磺酰脲類除草劑是一類重要的除草劑,20世紀(jì)70年代研究成功,80年代大量開發(fā)應(yīng)用。它的問世標(biāo)志著除草劑進(jìn)入超高效時(shí)代,其活性高、毒性低、選擇性好,且用量較少,通常在100 g/hm2以下。目前上市應(yīng)用的磺酰脲類除草劑品種有34個(gè),大多為20世紀(jì)80~90年代上市的品種,2000年后上市的磺酰脲類除草劑品種有8個(gè),分別為2001年上市的甲基碘磺隆、三氟啶磺隆,2002年上市的甲基二磺隆、甲酰氨基嘧磺隆,2004年上市的三氟甲磺隆,2005年上市的氟吡磺隆,2009年上市的丙嗪嘧磺隆,以及2012年上市的嗪吡嘧磺隆。
嗪吡嘧磺隆是最新上市的新一代磺酰脲類除草劑品種,2004年由日產(chǎn)化學(xué)株式會社開發(fā)。嗪吡嘧磺隆是在除草劑氯吡嘧磺隆結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化得到,主要用于防治水稻田和小麥田雜草,如苘麻、反枝莧、稗草、螢藺、野慈姑等,現(xiàn)已成為雜草抗性治理的工具。
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理化性質(zhì)及毒性
嗪吡嘧磺隆英文通用名metazosulfuron,開發(fā)代號NC-620,商品名Altair、安達(dá)星等。其IUPAC名稱:1-{3-氯-1-甲基-4-[(5RS)-5,6-二氫-5-甲基-1,4,2-二噁嗪-3-基]吡唑-5-基磺?;鶀-3-(4,6-二甲基氧吡啶-2-基)脲;CAS登錄號:868680-84-6;分子式:C15H18ClN7O7S;相對分子質(zhì)量:475.86。嗪吡嘧磺隆的結(jié)構(gòu)式如圖1。
圖1 嗪吡嘧磺隆的結(jié)構(gòu)式
嗪吡嘧磺隆為白色固體,無味。密度:1.719 g/cm3;熔點(diǎn):175.5~177.6℃。水中溶解度(20℃):33.3 mg/L;有機(jī)溶劑:正己烷6.738 mg/L、甲苯3.15 g/L、二氯甲烷177.3 g/L、丙酮61.72 g/L、乙酸乙酯27.88 g/L、甲醇2.533 g/L、正辛醇0.6944 g/L。蒸氣壓:7.0×10-8 Pa(25℃);pKa:3.4(20℃)。
嗪吡嘧磺隆對哺乳動(dòng)物低毒,對魚類、鳥類和天敵昆蟲等安全。其對大鼠急性經(jīng)口LD50>2,000 mg/kg,急性經(jīng)皮LC50>5.05 mg/L;對兔皮膚無刺激性,對兔眼睛有輕微刺激性;Ames試驗(yàn)為陰性,微核試驗(yàn)陰性。嗪吡嘧磺隆對北美鵪鶉急性經(jīng)口LD50>2,000 mg/kg;對鯉魚急性LC50>95.1 mg/L,大型溞EC50>101 mg/L。其對蜜蜂(Apis mellifera)LD50>100 μg/蜂(經(jīng)口、接觸);對赤子愛蚯蚓(Eisenia foetida)LC50>1,000 mg/kg。
02
作用機(jī)理及應(yīng)用
嗪吡嘧磺隆是日產(chǎn)化學(xué)株式會社于2004年開發(fā)的新一代磺酰脲類除草劑。與其他已上市的磺酰脲類除草劑作用機(jī)理相同,其亦為乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制劑,通過抑制關(guān)鍵氨基酸(纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸)的生物合成,從而使細(xì)胞分裂受阻,抑制植物生長,最終導(dǎo)致雜草死亡。
嗪吡嘧磺隆具有低毒、高活性、高選擇性等特點(diǎn),主要用于防除水稻田和小麥田的苘麻、反枝莧、馬唐和稗草等雜草。在有效成分用量為60~120 g/hm2時(shí),其對稗草(Echinocloa oryzicola)及野荸薺(Eleocharis kuroguwai)、水莎草(Cyperus serotinus)、蘆葦(Schoenoplectus maritimus)等一年生和多年生頑固雜草具有較高的防除活性。嗪吡嘧磺隆對磺酰脲類除草劑抗性雜草也有很好的防除效果,如已產(chǎn)生抗性的螢藺、三棱草、雨久花、鴨舌草、澤瀉﹑野慈姑等。
嗪吡嘧磺隆登記試驗(yàn)結(jié)果顯示:其對野慈姑、螢藺、雨久花、鴨舌草、節(jié)節(jié)菜、陌上菜、狼把草、醴腸、眼子菜、異型莎草、牛毛氈、藨草等防效突出,在90%以上;對稗草、水莧菜、丁香蓼、抗性雨久花、抗性鴨舌草、抗性野慈姑、抗性節(jié)節(jié)麥、抗性水莧菜、抗性螢藺等有效,防效在75%~90%。
與第一代磺酰脲類除草劑(包括芐嘧磺隆、吡嘧磺隆、醚磺隆等)相比,嗪吡嘧磺隆對稗草、野慈姑、藨草、三棱草、螢藺等防效更好,用藥適期較寬。
03
市場開發(fā)
