自1979年氯磺隆開發(fā)成功以來，世界除草劑工業(yè)便進(jìn)入了超高效時(shí)代，特別是磺酰脲類、咪唑啉酮類、磺酰胺類、嘧啶水楊酸類等系列超高活性品種的問世，給除草劑新品種開發(fā)及化學(xué)除草帶來了新的革命性變化。
一、除草劑類型
按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類，除草劑可分為苯氧乙酸類、酰胺類、二苯醚類、取代脲類、均三氮苯類和五氯酚鈉等。
按作用方式，除草劑可分為選擇性和滅生性兩類。選擇性除草劑，是指有選擇性地殺死田間雜草，而不傷害作物的一類除草劑。例如，2，4-D，2-甲-4-氨能殺死雙子葉雜草，而對禾本科作物無害；西瑪津能殺死玉米地里雜草，而對玉米無害；敵稗能殺死稗草而不傷害禾苗等。
滅生性除草劑也叫非選擇性除草劑。這類除草劑能殺死地里所有植物。例如，五氯酚鈉和亞砷酸鈉等屬于這類。
按藥劑在植物體內(nèi)移動的情況，可將除草劑分為內(nèi)吸性除草劑和觸殺性除草劑。例如，2，4-D，西瑪津、敵草隆和撲草凈等屬于內(nèi)吸性除草劑；除草醚、五氯酚鈉等屬于觸殺性除草劑。
二、主要的除草劑及其作用機(jī)理
1.苯氧乙酸類
主要包括2，4-D，2-甲-4-氯苯氧乙酸和它們的鈉鹽、胺鹽等，這是生長素類除草劑，在低濃度下，具有促進(jìn)植物生長的作用，在高濃度下能殺死雙子葉植物，但對單子葉植物影響很小。這類藥劑可促進(jìn)植物體內(nèi)核酸和蛋白質(zhì)的合成，使細(xì)胞過度分裂和伸長，組織因過度生長呈畸形，從而阻礙物質(zhì)運(yùn)輸，導(dǎo)致植物死亡。
2.磺酰脲類
自杜邦公司于1979年開發(fā)成功氯磺隆之后，磺酰脲類除草劑就得到迅速發(fā)展，磺酰基所連苯環(huán)，可改變成各類雜環(huán)，三嗪環(huán)亦可改變成嘧啶環(huán)衍生物，先后開發(fā)了一系列各具特色的超高效除草劑，到目前已有30多個(gè)品種問世，其中杜邦公司開發(fā)的占一半以上。磺酰脲類除草劑的最大特點(diǎn)是高活性，使用劑量通常在5-100g/hm²。該類除草劑具有極低的哺乳毒性和良好的環(huán)境特性。但進(jìn)入90年代，磺酰脲類除草劑在其應(yīng)用過程中已遇到一些難題，最突出的是殘留藥害和雜草的抗性問題。近期開發(fā)的新品種在保持原有高活性、對環(huán)境友好的前提下，主要特點(diǎn)是不僅對作物安全，而且對后薦作物無影響。如德國艾格福公司開發(fā)的酰嘧磺隆是一種麥田除草劑，主要用于防除冬小麥、大麥、燕麥等作物中的闊葉雜草，對豬殃殃有特效，對當(dāng)茬小麥和下茬水稻、玉米安全。艾格福公司開發(fā)的另一個(gè)品種乙氧嘧磺隆具有很廣的殺草譜，可有效地防除水稻、小麥和甜菜等作物中的闊葉雜草和莎草科雜草，迄今未發(fā)現(xiàn)對后茬作物的影響。汽巴-嘉基公司開發(fā)的環(huán)氧嘧磺隆是一種大豆地除草劑，主要用于苗后防除闊葉雜草，對苘麻屬、蒼耳、莧屬、豚草、蒿屬、稗草、蕃薯屬和蜀黍?qū)俚扔行?，用量?0-90g/hm²。