杂草的重要性

杂草通过影响农作物的产量和质量，对农业系统的生产力构成威胁。考古研究表明，人类对杂草控制的努力与农业本身的古老性相当。

换句话说，自从人类开始农业以来，人类与杂草的对抗就开始了。农民们利用一切力量来消灭或控制杂草，最初是徒手进行除草，随着时间的推移，他们开发并使用了更有效且耗时的工具。

这些努力的结果导致了杂草控制方法的发展与完善。在所有这些方法和手段中，除草剂在杂草管理程序的历史上是一个转折点。

除草剂的重要性

除草剂的使用在全球范围内越来越普及。许多发展中国家面临着人手不足的问题，因为数百万人从农业地区迁移到城市，导致手工除草的劳动力短缺。

因此，在这些国家，除草剂比手工除草的劳动力更便宜且更容易获得。手工除草工人的短缺以及提高作物产量的需求是增加除草剂使用的最重要原因。

在世界许多地方，除草剂被越来越多地用来替代耕作，以改善环境条件。与耕作和传统工具相比，使用除草剂的方法可以减少侵蚀、燃料使用、温室气体排放和养分流失，同时节约水资源。

除草剂历史

在1942年至1944年期间，英国和美国发现了苯氧乙酸类除草剂的除草特性，这标志着“农业化学时代”中除草剂阶段的真正开始。这些新的合成除草剂显著促进了对阔叶杂草的控制，尤其是在谷物作物中。

在1950年代初，发现了苯氧乙基硫酸盐、苯氧丙酸和苯氧丁酸。在1950年代和1960年代，改进的有机土壤灭菌除草剂的开发迅速推进，取代尿素和尿嘧啶、氯苯甲酸和苯乙酸衍生物、s-三嗪、三唑及其他杂环衍生物几乎同时问世。

对选择性除草剂的关注不断增加，特别是在氨基甲酸酯和氨基脲、醋酰胺和苯胺类、托鲁丁和腈类化合物中，以及s-三嗪和取代尿素化合物中。

以效率和安全性转变杂草管理

磺酰脲类除草剂于1975年被发现，并立即为化学杂草控制设定了新的标准。随后的全球开发努力导致多种不同活性成分在十多个主要作物中商业化，并且宣布了额外的开发候选者。

磺酰脲类除草剂迅速获得商业接受的原因包括其异常低的施用率（通常比传统除草剂低10到100倍）、良好的环境和毒理特性，以及与后出苗杂草控制趋势的兼容性。

新的除草剂作用机制的发现仍在继续，导致了前体卟啉氧化酶（PPO）和4-羟基苯丙酮二氧化酶（HPPD）抑制剂的引入。

如今，开发和引入具有新型作用机制的新除草剂系列面临严重限制。事实上，在过去20年中，商业除草剂活性成分中没有引入新的主要除草剂作用机制。

这可能有几个原因。由于担心抗草甘膦（GR）作物已经减少了新除草剂的市场，新潜在产品可能一直处于沉寂状态。草甘膦与GR作物占据了除草剂市场的很大一部分，导致除草剂发现工作的显著减少。

部分减少的除草剂研发研究也归因于公司整合和更多通用除草剂的出现。另一个问题可能是，最佳的除草剂分子靶位点可能已经被发现。

杂草问题与化学杂草控制

杂草对作物生产构成严重威胁，因为它们分别将小麦、大麦、水稻、玉米和鹰嘴豆的产量平均降低了23%、21%、35%、20%和50%。最重要的杂草种类包括奎宁草（Orobanche spp.）、路易斯燕麦（Avena ludoviciana (Durieu.)）、田旋花（Convolvulus arvensis (L.)）、半夏（Sorghum halpense (L.) Pers）和田旋花（Cuscuta compestris (Y.)），它们与主要作物竞争。

最近，一些新引入和侵入的杂草，如自生大麦（Hordeum spontaneum (K. Koch.)）、尖叶缠绕草（Cynanchum acutum (L.)）、分枝鬼椒（Physalis divaricata (L.)）和水蕨（Azolla filiculoides (Lam.)），在广泛的作物中成为了非常严重的问题。