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《苯氧羧酸類農(nóng)藥降解的研究進(jìn)展_陳波.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、苯氧羧酸類農(nóng)藥降解的研究駱云100310122摘要：目前，苯氧羧酸類物質(zhì)廣泛用于除草劑類農(nóng)藥。自1941年合成了第一個(gè)苯氧羧酸類除草劑的品種2,4-滴，1942年發(fā)現(xiàn)了該化合物具有植物激素的作用，1944年發(fā)現(xiàn)2,4-滴和2,4,5-涕對(duì)田旋花具有除草活性，1945年發(fā)現(xiàn)除草劑2甲4氯。此類除草劑顯示的選擇性、傳導(dǎo)性及殺草活性成為其后除草劑發(fā)展的基礎(chǔ),促進(jìn)了化學(xué)除草的發(fā)展。但是大量除草劑的使用在大大促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的同時(shí)，也造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，并可能影響后茬作物的正常生長(zhǎng)。因此迫切需要建立一種有效方法，以去除土壤中的農(nóng)藥殘留。化學(xué)水解和微生
2、物降解是目前去除除草劑殘留的兩大主要途徑。利用微生物及其產(chǎn)生的降解酶對(duì)環(huán)境中殘留除草劑進(jìn)行凈化處理具有良好的應(yīng)用前景。本文從降解除草劑的微生物種類、微生物對(duì)除草劑的降解機(jī)理以及微生物固定化技術(shù)等方面，簡(jiǎn)述近年來(lái)國(guó)內(nèi)外利用微生物降解除草劑的研究進(jìn)展。關(guān)鍵詞：微生物、降解、2,4-滴、除草劑由于在苯環(huán)上取代基和取代位不同，以及羧酸的碳原子數(shù)目不同，形成了不同苯氧羧酸類除草劑品種。常用的品種見下表。2,4,5-涕(2,4,5-T)曾用作落葉劑大量使用過,因含有致畸物質(zhì)二噁英而停用了。目前在中國(guó)使用的這類除草劑主要有2,4-滴和2甲4氯。常見苯氧
3、羧酸類除草劑品種常見苯氧羧酸類除草劑品種通用名化學(xué)名應(yīng)用作物2,4-滴(2,4-D)2,4-二氯苯氧乙酸禾谷類作物、大豆、牧草、草坪、非耕地2甲4氯(MCPA)2-甲基-4-氯基苯氧乙酸禾谷類作物、碗豆、亞麻、牧草、草坪、非耕地2,4-滴丙酸(dichlorprop)2,4-二氯苯氧丙酸非耕地、草坪2,4-滴丁酸(2,4-DB)2,4-二氯苯氧丁酸大豆、花生、豆科牧草2甲4氯丙酸(mecoprop)2-甲基-4-氯基苯氧丙酸非耕地2甲4氯丁酸(MCPB)2-甲基-4-氯基苯氧丁酸紫花豌豆苯氧羧酸類除草劑易被植物的根、葉吸收，通過木質(zhì)部或韌
4、皮部在植物體內(nèi)上下傳導(dǎo)，在分生組織積累。這類除草劑具有植物生長(zhǎng)素的作用。植物吸收這類除草劑后，體內(nèi)的生長(zhǎng)素的濃度高于正常值，從而打破了植物體內(nèi)的激素平衡，影響到植物的正常代謝,導(dǎo)致敏感雜草的一系列生理生化變化，組織異常和損傷。其選擇性主要是由于形態(tài)結(jié)構(gòu)、吸收運(yùn)轉(zhuǎn)、降解方式等差異決定的。苯氧羧酸類除草劑主要作莖葉處理劑，用在禾谷類作物、針葉樹、非耕地、牧草、草坪，防除一年生和多年生的闊葉雜草，如莧、藜、蒼耳、田旋花、馬齒莧、大巢菜、波斯婆婆納、播娘蒿等。大多數(shù)闊葉作物，特別是棉花，對(duì)這類除草劑很敏感。2,4-滴可作土壤處理劑，在大豆播后苗前
5、施用。2,4-滴丁酸和2甲4氯丁酸本身無(wú)除草活性，須在植物體內(nèi)經(jīng)b氧化后轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的乙酸后才有除草活性。豆科植物缺乏這種氧化酶，而對(duì)這兩種除草劑具有耐藥性。2,4-滴在低濃度下，能促進(jìn)植物生長(zhǎng)，在生產(chǎn)上也被用作植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。苯氧羧酸類除草劑被加工成酯、酸、鹽等不同劑型。不同劑型的除草活性大小為：酯>酸>鹽;在鹽類中,胺鹽>銨鹽>鈉鹽(鉀鹽)。劑型為低鏈酯時(shí)，具有較強(qiáng)的揮發(fā)性。酯和酸制劑在土壤中的移動(dòng)性很小，而鹽制劑在沙土中則易移動(dòng)，但在粘土中移動(dòng)性也很小。在使用這類除草劑時(shí)，要注意禾谷類作物的不同生長(zhǎng)期和品種對(duì)其抗性有差異。如小麥、水稻
6、在四葉期前和拔節(jié)后對(duì)2,4-滴敏感，在分蘗期則抗性較強(qiáng)。另外，防止霧滴飄移或蒸氣易對(duì)周圍敏感的作物產(chǎn)生藥害。2甲4氯對(duì)植物的作用比較緩和,特別是在異常氣候條件下對(duì)作物的安全性高于2,4-滴，飄移藥害也比2,4-滴輕。1降解除草劑的微生物大量研究證明，自然環(huán)境中存在的多種微生物在除草劑降解方面起著重要的作用。通過富集培養(yǎng)、分離篩選等技術(shù)已發(fā)現(xiàn)的除草劑降解高效菌主要有細(xì)菌、真菌、藻類等，其中細(xì)菌由于生化上的多種適應(yīng)能力和容易誘發(fā)突變菌株，從而在農(nóng)藥降解中占有主要地位L1j。目前常用的降解菌種類大約有30種Ll~4j。有些降解菌可以降解多種除草
7、劑。如假單胞菌(Pseudo一研onas)可以降解莠去津、西瑪津、2，4一滴等，青霉菌可以降解莠去津、西瑪津、敵稗等，曲霉菌可以降解莠去津、西瑪津、撲草凈等，諾卡氏菌(Nocardia)可以降解莠去津、2，4一滴、茅草枯等。由此也可以看出一種除草劑可以被多種降解菌降解。2生物降解除草劑的機(jī)理微生物對(duì)除草劑的降解作用主要是通過其分泌酶的代謝來(lái)完成[s]，其本質(zhì)為酶促反應(yīng)，包括：廣譜性酶的偶然性代謝，由基質(zhì)結(jié)構(gòu)與農(nóng)藥相似的酶進(jìn)行的共代謝，以及由利用農(nóng)藥作為能源的適應(yīng)酶進(jìn)行的降解代謝。微生物降解除草劑是比較復(fù)雜的生理生化過程，要在其體內(nèi)進(jìn)行多種
8、反應(yīng)，通過協(xié)同作用來(lái)完成對(duì)除草劑的降解，而且通常一種微生物不能單獨(dú)完成一種除草劑的全部降解過程，每種反應(yīng)均需要不同的微生物參與。目前對(duì)于各種除草劑的微生物降解反應(yīng)類型主要有水解作用(酯鍵和酰胺
