激素類除草劑通常具有傳導(dǎo)性好,除草譜廣,成本低,且不易產(chǎn)生抗性等優(yōu)點(diǎn),在世界范圍內(nèi)廣泛使用。近年來(lái),2種具有新型芳基吡啶甲酸酯結(jié)構(gòu)的激素類除草劑——氟氯吡啶酯和氯氟吡啶酯開發(fā)上市,為激素類除草劑市場(chǎng)發(fā)展注入了新的活力。與其他激素類除草劑相比,氟氯吡啶酯和氯氟吡啶酯用藥量更低,除草譜更廣,對(duì)環(huán)境友好,是抗性雜草治理的新工具。 氯氟吡啶酯是陶氏益農(nóng)(現(xiàn)科迪華)公司繼氟氯吡啶酯之后開發(fā)的第2個(gè)芳基吡啶甲酸酯類除草劑。其具有獨(dú)特的選擇性,對(duì)水稻安全性高,開發(fā)之初,氯氟吡啶酯主要用于水稻,包括直播稻田和移栽稻田,目前已引入禾谷類作物、大田作物(出苗前處理)、果園、草坪、草場(chǎng)、牧場(chǎng)、水面(水塘和湖泊)等。 1 理化性質(zhì) 圖1 氯氟吡啶酯的結(jié)構(gòu)式 氯氟吡啶酯熔點(diǎn):137.1℃;沸點(diǎn):沸騰前分解;辛醇-水分配系數(shù)(pH 7,20℃):2.88×105;蒸氣壓(20℃):3.2×10-5 Pa;亨利常數(shù)(25℃):0.94 Pa·m3·mol-1。溶解度(20℃):在水中的溶解度為0.011 mg/L,在甲醇中溶解度為13 g/L,在丙酮中為210 g/L,在乙酸乙酯中為120 g/L,在二甲苯中為14 g/L。 土壤降解DT50(有氧):150 d(典型土壤)、150.5 d(實(shí)驗(yàn)室,20℃)。水解DT50(pH 7,20℃):111 d。在水-沉積物系統(tǒng)DT50:4.9 d;水中DT50:3.3 d。 2 毒理學(xué) 氯氟吡啶酯對(duì)哺乳動(dòng)物安全,急性、慢性毒性低。大鼠急性經(jīng)口毒性LD50為5,000 mg/kg,大鼠經(jīng)皮毒性LD50為5,000 mg/kg(體重),大鼠吸入毒性LC50>5.23 mg/L;大鼠每日允許攝入量(ADI)為3.00 mg/kg(bw·d),AOEL為0.5 mg/kg(bw·d)。氯氟吡啶酯對(duì)皮膚和眼睛無(wú)刺激,無(wú)生殖和發(fā)育毒性,無(wú)致突變和致畸作用,也非內(nèi)分泌干擾物。 氯氟吡啶酯對(duì)山齒鶉(Colinus virginianus)急性LD50>2,250 mg/kg,為低毒。對(duì)虹鱒(Oncorhynchus mykiss)急性LC50(96 h)>0.049 mg/L,為高毒。對(duì)大型溞(Daphnia magna)急性EC50(48 h)>0.0626 mg/L,為高毒;慢性NOEC(21 d)為0.0378 mg/L,中等毒性。其他水生生物:膨脹浮萍(Lemna gibba)急性EC50(7 d,生物量)>0.0451 mg/L,月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)急性EC50(72 h,生長(zhǎng))>0.0337 mg/L,均為中等毒性。蜜蜂LD50(24、48、72 h):意蜂(Apis mellifera)(接觸)>100 μg/蜂、(經(jīng)口)>105.4 μg/蜂。 3 作用機(jī)理及應(yīng)用 氯氟吡啶酯中含有新型芳基吡啶甲酸酯結(jié)構(gòu),為激素類除草劑。除草劑抗性行動(dòng)委員會(huì)(HRAC)將其歸類于Group O(Auxin Mimics)。與其他激素類除草劑作用方式類同,其通過(guò)與植物體內(nèi)激素受體結(jié)合,干擾植物正常的生理生化功能,從而致敏感植物死亡。