芳氧苯氧丙酸

芳氧苯氧丙酸类(Aryloxyphenoxypropionate，APP)除草剂是防除禾本科杂草的重要除草剂类型之一，它是20世纪60年代由Hoechst公司在将2,4-滴结构中的苯基用二苯醚替换后，并进一步研究开发了化合物禾草灵的基础上逐渐发展起来的。1971年，确立了该类除草剂的结构模式，母环由A与B组成。从1975年开始，许多农药公司对其原有模式结构进行修饰和改造，将一边的A苯环改变为杂环或稠环，并向环中引入活性基团F原子等，得到了一系列活性更高、选择性更好的除草剂。

APP类除草剂主要是抑制禾本科植物体内的乙酰辅酶A羧化酶(Acetyl-CoACarboxylase,ACCase,EC6.4.1.2)的活性，进而抑制脂肪酸的合成。脂肪酸在植物体内具有重要的生理作用，它是甘油三酯的基本结构成分，而甘油三酯是主要的贮能、供能物质，由其转化成的磷脂又是细胞膜的组成成分。脂肪酸还可转化成调节代谢的激素类物质。ACCase是脂肪酸生物合成中的关键酶，由约200至240KD的2个亚单位组成。

植物体内的ACCase含有共价结合的α-生物素，它在催化ATP的生物素梭化作用点与二价金属离子之间作为梭基载体，进而梭基转移于乙酰辅酶A。丙二酰辅酶A是ACCase催化乙酰辅酶A所得的产物，也是脂肪酸和类黄酮生物合成过程中的一个关键中间产物。APP类除草剂抑制丙二酰辅酶A的生成，在进一步合成脂肪酸的过程中，进而形成油酸、亚油酸、亚麻酸、蜡质层和角质层的过程受阻，导致植物的膜结构迅速破坏，透性增强，最终导致植物的死亡。

除草剂应用过程中，除一部分药剂附着于植物上，其余大部分散落在土壤、大气和水等环境中，经过一段时间后，在植物、土壤、大气、水中没有被分解的药剂或其有毒代谢物，就形成了除草剂残留。目前的研究结果表明除草剂残留己经对作物、土壤、乃至动植物、人类造成严重危害。

商品化的芳氧苯氧丙酸类除草剂通常被加工成酯类，使得其更容易被杂草所吸收；但通常酯类物质的溶解度较小，吸附性较强，因此不容易淋溶，而更容易吸收在土壤中。如噁唑禾草灵在稻田土中的吸附平衡符合Freundlich等式，土壤吸附系数Koc为6800，表明噁唑禾草灵与土壤间具有很强的吸附力。土壤中，噁唑禾草灵迅速分解为自由酸，可以与土壤颗粒稳定结合。这种与土壤形成的结合可以阻止噁唑禾草灵酸通过土壤断层渗入地下水中。Smith等研究发现，在对一块麦地施药后，约有27%的禾草灵(DM)被小麦截获，73%进入到土壤中。在土壤中，DM在9d内就能完全降解为禾草灵酸(DC)。而DC的降解速度要慢得多，施药126d后，表层7.5cm的土壤中仍有19%的残留量。Hill等人对包括噁唑禾草灵酸在内的9种不同类型的除草剂分别在5种土壤中的淋溶性进行比较，亦得出噁唑禾草灵酸不易被雨水淋溶于地下。但是，DM经土壤表面施用后，风蚀损失量要比与土壤结合的量高3倍，因此，风蚀沉积物中的DM在环境中的迁移对大气和水质量有一定的潜在影响。

除草剂在环境中的残留，无论对于土壤生物、水生生物还是对哺乳动物和人都会带来严重的毒害。石晶波等研究精噁唑禾草灵对土壤中细菌、放线菌、真菌等三大类微生物数量表现出抑制作用，对土壤中过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶等的活性也有抑制作用。汤富彬研究表明供试土样(青紫泥)经精噁唑禾灵处理后培养，土壤中的细菌(Bacteria)种群数量在70d培养期内与对照组相比均有不同程度增加；而放线菌(Actinomyce)和真菌(Fungi)的生长均受到一定的抑制，真菌受抑制的作用尤其明显。

芳氧苯氧丙酸类除草剂对水生动植物及陆地非靶标动植物都具有潜在的风险。已有大量研究表明，该类除草剂会对农作物和非靶标动植物产生急性和慢性危害。1mg/L的精噁唑禾草灵和氟氰草酯就能减少三叶浮萍叶绿素a和叶绿素b的含量，浓度越大抑制作用越明显。当2种农药联合作用于三叶浮萍时，还能够表现出明显的协同效应。