(1) Modes of the selective action of several herbicides on plant species, especially gramineous plants, were studied from the biochemical and physiological viewpoints. Not only for agricultural practice but also for scientific interest is the selective action of hercicides one of the most important aspects of their function because various characteristic to plant species can thus be revealed. In the study, the mechanisms underlying the selectivity of herbicides were traced through investigations of their absorption by either roots or shoots of plants, translocation in plant tissues or organs, chemical transformation by plant metabolism and effects on plant metabolic systems. Contribution of each process to the selectivity was evaluated by comparing these processes among plant species. How each process limits the concentration of the active chemicals in plants as well as their affinity to action site (s) was also considered. Use of herbicides labeled with radioactive isotopes was found to extremely informative for this type of study.
(2) Selectivity of propanil between rice and barnyardgrass was studied at first. By using carbonyl-¹⁴C-labeled propanil with organic phosphorus insecticides such as dipterex it was shown that the absorption was not a rate-limiting process in the selectivity. It was also shown that rice leaves hydrolysed considerably the compound to 3, 4-dichloroaniline and acid unlike barnyardgrass. Out of series on N-(3, 4-dichlorophenyl)-alkylcarboxamides and N-(chloro-substituted-phenyl)-ethylcarboxamides, only a few were found to be hydrolysed by barnyardgrass. It was concluded that barnyardgrass had arylacylamidase activity with a substrate specificity strictly limited in anilides. Solan, cypromid or CMPT were not hydrolysed by rice plants.
Thiadiazolylurea derivatives such as DBTU were synthesized as potent herbicides and N-demethylation was found to be the mechanism of detoxification. Cotton seedlings whidh are very tolerant to diuron were susceptible to DBTU and lacked the N-demethylation detoxification mechanism of the latter. Substrate specificity of the demethylating enzyme from different plant species was investigated.
(3) When propanil was applied at very low concentrations to roots of rice and barnyardgrass for several days, selectivity between the two species was achieved. Photosynthetic activity of barnyardgrass leaves decreased, unlike that of rice leaves. Concentration of propanil in leaves and recovery rates from the inhibition were investigated and a mechanism other than the hydrolytic degradation was proposed to account for the tolerance of rice to propanil.
(4) Several examples of herbicide selectivity where either absorption or translocation was the main limiting factor were identified. Orbencarb was shown to be absorbed more by crabgrass than by wheat, suggesting that the former plant may be susceptible to the herbicide due to its enhanced absorption. Barban showed a selectivity between wheat and oat. When it was applied to intact oat leaves, protein and RNA synthesis was markedly inhibited unlike in wheat. However when it was applied to leaves that had been cut in section protein and RNA synthesis in both plant species was similarly inhibited. It was observed that thiochlormethyl was actively translocated from the roots to the shoots in susceptible plants such as tomato compared with tolerant plants such as rice or cucumber.
(5) In an attempt to gain a better understanding of the specificity to herbicides of a large number of plant species, comparison between cultivated varieties was made. It was found that some of the japonica type varieties of rice were much more tolerant to simetryn than some of the indica and japonica×indica hybrid-types. The former metabolized almost 90% of the simetryn applied within 24 hours while the latter only less than 50%.
(6) Effect of ambient temperature on the selectivity of simetryn was studied.

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2, 3-dicyano-5-propylamino-6-(3-chlorophenyl) pyrazine (K-503) の選択殺草性及び色素生成阻害作用について検討した。
1. K-503は2.5g/aの土壌処理でメヒシバ, エノコログサ, カヤツリグサ, スベリヒユ, オオイヌタデおよびアオビユを完全に枯殺した。一方, ワタおよびヒマワリは10g/aで全く害作用が認められなかった。
2. 土壌混和処理における各種作物のK-503に対する耐性はワタ, ヒマワリ>>ダイズ, ダイコン>トマト, テンサイ>>陸稲>トウモロコシ, コムギ>キュウリの順になることが示され, 特にワタおよびヒマワリは極めて大きな耐性を示した。
3. K-503は60g/aの土壌処理でも主要品種である4品種のワタおよび2品種のヒマワリのいずれに対しても全く薬害を生じず, 品種間の感受性差異は認められなかった。
4. 圃場試験ではK-503は10g/aの土壌処理でメヒシバ, エノコログサ, オオイヌタデ, アオビユおよびシロザに対して90%以上の殺草効果を示し, ワタおよびヒマワリには20g/aでも全く害作用を示さなかった。
5. K-503は白化現象を伴って枯殺する作用を有することから, 色素生成に関しても調査した。その結果, K-503はカロチノイド生合成におけるフィトフルエンからζ-カロチンへの脱水素過程を阻害していることが推察された。

