園藝/除草劑
除草劑是用於殺死不需要的植物的物質，通常用於現代花園中，以代替或與其他雜草控制技術一起使用。使用除草劑在節省勞力和時間方面具有優勢，但也可能導致一些問題，例如殺死非目標植物或其他生物、汙染環境，以及在某些情況下可能對人類和其他動物產生毒性作用。
除草劑的分類方法有多種，包括作用效果、選擇性、永續性、施用方法和作用機制。它們還進一步細分為在有機種植方法和非有機種植方法中可接受的除草劑。
- 苗前除草劑透過干擾種子的萌發來起作用。苗前除草劑必須根據要控制的雜草的萌發時間進行適時施用，但如果時間掌握得當，它們就能提供最佳的解決方案，作為預防措施而不是治療措施。
- (有關特定苗前除草劑的詳細資訊，請參閱苗前除草劑)
- 觸殺型除草劑透過殺死與其接觸的任何植物部位來起作用。在大多數情況下，它們不會殺死整株植物，需要定期重新施用，最終耗盡植物的能量儲存，並在多次施用後將其殺死。
- 內吸型除草劑透過在短時間內殺死整株植物來起作用，並透過植物的維管系統在植物體內傳導。然而，許多雜草對這些除草劑具有抗性，因此經常需要重複施用。
- 灌根型除草劑施用於土壤，而不是或與植物施用一起施用。大多數這些除草劑具有永續性，因此不適用於需要種植植物的地方。
選擇性除草劑殺死特定的目標植物，同時使所需的植物相對不受傷害。用於控制草坪雜草的除草劑在大多數情況下都是選擇性除草劑。
非選擇性除草劑會殺死與其接觸的任何植物（儘管有些植物對各種除草劑具有抗性）。
不同的除草劑具有不同的“永續性”，這意味著有些除草劑在長時間內保持活性，而另一些除草劑在施用後不久就會失去活性。
除草劑可以通過幾種方法施用。有些以液體的形式噴灑，有些以顆粒的形式施用，有些透過灌溉系統或燻蒸施用（儘管在花園中很少使用），有些直接塗抹在植物部位上。大多數除草劑可以使用多種方法施用，具體取決於它們的用途。
根據作用機制 (MOA) 對其進行分類，表示植物在施用後受影響的第一個酶、蛋白質或生化步驟。主要的作用機制是
- 乾燥劑透過去除植物細胞中的水分導致細胞死亡。
- 酸和鹼的作用方式與乾燥劑類似，透過化學“灼傷”植物細胞。這些物質具有極強的酸性或鹼性。
- 營養控制透過改變養分的平衡來起作用，要麼提供過量的特定養分，要麼限制其他養分的有效性。這通常涉及改變土壤 pH 值，但在某些情況下，某些養分可用於控制特定種類的植物。
- 乙醯輔酶A羧化酶 (ACCase) 抑制劑是殺死草類的化合物。乙醯輔酶A羧化酶 (ACCase) 是脂質合成第一步的一部分。因此，ACCase 抑制劑會影響草類植物分生組織中細胞膜的產生。草類的 ACCase 對這些除草劑敏感，而雙子葉植物的 ACCase 則不敏感。
用 ALS 除草劑處理過的植物的損傷症狀。 
用 EPSP 合酶抑制劑處理過的野大豆的損傷症狀。 - 合成生長素開創了有機除草劑的時代。它們是在對植物生長調節劑生長素進行長期研究後，於 20 世紀 40 年代被發現的。合成生長素模擬這種植物激素。它們對細胞膜有多個作用點，並且對控制雙子葉植物有效。2,4-D 是一種合成生長素除草劑。
- 光系統 II 抑制劑減少了光合作用中光化學步驟中從水到 NADPH2+ 的電子流動。它們與 D2 蛋白上的 Qb 位點結合，並阻止醌與該位點結合。因此，這類化合物導致電子在葉綠素分子上積累。結果，細胞正常耐受範圍之外的氧化反應發生，植物死亡。三嗪類除草劑（包括阿特拉津）是 PSII 抑制劑。
有機是指可以在被歸類為有機的農業企業中使用的除草劑。有機除草劑價格昂貴，可能無法負擔得起商業生產。它們的效果遠不如合成除草劑，但當然不會向環境中注入非天然化學物質。
有機除草劑包括
- 醋[1] - 5-20% 的醋酸溶液有效，濃度越高效果越好，但主要破壞表面生長，因此需要重新噴灑以處理再生長。抗性植物在被重新噴灑削弱後通常會屈服。
- 蒸汽 - 已在商業上應用，但現在被認為不經濟且效果不佳。[2][3][4]殺死表面生長，但不會殺死地下生長，因此需要重新噴灑以處理多年生植物的再生長。
- 2,4-D，一種用於草坪和免耕田間作物生產的苯氧基類闊葉除草劑。現在主要與其他作為增效劑的除草劑混合使用，它是世界上使用最廣泛的除草劑，在美國是第三大常用除草劑。它是一個合成生長素的例子。
