【干货满满】登记与开发、抗性与药害、精准施药,除草剂市场精彩纷呈
发布日期:2020-09-26 作者:江苏省农药协会 农药资讯网 柏亚罗 顾林玲

 

       洪范八政,食为政首。除草剂在防除杂草、保护农作物生产、保障粮食安全中发挥了重要作用。

       除草剂市场体量巨大,在全球处于领先地位。2019年,在全球598.27亿美元作物用农药市场中,除草剂的销售额为261.75亿美元,占作物用农药市场的43.8%,遥遥领先于杀菌剂(27.3%)和杀虫剂(25.3%)。

       长期以来,除草剂在我国的市场地位不断提升,从跟跑到超越。期间上市了许多产品,并持续有新产品推向市场。除草剂在解决农业生产的问题中获得发展,在发展中不断暴露新的问题,周而复始,不断前行。

       2020年9月23~25日,“第八届除草剂科技大会”在南京隆重召开,行业大咖以16个精彩报告,从政策法规、登记与开发、抗性与药害治理、精准施药与减量控害等诸多方面,围绕除草剂的发展与困惑、机遇与挑战,打造了拥有丰富内涵的研讨盛会。

 

会议现场

       本次会议由中国农药发展与应用协会、山东省农药科学研究院联合主办,由协会除草剂专业委员会、山东化学化工学会农药专业委员会、南京农业大学植物保护学院承办,安徽久易农业股份有限公司特别协办,江苏中旗科技股份有限公司、青岛金尔农化研制开发有限公司、四川利尔作物科学有限公司、四川成创智能科技有限公司协办。

       开幕式由中国农药发展与应用协会秘书长花荣军主持;南京农业大学植物保护学院院长张正光教授,山东省农药科学研究院副院长刘敬民,中国农药发展与应用协会副会长、江苏省农药总站站长邓建平、安徽久易农业股份有限公司董事长沈运河分别致辞。

 

中国农药发展与应用协会秘书长花荣军

 

南京农业大学植物保护学院院长张正光教授

 

山东省农药科学研究院副院长刘敬民

 

中国农药发展与应用协会副会长、江苏省农药总站站长邓建平

杂草虽小,地位重大;治早治小,减量控害

       2020年3月26日,《农作物病虫害防治条例》公布,自2020年5月1日起施行。《条例》的公布实施,是我国植保发展史上的重要里程碑,开启了有法可依、依法植保的新纪元。《条例》要求,组织开展农作物病虫害抗药性监测评估;采取合理轮作、深耕除草、覆盖除草等健康栽培管理措施;农田除草时,应当防止除草剂危害当季和后茬作物……

       农田杂草是危害农作物生产的重要有害生物之一,我国有农田杂草1,454种,分属87科366属,其中严重危害的杂草有130余种,恶性杂草有30多种。研究表明,因杂草种类、密度、除草时间不同,作物产量损失10%~100%。

       “杂草虽小,地位重大。它是粮食增产突破点、农药减量着力点、农民省工需求点、环境保护支撑点。”全国农业技术推广服务中心农药药械处张帅副处长在“《农作物病虫害防治条例》指导下的农田杂草科学防控策略”的报告中说。我国农田杂草发生危害面积逐年增加,近5年年均发生面积约14.4亿亩次,防除面积约15.8亿亩次;2019年比2001年杂草面积增加了27.2%。

 

全国农技中心农药药械处副处长张帅

       在农田杂草绿色防控理念指导下,生态调控、物理防控以及农业措施相结合的农田杂草绿色治理技术得到积极探索与大面积推广应用。但随着我国农业生产的集约化和规模化发展,除草剂凭借其高效、经济、省工等特点成为农田杂草防除最有力的“武器”。2019年,我国化学除草剂使用量(折百量)超过10万吨,占我国农药使用总量的40%以上。玉米、水稻、小麦、大豆等主要作物田化学除草面积率达100%,马铃薯田化学除草面积率在95%以上。1990—2018年间,除草剂在我国农药市场的份额逐年提升。

       张帅副处长分析了我国农田杂草防控中的突出问题:缺乏监测预警系统,群落演替规律研究滞后;缺乏杂草幼苗期识别技术,防治适期容易错过;缺乏有效抗药性治理技术,抗药性发展迅速;除草剂对作物药害频发,影响种植结构调整。

