磺草酮
磺草酮全球銷售額2005年為0.5億美元,2009年為0.55億美元,2010年下降為0.45億美元,2011年又升至0.50億美元。由于磺草酮使用量較高,目前銷售額基本保持在0.50億美元左右,原因是部分市場已被硝磺草酮所取代。
Zeneca(現(xiàn)先正達)公司西方研究中心于1991年成功開發(fā)了磺草酮,1991年在歐洲上市,用于苗前、苗后防治單子葉雜草和闊葉雜草;1993年開始商品化,2000年該產品歸屬于拜耳公司所有。主要劑型有水劑(15%磺草酮AS和20%磺草酮二甲胺AS)、懸浮劑和油懸浮劑(實為可分散油懸浮劑)。
磺草酮具有被植物根和葉吸收的能力,并具有在植物體內傳導的特點;不僅可以用于苗前土表處理,也可在苗后用作莖葉噴霧處理使用?;遣萃鲜泻笤跉W洲應用較廣,主要用于玉米田防除大多數闊葉雜草和禾本科雜草,如馬唐、血根草、稗草、龍葵、藜、蓼和野黍等,有效成分用量為200~450g/hm2。在高劑量(有效成分)900g/hm2下,對玉米也很安全;但遇干旱和低洼積水時,玉米葉會出現(xiàn)短暫的脫色癥狀,但對玉米生長的重量卻并無影響。
相關應用示例
1. 李美等用15%磺草酮水劑和30%磺草酮懸浮劑進行田間試驗。
結果表明,磺草酮有效成分562.5~1200 g/hm2防除玉米田單子葉雜草馬唐、牛筋草、狗尾草效果較好,防效在86.5%~98.0%之間。對雙子葉中的反枝莧防效好,防效為99.3%~100.0%;而對鐵莧菜和馬齒莧防效較差,防效僅為35.0%~62.9%;對玉米有觸殺性傷害,至藥后15天藥害癥狀消失,但不影響玉米產量,且有較好的增產效果,增產達10%。
2. 王廣祥等用15%磺草酮油懸浮劑防除玉米田雜草小區(qū)藥效試驗。
結果表明,在玉米三、四葉期使用,劑量為0.180~0.450kg/hm2,對稗草的平均防效為86.0%,而對各種闊葉雜草總平均防效為77.4%,對雜草的鮮重平均抑制率為78.5%,而且殺草譜廣和防效持久,不影響后茬輪作。
3. 當使用助劑時,對提高磺草酮藥劑的藥效、降低用藥量、提高經濟效益等方面都可發(fā)揮重要作用。
龍建平等應用油類助劑Scoil與無機鹽助劑硫酸銨,在溫室內對磺草酮生物活性的影響作了一系列試驗。
結果表明:磺草酮用量為100g/hm2,使用硫酸銨濃度在0、10、20、40、80、160mmol/L下,對狗尾草防效為22%、35%、38%、41%、38%、39%,對馬唐防效為28%、41%、43%、42%、40%、42%,可見單用無機鹽助劑對磺草酮增效作用不大,且各個梯度之間不存在明顯的差異。當使用油類助劑Scoil用量分別為0.875、1.30、1.75L/hm2,對狗尾草防效為55%、72%、82%,對馬唐防效為58%、75%、86%,可見使用油類助劑Scoil對磺草酮的增效作用比單用無機鹽助劑硫酸銨要大,3個梯度之間的差異也比較明顯。
當這兩種助劑混用時有增效作用,要比單用效果提高很多。
如磺草酮100g/hm2+Scoil0.875L/hm2+硫酸銨40mmol/L,對狗尾草和馬唐的防效分別達到83%和86%;磺草酮100g/hm2+Scoil1.30L/hm2+硫酸銨40mmol/L,對狗尾草和馬唐的防效分別達到90%和90%;磺草酮100g/hm2+Scoil1.75L/hm2+硫酸銨40mmol/L,對狗尾草和馬唐的防效分別提高到92%和95%。