其在大豆植株內(nèi)迅速代謝為無毒物，殘效期短，對大豆和后茬作物安全。杜邦公司開發(fā)的四唑嘧磺隆是一種新型稻田苗后除草劑，對稗草、北水毛花、異型莎草、紫水莧菜、歐澤瀉、披針葉澤瀉、花藺、眼子菜等雜草有優(yōu)異的防除效果，用量為20-25g/hm²，對日本山茶和水稻安全。在磺酰脲類除草劑中引入氟原子，也是近年來的研究開發(fā)熱點(diǎn)。如杜邦公司開發(fā)的氟啶嘧磺隆是一種芽前、芽后雜草的除草劑，主要用于防除重要的禾本科雜草和大多數(shù)的闊葉雜草，對看麥娘有特效，用量為10g/hm²。無論該藥秋季施用還是春季施用，對后茬作物均無影響。汽巴-嘉基公司開發(fā)的氟磺隆是一種玉米地除草劑，對玉米具有高度的安全性，對苘麻屬、莧屬、藜屬、繁縷屬和蓼屬等均有優(yōu)異防效，主要用于芽后除草，用量為10~30 g/hm²。拜耳公司開發(fā)的氟酮磺隆是一種新型磺酰脲類除草劑，主要用于苗后防除小麥田禾本科雜草和一些重要的闊葉雜草，對抗性雜草如野燕麥和狗尾草等有很好的防效，用量為30g/hm²。汽巴-嘉基公司開發(fā)的氟嘧磺隆主要用于3~7葉期玉米田防除禾本科雜草以及闊葉雜草，用量為10~40g/hm²。杜邦公司開發(fā)的氟胺磺隆用于甜菜田苗后防除許多闊葉雜草和禾本科雜草，用量為10~25g/hm²。諾華公司開發(fā)的三氟啶磺隆對棉花和甘蔗田中的難除雜草如莎草、大戟、大爪龍、蒼耳以及臂形草等有很好的防除效果，且對作物無藥害。巴斯夫開發(fā)的三氟甲磺隆也具有很好的除草活性。使用歷史悠久的苯磺隆是磺酰脲類內(nèi)吸傳導(dǎo)型芽后選擇性除草劑。以莖葉吸收為主，兼有封閉作用，主要防除闊葉類雜草，在雜草3-4葉期使用效果最好。由于其死草速度較慢，為了擴(kuò)大殺草譜，提高死草速度，多與唑草酮、二甲四氯、2.4-D、乙羧氟草醚等復(fù)配使用。莖葉處理后可被雜草莖葉、根吸收，并在體內(nèi)傳導(dǎo)，通過阻礙乙酰乳酸合成酶，使纈氨酸、異亮氨酸的生物合成受抑制，阻止細(xì)胞分裂，致使雜草死亡。雙子葉雜草繁縷、薺菜、麥瓶草、麥家公、離子草、豬殃殃、碎米薺、雀舌草、卷莖蓼等對苯磺隆敏感，澤漆、婆婆納等中度敏感。用藥初期，雜草雖然保持青綠，但生長已受到嚴(yán)重抑制，不再對作物構(gòu)成為害。施藥后10～14天觀察到雜草受到嚴(yán)重抑制作用，逐漸心葉褪綠壞死，葉片褪綠，一般在冬小麥用藥后30天雜草逐漸整株枯死，未死植株生長受抑制，作用比較緩慢。對日旋花、鴨跖草、鐵莧菜、篇蓄、刺兒菜等防效差，隨劑量升高抑制作用增強(qiáng)。苯磺隆在禾谷類作物春、冬小麥、大麥、燕麥體內(nèi)迅速代謝為無活性物質(zhì)，有很好的耐藥性。在土壤中持效期30～45天，輪作下茬作物不受影響。芐嘧磺隆是選擇性內(nèi)吸傳導(dǎo)型稻田除草劑。能有效防治1年生及多年生闊葉雜草和莎草，能被雜草根、葉吸收并傳到其他部位。適用于稻田防除1年生及多年生闊葉雜草和莎草。