       针对这些突出问题,张副处长提出了围绕一个“中心”(即建设现代农田杂草科学防控技术体系,倡导绿色防控杂草,有效减少除草剂使用量,保障国家粮食安全、农田生态环境安全、农产品质量安全,促进农业可持续发展)、开展两个“监测”(杂草发生危害监测、杂草抗药性监测)、强化三个“主抓”(主抓粮食作物,兼顾油料与经济作物;主抓优势杂草,兼顾一般杂草;主抓封杀控草,兼顾后期补防)、着重四个“提高”(提高绿色防控技术水平;提高减药增效技术水平;提高除草新技术推广使用水平;提高除草剂科学安全使用水平)的应对策略。

       张副处长强调,面对农田杂草防除新的挑战和问题,需要产、学、研、推各方共同努力,与时俱进、开拓创新,积极探索新思路、新举措,提升杂草科学防除技术水平,为我国农业绿色可持续发展做出贡献。 

除草剂登记产品约占1/4,20多个新试验品种有望抢占市场

       与其他种类的产品相比,除草剂登记增速最快,生产销售最多,应用需求最强,出口比重最大,创汇能力居前。

       我国登记的除草剂以单剂为主,安全风险较小,对环境友好,使用作物相对集中,品种结构丰富。截止2019年12月31日,我国登记农药产品总数41,200余个(含卫生用药产品),涉及企业1,900余家。其中,杀菌剂占26.3%,杀虫剂占38.3%,除草剂占25.8%,植物生长调节剂占2.4%,卫生杀虫剂占6.7%,杀鼠剂占0.4%。农业农村部农药检定所药效审评处李贤宾副处长在会上介绍了我国除草剂登记产品现状及新要求。

 

农业农村部农药检定所药效审评处副处长李贤宾

       在登记数量前20位的登记农药中,除草剂有6个,分别为:草甘膦(1,217个)、莠去津(972个)、烟嘧磺隆(708个)、乙草胺(665个)、草铵膦(602个)、苄嘧磺隆(597个)。

       在我国约150万吨农药产量(折百)中,除草剂占65.75%,杀虫剂占20.22%,杀菌剂占12.36%,植物生长调节剂占1.4%,其他占0.28%。2019年,在我国26.3万吨农药使用量中,除草剂用量为9.9万吨,占37.6%;杀虫剂用量为7.7万吨,占29.3%;杀菌剂用量为6.5万吨,占24.7%。

       在除草剂的各登记剂型中,乳油占22.9%,水剂占19.2%,可湿性粉剂占15.9%,可分散油悬浮剂占13.9%,悬浮剂占7.3%,水分散粒剂占4.7%,悬乳剂、可溶粒剂、水乳剂各占3.0%,可溶粉剂占2.6%,微乳剂占1.6%,其他占2.7%。

       除草剂的前十大登记作物为:水稻田(3,069个)、玉米田(2,166个)、大豆田(1,547个)、非耕地(1,355个)、小麦田(1,320个)、柑橘园(470个)、油菜田(414个)、花生田(337个)、棉花田(285个)、甘蔗田(254个)。

       除草剂单剂登记数量前20位的品种有:草甘膦(盐)(1,142个)、草铵膦(540个)、烟嘧磺隆(296个)、精喹禾灵(287个)、乙草胺(285个)、氰氟草酯(251个)、莠去津(197个)、苯磺隆(191个)、五氟磺草胺(179个)、硝磺草酮(172个)、氟磺胺草醚(162个)、二甲戊灵(158个)、炔草酯(158个)、高效氟吡甲禾灵(150个)、烯草酮(144个)、敌草快(138个)、氯氟吡氧乙酸(酯)(137个)、2甲4氯(盐、酯)(133个)、双草醚(122个)、丁草胺(118个)。

       近两年新增的除草剂品种包括:氟啶草酮、双环磺草酮、双氯磺草胺、甲酰氨基嘧磺隆、精草铵膦铵盐、三唑磺草酮、二氯喹啉草酮、环戊噁草酮、噁草酸、环吡氟草酮、丁噻隆、砜吡草唑、氟吡酰草胺、双唑草酮、苯唑氟草酮、辛酰碘苯腈。

       会上,李贤宾副处长介绍了我国目前新试验的除草剂品种。

       其中,水稻田新试验品种有:吡唑喹草酯(HPPD抑制剂)、氟砜草胺(类胡萝卜素合成抑制剂)、环苯草酮(ACCase抑制剂)、环庚草醚(脂肪酸合成抑制剂,结合酰基-ACP硫酯酶,抑制分生组织生长)、苯丙草酮(ACCase抑制剂)、氟嘧啶草醚(ALS抑制剂)。

