QoI（Quinone outside inhibitor）类杀菌剂是以天然产物嗜球果伞素A（Strobilurin A）为先导化合物衍生合成的一类新型杀菌剂，能防治子囊菌和担子菌等真菌及卵菌引起的植物病害。该类杀菌剂通过作用于线粒体复合物Ⅲ上的细胞色素bc1 Qo位泛醌氧化酶又称细胞色素c还原酶（cytochrome c reductase，QCR）的Qo位点（位于线粒体内膜外壁的CoQ氧化位点），从而抑制线粒体呼吸能力，阻断细胞色素b和细胞色素c1之间的电子传递，阻碍ATP生成而导致病原菌细胞能量供给不足，并最终导致病原生物死亡。

       所有天然嗜球果伞素的共同特点是都含有1个3-甲基(E)-2-甲氧基-(5-苯基戊-2,4-二烯基)丙烯酸酯基团，因此QoI类杀菌剂曾被称为甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂，但醚菌酯、吡唑醚菌酯和肟菌酯等品种的结构中没有甲氧基丙烯酸酯基团，根据其作用机理，该类杀菌剂应被称为QoI类杀菌剂。QoI类杀菌剂具有活性高、杀菌谱广的特点，发展十分迅速，目前已成为全球销售额最大的杀菌剂系列，2013年占世界农药市场的5.5%，占世界杀菌剂总市场的21.2%。

       本文汇总整理了QoI类杀菌剂的登记情况、环境归趋和生态毒理数据，旨在为全面评估该类杀菌剂剂的环境风险提供参考。

1  QoI类杀菌剂主要品种

       根据国际杀菌剂抗性行动委员会（Fungicide Resistance Action Committee， FRAC）报道，QoI类杀菌剂包括甲氧基丙烯酸酯类（methoxyacrylates）、甲氧基乙酰胺类（methoxyacetamides）、肟乙酰胺类（oximinoacetamides）、甲氧氨基甲酸酯类（methoxycarbamates）、肟基乙酸酯类（oximinoacetates）、苄基氨基甲酸酯类（benzyl-carbamates）、噁唑烷类（oxazolidinediones）、咪唑啉酮类（imidazolinones）、二氢二噁嗪类（dihydrodioxazines）等9类18个有效成分（表1）。

表1  QoI类杀菌剂分类

2  QoI类杀菌剂登记情况

2.1  QoI类杀菌剂在主要国家登记情况

       经查询欧盟、美国、澳大利亚、日本、巴西等国家农药管理部门网站，截止到2019年4月1日，嘧菌酯、吡唑醚菌酯、醚菌酯、肟菌酯在6个国家（地区）均有登记，氟菌螨酯和唑胺菌酯在6个国家（地区）均未登记，其余有效成分在部分国家（地区）有登记（表2）。

表2  QoI类杀菌剂在全球主要国家(地区)的登记情况

2.2  QoI类杀菌剂产品在我国登记情况

       截止到2019年4月1日，共有12个QoI类杀菌剂有效成分在我国取得登记（表3），此外，唑胺菌酯曾取得临时登记但于2014年过期。目前共有216个原药，1,263个含QoI类杀菌剂有效成分的制剂产品获得登记。按含QoI类杀菌剂有效成分的制剂数量排序，前4位依次为嘧菌酯、吡唑醚菌酯、醚菌酯、肟菌酯，也是在全球6个国家（地区）均有登记的4个有效成分。

表3  QoI类杀菌剂在我国登记情况

3  QoI类杀菌剂的环境归趋和生态毒理数据

3.1  环境归趋数据

       不同类别的QoI类杀菌剂的环境归趋特性差异较大（表4）。

表4  QoI类杀菌剂的环境归趋数据

       在土壤好氧降解方面，肟基乙酸酯类的醚菌酯和肟菌酯的DT₅₀的几何平均值均＜1 d，咪唑啉酮类的咪唑菌酮的DT50的几何平均值为6.6 d，二氢二噁嗪类的氟嘧菌酯的DT₅₀的几何平均值为26.97 d，以上三类均属于易降解农药；甲氧基乙酰胺类的mandestrobin和肟乙酰胺类的醚菌胺的DT₅₀几何平均值为99.3～187.9 d，属于较难降解农药；其余的甲氧基丙烯酸酯类的嘧菌酯和啶氧菌酯、甲氧氨基甲酸酯类的吡唑醚菌酯、噁唑烷类的噁唑菌酮，DT₅₀几何平均值为40.9～84.5 d，属于中等降解农药。

       在土壤吸附方面，甲氧氨基甲酸酯类的吡唑醚菌酯的吸附性明显高于其他品种，K_foc达到8,856，属于较易吸附农药；肟基乙酸酯类的肟菌酯，K_foc为2,287，属于中等吸附农药；其余品种属于较难吸附农药。

       在水解方面，肟基乙酸酯类的醚菌酯和肟菌酯在酸性条件下稳定，但在碱性条件下极易水解；噁唑烷类的噁唑菌酮在酸性条件下中等水解，在中性和碱性条件下极易水解；咪唑啉酮类的咪唑菌酮在中性条件下稳定，在酸性和碱性条件下易水解至中等水解；其余品种在酸性、中性和碱性条件下均稳定。