磺酰脲類除草劑的作用機(jī)制新穎，它是一種乙酰乳酸合成酶（ALS）抑制劑，即通過抑制植物體內(nèi)的ALS，阻礙側(cè)鏈氨基酸如纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸的生物合成，使細(xì)胞分裂被抑制，雜草正常生長受到破壞而死亡。其特點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面：①生物活性。磺酰脲類化合物具有前所未有的高活性，每公頃用量以克計(jì)，從此打破了傳統(tǒng)品種的用藥量界限，使除草劑的發(fā)展步入了超高效時(shí)代；②毒性?；酋ｋ孱惓輨┳饔糜谥参矬w內(nèi)的ALS，且再無第二個(gè)作用位點(diǎn)，它對人和哺乳動物的毒性很低；③選擇性?；酋ｋ孱惓輨υS多作物有良好的選擇性，一般認(rèn)為，其選擇性是由不同作物和雜草對該類化合物代謝失活能力的差異造成的，而與吸收和傳導(dǎo)量的差異及ALS敏感性的差異無關(guān)；④環(huán)境行為?；酋ｋ孱惓輨┘瓤勺魅~面處理劑也可作土壤處理劑，因其蒸氣壓低，進(jìn)入大氣中的量很少，主要被植物吸收和進(jìn)入土壤。其殘留量很小，除少量淋溶進(jìn)入地下水之外，大部分可通過化學(xué)水解和微生物分解而降解；⑤殘留藥害?；酋ｋ孱惓輨┻x擇性強(qiáng)，對不同作物的敏感性差異很大。大多數(shù)磺酰脲類除草劑在環(huán)境中易分解不易積累，但也有一些品種因殘效期較長，很容易對下茬敏感作物產(chǎn)生藥害，如甲磺隆、綠磺隆、胺苯磺隆和氯嘧磺隆等。另外新開發(fā)的磺?；锹『头せ锹∫灿休^長殘效的趨向，在PH值較高時(shí)，降解也較慢；⑥抗藥性。ALS抑制劑作用靶標(biāo)單一，連續(xù)使用易誘發(fā)雜草產(chǎn)生抗藥性。已經(jīng)證明，雜草的抗性主要是ALS的變構(gòu)（即基因位點(diǎn)發(fā)生變化）和植物解毒代謝功能的提高所致。抗藥性問題已成為磺酰脲類除草劑發(fā)展的一大障礙。
磺酰脲類除草劑對許多一年生或多年生雜草尤其是闊葉雜草有特效，已廣泛用于防除水稻、麥類、大豆、玉米、油菜、草坪和其它非耕地的雜草。1996年這類除草劑的銷售額就達(dá)到了15.05億美元，僅次于有機(jī)磷類除草劑，其中芐嘧磺隆、煙嘧磺隆、氟嘧磺隆和噻磺隆四個(gè)品種的銷售額分別為2.6億、1.5億、1.5億和1.3億美元。目前，磺酰脲類除草劑在世界農(nóng)藥市場中仍占有重要地位，但是近年來由于其殘留藥害和抗性問題日益突出，已開始制約這類除草劑的進(jìn)一步發(fā)展。
3. 咪唑啉酮類
咪唑啉酮類除草劑是繼磺酰脲類除草劑上市3年后，由美國氰胺公司開發(fā)成功的一類高效廣譜低毒的除草劑。到目前已有6個(gè)品種商品化，均由氰胺公司開發(fā)，包括咪唑煙酸、咪唑乙煙酸、咪草酸、咪唑喹啉酸、甲氧咪草煙和甲基咪草煙。咪唑乙煙酸是一種用于大豆田的超高效、廣譜、內(nèi)吸除草劑，對一年生禾本科雜草和闊葉雜草有很好的防除效果，但它在土壤中殘留時(shí)間較長，在偏堿性條件下降解較慢，易對后茬敏感作物造成藥害。該品種于1984年開發(fā)成功，20世紀(jì)80年代末到90年代初被廣泛使用。