可見,磺草酮與這兩種助劑混用時,比單用硫酸銨的防效提高了40%~50%,比油類助劑Scoil單獨使用提高20%左右。
4. 王秋霞等認為酯化植物油對三酮類除草劑的增效作用十分顯著。
從甲酯化植物油表面張力測定結果發(fā)現(xiàn):它對水溶液表面張力影響顯著,隨著甲酯化植物油濃度的升高,溶液的表面張力也隨之降低;當甲酯化植物油濃度從0.02%增加到2%時,溶液的表面張力由69.29mN/m迅速降低到34.64mN/m。
在不同用量甲酯化植物油對磺草酮藥效影響試驗結果表明:隨著甲酯化植物油用量的增加可顯著提高磺草酮對玉米田雜草的防效。在甲酯化植物油用量為噴液量0.05%時,磺草酮的防效僅為32%;當甲酯化植物油用量達到噴液量的5%時,磺草酮的防效上升到94%,這個趨勢與甲酯化植物油對磺草酮水溶液表面張力影響規(guī)律相呼應,溶液表面張力越低,磺草酮對雜草的防效越好。
試驗結果還表明,在甲酯化植物油用量為噴液量的0.5%~1%是比較理想的,其增效效果能達到20%~50%,同時能降低除草劑的應用成本。
5. 劉迎等在使用礦物油對磺草酮增效試驗。
對禾本科雜草(稗草、牛筋草和馬唐)防效在83.5%~88.8%之間;而對闊葉雜草防效,反枝莧為92.4%、馬齒莧95.1%、苘麻61.8%。這些結果也說明,加入礦物油的磺草酮藥劑對6種雜草有較好的防效,安全性也很好。
硝磺草酮
硝磺草酮又稱甲基磺草酮、草酰酮,是捷利康(現(xiàn)先正達)公司1984年開發(fā)的第二個三酮類除草劑品種。它是在磺草酮結構上用-NO2基替換-CL基,使其生物活性超過磺草酮十倍以上,該化合物專利期早已在2004年12月19日到期。
硝磺草酮2001年6月在美國首先登記,同年在歐洲的法國和荷蘭登記,用于玉米田除草,以商品名CallistoR上市。由于其對環(huán)境友好,2001年通過美國環(huán)境保護局批準,其單劑和混劑于2002年在歐盟各國與美國銷售。硝磺草酮作為內吸性、廣譜性玉米田除草劑,具有觸殺和內吸作用;敏感雜草接觸到該藥劑后,在植物木質部和韌皮部傳導,產生白化癥狀,其后緩慢死亡。在2002~2005年的4年間,硝磺草酮的銷售額節(jié)節(jié)攀升,由1.03億美元直線上升至3.87億美元。2007年和2008年,其銷售額更是超預期地增至4.20億美元和4.85億美元。
2005年先正達公司在中國登記94%硝磺草酮原藥和10%硝磺草酮SC(千層紅),2006年開始推廣550g/L硝磺·莠去津SC(耕杰)。硝磺草酮主要用于防除玉米田雜草,芽前土壤處理用量為100~225g/hm2,苗后莖葉噴霧用量為70~150g/hm2。
硝磺草酮首先在歐洲國家得到大面積推廣使用,2006年在國內東北地區(qū)推廣使用,隨著使用面積的不斷增加,硝磺草酮成為玉米田用戶非常喜愛使用的除草劑品種。國內沈陽化工研究院于2002年對該品種進行合成,并在溫室及田間進行了藥效和安全性試驗。
硝磺草酮主要用來有效防除玉米田一年生闊葉雜草和某些禾本科雜草,如苘麻、蒼耳、刺莧、藜屬雜草、蓼屬雜草、地膚、芥菜、稗草、繁縷、龍葵、馬唐等多種雜草,不僅對玉米安全,而且對環(huán)境、后茬作物安全。尤其對使用磺酰脲類除草劑已產生抗性的雜草有效,也是替代長期使用和殘留期長的莠去津等三氮苯類除草劑的重要品種。