- 阿特拉津，一種用於玉米和高粱以控制闊葉雜草和禾本科雜草的三嗪類除草劑。由於其成本低廉且與其他除草劑一起使用時可作為增效劑，因此仍在使用，它是一種光系統 II 抑制劑。
- 氯吡嘧啶酸，是一種用於草坪、牧場和控制有害薊的吡啶類闊葉除草劑。因其在堆肥中持續存在的能力而臭名昭著。它是另一個合成生長素的例子。
- 二氯吡啶酸，一種在土壤中具有永續性的闊葉除草劑，用於草坪和田間玉米。它是另一個合成生長素的例子。
- 草甘膦，一種用於免耕燒苗和控制轉基因作物（經基因改造以抵抗其作用）中的雜草的內吸型非選擇性（殺死任何型別的植物）除草劑。它是一個 EPSPs 抑制劑的例子。
- 咪草煙，是一種用於控制各種雜草（包括陸生一年生和多年生禾本科和闊葉草本植物、木本植物以及河岸和挺水植物）的非選擇性除草劑。
- 咪草煙，是一種選擇性除草劑，用於防治和後發的一些一年生和多年生草類以及一些闊葉雜草。咪草煙透過抑制支鏈氨基酸（纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸）的產生來殺死植物，這些氨基酸是蛋白質合成和細胞生長所必需的。
- 甲草胺，一種廣泛用於防治玉米和高粱中一年生草類的苗前除草劑；它在這些用途上已基本取代了阿特拉津。
- 百草枯，一種非選擇性觸殺型除草劑，用於免耕滅草和空中銷燬大麻和古柯種植。對人體毒性比任何其他廣泛商業使用的除草劑都強。
- 皮草隆，一種吡啶類除草劑，主要用於控制牧場和田邊不需要的樹木。它也是另一種合成生長素。
- 草甘膦，三乙胺鹽（3,5,6-三氯-2-吡啶氧基乙酸）是一種干擾細胞生長的內吸性除草劑。草甘膦降解速度快，半衰期約為1天。最常用於控制池塘中的水生植物，或與2,4-D結合以靶向黑莓等木本植物。
在化學除草劑廣泛使用之前，人們使用耕作措施（例如改變土壤pH值、鹽度或肥力水平）來控制雜草。機械控制（包括耕作）也被（並且仍然被）用於控制雜草。
第一種廣泛使用的除草劑是2,4-二氯苯氧乙酸，通常縮寫為2,4-D。它是由英國團隊在二戰期間開發的，並在20世紀40年代後期開始廣泛生產和使用。它易於且廉價地生產，可以殺死許多闊葉植物，而對草類影響不大（儘管在關鍵生長時期使用高劑量的2,4-D會損害玉米或穀物等草類作物）。2,4-D的低成本導致其至今仍在使用，並且它仍然是世界上最常用的除草劑之一。與其他酸性除草劑一樣，目前的配方使用胺鹽（通常是三甲胺）或基礎化合物的眾多酯之一。這些比酸更容易處理。
2,4-D表現出相對較差的選擇性，這意味著它會對非目標植物造成壓力。它對某些闊葉雜草（包括許多藤本植物）和莎草的防治效果也較差。如果除草劑隻影響某些型別的植物，則稱為選擇性除草劑；如果它抑制大多數任何型別的植物，則稱為非選擇性除草劑。其他除草劑最近已被開發出來以實現所需的選擇性。
20世紀70年代見證了阿特拉津的引入，它因成為最令人擔憂的地下水汙染除草劑而臭名昭著。阿特拉津在施用後不會很快分解（在幾周內）。相反，它會被雨水帶入土壤深處，從而導致上述汙染。據說阿特拉津具有高殘留性，這是除草劑非常不希望具有的特性。
草甘膦，通常以“草甘膦”品牌銷售，於20世紀80年代後期推出，用於非選擇性雜草控制。由於開發出了抗草甘膦的作物，它現在已成為作物種植中選擇性雜草控制的主要除草劑。除草劑與抗性種子相結合，導致20世紀90年代後期種子和化學工業的整合。
許多現代農業化學除草劑都是專門配製成在施用後短時間內分解的。這是理想的，因為它允許在未來季節在土地上種植可能受除草劑影響的作物。然而，殘留活性低的除草劑（即快速分解）通常無法提供全季的雜草控制。
據稱除草劑會導致各種健康影響，從皮膚皮疹到死亡。攻擊途徑可能源於施用不當，導致田間作業人員直接接觸、吸入空中噴霧、食物攝入以及接觸殘留土壤汙染。除草劑也可以透過地表徑流運輸，汙染遠處的地表水，從而透過提取這些地表水用於飲用而構成另一種攝入途徑。一些除草劑在土壤中迅速分解，而其他型別的除草劑具有更持久的特性，具有更長的環境半衰期。其他據稱的健康影響可能包括胸痛、頭痛、噁心和疲勞。大多數除草劑（主要是無機除草劑）在貼標籤之前必須經過環境保護署的廣泛測試。然而，由於使用的除草劑數量眾多，許多人擔心潛在的健康影響。一些正在使用的物質據稱具有誘變性、致癌性或致畸性。