咪唑喹啉酸是一種高效低毒的大豆田除草劑，它在美國是一個(gè)大噸位、廣泛應(yīng)用的除草劑品種。甲氧咪草煙和甲基咪草煙是近期開發(fā)的新品種。前者具有用量低、殺草譜廣、殘留短等特點(diǎn)，主要用于芽后防除大豆、花生地禾本科雜草，用量為35~45g/hm²。在土壤中殘留期短于咪草煙，對后茬作物如小麥、大麥、黑麥、高梁、向日葵、煙草等安全。后者是花生地芽后除草劑，殺草譜廣，可用于防除決明屬、稷屬、南美山馬蝗以及莎草科雜草。
咪唑啉酮類除草劑的作用機(jī)制與磺酰脲類除草劑一樣，主要是抑制ALS，從而抑制側(cè)鏈氨基酸的生物合成。因此，這類除草劑同樣存在殘留藥害問題。如普施特（推薦劑量75g/hm²）施藥24個(gè)月后仍對油菜、甜菜、白菜和亞麻有嚴(yán)重藥害。金普施特（甲氧咪草煙+咪草煙，推薦劑量50g/hm²）施藥24個(gè)月后仍不可種植白菜、甜菜和亞麻。金豆（甲氧咪草煙）高劑量（80~120g/hm²）對后茬敏感作物仍有一定的影響。但同時(shí)也應(yīng)該看到，采用殘留期短的甲氧咪草煙與咪草煙復(fù)配可減小咪草煙的殘留藥害。通過使用一些解毒劑來增強(qiáng)作物的代謝功能，也可減輕這類除草劑的藥害。盡管咪唑啉酮類除草劑品種較少，并且也存在殘留藥害問題，但由于其具有活性高、用量低和殺草譜寬等特點(diǎn)。因此，目前這類除草劑在世界除草劑市場中仍占有一定地位，如咪草咽和滅草喹的銷售額分別達(dá)到4.9億和1.5億美元，甲氧咪草煙的銷售額呈上升趨勢。
3. 磺酰胺類
磺酰胺類除草劑是繼磺酰脲類及后來發(fā)現(xiàn)的咪唑啉酮類除草劑之后，由美國道農(nóng)業(yè)科學(xué)公司研制開發(fā)的一類新的乙酰乳酸合成酶抑制劑。其主要結(jié)構(gòu)形式是三唑并嘧啶磺酰胺，現(xiàn)有6個(gè)品種，均為旱田除草劑，包括唑嘧磺草胺、甲氧磺草胺、氯酯磺草胺、雙氯磺草胺、雙氟磺草胺和五氟磺草胺，其中含氟的有5個(gè)。唑嘧磺草胺是一種廣譜除草劑，對大豆、玉米、小麥、大麥、豌豆、苜蓿、三葉草等安全，雖其殘效期較長，但對后茬作物無不良影響。用量為15~60g/hm²。甲氧磺草胺苗后用于小麥、大麥、黑麥田中大多數(shù)重要的闊葉雜草如豬殃殃、繁縷等，用量為5~10hm²。苗前和苗后使用可防除玉米田中大多數(shù)重要的闊葉雜草如藜、西風(fēng)古、龍葵、蓼等，用量為20~30g/hm²。氯酯磺草胺主要用于大豆田中苗前和苗后防除闊葉雜草，對蒼耳、豚草、三裂葉豚草、向陽花、甘薯屬和苘麻有特效，用量為17.5~44hm²，商品名為Amplify、First Rate。雙氯磺草胺是一種大豆田除草劑。雙氟磺草胺主要用于苗后防除冬小麥田闊葉雜草，使用劑量為3~10hm²。五氟磺草胺是近期報(bào)道的除草劑，主要用于水稻田除草?；酋０奉惓輨┑淖饔脵C(jī)制與磺酰脲類除草劑類似，是典型的乙酰乳酸合成酶抑制劑。其作用特點(diǎn)如下：①作用原理。