一、光解
施于植物及土壤[土壤(英文名称:Soil)位于地球陆地表面,具有一定肥力,能够生长植物的疏松层。]表面的除草剂[除草剂(herbicide)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。]在日光照射下会进行光化学分解,这种光解作用[光化作用的一种,物质由于光的作用而分解的过程。]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[分子结构,或称分子立体结构、分子形状、分子几何,建立在光谱学数据之上,用以描述分子中**的三维排列方式。]。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。
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[间二硝基苯又称作1,3-二硝基苯邻二硝基苯又称作1,2-二硝基苯。]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[挥发性(volatility)是指可挥发的性质或状态,挥发的性质和状态,挥发性是指化合物由固体或液体变为气体或蒸汽的过程。]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。
三、土壤吸附[当流体与多孔固体接触时, 流体中某一组分或多个组分在固体表面处产生积蓄, 此现象称为吸附。]
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[胶体是指直径在1—100nm之间的颗粒,但是实际上土壤中直径<1000 nm的粘性颗粒都具有胶体的性质,所以通常所说的土壤胶体实际上是指直径在1—1000 nm之间的土壤颗粒,它是土壤中最细微的部分,表现出强烈的胶体的特征。]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[有机质泛指土壤中来源于生命的物质,包括土壤微生物和土壤动物及其分泌物以及土体中植物残体和植物分泌物。]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[磺酰脲类药物(sulfonylureas,SU)是应用最早、品种最多、临床应用也最广泛的口服降糖药,SU类药物有第一代和第二代之分,近年研制的格列美脲则以其用药剂量小、具有一定的改善胰岛素抵抗作用、减少胰岛素用量而被称为第三代SU类药物;除草剂品种开发始于70年代末期。]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。
四、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。
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**水污染。
五、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**、还原、水解以及形成非溶性盐类与络合物[络合物所属现代词,指的是分子中含有配位键的化合物,不含配位键而由特有的相互反应形成的聚集体的统称。]。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。
六、生物降解[生物降解指材料在生物体内通过溶解、酶解、细胞吞噬等作用,在组织长入的过程中不断从体内排出,修复后的组织完全替代植入材料的位置,而材料在体内不存在残留的性质。]
除草剂的生物降解包括土壤微生物[微生物包括:细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生生物、显微藻类等在内的一大类生物群体,它个体微小,与人类关系密切。]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、**、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。
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**、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**、还原、水解与结合。