施藥后,禾本科雜草地上部分不正常生長(zhǎng),出現(xiàn)腫脹,闊葉雜草生長(zhǎng)畸形,維管束組織遭到破壞,繼而死亡。 與其他作用機(jī)理除草劑特別是乙酰輔酶A羧化酶(ACCase)和乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制劑類除草劑相比,激素類除草劑靶標(biāo)位點(diǎn)多,且復(fù)雜,因此,不易產(chǎn)生抗性,抗性發(fā)生程度較低。氯氟吡啶酯作用于激素類除草劑靶標(biāo)位點(diǎn)中最重要的2個(gè)位點(diǎn)——TIR1、AFB5,且與受體結(jié)合方式獨(dú)特,尤其是與AFB5緊密結(jié)合,使得其用量與其他激素類除草劑相比大幅下降。氯氟吡啶酯與傳統(tǒng)合成激素類除草劑的受體不同,因此與這類除草劑無(wú)交互抗性,與其他作用機(jī)理的除草劑也不存在交互抗性。 氯氟吡啶酯作用機(jī)理新穎,因此可以用于抗性管理,解決已知抗性問(wèn)題,包括對(duì)ALS抑制劑、ACCase抑制劑、對(duì)羥基苯基丙酮酸雙氧化酶(HPPD)抑制劑,以及對(duì)敵稗、二氯喹啉酸、草甘膦、三嗪類除草劑等產(chǎn)生抗性的雜草,對(duì)水稻田抗性稗草有非常好的活性。 氯氟吡啶酯主要通過(guò)植物葉面吸收,少量通過(guò)根部吸收,在木質(zhì)部和韌皮部傳導(dǎo),并在生長(zhǎng)點(diǎn)累積,從而發(fā)揮作用。氯氟吡啶酯除草譜廣,對(duì)稗草、光頭稗、稻稗、千金子等禾本科雜草,異型莎草、油莎草、碎米莎草、香附子、日照飄拂草等莎草科雜草,苘麻、澤瀉、水莧菜、莧菜、豚草、藜、小飛蓬、母草、水丁香、雨久花、慈姑、蒼耳等闊葉雜草均有良好的防除效果。 氯氟吡啶酯具有獨(dú)特的選擇性,對(duì)水稻安全性高。開發(fā)公司首先將其開發(fā)用于水稻,包括直播稻田和移栽稻田等。此外,通過(guò)加入安全劑,將其引入禾谷類作物、大田作物(出苗前處理)、果園、草坪、草場(chǎng)、牧場(chǎng)、水面(水塘和湖泊)等市場(chǎng)。 氯氟吡啶酯速效性好,而且死草徹底,不反彈,具有良好的治療和根除活性。用藥后,敏感闊葉雜草2 h后即見效,3 d后基本死亡。 氯氟吡啶酯在極低的用量下,即可提供良好的防效。根據(jù)不同雜草種類和施用方式,其有效成分用量為5~50 g/hm2。試驗(yàn)證明,氯氟吡啶酯與其他水稻田常用除草劑相比,用藥量要低153倍。 氯氟吡啶酯混用性強(qiáng),可以與大多數(shù)稻田常用除草劑混用,具有增效作用,且對(duì)環(huán)境友好,對(duì)其他生物安全。可配伍有效成分包括五氟磺草胺、氰氟草酯、氯氨吡啶酸、雙環(huán)磺草酮、氯氟吡氧乙酸、丙草胺、雙氟磺草胺、啶磺草胺等。 氯氟吡啶酯對(duì)環(huán)境友好。其對(duì)水生生物毒性很低,可用于水面(如江、河、湖泊等),是一個(gè)低風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)品。其產(chǎn)品靈斯科雖為乳油制劑,但由于使用的助劑不同,是一個(gè)綠色制劑產(chǎn)品。 4 登記和開發(fā) 氯氟吡啶酯作用機(jī)理新穎,用量少,對(duì)環(huán)境友好,屢獲重要獎(jiǎng)項(xiàng)。美國(guó)EPA認(rèn)為氯氟吡啶酯對(duì)人類健康和環(huán)境安全,具有“減風(fēng)險(xiǎn)”特征。2018年,氯氟吡啶酯獲美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)頒發(fā)的綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng),同年獲得Agrow Awards頒發(fā)的全球最佳新植保產(chǎn)品獎(jiǎng),R&D100頒發(fā)的企業(yè)社會(huì)責(zé)任特別獎(jiǎng);2019年,基于氯氟吡啶酯的產(chǎn)品Loyant獲得Agrow Awards頒發(fā)的最佳營(yíng)銷活動(dòng)獎(jiǎng)。 