农药在植物体内传导方式及农药传导生物学

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1、农药在植物体内传导方式及农药传导生物学一般来说，农药的使用是围绕植物进行的。同样，农药生物的活性表达与其在植物体上的行为密不可分。从“农药传导生物学”的角度来看，几乎所有的农药都会在植物体上表现出不同程度的吸收和传导作用，绝对的非传导作用的品种几乎不存在，只是它们因植物的种类、吸收部位、植物生长时期的不同而表现出较大的差异。依据农药传导的形式将其大致区分为局部传导、向上传导和双向传导3种类型。其中,局部传导主要是指药剂在同一叶片范围内的传导，包括从叶尖到叶柄和从叶的正面到背面或方向相反的传导，即所谓广义的传导。向上和双向的

2、传导是一种真正意义上（系统性）的传导，也可以称为狭义的传导。需要强调指出的是所谓的双向传导的化合物通常情况下依然是以向上传导为主。一般来说农药在植物体上的传导是一个涉及化合物、植物以及使用方法等多方面的综合性命题，传导的形式不仅影响其生物活性的表达，而且对其作用的范围及其使用技术产生十分重要的影响。因此，正确地理解农药传导的本质及其影响因素,对于科学地理解农药的作用方式及其使用技术具有重要的现实意义。基于此，笔者提出“农药传导生物学”的概念，以期完整地阐明农药传导与植物解剖学及其生理学的关系，强调化合物传导的相对性和可变性

3、。据此，“农药传导生物学”的概念可界定为“研究农药的传导方式与化合物的分子结构、被吸收部位、植物解剖学结构和营养输导与分布规律以及药剂使用技术等的关系的科学”。1农药的吸收与传导生物学1.1植物叶片对药剂的吸收及其传导生物学植物叶片表面包着角质层，它是表皮细胞合成并沉积于细胞壁外的脂类物质。角质层由无定形的角质基质组成。其中还有联结的片层与纤丝，而纤丝则由分离的网状多糖组成。不同种植物的角质层构造与厚度变化很大，而脂类则是其主要成分。角质层中还有供极性物质通过的亲水小孔，主动吸收的外质连丝以及分布在叶表面的气孔。农药通过角

4、质层是一种扩散过程，然后从角质层解吸进入含水非原质体与细胞壁内。有研究表明，不同植物的叶片表面的临界表面张力差异较大（31.9〜71.8mN/m）,这种差异无疑影响了药剂在叶片表面的附着和随后的扩散过程。如棉花的叶片容易受杀虫双的药害，很可能与其叶片的亲水性有关。对植物整体和离体表皮大量的研究证明，农药进入植物的叶片存在亲脂性和亲水性两条途径。亲脂性的药剂通过植物表皮的运动可被看成是使用吸附和扩散膜的模型。随着化合物进入表皮的扩散系数和表皮厚度的最重要的参数被分离，亲脂性农药进入植物表皮的吸附和运动已经利用Fick扩散第一

5、定律的方程式进行模拟。亲水性途径的发现来自对不同植物的表皮的光学和电子显微镜的观察，发现它们含有普遍存在的、明显不连续的天然的表皮气孔和横穿表皮的导管。这些解剖学的结构被证明是能够渗透水溶性化合物的区域。显然，如此外源化合物进入植物体内都要受到角质层中蜡的屏障作用。因为，除去蜡质的表皮可以显著增加水和亲脂性农药的的渗透性，但亲水性农药草甘麟只有很小的增加。这也说明亲脂性和亲水性化合物进入植物的叶片可能具有各自的特殊通道。农药从植物的叶片进入后主要通过共质体系和质外体系装入筛管细胞进行传导。由于蒸腾作用的影响，共质体无疑是这

6、些化合物进入的主要途径。一般来说亲水性化合物集聚于双子叶植物叶的边缘上，而在单子叶植物中则集聚于叶尖部。但化合物究竟通过何种途径转移及其转移的速度如何，显然取决于化合物的分子结构、叶片的解剖学结构、叶片发育时期及其光合产物的传导方式。总的来说，向上传导的化合物，如三哩酮、氧乐果等只能从叶基向叶尖传导；向下或双向传导的化合物，如氟硅哩、甲咲酰胺、甲霜灵、喙嗪酮等则可以向叶基或其他叶片或根部转移。叶龄及其生理代谢的特点在很大程度上左右着化合物的吸收方式及其速率。如以不同时期对花生叶面喷施硒肥的试验表明，植物花针期吸收量最高，而

7、结荚期最低。这表明外源化合物的吸收受到植物自身代谢方式的影响。植物的主动机制有可能参与化合物的吸收过程。有证据表明，某些药剂在共质体系的装载有细胞膜上的载体或质子泵参与，即这些化合物，如氟吗咻、邻烯丙基苯酚、草甘麟等的吸收是一种需要能量的主动吸收过程。1.2根对药剂的吸收及其传导生物学从植物的根部进入植物体内是除草剂吸收的主要途径。某些条件下杀虫剂和杀菌剂也可能需要从根部进入。当药剂与植物根毛接触后，穿过根表皮的保护层进入内部组织。此时它们可以经两种途径进入木质部导管。一种是质外体途径。首先这些药剂不进入活细胞而在质外体内

8、（细胞壁、细胞间空隙）由外向内扩散，直到被内皮层的凯氏带所阻挡才进入内皮层细胞。绕过凯氏带后它们可以重新返回质外体内扩散直至进入导管，或从内皮层细胞起，经胞间连丝在活细胞之间移动，穿过中柱鞘及中柱内薄壁细胞到达导管。另一种是共质体途径，即药剂首先进入根表皮细胞，然后一直在共质体内传导至导管。无论经何种途