1  草甘膦概述

       草甘膦（glyphosate）是由原美国孟山都公司（现德国拜耳作物科学）1972年研发上市的灭生性除草剂。又称镇草宁、农达（Roundup）、草干膦、膦甘酸。

       草甘膦仍然是全球第一大销量除草剂，2018年的销售额为53亿多美元，约占前15大除草剂销售额127亿美元的42%。

       草甘膦是一种高效、低毒、广谱灭生性有机磷除草剂，具有内吸传导作用。本品通过溶解杂草的叶枝茎表面蜡质层，药效迅速进入植物传导系统产生作用，使杂草枯竭死亡。对40多科的植物有防除作用，包括单子叶和双子叶、一年生和多年生、草本和灌木等植物。对多年生恶习性杂草如茅草、香附子、狗牙根有很好的防除效果，广泛应用于果园、桑园、茶园、橡胶园、草原更新、森林防火道、铁路、高速公路荒地以及免耕地、耐草甘膦转基因作物等化学除草。草甘膦入土后很快与铁、铝等金属离子结合而失去活性，对土壤中潜藏的种子和土壤微生物无不良影响。

       草甘膦主要是阻碍芳香氨基酸的生物合成，即苯丙氨酸、色氨酸及酪氨酸通过莽草酸途径的合成。它对5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶（EPSP合酶）有抑制作用，该酶可以催化莽草酸-3-磷酸和烯醇丙酮磷酸向5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸（EPSP）的转化，因此草甘膦干扰这一生物合成的酶促反应，导致莽草酸在生物体内的积累。此外，草甘膦也可以抑制其他植物酶和动物酶的活性。草甘膦在高等植物内的代谢十分缓慢，曾测试出其代谢物为氨甲基膦酸和甲氨基乙酸。正由于草甘膦在植物体内具有高度的运转性能、缓慢的降解性能和高度的植物毒性，决定了它是一个理想的防除多年生杂草的除草剂。

2  草甘膦的抗性杂草

       由于草甘膦的独特性质，如作用机制、代谢、化学结构、无土壤残留活性等，都说明杂草对其难以产生抗性，直到1990年学术界和产业界还认为，杂草抗性不是问题。

       但是，在使用20多年后，1996年首次在澳大利亚发现了瑞士黑麦草（Lolium rigidum）的抗性群体，但此后抗性却不断发生。1999年智利中部农民报告，果园使用草甘膦8～10年，多花黑麦草（Lolium multiflorum）的抗性提高5～6倍；2000年在北美洲抗草甘膦转基因大豆连作3年，小白酒草（Conyza canadensis）的抗性提高10倍；其他产生抗性的杂草有蟋蜱草（Eleusine indica）、偃麦草（Elytrigia repens）、百脉根（Lotus corniculatus）、蓟（Cirsium arvense）等，这说明随着转基因抗草甘膦作物的大面积推广种植，杂草抗性已成为一个不可忽视的问题。为此，原孟山都公司已修改其有关草甘膦的使用标准，注明草甘膦与土壤残留性除草剂进行混用。

       从1996年开始至2021年底，全球有29个国家报道了有56种植物对草甘膦产生了抗性，主要是由于抗草甘膦转基因作物或者在选择压力较高的果园和葡萄园中使用草甘膦所产生。抗草甘膦的56种杂草和首次报道的时间如下图。

3  草甘膦抗性杂草的增长

       1996年首次在澳大利亚发现抗草甘膦杂草，直到2002年才报道4种，此后除2006年以外，每年都有报道，最多的2018年多达6种，至2021年已累计达56个种。线型回归分析表明，2002—2021年，每年增加2.72种，R²=0.9883。其增长速度还是比较惊人的。

4  报道草甘膦抗性杂草的国家

       至2021年底，全球29个国家的科学家报道了抗草甘膦杂草，它们是：阿根廷、澳大利亚、玻利维亚、巴西、智利、中国、哥伦比亚、哥斯达黎加、捷克、法国、希腊、匈牙利、印度尼西亚、以色列、意大利、日本、马来西亚、墨西哥、新西兰、巴拉圭、波兰、葡萄牙、韩国、西班牙、土耳其、美国、委内瑞拉。其中一半的国家是种植耐草甘膦转基因作物的国家。