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濃尾平野西部, 揖斐川の河口域から上流へ約56kmの流域の水田地帯にみられる農業用水路で, 水生雑草の分布と2, 3の環境要因との関係を1981年7月～8月に調査した。
調査地域を51メッシュ (1メツシユ4×4km) に区切つた。それを下流域, 中流域および上流域に区分し, 各メッシュごとに水生雑草の種類 (ヨシ, マコモを除く) を調査し, 流域別に出現頻度を求めた。その結果に基づいてA-Eのグループに分けた。
A: 全域に出現する種類, ウキクサ, アオウキクサ, クロモ, カコナダモなど11種。B: 下流域から中流域に出現する種類。トチガカミ, マツモなど7種。C: 下流域のみに出現する種類, キシユウスズメノヒエ, リユウノヒゲモ, カワツルモなど15種。D: 中流域から上流域に出現する種類。ミクリ, ササバモの2種。E: 上流域のみに出現する種類, バイカモ1種。
水路の環境として水流の有無, 水質 (pH. Cl^-, Ca, K, Na, Mg) などを調査したところ, 区分した3つの流域で差がみられた。これらのことから, 流域別に出現する種類と出現頻度が異なるのは, これらの環境要因が生育を支配し, その程度が種類によって異なるためと考えた。

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1, ミズガヤツリの適確な防除技術確立上の基礎資料を得るため, 県内産22系統の塊茎の休眠性, 萌芽特性及び初期生育特性等について系統間の差異を調査した。
2, 先端塊茎は各系統とも1月と3月の萌芽実験では高い萌芽率を示し, 休眠性が認められなかった。しかし中間塊茎については, 3月の萌芽実験では全系統が高い萌芽率を示したが, 1月実験ではきわめて低い萌芽率に止まる系統 (No. 4, 5, 11) がみられ, 1月ころにはある程度の休眠性をもつ系統の存在が推察された。
3, 前記22系統の休眠覚醒状態にある中間塊茎を供試して, 3月25日に水道水中と煮沸水中の2還元条件下で萌芽実験を行い, 萌芽率, 萌芽開始日, 平均萌芽日数, 萌芽数, 草丈, 茎葉生体重, 根部生体重, 茎葉重/塊茎重及び1日当たり幼芽伸長速度等について, 系統間に1%水準で有意差が認められた。また, 萌芽特性として, 系統によりその萌芽パターンが異なり, 調査全形質とも煮沸水中処理でより系統間の差異が大きかった。
4. 萌芽率, 茎葉生体重及び幼芽伸長速度と系統塊茎の大きさ (生体重) との関係を調査したところ, 水道水中処理の茎葉生体重の場合を除き, いずれも塊茎生体重との関係は小さく, 煮沸水中処理ではrは負となり, これら形質の系統間差異は塊茎の大きさ (重量) の違いのみに起因するのではなく, とくに著しい低酸素条件下では塊茎の質的な差異に因るところが大きいと考えられた。
5. 塊茎の萌芽特性や初期生育特性の系統間差異は, 系統の水田環境適応性及び住み分けとの関係究明に示唆を与えるとともに, 防除面では, 代かきによる抑草効果, あるいは萌芽時～生育初期処理剤の殺草効果ときわめて深い関係があり, 種の多様性の認識に立脚した防除効率向上の上で十分考慮すべきことと推察される。

