作者:夏志銘
引言
隨著農(nóng)業(yè)病害抗藥性問(wèn)題日益嚴(yán)峻,新型高效低毒殺菌劑的研發(fā)備受關(guān)注。氟唑菌苯胺(Penflufen)憑借其獨(dú)特的作用機(jī)制與廣譜活性,成為全球植保領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文將從多維度解析這一創(chuàng)新化合物的科學(xué)內(nèi)涵。
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氟唑菌苯胺的由來(lái)
氟唑菌苯胺由拜耳作物科學(xué)公司于2006年開(kāi)發(fā)。其研發(fā)初衷是針對(duì)谷類(lèi)作物根腐、紋枯、黑穗病等種傳性土傳性病害,填補(bǔ)當(dāng)時(shí)SDHI類(lèi)(琥珀酸脫氫酶抑制劑)殺菌劑在種子處理領(lǐng)域的空白。作為SDHI家族中的一員,氟唑菌苯胺在結(jié)構(gòu)上引入了吡唑基團(tuán),增強(qiáng)了對(duì)靶酶的結(jié)合能力。
氟唑菌苯胺的理化性質(zhì):
外觀(guān) |
灰白色粉末 |
熔點(diǎn) |
117.5℃ |
蒸氣壓(25℃) |
4.1×10-4?mPa |
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氟唑菌苯胺的結(jié)構(gòu)式
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作用機(jī)理:
1.?靶標(biāo)結(jié)合:特異性抑制真菌線(xiàn)粒體復(fù)合體Ⅱ(琥珀酸脫氫酶,SDH),阻斷電子傳遞鏈
2.?能量阻斷:干擾三羧酸循環(huán),抑制ATP生成,致菌體能量耗竭
3.?選擇性?xún)?yōu)勢(shì):對(duì)哺乳動(dòng)物SDH親和力低,安全性高(大鼠急性經(jīng)口LD50>2000 mg/kg)
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國(guó)內(nèi)外登記信息
國(guó)家/地區(qū) |
登記作物 |
主要靶標(biāo)病害 |
中國(guó) |
小麥、玉米、馬鈴薯 |
紋枯病、絲黑穗病、黑痣病 |
美國(guó) |
小麥、玉米、馬鈴薯、大豆等 |
絲核菌病、早疫病等 |
加拿大 |
小麥、馬鈴薯、油菜等 |
絲核菌病、立枯病、莖腐病和銀腐病 |
另外,拜耳在日本登記了5.5%顆粒劑(1.5%四唑蟲(chóng)酰胺+2%異噻菌胺+2%氟唑菌苯胺),用于水稻,防治稻水象甲、稻負(fù)泥蟲(chóng)、二化螟、稻縱卷葉螟、稻弄蝶、稻螟蛉、黑尾葉蟬等;拜耳還在日本登記了8.5%顆粒劑(1.5%四唑蟲(chóng)酰胺+2%異噻菌胺+2%氟唑菌苯胺+3%吡蚜酮),用于水稻,防治稻水象甲、稻負(fù)泥蟲(chóng)、二化螟、稻縱卷葉螟、稻弄蝶、稻螟蛉、黑尾葉蟬、稻飛虱等
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與氟唑菌酰胺的異同點(diǎn)
共同點(diǎn)
·?1. 作用機(jī)理:二者均屬于琥珀酸脫氫酶抑制劑(SDHI)類(lèi)殺菌劑。通過(guò)作用于線(xiàn)粒體呼吸鏈復(fù)合體 Ⅱ 中的琥珀酸脫氫酶,抑制其活性,阻斷病原菌的能量代謝,進(jìn)而抑制病原菌生長(zhǎng),最終導(dǎo)致其死亡。
·?2. 防治病害類(lèi)型:都能防治多種真菌病害,對(duì)由鏈格孢菌、殼針孢菌、灰葡萄孢菌、白粉菌、尾孢菌、柄銹菌、絲核菌等引起的病害均有一定的防治效果。
·?3. 內(nèi)吸性:都具有內(nèi)吸傳導(dǎo)性,能被植物吸收并在體內(nèi)傳導(dǎo),可通過(guò)葉面噴施及種子處理來(lái)防治病害,兼具預(yù)防和治療作用。
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不同點(diǎn)
·?理化性質(zhì):氟唑菌苯胺為灰白色粉末,熔點(diǎn) 111℃,密度(20℃)1.21g/mL,蒸氣壓(25℃)4.1×10?4mPa,溶解度(20℃)水 10.9mg/L1。氟唑菌酰胺為無(wú)色晶體,熔點(diǎn) 156.8℃,相對(duì)密度 1.42(20 - 25℃),蒸氣壓(20℃)2.7×10?9Pa,溶解度(20℃)水 3.44mg/L。
·?應(yīng)用作物:氟唑菌苯胺主要作為種子處理劑,推廣用于馬鈴薯、玉米、水稻、棉花、小麥、大麥、苜蓿、蔬菜、豆類(lèi)、油菜等多種作物,還可用于木材防腐1。氟唑菌酰胺登記用于谷物、大豆、玉米、油菜、果樹(shù)、蔬菜、甜菜、花生、棉花、草坪和特種作物等。
·?持效期:氟唑菌苯胺持效期長(zhǎng),種子處理后,藥劑經(jīng)滲透進(jìn)入發(fā)芽的種子,通過(guò)幼株的木質(zhì)部傳導(dǎo)至整個(gè)植物,從而高水準(zhǔn)地保護(hù)生長(zhǎng)的幼苗1。氟唑菌酰胺雖然也有較好的持效性,但從作用方式來(lái)看,它主要通過(guò)葉面和種子處理防治病害,在持效期表現(xiàn)上與氟唑菌苯胺有所不同,例如氟唑菌酰胺對(duì)草坪錢(qián)斑病和褐斑病的控制效果可達(dá) 14 - 28 天。