以ALS為靶標(biāo)，是涉及丙酮酸與TPP的混合型抑制劑，對酶的結(jié)合點(diǎn)進(jìn)行競爭，而對基質(zhì)或輔因子不產(chǎn)生競爭作用；②選擇性。不同種植物對磺酰胺類除草劑的敏感性差異很大，如闊草清在玉米植株內(nèi)迅速代謝，其半衰期僅2小時(shí)，而在雜草反枝莧體內(nèi)的半衰期則長達(dá)104小時(shí)；③在土壤狀況?；酋０奉愊甸L殘留性除草劑，在土壤中主要通過微生物降解而消失，對大多數(shù)后茬作物安全；④使用。其使用方法靈活，既可播前混土及苗前土壤處理，也可苗后噴霧；⑤混用。磺酰胺類是防除闊葉雜草的除草劑，對禾本科雜草防效差，故宜與防除禾本科雜草的除草劑混用。
4. 嘧啶水楊酸類
嘧啶水楊酸類除草劑是由日本組合化學(xué)公司于90年代初首先開發(fā)成功的又一類新的ALS抑制劑，可以防除水稻田和旱作物地雜草?，F(xiàn)有五個(gè)品種：嘧硫草醚、嘧草醚、雙草醚、嘧啶肟草醚和環(huán)酯草醚，其中后兩個(gè)品種分別由韓國LG化學(xué)和諾華公司開發(fā)。嘧草硫醚主要用于棉花田苗前及苗后防除一年生和多年生禾本科雜草和大多數(shù)闊葉雜草，土壤處理和莖葉處理均可，用量為35~105g/hm²，商品名為Staple。嘧草醚主要用于防除水稻田的高齡稗草，具有很好的選擇性，對水稻高度安全，對動物和魚類低毒。既能用于移栽稻，也可用于水直播稻。苗后莖葉處理防除稗草(苗前至4葉期的稗草)，持效期長達(dá)50天，用量為30~90g/hm²。雙草醚主要用于直播水稻苗后防除一年生和多年生雜草，對稗草有特效（對1~7葉期的稗草均有效，3~6葉期防效尤佳），對臂形草、異型莎草、碎米莎草、千金子、螢藺、紫水莧、假馬齒莧、鴨趾草、栗米草、大馬唐、瓜皮草等雜草亦有優(yōu)異的活性，用量為15~45g/hm²。嘧啶肟草醚是一種廣譜水稻田除草劑，主要用于防除許多禾本科雜草和闊葉雜草，對惡性雜草雙穗雀稗和稻李氏禾有很好的防除效果，對作物安全，用量為30g/hm²，商品名為Pyanchor。環(huán)酯草醚主要用于稻田防除稗草等禾本科雜草，在土壤中殘留時(shí)間為38天，對水稻和后茬作物安全，用量為100~300g/hm²。該品種本身為前提除草劑（pre-herbicide），離體條件下用酶測定其活性較低，但通過莖葉吸收，在植株體代謝后，產(chǎn)生藥效佳的代謝物，并經(jīng)內(nèi)吸傳導(dǎo)，使雜草停止生長，而后枯死。
5. 芳氧苯氧丙酸類
芳氧苯氧丙酸類是近20年來發(fā)展起來的一類防除禾本科雜草的新除草劑，自1975年發(fā)現(xiàn)禾草靈具有除草活性之后，迄今為止已有20個(gè)品種商品化，如吡氟禾草靈、吡氟氯禾靈、惡唑禾草靈、喹禾靈、噻唑禾草靈等。由于這類除草劑分子中都有一個(gè)手性碳原子，各有兩種旋光異構(gòu)體，其中D（-）為高效體，藥效比L（+）體高6~12倍。因此，后來又進(jìn)一步開發(fā)其高效異構(gòu)體—R光學(xué)異構(gòu)體，可以減少用量，如精禾草克、精穩(wěn)殺得、精蓋草能和驃馬等。近年來開發(fā)的主要新品種有喔草酯、炔草酯和氰氟草酯。