二甲四氯

定义

二甲四氯的化学名称为2-甲基-4-氯苯氧乙酸，英文缩写为MCPA，CAS登记号为94-74-6，分子式C9H9ClO3，分子量约200.62。纯品为无色结晶固体，熔点约118至120℃，在水中溶解度随pH升高而增大，在pH 5时约为26.2克/升，在pH 9时约为320克/升，解离常数pKa约为3.07^[3]。

它在分类上属于苯氧羧酸类除草剂，即分子中含有苯氧乙酸结构的一类除草剂，与2,4-滴、2,4,5-涕等同属该类别的早期代表品种^[4]。医药与化学主题词表MeSH将其定义为一种用作选择性除草剂的高效除草物质，别名包括Methoxone、Agroxone等^[5]。

原理

二甲四氯是一种合成的生长素类似物，其分子结构与植物体内天然存在的生长素吲哚乙酸(IAA)相似，能够模拟生长素的生理作用^[4]。按作用方式划分，它属于激素型除草剂：药剂接触植物后经茎、叶和根吸收，在体内具有内吸传导性，可随输导组织运送到各个部位^[6]。

药剂在植株不同部位产生的作用有所差别。传导到顶端生长点的部分抑制核酸代谢与蛋白质合成，使生长点停止生长、幼嫩叶片不能伸展，光合作用随之无法正常进行；传导至茎、根部位的部分则促进细胞异常分裂，导致根尖膨大、丧失吸收养分的能力，茎秆扭曲畸形、筛管堵塞，有机物运输受阻，最终整株死亡^[1]。联合国粮农组织的评估文件也指出，该药剂会在植物活跃生长的分生组织中富集，从而干扰蛋白质合成、细胞分裂与植株生长^[7]。

选择性是该药剂能够用于农田的关键。双子叶阔叶植物对生长素类物质反应强烈，喷施后出现快速而失控的生长并最终死亡；小麦、玉米等单子叶禾本科作物受影响相对较小，因而可以在这些作物田中定向防除阔叶杂草^[4]。除游离酸形式外，二甲四氯的盐与酯类衍生物在植物体内也能转化为母体酸，因此同样具有除草活性^[4]。

发展历程

苯氧乙酸类除草剂的研发发生在20世纪40年代。英国帝国化学工业公司于1941年4月7日在英国提交了同时涉及MCPA与2,4-滴的专利申请，此后洛桑试验站与该公司研究人员合作推进相关研究^[8]。MCPA于1945年首次出现在公开的科学文献中，由Slade、Templeman与Sexton报告^[8]。

在商业化选择上，帝国化学工业公司因为能够获得2-甲基-4-氯苯酚这一中间体，决定优先开发MCPA而非2,4-滴。经过大量田间试验后，该产品于1946年以1%粉剂的形式首次供应给英国农民^[8]。另有资料将该品种的开发年份记为1946年，并认为它的问世标志着有机合成除草剂中苯氧羧酸类的诞生^[1]。

苯氧羧酸类除草剂投入商业生产后，产量与应用范围迅速扩大，曾在很长一段时间内是全球使用量居首的除草剂类别^[2]。在中国，广泛使用的苯氧羧酸类除草剂集中于2,4-滴系列与2甲4氯系列，国内生产品种主要有2甲4氯酸、2甲4氯钠盐、2甲4氯胺盐和2甲4氯酯等^[2]。

应用

二甲四氯主要用于苗后茎叶处理，防除一年生与多年生阔叶杂草及部分莎草科杂草，适用的作物包括小麦、大麦、玉米、水稻、谷子、甘蔗等^[6]。常见的登记用途是冬小麦田防除播娘蒿、荠菜、猪殃殃、繁缕、婆婆纳、大巢菜、宝盖草等一年生阔叶杂草^[9]。在玉米田，2甲4氯钠盐可用于防治香附子等莎草^[10]。

在国内登记与流通中，二甲四氯多以钠盐、二甲胺盐、异丙胺盐、异辛酯、丁酸乙酯等形式出现，既可制成单剂，也可与草甘膦、灭草松、唑草酮、氯氟吡氧乙酸、莠去津、苯磺隆等复配成混剂^[1]。剂型涵盖可湿性粉剂、水剂、乳油、可溶粉剂、悬浮剂等，其中56%可溶粉剂与13%水剂较为常见^[1]。以某56%可溶粉剂产品为例，其登记用量为冬小麦田每亩100至150克，兑水30至40公斤进行茎叶喷雾，施药适期在小麦分蘖期，且每季作物最多使用1次^[9]。

除农田除草外，该药剂还可与草铵膦、草甘膦等灭生性除草剂混配，用于公路铁路旁、沟渠旁、荒山坡地、果园行间等非耕地除草，混配后可提高速效性并扩大杀草谱^[11]。另有资料介绍，它可作为水稻拔秧前的脱根剂使用，以提高拔秧效率^[1]。

局限

二甲四氯对禾本科杂草基本无效，其防除对象局限于阔叶杂草与部分莎草，稗草、马唐、千金子等并非其靶标^[12]。在稻田防除阔叶杂草往往需要多次施药，而用药时期若与水稻分蘖期重叠，可能影响分蘖，这是限制该品种在稻田大量使用的因素之一^[1]。

选择性并不等于对作物绝对安全。小麦4叶期前或进入拔节期之后施药容易产生药害，因此施药窗口受到严格限制^[9]。药剂的雾滴飘移对棉花、马铃薯、油菜、豆类、瓜类、果树等双子叶作物威胁很大，在间作或套作有阔叶作物的麦田应禁用；施药需选择无风天气，气温高于28℃、空气相对湿度低于65%或风速大于每秒4米时应停止作业^[9]。同类产品的标签还提示，气温在25℃左右除草效果显著，阴天与低温时药效较差，且该药与喷雾机械的结合力很强，喷雾器最好专用，否则须彻底清洗^[13]。

从环境与监管角度看，二甲四氯在土壤中并不持久，半衰期大致在15至50天之间，但它在水环境中对淡水生物存在毒性关注点^[3]。其近缘品种精2甲4氯丙酸在欧盟被列为候选替代物质，成员国在审批含该物质的植保产品时须开展替代比较评估，在存在更安全替代品的情况下可限制或拒绝授权^[14]。

在杂草治理层面，长期单一使用同类激素型除草剂会使部分杂草产生抗性，猪殃殃、泽漆等在一些冬小麦区已出现抗性上升的迹象，这促使生产上更多采用不同作用机理药剂复配的策略^[12]。此外，二甲四氯在玉米田苗前应用时受亩成本较高的影响，与2,4-滴异辛酯相比虽然飘移性稍好，但推广上量仍受成本制约^[1]。

参见

• 苯氧羧酸类除草剂 —— 二甲四氯所属的除草剂大类，成员还包括2,4-滴等品种。

• 2,4-滴 —— 与二甲四氯同期开发、同属苯氧羧酸类的代表性除草剂。

• 生长素 —— 二甲四氯模拟的植物内源激素，是其激素型作用方式的生理基础。

• 除草剂 —— 二甲四氯所属的农药类别。

• 选择性除草剂 —— 说明二甲四氯为何能杀伤阔叶杂草而不伤害禾本科作物的概念。

• 农药登记 —— 决定二甲四氯制剂可用作物、用量与安全间隔的监管制度。