氟唑菌苯胺的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手
SDHI 類(lèi)殺菌劑
聯(lián)苯吡菌胺:由拜耳作物科學(xué)公司研發(fā),2010 年登記和上市。具有廣泛的殺菌譜,專(zhuān)用于葉面噴霧,防治由子囊菌、擔(dān)子菌、半知菌引起的重要病害,廣泛用于谷物、葡萄、玉米、馬鈴薯等作物。聯(lián)苯吡菌胺與丙硫菌唑的復(fù)配產(chǎn)品 Xpro 系列成功上市后,市場(chǎng)增長(zhǎng)顯著。
氟唑菌酰胺:巴斯夫公司開(kāi)發(fā)的羧酰胺類(lèi)殺菌劑,具有很好的預(yù)防和治療活性,用于防治廣譜真菌病害,可防治多種作物上的褐斑病、銹病、白粉病、灰霉病等多種真菌病害。它的市場(chǎng)推廣力度較大,在全球殺菌劑市場(chǎng)中占據(jù)一定份額,與氟唑菌苯胺在多種作物的病害防治上存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。
吡唑萘菌胺:先正達(dá) 2010 年上市的 SDHI 類(lèi)殺菌劑,商品名 Bontima,對(duì)多種作物的真菌病害有良好的防治效果,如蔬菜、水果等作物上的白粉病、炭疽病等。在市場(chǎng)上與氟唑菌苯胺有一定的競(jìng)爭(zhēng)重疊。
啶酰菌胺:巴斯夫 2003 年推出的 SDHI 類(lèi)殺菌劑,商品名 Endura 或 Pristine,主要用于防治灰霉病、白粉病等病害,在蔬菜、水果等經(jīng)濟(jì)作物上應(yīng)用廣泛。其上市時(shí)間較早,市場(chǎng)認(rèn)知度較高,是氟唑菌苯胺在相關(guān)病害防治領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手之一。
其他殺菌劑
苯醚甲環(huán)唑:屬于三唑類(lèi)殺菌劑,具有保護(hù)性和治療性,可被根、莖、葉部吸收,并能很快地在植株體內(nèi)傳導(dǎo),能防治多種高等真菌病害,如黃瓜白粉病、芹菜斑枯病、小麥全蝕病等。在部分作物病害防治上可替代氟唑菌苯胺,是其潛在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
戊唑醇:三唑類(lèi)殺菌劑,具有治療和保護(hù)作用,并有較強(qiáng)的內(nèi)吸、傳導(dǎo)活性,可防治小麥紋枯病、白粉病、玉米絲黑穗病、蘋(píng)果輪紋病等多種病害。作為常用的殺菌劑,在市場(chǎng)上占據(jù)一定份額,與氟唑菌苯胺存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。
吡唑醚菌酯:甲氧基丙烯酸酯類(lèi)殺菌劑,具有治療和保護(hù)作用,并有較強(qiáng)的內(nèi)吸、傳導(dǎo)活性,對(duì)多種真菌病害都有活性,如番茄灰霉病、香蕉炭疽病、黃瓜白粉病等。其殺菌譜廣,應(yīng)用范圍廣泛,是氟唑菌苯胺在殺菌劑市場(chǎng)上的有力競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
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小結(jié)
展望未來(lái),氟唑菌苯胺憑借獨(dú)特的作用機(jī)制與優(yōu)良特性,在全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中仍具有廣闊的市場(chǎng)前景。隨著農(nóng)業(yè)規(guī)模化、集約化發(fā)展,種傳性與土傳性病害防控需求持續(xù)攀升,作為高效種子處理劑,氟唑菌苯胺精準(zhǔn)的靶向作用和長(zhǎng)效保護(hù)能力,將使其在小麥、玉米、馬鈴薯等主糧作物,以及果蔬經(jīng)濟(jì)作物病害防治領(lǐng)域持續(xù)占據(jù)重要地位。面對(duì)抗藥性問(wèn)題,其與其他作用機(jī)制殺菌劑的復(fù)配研發(fā)潛力巨大,通過(guò)科學(xué)的抗性管理策略,有望進(jìn)一步拓展應(yīng)用范圍與生命周期。同時(shí),在全球?qū)G色農(nóng)業(yè)和生態(tài)安全的關(guān)注日益提升的背景下,氟唑菌苯胺對(duì)哺乳動(dòng)物安全性高、環(huán)境友好的特性,使其更契合未來(lái)農(nóng)藥減量增效的發(fā)展趨勢(shì)。盡管面臨 SDHI 類(lèi)殺菌劑及傳統(tǒng)殺菌劑的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),但通過(guò)優(yōu)化應(yīng)用技術(shù)、開(kāi)發(fā)新劑型與復(fù)配產(chǎn)品、加強(qiáng)市場(chǎng)推廣,氟唑菌苯胺將在保障全球糧食安全、推動(dòng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮更重要的作用。