重影响植物的正常生命活动。同时，草甘膦还会在植物体内造成有害中间代谢产物的积累，导致植物死亡。但该酶广泛存在于植物和微生物中，不存在于动物体内，对动物来说相对安全。

对土壤的毒性机理

据研究表明，草甘膦使用量过大时会对有益生物的能力产生抑制作用，比如寄生于大豆根部的固氮菌能力会受到抑制，并且能持续4个月左右；草甘膦浓度使用适当时，对土壤中部分微生物生长有促进作用。真菌和细菌在土壤中主要受草甘膦的影响作用与植物相同，主要依赖莽草酸途径。

对哺乳动物的毒性机理

草甘膦正常使用剂量被认为对人畜是安全的，但高剂量喂食给牛可造成呕吐，随后引发吸入性肺炎导致死亡。有研究表明，女性长期接触草甘膦会造成流产和提高早产概率。

草甘膦虽然是低毒农药，但用量越来越多，也是近年来日益受到关注的潜在环境生态危险源，其大量使用对水生生物的急性毒性和对土壤微生物种群的影响是也亟待解决的问题。草甘膦还极易与环境中的物质结合形成同类型的衍生物，其毒性强度如下：表面活性剂＞草甘膦制剂＞草甘磷酸＞草甘膦异丙胺盐。

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