由于硝磺草酮殺草譜廣、活性高、用量少、環(huán)境相容性好、對哺乳動物和水生生物毒性低、對玉米十分安全和對后茬輪作作物無藥害等諸多優(yōu)點,硝磺草酮全球銷售額一直呈逐年增長之勢(見表1), 2011年達到5.35億美元。2011年先正達公司與拜耳公司還合作開發(fā)耐硝磺草酮的除草劑,這也可能成為硝磺草酮消費的新增長點。
2015年硝磺草酮在全球除草劑市場銷售中已躍升至全球排名第3大除草劑(前2位分別為草甘膦和百草枯),超越了2014年排名第3的2,4-滴除草劑,并成為玉米田第1大除草劑品種。
原藥純品外觀為淺黃色固體,熔點163.3℃(伴隨分解)。水中溶解度:2.2g/L(pH4.8)、15g/L(pH6.9)、22g/L(pH9.0)。易溶于有機溶劑,溶解度:在二甲苯為1.4g/L、甲苯中為2.7g/L、甲醇中為3.6g/L、丙酮中為76.4g/L、二氯甲烷中為82.7g/L、乙腈中為96.1 g/L。穩(wěn)定性:原藥在54℃貯存14天性質穩(wěn)定,但溫度超過60℃時便會降解,貯存時應盡量避免熱源和日光直射。
程春生等研究了硝磺草酮的危險性,結果表明:干品硝磺草酮在20℃時具有燃燒特性,測試物料在10秒內火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x為50nm。物料升溫至50℃時燃燒現(xiàn)象明顯,10秒內火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x可達100nm,因此硝磺草酮不建議采用干品形式貯運。含水量為11%和8%的硝磺草酮濕品分別在60℃、45℃以上條件下具有堆積燃燒特性,但硝磺草酮濕品安全性大于硝磺草酮干品,因此建議采用濕品形式貯運。
硝磺草酮在植株內的半衰期僅為2.97~3.07天,屬于易降解農藥,為了確保硝磺草酮在高活性期間內的除草效果,降低藥劑在靶標植物上的表面張力和接觸角,以及提供靶標上的沉積量,添加噴霧助劑是十分有效的措施。
主要劑型:單劑產品有懸浮劑(SC)和可分散油懸浮劑(OD),混劑產品有硝磺草酮與精異丙甲草胺、特丁津、麥草畏、煙嘧磺隆和莠去津等藥劑的混配制劑。
先正達公司在國內登記硝磺草酮,并獲得7.5年的行政保護權,于2012年8月到期,目前國內企業(yè)已經登記了很多硝磺草酮原藥、單劑和復配制劑。國外瑞士先正達作物保護公司和美國默賽技術公司,國內的安徽中山化工公司、河北三農農用化工公司、沈陽科創(chuàng)化學品公司、大連松遼化工公司、丹東市農藥總廠、山東濱農科技公司和上虞穎泰精細化工公司等眾多企業(yè)從事硝磺草酮制劑和混劑的生產。
尤其是近來由山東中禾化學公司推出的混劑產品38%硝磺草酮·氰草津·莠滅凈(4%+14%+20%)WP(商品名勁收,登記證號LS20140151),被認為是用作第三代甘蔗田的除草劑(第一代為80%莠滅凈WP和48%2甲·莠滅凈WP,第二代為55%、65%、68%、73%和88%甲·滅·敵草隆WP)產品。該產品其獨特的作用機理確保其能快速、廣譜防除甘蔗田多數闊葉雜草(如苘麻、蒼耳、反枝莧、紅花酢漿等),及主要的禾本科雜草(如馬唐、牛筋草、稗草等),并能夠抑制多年生惡性雜草香附子(碎米莎草),且對甘蔗生長安全,對產量無影響。