喔草酯是汽巴-嘉基公司開發(fā)的廣譜內(nèi)吸除草劑，可防除大豆、棉花、甜菜、馬鈴薯、花生、豌豆、油菜和蔬菜地的一年生或多年生禾本科雜草，如野燕麥、匍匐冰草、阿刺伯高梁和狗芽根等。作用特點(diǎn)為選擇性苗后莖葉處理劑，對作物安全。炔草酯是汽巴-嘉基公司開發(fā)的谷物地芽后除草劑，主要用于防除野燕麥、看麥娘、黑麥草和狗尾草等一年生禾本科雜草。該品種首次應(yīng)用于瑞士、南非和智利，現(xiàn)已在50多個(gè)國家投入使用，并于2002年8月1日在我國獲得行政保護(hù)（商品名頂尖）。氰氟草酯是道農(nóng)業(yè)科學(xué)公司開發(fā)的水稻田除草劑，不僅對各種稗草高效，還可防除千金子、馬唐、雙穗雀稗、狗尾草、牛筋草等禾本科雜草。且對水稻高度安全，各種栽培方式（如旱育秧、水育秧、直播、拋秧、插秧等）的水稻由苗期到拔節(jié)期使用都不會產(chǎn)生藥害。芳氧苯氧丙酸類除草劑屬內(nèi)吸傳導(dǎo)型抑制劑，其作用特點(diǎn)是藥劑經(jīng)莖葉處理后，迅速被雜草莖葉吸收，并傳導(dǎo)到頂端以至整個(gè)植株，積累于植物體的分生組織區(qū)，抑制乙酰輔酶A羧化酶（ACC酶），使脂肪酸合成停止，細(xì)胞的生長分裂不能正常進(jìn)行，膜系統(tǒng)等含脂結(jié)構(gòu)破壞，最后導(dǎo)致植物死亡。 由于芳氧苯氧丙酸類除草劑具有高效、低毒、殺草譜廣、施用期長以及對后茬作物安全等特點(diǎn)。因此，它在世界除草劑市場中占有重要地位，如精惡唑禾草靈、吡氟禾草靈的銷售額均超過2億美元，分別為2.0、2.8億美元。但是，近年來，這類除草劑也產(chǎn)生了一定的抗性。如冬油菜田禾本科雜草的防除，長期以來使用的是高效蓋草能、精喹禾靈、噴特、威霸等芳氧苯氧丙酸類除草劑，目前已在局部地區(qū)產(chǎn)生了嚴(yán)重的抗藥性。
6. 環(huán)己二酮類
環(huán)己二酮類或環(huán)己烯酮類除草劑是由日本曹達(dá)公司發(fā)現(xiàn)的一類具有選擇性的內(nèi)吸傳導(dǎo)型莖葉處理劑，自1978年第一個(gè)品種禾草滅問世以來，到目前為止共有9個(gè)品種商品化，它們是禾草滅、稀禾啶、cloproxydim、噻草酮、烯草酮、苯草酮、丁苯草酮、吡喃草酮和環(huán)苯草酮，其中后3個(gè)品種是90年代開發(fā)的。除環(huán)苯草酮為水田除草劑外，其它均為旱田除草劑。吡喃草酮是一種防除油菜、大豆田禾本科雜草的除草劑，商品名為快捕凈，制劑為10%EC。環(huán)己二酮類除草劑在結(jié)構(gòu)上同芳氧丙酸類除草劑完全不同，但其作用機(jī)制一樣，都是ACC酶抑制劑。它們有類似的雜草防除譜，均被用于闊葉作物中苗后防除一年生或多年生禾本科雜草，并對雜草有相似的防除特征：葉片黃化，停止生長，幾天后，枝尖、葉和根分生組織相繼壞死。
7. 二苯醚類