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1. ミズガヤツリの塊茎形成期の究明は防除技術体系組立ての上で重要なことと考え, 県内産22系統を透明プラスチック容器により自然日長下で栽培し, 出穂期等の他特性と関連して塊茎形成期の系統間差異について検討した。
2. 塊茎形成始期は系統により著しく異なり, 最も早い系統 (No. 18) は9月5日で, 最も遅い系統 (No. 4) は9月25日を示し, そのレンジは20日間であった (第2図)。
3. いずれの系統も塊茎形成始期は出穂始期より遅く, その遅延日数は6日間 (No. 11)～38日間 (No. 4) に分布し, 系統間差 (32日間) がきわめて大きかった (第2図)。また, 系統間の出穂始期の早晩と塊茎形成期の早晩との関係はほとんど認められず (両者相関r=0.025, 第3図), 塊茎形成始期と塊茎出芽始期との関係 (r=-0.056, 第4図) や塊茎個体重との関係 (r=-0.345) あるいは塊茎生産数との関係 (r=0.212) は小さかった。
4. 供試系統の出穂始期と塊茎形成始期の関係がほとんどみられなかったことは, 系統間で花穂・塊茎両形成反応の関係が一様でないことを示唆するものと思われ, 暦日上の塊茎形成期の系統間差異とともに, その生態実験や防除試験の実施, ひいては防除技術組立ての面において今後十分検討考慮すべきことと考える。

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N-〔(R)-2, 3-Epoxypropyl〕-N-〔(R)-α-methylbenzyl〕-2, 4, 6-trimethylbenzenesulfonamide (UY-510) は, 立体化学を含めた化学構造と植物生理活性についての検討から, タイヌビエ (Echinochloa oryzicola) に対する強力な除草活性と, イネに対する高い安全性を兼ね備えていることが明らかになった。そこで, UY-510の除草作用特性を詳細に検討し, 圃場による実用化試験を行った。
イネ, タイヌビエ, ダイコンの発芽および初期生育に対するUY-510の影響を, シャーレ試験により調べた。その結果, UY-510は3,000ppmの高濃度でも発芽阻害作用を示さなかったが, 発芽後の生育を強力に阻害し, 特にタイヌビエの地上部に対する生育阻害が顕著であった。また, 植物間に明らかな感受性差異が認められ, UY-510の100ppm処理区では, イネとダイコンに対する生育阻害は全く認められなかったが, タイヌビエの生育は完全に阻害された (Table 1)。
水田状態の検定 (ポット試験) では, 雑草の発芽前処理により高い除草効果を示した。UY-510は, タイヌビエに対してブタクロールの約2倍程度強い除草活性を示し, イネに対する薬害はなく, 優れた選択性を示した。雑草草種間では, タイヌビエが最も感受性が高く, ホタルイ, コナギでは, やや低かった (Table 2)。
UY-510およびブタクロールに対するイネおよびタイヌビエめ生育ステージ別の感受性差異を, 発芽時, 0.5葉期, 1葉期, 2葉期についてポット試験により検定した。その結果UY-510はすべての生育ステージで高い選択性を示し, 特に2葉期以後のイネに対しては, 8,000mg/m²以上の高薬量でも全く影響を与えなかった。同一生育ステージにおけるイネとタイヌビエに対する50%生育阻害薬量 (ED₅₀) の比較では, ブタクロールにもある程度の選択性が認められたが, ブタクロールではタイヌビエに対する90%生育阻害薬量 (ED₉₀) はイネに対するED₅₀とほぼ一致し, 作物と雑薬間の実際的な選択性はないものと考えられる。一方, UY-510ではタイヌビエに対するED₅₀とイネに対するED₅₀に大きな差があり, 作物 (イネ) と雑草 (タイヌビエ) の間の実際的な選択性を有することが判明した (Table 3)。
UY-510 の土壌中の移動性を土壌カラムを用いて検定した結果, ブタクロール, ベンチオカーブに比べて下方移動は小さく, 1～2cm以内に保持されていた。このことから, 漏水田でも安定した除草効果を示すものと考えられる (Fig. 1)。
2葉期のイネを移植し, 3日後に薬剤を処理した圃場試験では, UY-510の25mg/m²の処理で, 移植イネに対して全く薬害を与えず, タイヌビエを完全に防除できた (Tables 4, 5)。直播イネに対する圃場試験では, 播種3日後に薬剤を処理した結果, ブロクロールは, タイヌビエを完全に防除できる薬量では直播イネも枯殺した。一方, UY-510 では, イネの初期生育が若干抑制されたが, その後徐々に回復し, 無処理区と同等の生育を示した。また, 処理1ヶ月後の調査では, ブタクロール処理区では残効切れにより除草効果が低下したが, UY-510には長期抑草効果が認められた (Table 4)。
以上のように, UY-510はタイヌビエに対する強力な除草活性と, イネに対する高い安全性を兼ね備え, 優れた残効性を示し, 土壌中の下方移動も小さいことから, 特に直播栽培でのヒエ属防除剤としての適用性が高いことが判明した。

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