氯氟吡啶酯首先在中國(guó)登記,隨后開發(fā)公司在世界范圍內(nèi)廣泛登記,將其引入更多市場(chǎng)。 4.1 在中國(guó)的登記 中國(guó)是氯氟吡啶酯的首發(fā)地,2009年起陶氏益農(nóng)在中國(guó)進(jìn)行試驗(yàn),2012年正式開展大面積登記試驗(yàn),4年后在我國(guó)取得了其全球首個(gè)登記。2016年10月14日,美國(guó)陶氏益農(nóng)公司的91.4%氯氟吡啶酯原藥和3%氯氟吡啶酯乳油在我國(guó)獲得臨時(shí)登記;2017年8月30日,兩產(chǎn)品獲得正式登記。2018年,氯氟吡啶酯2個(gè)復(fù)配劑取得中國(guó)登記。4個(gè)產(chǎn)品均為微毒。具體登記情況見表1。 表1 氯氟吡啶酯在我國(guó)登記情況 4.2 在美國(guó)的登記和上市 2017年,氯氟吡啶酯原藥及其4個(gè)制劑產(chǎn)品獲得美國(guó)登記。其中,單劑GF-3206、GF-3301和復(fù)配劑GF-3480(氯氟吡啶酯+氰氟草酯)、GF-3565(氯氟吡啶酯+五氟磺草胺)用于阿肯色、佛羅里達(dá)、路易斯安那、密蘇里、南卡羅來(lái)納、田納西和德克薩斯等州水稻田,防除禾本科雜草、莎草和闊葉雜草。GF-3301除水稻使用外,還直接或噴霧防除用于水體,防除黑藻(Hydrilla verticillata)、狐尾藻(Myriophyllum spicatum)等侵入性植物。2018年,氯氟吡啶酯正式登陸美國(guó)市場(chǎng),商品名Loyant。 2020年,科迪華除草劑DuraCor(氯氟吡啶酯+氯氨吡啶酸)在美國(guó)上市,用于牧場(chǎng)。據(jù)開發(fā)公司介紹,氯氟吡啶酯是近15年來(lái)第一個(gè)用于牧場(chǎng)的新有效成分。多年試驗(yàn)證實(shí),DuraCor對(duì)牧場(chǎng)和草場(chǎng)野胡蘿卜(Daucus carota)、巨型豬草(Heracleum mantegazzianum)、歐防風(fēng)(Pastinaca sativa)、毒堇(Conium maculatum)、葛縷子(Carum carvi)、Iva annua、斑鳩菊屬(Vernonia spp.)等防效優(yōu)異。其具有持效期長(zhǎng),安全性高,用量少,且揮發(fā)性氣味小的優(yōu)點(diǎn),且能與肥料混合使用。 氯氟吡啶酯與氯氨吡啶酸的另一個(gè)復(fù)配產(chǎn)品TerraVue也獲得美國(guó)登記,用于且不限于路邊、道路使用,自然區(qū)域和野生動(dòng)物管理區(qū),以及放牧地區(qū)??频先A介紹,TerraVue能防除140種闊葉雜草和禾本科雜草。這種除草劑使用地點(diǎn)靈活,持效期長(zhǎng),對(duì)非靶標(biāo)植物安全。 氯氟吡啶酯在美國(guó)登記的詳情見表2。 表2 氯氟吡啶酯在美國(guó)的登記情況 4.3 在歐盟的登記 2019年7月24日,氯氟吡啶酯取得歐盟登記,有效期至2029年7月24日。意大利為文件起草國(guó)。目前,氯氟吡啶酯產(chǎn)品在保加利亞、EL、西班牙、法國(guó)等歐盟成員國(guó)取得登記。 2019年,基于氯氟吡啶酯的除草劑Loyant獲得意大利緊急豁免,用于防除水稻田闊葉雜草、禾本科雜草和莎草科雜草。2020年5月,Loyant再獲得意大利緊急豁免,用于水稻。 