此外,2014年富美實公司推出Solstice(硝磺草酮+嗪草酸甲酯)產品,可以防除莧屬、藜和豚草等在內50多種雜草。2014年先正達公司在中國推出“達將特”(5%硝磺草酮·丙草胺顆粒劑),用于移栽水稻田防除稗草、部分一年生闊葉雜草及莎草。2015年4月美國EPA批準A Curon(bicyclopyrone+莠去津+硝磺草酮+精異丙甲草胺)上市,可防除70多種闊葉雜草,包括巨型豚草。
2015年8月陶氏益農公司推出Resicore(乙草胺+硝磺草酮+二氯吡啶酸),該產品于2016年取得登記。該產品設計用于整季防控雜草,將作為種植者雜草防控項目的核心,提供特效作用和抗性管理作用,并提高作物產量。Resicore綜合了3種作用機理,不同于草甘膦和莠去津,從而可以幫助種植者防治抗性雜草。而且其用藥適期寬,從種植前到芽后早期皆可使用。
在2014年的田間試驗表明,Resicore對美國中西部地區(qū)的許多常見雜草能夠提供97%的防效,其中包括莧屬(水麻;Amaranthus spp)、小蓬草(小飛蓬,Conyza canadensts)、巨型豚草、長芒莧(Palmer amaranth)等。目前,美國已有18個州的水麻對5種不同作用機理的除草劑產生了抗性,通過交替使用不同作用機理及長殘效除草劑,可以幫助農民更有效地防治玉米田惡性雜草。水麻仍將成為玉米種植者最難防治的雜草,而Resicore史無前例地將乙草胺、硝磺草酮、二氯吡啶酸等3種有效成分復配在一起,從而為農民防治水麻和其他抗性雜草提供了一個新的和獨特的選擇。
張家斌研制20%甲基磺草酮SC和10%甲基磺草酮OD產品,并測試了SC和OD產品性能,結果列于表2。
從表2中可見,10%甲基磺草酮OD產品比20%甲基磺草酮SC產品在葉面上有更好的潤濕、鋪展和滲透性,表明有更好的藥效;但同時也應該看到,加工甲基磺草酮SC可比加工甲基磺草酮OD有更高含量以及更低的成本。
相關應用示例
1. 麻崔麗等用15%硝磺草酮懸浮劑防治夏玉米田雜草田間藥效試驗。
結果表明:15%硝磺草酮懸浮劑對夏玉米田雜草有較好的防治效果,藥后30天,15%硝磺草酮懸浮劑用量135.0~270.0g/hm2,對玉米田雜草的總株防效>83%,總鮮重防效>94%,除草效果顯著;而且持效期較長,對玉米生長安全。
2. 陳克付等用36%煙嘧·甲基磺草酮油懸浮劑進行了玉米田藥效試驗。
結果表明:36%煙嘧·甲基磺草酮油懸浮在春玉米田莖葉噴霧施藥,防除春玉米田多種一年生單子葉(馬唐、牛筋草、狗尾草、稗草等)和雙子葉(莧、馬齒莧、鐵莧菜、鯉腸、苘麻、藜等)雜草除草效果好,殺草譜廣、速效性好、持效期長。藥后30天,36%煙嘧·甲基磺草酮油懸浮劑用量100mL/667m2對單子葉雜草的株防效為100%,對雙子葉雜草的株防效為100%,綜合株防效為100%,而鮮重防效均在100%。優(yōu)于對照藥劑23%煙嘧·莠去津油懸浮劑100 mL/667m2用量,對單子葉雜草、雙子葉雜草、綜合株防效、鮮重防效分別為96.8%、100%、98.5%、99.4%。試驗結果還表明:36%煙嘧·甲基磺草酮油懸浮劑用量在80~200mL/667m2對玉米安全,從成本考慮,推薦劑用量為100~120mL/667m2。
3.葉萱譯自美國“雜草科學”的文章報道:玉米損失的產量與玉米田中香附子(碎米莎草)和油莎草(都屬于莎草科雜草)的產量有直接的關系。
莎草的密度達到100株/m3時,玉米減產8%,同等密度的香附子使玉米減產6%;莎草雜草密度達到200~500株/m3時,玉米減產79%以上。