       在水中光解方面，因试验条件（光照强度）不同，难以比较，但甲氧氨基甲酸酯类的吡唑醚菌酯较其他品种明显更易光解。

3.2  鸟类毒性数据

       QoI类杀菌剂对鸟类毒性较低，各品种对鸟类的急性经口毒性和短期饲喂毒性均为低毒（限度试验），不同品种之间没有明显差别（表5）。但在鸟类繁殖毒性方面，噁唑烷类的噁唑菌酮相比其他品种毒性稍高。

表5  QoI类杀菌剂对鸟类(北美鹌鹑)的毒性数据

3.3  水生生物毒性数据

       不同类别的QoI类杀菌剂对水生生物，特别是鱼类和溞类毒性均较高（表6）。

表6  QoI类杀菌剂对水生生物的毒性数据

       在鱼类急性毒性方面，甲氧氨基甲酸酯类的吡唑醚菌酯毒性最高，甲氧基乙酰胺类的mandestrobin毒性最低。啶氧菌酯、嘧菌胺、吡唑醚菌酯、肟菌酯、噁唑菌酮对鱼类急性毒性为剧毒；嘧菌酯、mandestrobin、醚菌酯、咪唑菌酮对鱼类的急性毒性为高毒。

       在鱼类早期生活阶段毒性方面，嘧菌酯和mandestrobin 2个品种的NOEC在0.1～1 mg/L范围内，啶氧菌酯、醚菌胺、醚菌酯、咪唑菌酮和氟嘧菌酯5个品种的NOEC在0.01～0.1 mg/L，吡唑醚菌酯、肟菌酯和噁唑菌酮3个品种的NOEC＜0.01 mg/L。但应注意的是，肟菌酯、噁唑菌酮、氟嘧菌酯试验生物为虹鳟（Oncorhynchus mykiss），试验周期约90 d，而其他品种试验生物为胖头鱥（Pimephales promelas），试验周期约33 d，二者毒性不宜直接比较。试验生物为虹鳟的3种农药中，噁唑菌酮的鱼类早期生活阶段毒性最高，氟嘧菌酯的毒性最低；试验生物为胖头鱥的7种农药中，吡唑醚菌酯的鱼类早期生活阶段毒性最高，mandestrobin毒性最低。10种农药对鱼类的急/慢性毒性比，除咪唑菌酮和氟嘧菌酯外均低于10。

       在大型溞急性活动抑制毒性方面，肟基乙酸酯类的肟菌酯毒性最高，甲氧基乙酰胺类的mandestrobin 毒性最低。啶氧菌酯、醚菌胺、吡唑醚菌酯、肟菌酯、噁唑菌酮、咪唑菌酮对大型溞剧毒；嘧菌酯、醚菌酯、氟嘧菌酯对大型溞高毒；mandestrobin对大型溞中毒。

       在大型溞繁殖毒性方面，mandestrobin和氟嘧菌酯2个品种的NOEC在0.1～1 mg/L之间；嘧菌酯、醚菌胺、醚菌酯、噁唑菌酮和咪唑菌酯5个品种的NOEC在0.01～0.1 mg/L之间；啶氧菌酯、吡唑醚菌酯和肟菌酯3个品种的NOEC＜0.01 mg/L。10种农药对溞类的急/慢性毒性比均低于10。

       在绿藻生长抑制毒性方面，甲氧基乙酰胺类的mandestrobin、咪唑啉酮类的咪唑菌酮、二氢二噁嗪类的氟嘧菌酯对绿藻毒性较低，其余品种对绿藻毒性较高。

3.4  陆生生物毒性数据

       各类QoI类杀菌剂对蜜蜂均为低毒。啶氧菌酯和吡唑醚菌酯对寄生性天敌和捕食性天敌毒性较高，其余品种对寄生性天敌和捕食性天敌毒性较低。啶氧菌酯对蚯蚓的急性毒性为中毒，其余品种对蚯蚓毒性为低毒(表7)。

表7  QoI类杀菌剂对陆生生物的毒性数据

 4  讨论

4.1  应重点关注QoI类杀菌剂对水生生态系统的风险

       QoI类杀菌剂普遍对水生生物的毒性较高，因此在使用中应特别关注对水生生态系统的风险。目前嘧菌酯、醚菌酯、肟菌酯及吡唑醚菌酯（仅微囊悬浮剂）经过环境风险评估已取得在水稻上的登记，但在使用中也应严格按农药的标签施药，不得增加用量和施药次数，同时也不得在鱼或虾蟹套养稻田中使用；其他品种申请用于水稻的也应按《农药登记资料要求》开展环境风险评估。我国暂未建立旱田地表水环境暴露模型，但QoI类杀菌剂在旱田使用时，也应严格按照农药的标签施药，以尽量减少对水生生态系统的影响。

4.2  农药的环境安全管理应以环境风险评估为基础

       QoI类杀菌剂中肟菌酯对鱼类和溞类的毒性均较高，但其易降解（土壤降解DT₅₀为0.34 d，水-沉积物系统降解DT₅₀为1.69 d) ，且降解产物对水生生物低毒，因此其对水生生物的暴露可能性相对较低，风险也较低。由此可见，不能仅根据产品的生态毒性判定一个产品的环境安全性，而是应综合环境归趋特点、生态毒理数据以及农药的使用方法等开展环境风险评估。