2020年4月,科迪華Loyant在西班牙上市,用于水稻苗后除草。 4.4 在澳大利亞的登記 2018年,氯氟吡啶酯原藥及單劑產(chǎn)品GF-3301在澳大利亞登記。目前,共有4個(gè)氯氟吡啶酯產(chǎn)品獲得澳大利亞登記,具體登記情況見表3。 表3 氯氟吡啶酯在澳大利亞的登記情況 4.5 在巴西的登記 2019年,氯氟吡啶酯在巴西登記。其在巴西的登記情況見表4。 表4 氯氟吡啶酯在巴西的登記情況 4.6 在其他國(guó)家的登記 2019年,基于氯氟吡啶酯的兩款除草劑Agixa?和Baxiga?獲得土耳其登記,用于水稻。Agixa?是氯氟吡啶酯與氰氟草酯的復(fù)配產(chǎn)品,其防治譜廣,防除效果好,特別是對(duì)千金子;Baxiga?是氯氟吡啶酯與五氟磺草胺的復(fù)配劑,對(duì)蓼屬和三棱草防效良好。兩者均是抗性管理策略的重要選擇,將被廣泛使用。 2020年1月,科迪華基于氯氟吡啶酯的兩個(gè)除草劑產(chǎn)品在印度尼西亞上市。 氯氟吡啶酯還在馬來(lái)西亞、越南、韓國(guó)、斯里蘭卡、多米尼加共和國(guó)、厄瓜多爾、秘魯、烏拉圭、巴拿馬、尼加拉瓜等國(guó)家和地區(qū)登記。 5 專利情況 氯氟吡啶酯化合物專利尚在有效期內(nèi),2007年陶氏益農(nóng)申請(qǐng)了關(guān)于氯氟吡啶酯的化合物專利,包括PCT專利、歐洲專利、美國(guó)專利、中國(guó)專利等,這些化合物專利都將于2027年1月到期。 PCT專利:WO2007082098,申請(qǐng)于2007年1月12日,2027年1月11日期滿;發(fā)明名稱為6-(Poly-substituted aryl)-4-aminopicolinates and Their Use as Herbicides。 歐洲專利:EP1973881,申請(qǐng)于2007年1月12日,2027年1月11日期滿;發(fā)明名稱為6-(Poly-substituted aryl)-4-aminopicolinates and Their Use as Herbicides。 美國(guó)專利:US2007179060,申請(qǐng)于2007年1月12日,2027年1月12日期滿;發(fā)明名稱為6-(Poly-substituted aryl)-4-aminopicolinates and Their Use as Herbicides。 中國(guó)專利:CN101360713A,申請(qǐng)于2007年1月12日,2027年1月11日期滿;發(fā)明名稱:6-(多取代芳基)-4-氨基吡啶甲酸酯及其作為除草劑的用途。 6 小 結(jié) 氯氟吡啶酯高效、廣譜,對(duì)闊葉雜草、禾本科雜草和莎草等均有效,而且能有效防除對(duì)ALS抑制劑、ACCase抑制劑、HPPD抑制劑、三嗪類除草劑,以及敵稗、二氯喹啉酸、草甘膦等產(chǎn)生抗性的雜草。其適用范圍廣,不僅能防除水稻田雜草,應(yīng)用范圍還拓展至玉米、大豆、果園、牧場(chǎng),以及池塘、湖泊、工業(yè)地塊、野生動(dòng)物棲息地等非農(nóng)領(lǐng)域。此外,氯氟吡啶酯用量少,持效期長(zhǎng),對(duì)非靶標(biāo)植物安全,對(duì)環(huán)境友好。 近年來(lái)氯氟吡啶酯在更多領(lǐng)域、更多地區(qū)登記、上市,其市場(chǎng)也將會(huì)保持持續(xù)增長(zhǎng)。科迪華預(yù)測(cè)其峰值銷售額將達(dá)到4億美元。 (江蘇省農(nóng)藥協(xié)會(huì) 農(nóng)藥資訊網(wǎng) 顧林玲) 聲明 |
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