除草剂(herbicide)是一种用于消灭或控制杂草的农药,又叫做除莠剂,有些除草剂具有使植物叶片脱落的作用,又被称为脱落剂。[1][2][4]除草剂被广泛的用在农田、苗圃、林地、花卉园林以及一些非耕地等,按照化学结构可以分为无机化合物除草剂和有机化合物除草剂。[2][4]除草剂具有高选择性、高效、省工、省时、增产等优点,全世界的除草剂多达300种以上。[5][6][7]除草剂具有毒性,[8]在杀死杂草的同时,对农田生产、农田植物、农田土壤以及大气和水资源带了危 害,因此世界除草剂主要发展高效、低毒、广谱、低用量的品种,对环境污染小的一次性处理剂逐渐成为主流。[1]而早期的盐类、金属盐除草剂,由于其具有持久性污染和毒性,在中国、美国、欧盟、日本等国家已经禁止使用。[9][10][11]
发现历史
很早以前,人们发现用榨完橄榄油剩下的油渣泡过的水浇在橄榄树的周围可以除去杂草,这可以看为是最早出现的除草剂。19世纪末,欧洲发现波尔多液能伤害一些十字花科杂草,但却不伤害禾木类作物,这是除草剂最早开始使用的时候。[12][13]1895年法、德和美等国同时发现硫酸和硫酸铜化学药剂具有除草的作用,并用在小麦等地的除草实验上,揭开了化学除草的序幕。1932 年美国陶氏化学(Dow Chem.)公司开发出一种杀虫剂 2,4-二硝基-6-仲丁基酚(DNBP),中文名“地乐酚”。但很快发现它也是一种选择性除草剂,能有效清除大豆、豌豆、苜蓿以及马铃薯田中的杂草。1940 年,德国化学家塔特菲尔德(F.Tatterfield)等人在1925 年研制的杀虫剂4,6-二硝基-邻甲苯酚(DNOC,中文名“二硝酚”)被发现是一种非激素型、非选择性的除草剂,对亚麻无药害,对杀除萝科植物最有效。地乐酚和二硝酚的出现,标志着除草剂从无机化合物向着有机化合物的转变。[14] 1941年,第一个现代除草剂(2,4-D)由(英国)帝国化学工业公司的坦普尔曼合成出来,同年美国的波科尔尼也成功合成出来了;2,4-D能有选择地从早熟禾的草场中除去蒲公英、车前草等杂草,它的出现标志着杂草的化学除治迈入了一个新阶段。此后出现了一系列无机化合物除草剂,如硫酸亚铁、氯酸钠和砷化物等。[9][15]1956 年,瑞士嘉基(Geigy)公司研制出防除一年生杂草的氯三氮苯类除草剂“西玛津”。1960年,美国罗门哈斯公司研制出除草剂“敌稗[bài]”,而后,1964年,又研制出除草剂“除草醚”。[16][17] 在20世纪60年代,除草剂仅占整个农药市场的20%左右,到了70年代其市场份额仅次于杀虫剂。[18]20世纪60—70 年代,以滴滴涕、六六六为代表的农药被广泛使用,[19]甚至被当作武器使用。1962 年至 1971 年,美军在越南喷洒了大约8 000 万升含有刷毒的化学物质二𫫇英的除草剂。其中55%的除草剂的储藏桶是橙色的,因而获得了“橙剂”这一简称,除了“橙剂”之外,美军当年还使用了少量的其他除草剂,即所谓的“粉红剂”“蓝剂”和“紫剂”,而且使用范围还包括老挝和柬埔寨,而“粉红剂”的毒性更大,其成分是百分之百的二𫫇英,二𫫇英可对对人体造成了巨大伤害,与癌症、白血病、神经素乱、孕妇流产以及胎儿畸形之间有密切关系,单是“橙剂”就已造成越南上百万人死亡、残疾或患上癌症,几十万新生儿畸形。[20]此后,人们很快意识这些药剂对人类有难以估计的危害,[19]开始重视使用农药的负面效应及对人类生存造成的严重危害。大力研制高效、低毒、低残留、无污染的无公害农药。[21]除草剂向着高效、低毒、选择性强、杀草谱广、作用机理独特、对环境友好的方向发展。[22]