2011年,嗪吡嘧磺隆首先在韓國登記上市,用于水稻移栽田,芽前、芽后施用,防除一年生和多年生雜草。2012年,嗪吡嘧磺隆單劑和復(fù)配劑在日本登記和上市。截至當(dāng)前,嗪吡嘧磺隆未在美國、加拿大、澳大利亞、歐盟等國家和地區(qū)登記。
嗪吡嘧磺隆2014年全球銷售額小于0.10億美元,2015年、2016年銷售額小于0.30億美元,2018年銷售額為0.43億美元,2019年銷售額為0.47億美元。2014—2019年復(fù)合年增長率為42.5%。
3.1 在中國的登記
2014年10月27日,日產(chǎn)化學(xué)株式會社91%嗪吡嘧磺隆原藥和33%嗪吡嘧磺隆水分散粒劑獲得我國臨時(shí)登記,原藥和單劑毒性均為低毒。2017年,兩者獲得我國正式登記。其中,33%嗪吡嘧磺隆水分散粒劑產(chǎn)品用于水稻移栽田防除一年生雜草,商品名“安達(dá)星”。該產(chǎn)品在水稻移栽后,稗草2~3葉期施用,有效成分用量為74.3~99 g/hm2;按用量將其拌入細(xì)土中,拌勻,均勻撒施至稻田。施用安達(dá)星需要注意:勿超劑量使用,每季水稻最多使用1次;對于插秧太淺或浮苗(根露出)的稻田要慎重使用,避免藥害;用藥后不要馬上排水,保持3~5 cm田水5~7 d,保水層勿淹沒水稻心葉,避免造成藥害;砂質(zhì)土或漏水田有產(chǎn)生藥害的可能,盡量避免使用。
2021年11月9日,33%嗪吡嘧磺隆可濕性粉劑在我國登記,用于水稻移栽田,防除一年生雜草,有效成分用量為69.3~108.9 g/hm2。水稻移栽緩苗后藥土撒施1次,并保淺水層5~7 d后常規(guī)田管。
3.2 在日本的登記
日本是水稻用除草劑重要的地區(qū)市場,2019年,日本水稻用除草劑銷售額為5.89億美元,居全球第一。嗪吡嘧磺隆是日本水稻用重要除草劑品種,2019年其市場銷售額排在草甘膦、雙唑草腈、滅草松、氰氟草酯、溴丁酰草胺之后,位列第六。嗪吡嘧磺隆在日本主要登記用于水稻移栽田,防除一年生和多年生雜草,以及對磺酰脲類除草劑產(chǎn)生抗性的雜草。其申請登記企業(yè)主要有:日產(chǎn)化學(xué)株式會社、科研制藥株式會社、三井化學(xué)株式會社、宇都宮化成工業(yè)株式會社、日本農(nóng)藥株式會社等。在日本上市的嗪吡嘧磺隆產(chǎn)品有單劑也有復(fù)配劑,配伍品種包括殺草隆、唑草胺、特糠酯酮、雙唑草腈、fenquinotrione、環(huán)戊噁草酮、四唑酰草胺、雙環(huán)磺草酮、環(huán)酯草醚、吡唑特、異戊凈、噁嗪草酮、五氟磺草胺、fenoxasulfone等。具體登記品種見表1。
表1 嗪吡嘧磺隆在日本的登記情況
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專利概況
嗪吡嘧磺隆尚處于專利保護(hù)期內(nèi),2005年日產(chǎn)化學(xué)株式會社申請了相關(guān)化合物專利,包括PCT專利、歐洲專利、美國專利、中國專利等,這些化合物專利都將于2025年到期。
PCT專利:WO2005103044,申請于2005年4月27日,2025年4月26日期滿;發(fā)明名稱:Pyrazole Sulfonylurea Compound and Herbicide。
歐洲專利:EP1748047,申請于2005年4月27日,2025年4月26日期滿;發(fā)明名稱:Pyrazole Sulfonylurea Compound and Herbicide。
美國專利:US2008064600,申請于2005年4月27日,2025年4月27日期滿;發(fā)明名稱:Pyrazole Sulfonylurea Compound and Herbicide。
中國專利:CN1950368A,申請于2005年4月27日,2025年4月26日期滿;發(fā)明名稱:吡唑磺酰脲化合物和除草劑。
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小 結(jié)
作為新一代磺酰脲類除草劑,嗪吡嘧磺隆傳導(dǎo)性更強(qiáng),對螢藺、稗草、野慈姑等莎草科雜草、禾本科雜草、闊葉雜草防除徹底,持效期更長。此外,其還能顯著降低次年莎草等發(fā)生基數(shù)。
嗪吡嘧磺隆現(xiàn)已成為雜草抗性治理的重要工具,其對抗磺酰脲類除草劑的闊葉雜草和莎草防除效果優(yōu)異。在日本常常與殺草隆、唑草胺、環(huán)酯草醚、吡唑特、雙環(huán)磺草酮、特糠酯酮等復(fù)配作為水稻移栽田前中期一次性除草劑使用,省工省力。
嗪吡嘧磺隆對水稻安全性良好,且對哺乳動(dòng)物毒性極低,對魚類、鳥類及天敵昆蟲安全,受到廣泛關(guān)注。但同時(shí)需要注意的是,嗪吡嘧磺隆對環(huán)境具有一定的殘留風(fēng)險(xiǎn)。
(江蘇省農(nóng)藥協(xié)會 農(nóng)藥資訊網(wǎng) 顧林玲)
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