1960年羅姆哈斯公司首先發(fā)現(xiàn)了除草醚的除草活性，它是在酚類除草劑基礎(chǔ)上發(fā)展起來的旱田選擇性除草劑。后來日本又將除草醚成功地用于水稻田除草，并于1966年開發(fā)出對水稻安全的草枯醚。70年代后出現(xiàn)了生物活性比除草醚高幾十倍的若干新品種，形成了除草劑中重要的一類。進(jìn)入80年代，先后開發(fā)了一系列含三氟甲基的高效除草劑，如乙羧氟草醚、氟磺胺草醚、氟呋草醚、氟酯肟草醚、氟草醚酯、氟萘草酯、乳氟禾草靈等。目前，二苯醚類除草劑已有近20個(gè)品種商品化。近期開發(fā)的二苯醚類化合物只有一個(gè)氯氟草醚，是由匈牙利Budapest化學(xué)公司開發(fā)的具有單一旋光活性體的高效旱田苗后除草劑，主要用于防除冬小麥、大麥田闊葉雜草如西風(fēng)古、豬殃殃、倉耳等，用量為10~30g/hm²，商品名Buvirex，制劑240g/L乳油。二苯醚類化合物是一種原卟啉原氧化酶（Protox）抑制劑，其作用機(jī)理是抑制光合作用，使葉綠素合成受阻，從而導(dǎo)致雜草葉片枯萎死亡。這類除草劑作用速度快，且稍有藥害，但通常不影響作物產(chǎn)量，對后茬作物安全。由于二苯醚類除草劑大多對魚貝低毒，且具有較高的生物活性，曾在我國及日本大面積應(yīng)用。近年來部分品種雖然因?yàn)榄h(huán)境毒性而在歐美被禁用，但也有經(jīng)久不衰的品種，如羅姆哈斯公司1975年開發(fā)的乙氧氟草醚（果爾）。
8. 四取代苯類
從70年代初開始，人們對Protox抑制劑的開發(fā)突破了二苯醚的結(jié)構(gòu)限制，先后發(fā)現(xiàn)一系列具有新穎化學(xué)結(jié)構(gòu)的活性化合物。從結(jié)構(gòu)式上看，這類除草劑的分子中都有一個(gè)在1、2、4、5位取代的苯環(huán)，因此有人將此類除草劑稱為四取代苯類除草劑。四取代苯類除草劑的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，基本上都是五元含氮雜環(huán)化合物，其中含有惡二唑、三唑啉酮、吡唑、酰亞胺結(jié)構(gòu)的品種較多。此類除草劑的研究與開發(fā)，可以說是起源于法國羅納普朗克公司于1970~1972年開發(fā)的惡草酮、氯炔惡唑酮。90年代羅納普朗克公司又開發(fā)成功另一個(gè)惡二唑類高效、廣譜除草劑丙炔惡草酮（稻思達(dá)），主要用于稻田和甜菜地防除1年生禾本科、莎草科和闊葉雜草及多年生雜草，特別是對惡性雜草四葉萍有良好防效，用量60~100g/hm²，劑型80%WG。甲磺草胺、唑酮草酯和唑啶草酮屬于三唑啉酮類化合物。甲磺草胺主要用于防除大豆、玉米、甘蔗田禾本科雜草及闊葉雜草，商品名Authority，Boral，Capaz。FMC公司開發(fā)的唑酮草酯主要用于防除小麥、玉米田闊葉雜草，也可以用于水稻田防除扁桿鹿草，商品名Affinity，Aurora。杜邦公司開發(fā)的唑啶草酮主要用于橄欖、桔橘、森林及不需要作物和雜草生長的地點(diǎn)防除許多重要雜草，對三嗪類、芳氧羧酸類、環(huán)己二酮類和磺酰脲類除草劑等產(chǎn)生抗性的雜草有特效，該品種2002年在法國和澳大利亞注冊用于非耕地和園藝作物。