在美國維吉尼亞州,有人用莠去津和酰胺類除草劑混用在芽前處理玉米田雜草,發(fā)現(xiàn)效果不是很好。另有人使用常用的芽后除草劑(光合系統(tǒng)Ⅱ抑制劑)滅草松防除香附子和油莎草,但發(fā)現(xiàn)防效也不是很好。使用乙酰乳酸合成酶抑制劑氯吡嘧磺隆雖然對香附子和油莎草都有好的防效,但是對大多數禾本科雜草和一些闊葉草的活性是很有限的,必須與其他的除草劑混用才能有效地防治玉米田廣譜性雜草。
后來Ggegoryt R.A等人于2000~2001年在美國進行了甲基磺草酮與莠去津或滅草松混用防除玉米田的香附子和油莎草的溫室和大田試驗。甲基磺草酮105g/hm2和210g/hm2與莠去津560g/hm2混用時,除草防效穩(wěn)定,且高于甲基磺草酮105g/hm2單用防效61%。甲基磺草酮與滅草松混用劑量為280或560g/hm2時,對油莎草的防效發(fā)揮穩(wěn)定,且防效大于91%,與試驗標準品氯吡嘧磺隆的防效相當,而除草作用要快于氯吡嘧磺隆。
甲基磺草酮、莠去津和滅草松單用不能有效地控制香附子,但甲基磺草酮與滅草松混用對香附子防效高于兩個單劑。由此可知,甲基磺草酮與莠去津或滅草松混用能有效地防除玉米田的油莎草。
4. 龔國斌等進行了46%硝磺·異丙·莠SC玉米田田間藥效試驗。
結果表明:46%硝磺·異丙·莠SC 100毫升/畝,藥后10天對單子葉雜草的防效為80.0%;而其他劑量(120、150、180、20、250、300和350毫升/畝)對單、雙子葉雜草及莎草的防效均為100%。對照藥劑15%硝磺草酮SC(100毫升/畝)對禾本科雜草、闊葉雜草和莎草的總防效為53.7%;對照藥劑40%異丙草胺·莠SC(200毫升/畝)對禾本科雜草、闊葉雜草和莎草的總防效為25.8%;對照藥劑23%煙嘧磺隆·莠OD(120毫升/畝)對禾本科雜草、闊葉雜草和莎草的總防效為82.9%。
藥后30天,46%硝磺·異丙·莠SC 100毫升/畝對禾本科雜草的防效為85.7%,對闊葉雜草和莎草的防效分別為88.7%和83.8%,對雜草的總株防效為87.0%;它的其他劑量對雜草的防效均為100%,優(yōu)于各對照藥劑的防效,而且對玉米生長無不良影響。
5. 張靖等使用6種噴霧助劑可以提高硝磺草酮防除稗草和反枝莧的藥效。
這6種噴霧助劑為GY-T12(礦物噴霧助劑)和GY-Tmax(植物油噴霧助劑),S903、S625、QS-304(均為有機硅類表面活性劑),OP10(壬基酚聚氧乙烯醚類表面活性劑)。這些噴霧助劑主要起著改變藥液在植物葉片上的接觸角與最大穩(wěn)定持流量兩個方面的作用。
結果表明:這些噴霧助劑添加濃度在不小于其臨界膠束濃度(CMC)值時,即可明顯提高硝磺草酮在雜草上的有效沉積量,且均可不同程度地提高硝磺草酮防對稗草和反枝莧的除草活性,對稗草的抑制活性比對反枝莧的要高。其中GY-Tmax(植物油噴霧助劑)和S903有機硅類表面活性劑)效果最好;其次是GY-T12(礦物噴霧助劑)和QS-304(有機硅類表面活性劑);OP10(壬基酚聚氧乙烯醚類表面活性劑)與S6(有機硅類表面活性劑)效果略差。
(更多詳細內容請見《農藥市場信息》第14期雜志)
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