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1、苯氧羧酸类农药降解的研究进展陈波（湖南工程学院化工0802班）摘要：目前，苯氧羧酸类物质广泛用于除草剂类农药。自1941年合成了第一个苯氧羧酸类除草剂的品种2,4-滴，1942年发现了该化合物具有植物激素的作用，1944年发现2,4-滴和2,4,5-涕对田旋花具有除草活性，1945年发现除草剂2甲4氯。此类除草剂显示的选择性、传导性及杀草活性成为其后除草剂发展的基础,促进了化学除草的发展。但是大量除草剂的使用在大大促进农业生产的同时，也造成了严重的环境污染，并可能影响后茬作物的正常生长。因此迫切需要建立一种有效方法，以去除土壤中的农药残留。化学水解和微生物降解
2、是目前去除除草剂残留的两大主要途径。利用微生物及其产生的降解酶对环境中残留除草剂进行净化处理具有良好的应用前景。本文从降解除草剂的微生物种类、微生物对除草剂的降解机理以及微生物固定化技术等方面，简述近年来国内外利用微生物降解除草剂的研究进展。关键词：微生物、降解、2,4-滴、除草剂由于在苯环上取代基和取代位不同，以及羧酸的碳原子数目不同，形成了不同苯氧羧酸类除草剂品种。常用的品种见下表。2,4,5-涕(2,4,5-T)曾用作落叶剂大量使用过,因含有致畸物质二噁英而停用了。目前在中国使用的这类除草剂主要有2,4-滴和2甲4氯。常见苯氧羧酸类除草剂品种常见苯氧羧酸
3、类除草剂品种通用名化学名应用作物2,4-滴(2,4-D)2,4-二氯苯氧乙酸禾谷类作物、大豆、牧草、草坪、非耕地2甲4氯(MCPA)2-甲基-4-氯基苯氧乙酸禾谷类作物、碗豆、亚麻、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类除草剂易被植物的根、叶吸收，通过木质部或韧皮部在植物体内上下传导，在分生组织积累。这类除草剂
4、具有植物生长素的作用。植物吸收这类除草剂后，体内的生长素的浓度高于正常值，从而打破了植物体内的激素平衡，影响到植物的正常代谢,导致敏感杂草的一系列生理生化变化，组织异常和损伤。其选择性主要是由于形态结构、吸收运转、降解方式等差异决定的。苯氧羧酸类除草剂主要作茎叶处理剂，用在禾谷类作物、针叶树、非耕地、牧草、草坪，防除一年生和多年生的阔叶杂草，如苋、藜、苍耳、田旋花、马齿苋、大巢菜、波斯婆婆纳、播娘蒿等。大多数阔叶作物，特别是棉花，对这类除草剂很敏感。2,4-滴可作土壤处理剂，在大豆播后苗前施用。2,4-滴丁酸和2甲4氯丁酸本身无除草活性，须在植物体内经b氧化后
5、转变成相应的乙酸后才有除草活性。豆科植物缺乏这种氧化酶，而对这两种除草剂具有耐药性。2,4-滴在低浓度下，能促进植物生长，在生产上也被用作植物生长调节剂。苯氧羧酸类除草剂被加工成酯、酸、盐等不同剂型。不同剂型的除草活性大小为：酯>酸>盐;在盐类中,胺盐>铵盐>钠盐(钾盐)。剂型为低链酯时，具有较强的挥发性。酯和酸制剂在土壤中的移动性很小，而盐制剂在沙土中则易移动，但在粘土中移动性也很小。在使用这类除草剂时，要注意禾谷类作物的不同生长期和品种对其抗性有差异。如小麦、水稻在四叶期前和拔节后对2,4-滴敏感，在分蘖期则抗性较强。另外，防止雾滴飘移或蒸气易对周围敏感的
6、作物产生药害。2甲4氯对植物的作用比较缓和,特别是在异常气候条件下对作物的安全性高于2,4-滴，飘移药害也比2,4-滴轻。1降解除草剂的微生物大量研究证明，自然环境中存在的多种微生物在除草剂降解方面起着重要的作用。通过富集培养、分离筛选等技术已发现的除草剂降解高效菌主要有细菌、真菌、藻类等，其中细菌由于生化上的多种适应能力和容易诱发突变菌株，从而在农药降解中占有主要地位L1j。目前常用的降解菌种类大约有30种Ll~4j。有些降解菌可以降解多种除草剂。如假单胞菌(Pseudo一研onas)可以降解莠去津、西玛津、2，4一滴等，青霉菌可以降解莠去津、西玛津、敌稗等
7、，曲霉菌可以降解莠去津、西玛津、扑草净等，诺卡氏菌(Nocardia)可以降解莠去津、2，4一滴、茅草枯等。由此也可以看出一种除草剂可以被多种降解菌降解。2生物降解除草剂的机理微生物对除草剂的降解作用主要是通过其分泌酶的代谢来完成[s]，其本质为酶促反应，包括：广谱性酶的偶然性代谢，由基质结构与农药相似的酶进行的共代谢，以及由利用农药作为能源的适应酶进行的降解代谢。微生物降解除草剂是比较复杂的生理生化过程，要在其体内进行多种反应，通过协同作用来完成对除草剂的降解，而且通常一种微生物不能单独完成一种除草剂的全部降解过程，每种反应均需要不同的微生物参与。目前对于各
8、种除草剂的微生物降解反应类型主要有水解
