草甘膦草甘膦发展历史1971年,由美国孟山都创制成功(IDA路线合成)1973年,沈阳化工研究院仿制成功(甘氨酸路线合成)1988年,美国孟山都草甘膦异丙胺盐‘农达’在中国取得农药登记(PD73-88)90年代中后期,美国草甘膦专利到期,中国草甘膦产业得以较快发展1996年,开始种植转基因抗草甘膦作物,草甘膦迅速取代它选择性除草剂的应用,用量剧增2009年,在全球市场销售的225个除草剂品种中,草甘膦占绝对优势,约占全球除草剂市场的1/32015年,美国孟山都草甘膦钾盐‘达迈’在中国上市。草甘膦产品的有效成分是草甘膦酸性质一:阻止叶绿体内磷酸合成酶合成芳香族氨基酸(作用机理)性质二:溶解度极低性质三:负离子,极易与带正电的有机质、土壤、矿物质、钙、铁和镁等结合O-CH2H2NCH2POHO-OO+草甘膦酸分子结构草甘膦的基本性质草甘膦特性解读残留时间短,半衰期为4—7天,迅速被分解(CO2、N2、H2O、PO3-)对环境影响很小助剂是决定产品药效发挥的最关键因素与土壤中微粒、阳离子相结合草甘膦酸溶解度低以盐形式(钾盐、异丙胺盐、铵盐)存在溶于水解读1:解读2:亚氨基二乙酸(IDA)双甘膦草甘膦硫酸氧化法双氧水氧化法空气氧化法(技术)起始原料甘氨酸(亚磷酸二甲酯)甲醛,氰化钠,氢氰酸氯乙酸,氨施特雷克法氯乙酸氨解法生产工艺优势劣势备注IDA法工艺路线短,过程简单,副产物少,产品纯度高双甘膦母液处理成本高孟山都、南通江山、扬农、优士等甘氨酸法传统工艺,起步早,技术成熟工艺路线长,工艺过程复杂,副产物多新安江、南通江山、金帆达、福华捷马等IDA法:甘氨酸法:草甘膦的生产工艺–加强药剂在叶片上的粘附性–加强叶片对药液的吸收–提高药剂之间的混合兼容性关于草甘膦助剂–助剂的作用6助剂在水溶液中的形态助剂在水滴里的形态助剂分子助剂——有机分子——亲水和疏水基——表面活性剂助剂的作用帮助草甘膦被杂草吸收关于草甘膦盐–为什么制成草甘膦盐草甘膦酸在水中溶解度非常低几种草甘膦盐在水中溶解度很高(异丙铵盐、钾盐、铵盐)水剂更容易操作水成本最低且充足实际生产中需要考虑的因素:长期存放的物理稳定性对制剂粘度影响加入表面活性剂的难易程度草甘膦剂型优势劣势水剂加工方便,作用快,吸收传导快,生物活性高对包装要求高可溶性粉剂、粒剂携带、包装方便粉尘污染,加工比较繁琐,生物活性相对较低草甘膦主流剂型比较草甘膦作用模型附着吸收反应反应传导附着——通过施药附着在植物表面吸收——通过吸收进入植物体内传导——传导到作用位点反应——阻碍植物的光合作用蔗糖由绿色叶片(源)产生,传导至生长点(库)草甘膦随着蔗糖移动而转运至植物全株蔗糖的传输速率与植物生长速度成正比Sink库Source源Sink库草甘膦的传导与吸收草甘膦由植物绿色部分吸收,随蔗糖运输传导至作用位点,药效在植物生长旺盛期效果最好草甘膦穿过角质层进入质外体进入韧皮部源组织输出库组织吸收吸收进入叶绿体与5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶结合草甘膦在到达5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSP)之前必须穿过许多障碍草甘膦的传导机制-穿过障碍•顶芽最先开始中毒,4小时植物立刻停止生长,韧皮部的传导能力在4小时后降低一半,在24小时左右停止传导。t024hr12hr4hr草甘膦开始自我限制糖分传输停止开始在植物体内检测到草甘膦淀粉合成系统停止能荷开始失控如果植物代谢和蔗糖传导不活跃(太热、太冷、太干的条件下),草甘膦就不会像宣称的那样正常传导草甘膦作用机制的局限顶芽组织对草甘膦高度敏感,施药4-24小时后植物关闭运输系统草甘膦积累沉淀的窗口期很有限,必须在植物顶芽关闭糖分运输系统前完成杀死休眠芽需要积累足够多的草甘膦施用草甘膦草甘膦的传导与吸收草甘膦必须以最快的速度被植物吸收传导,达到致死剂量,才能发挥更好的药效亚致死剂量致死剂量芽被杀死—但茎秆中的草甘膦量不够草甘膦作用机制的局限3天后作用位点比较草甘膦作用机理正规草甘膦违规草甘膦(强酸、百草枯)目前市场上的草甘膦产品37%草甘膦钾盐(赢达)33%草甘膦铵盐(大砍刀)41%草甘膦异丙胺盐(农达、金帆达)有效成分草甘膦酸含量30%43%草甘膦钾盐(泰草达):有效成分草甘膦酸含量35%49%草甘膦钾盐(达迈):有效成分草甘膦酸含量41%