植物篇-为什么除草剂能辨别杂草

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杂草是农业生产的大敌。据估计,全世界粮食生产中,由于粮食作物与杂草争肥、争水、争光等原因,每年造成粮食减产10%左右。这样,杂草的“劲敌”——除草剂,便在科学家的手中“逢势而生”了。

目前除草剂的种类很多,但按它的作用方式来划分,可分为灭生性和选择性两大类。灭生性除草剂如氯酸钠、砷酸化合物等,它的灭草威力大,但其弱点是“良莠不分”“一刀切”,将接触药液的作物统统置于死地,所以多数人对它敬而远之。这类除草剂不能在农田里使用,只能用于除草开荒和道路灭草。

选择性除草剂,就像人长了眼睛似的,它能有选择地杀死杂草,而对作物却秋毫无犯。它的除草形式是多种多样的,有的对杂草原生质有毒,能阻碍细胞的分裂;有的引发杂草出现畸形生长;有的抑制杂草体内细胞呼吸酶的活动;有的造成杂草体内营养物质的迅速分解;有的则抑制杂草的光合作用或代谢作用。例如常用的除草剂西马津,它会抑制杂草的代谢作用,使杂草枯萎而死。棉田常用的敌草隆和变草隆除草剂,能抑制杂草的光合作用。“二四滴”类除草剂能有选择地杀除双子叶杂草,而不易杀死单子叶杂草和伤害禾谷类作物,这是利用了双子叶植物和单子叶植物在形态上的巨大差异。水稻和稗草虽属同一类植物,但敌稗能杀死稻田中的稗草而不伤害水稻,这是因为水稻体内有一种水解酶,能将敌稗水解为无毒物质,而稗草没有这种酶,因而就“遇刺身亡”。

在农业生产中应用最多的是选择性除草剂,它好像孙悟空一样长着火眼金睛,能准确地辨别杂草和庄稼。这主要是由于杂草和庄稼在形态上、生理上以及发育时期等方面存在着不同差异,这些差异对药剂会产生不同的抵抗力,因而得到不同的灭杀效果。当然,不同的农作物还需选择不同的除草剂。

近年来诞生了一种广谱除草剂叫草甘磷,它只杀死杂草,不伤害庄稼,这又是怎么回事呢?这是科技工作者运用高新技术改造作物的成果。他们通过一系列的培养,将抗草甘磷的EPSP合成酶基因引入到烟草中,使烟草具有抗草甘磷的能力。用草甘磷喷洒烟草,便出现了惊人的奇迹:杂草被杀死了,但烟草却安然无恙,茁壮生长。

另外,科技工作者还把抗草甘磷的EPSP合成酶基因转入到矮牵牛植物的细胞里,抗除草剂基因也得到高效表达。因而,这项技术成为粮食作物中引进选择性除草剂耐受性策略的基本方法。

现在,农业科技工作者已获得了抗特定除草剂的一些转基因蔬菜、油菜、大豆、棉花等,使除草剂能真正地辨别杂草,将杂草杀灭。