吡草醚和異丙吡草酯是兩種吡唑類化合物。吡草醚是麥田除草劑，對豬殃殃、繁縷等闊葉雜草有很好的防效，用量6~12g/hm²。由孟山都公司開發(fā)的異丙吡草酯是一種新型的選擇性芽前除草劑，主要用于防除冬小麥雜草，畝用有效成分8.3~11.7克的劑量，能有效地防除鼠尾看麥娘、豬殃殃、多花黑麥草、早熟禾、田野勿忘草等。具有酰亞胺結(jié)構(gòu)的品種較多，如丙炔氟草胺、氟胺草酯、吲哚酮草酯、氟噻乙草酯、氟唑草胺等。丙炔氟草胺主要用于防除一年生闊葉雜草和部分禾本科雜草，對后茬作物麥類、高粱、玉米、向日葵等無不良影響，用量50~100g/hm²。氟胺草酯主要用于防除闊葉雜草如蒼耳、藜、豚草、莧屬、苘麻等，用量40~100g/hm²。吲哚酮草酯主要用于防除冬播和春播禾谷類作物田中闊葉雜草，用量30~50g/hm²。氟噻乙草酯主要用于防除大豆、玉米田闊葉雜草，對惡性雜草有特效，用量2.5~10g/hm²。氟唑草胺是杜邦公司最近開發(fā)的新品種。另外，環(huán)戊惡草酮和噻二唑草胺也屬于四取代苯類除草劑。環(huán)戊惡草酮是一種惡唑二酮類化合物，主要用于防除稗草和一年生雜草，用量200~450g/hm²。噻二唑草胺是一種雜環(huán)亞胺類化合物，主要用于冬小麥田苗后防除闊葉雜草，用量20~40g/hm²。四取代苯類除草劑的作用機(jī)制與二苯醚類除草劑相同，都是原卟啉原氧化酶抑制劑。這類除草劑的最大特點(diǎn)是在保持現(xiàn)有高活性、對環(huán)境友好的前提下，不僅對作物安全，而且對后茬作物無影響。
9. 脲嘧啶類
在新發(fā)表的專利中，有許多芳基脲嘧啶類除草劑，其中不乏超高效的化合物，已成為除草劑開發(fā)的一個(gè)熱點(diǎn)。如FMC公司開發(fā)的雙苯嘧草酮和諾華公司開發(fā)的氟丙嘧草酯均是具有很好活性的原卟啉原氧化酶抑制劑。
10. 吡唑類
80年代初期，日本三共、三菱油化、石原產(chǎn)業(yè)公司分別開發(fā)成功3個(gè)吡唑類除草劑吡唑特、吡草酮和芐草唑，它們均是稻田除草劑，主要用于防除稗草、若干莎草科雜草及多年生闊葉雜草。吡唑類除草劑是一種對羥基丙酮酸酯雙氧化酶（HPPD）抑制劑，能阻止植物體中的4-羥基丙酮酸向脲黑酸的轉(zhuǎn)變，從而導(dǎo)致無法合成質(zhì)體醌和生育酚，進(jìn)而間接抑制了類胡蘿卜素的生物合成，使植物產(chǎn)生白化癥狀，直至最終死亡。
11. 三酮類
三酮類除草劑是繼吡唑類除草劑之后由捷利康公司開發(fā)的另一類HPPD抑制劑，目前已有3個(gè)品種開發(fā)成功，它們是磺草酮、甲基磺草酮和雙環(huán)磺草酮?；遣萃怯衩滋锍輨捎行У胤莱喾N闊葉雜草和禾本科雜草。甲基磺草酮主要用于防除玉米田雜草如蒼耳等，對磺酰脲除草劑產(chǎn)生抗性的雜草有效。雙環(huán)磺草酮是由SDS生物技術(shù)公司開發(fā)的新品種。三酮類除草劑的最大優(yōu)點(diǎn)是：①水溶液的貯存穩(wěn)定強(qiáng)，不易揮發(fā)與光解；②與其它除草劑的物理相容性好，利于開發(fā)混合制劑；③弱酸性除草劑，便于植物吸收。