       小麦田新试验品种有:氯氟嘧啶酯(激素类除草剂)、烯草胺(极长链脂肪酸抑制剂)、苄草丹(脂类合成抑制剂)、苯草醚(类胡萝卜素合成抑制剂)。

       玉米田新试验品种有:苯唑酮草酯(HPPD抑制剂)、环磺酮(HPPD抑制剂)、辛酰碘苯腈(光合作用光合系统Ⅱ抑制剂)。

       非耕地新试验品种有:苯嘧草唑(PPO抑制剂)、氟草啶(PPO抑制剂)、三氟嘧磺草胺(PPO抑制剂)、氟氯氨草酯(激素类除草剂)。

       其他新试验品种包括:甘蔗田的特草定(光合作用光合系统Ⅱ抑制剂),柑橘园的辛酸(在我国作为食品添加剂使用,辛酸可溶解叶片表面角质层,并破坏细胞质膜完整性,造成植物叶片枯萎、死亡),高粱田的喹草酮(HPPD抑制剂),果园的茚嗪氟草胺,棉花田的氟草隆(光合作用光合系统Ⅱ抑制剂)。

安全剂并非安全,植物源除草剂安全剂有待开发

       除草剂在防除杂草、保护农作物生产上发挥了重要作用,但有些除草剂易产生药害,如果规避不当,会给农业生产带来损失。如常见的乙草胺药害、丁草胺药害、异丙甲草胺药害等。

       据湖南省农业科学院农业生物技术研究所周小毛所长介绍,解决除草剂药害问题的方法主要包括:创制选择性除草剂;培育除草剂抗性作物;使用除草剂安全剂。其中,使用除草剂安全剂是解决除草剂药害问题最为直接有效的方法。

 

湖南省农科院农业生物技术研究所所长周小毛

       除草剂安全剂是一类能够保护作物免受除草剂药害,从而增加除草剂安全性和改善除草剂杂草防除效果,扩大除草剂杀草谱的化合物。目前已有20多种安全剂商品化,这些产品均由外国公司研发,如拜耳、先正达、科迪华等。

       除草剂安全剂的作用机制多种多样,如对除草剂吸收和转运的影响、对ABC转运体和谷胱甘肽转运体的诱导,对GSTs、UGTs、P450s等的诱导,对靶标酶活性的影响,靶标位点竞争等。但确切的作用机制仍有待进一步研究。

       周所长介绍道,水稻田商品化除草剂安全剂主要包括:适用于氯代乙酰胺类除草剂的解草啶、解草酮、AD-67、解草安,适用于ACCase抑制剂类、磺酰脲类除草剂的双苯噁唑酸等。

       然而,除草剂安全剂并非安全;目前仅有日本需要登记。研究发现,安全剂的使用存在环境风险。如精异丙甲草胺的安全剂解草酮,对淡水藻高毒,对步行虫(益虫)、斑点叉尾鮰、浮萍具有中等毒性;水稻田常用除草剂安全剂AD-67、解草啶、解草安,均能引起斑马鱼体内细胞凋零,酶活性和基因表达异常,从而导致斑马鱼苗畸形;解草酮的外消旋体和异构体能不同程度影响斑马鱼苗体内的基因表达和代谢,从而导致斑马鱼苗畸形。

       周所长说,现有的水稻田商品化除草剂安全剂存在环境风险,需要研发新的安全剂。人们对植物源农药研究较多,其对环境相对友好,对人畜相对安全;虽然人们对植物源安全剂的研究较少,但这项工作已经启动,并首次发现了植物源除草剂安全剂能够有效缓解除草剂对水稻的药害。

       据周所长介绍,植物源除草剂安全剂主要包括:芸苔素内酯、赤霉素等植物激素;N-烷基酰胺—山椒素、N-烷基酰胺—紫锥菊烷基酰胺类化合物、Z-藁本内酯、佛手柑内酯等植物源提取物等。

       芸苔素内酯是一种甾醇类植物激素,具有极强的生物活性,尤其在逆境下对作物有较大的促长作用,已广泛应用于农业生产。研究发现,芸苔素内酯可显著缓解胺苯磺隆对水稻的药害;这与其能间接激活水稻幼苗ALS活力有较大相关性。

       赤霉素最初作为促进水稻幼苗生长的化合物被发现,是植物多种发育所必须的植物源生长调节剂,几乎影响高等植物种子发芽、胚轴伸长、叶片扩展等生长发育的各个方面。研究发现,赤霉素对由精异丙甲草胺产生的对水稻幼苗株高和株鲜重的抑制作用表现出缓解效果;其通过增加水稻幼苗体内的GSTs活性,促进精异丙甲草胺与GSH的轭合作用,从而缓解药害。

       N-烷基酰胺—山椒素是从花椒果实中提取的含11种山椒素单体的混合物。研究发现,山椒素类物质能够有效缓解精异丙甲草胺对水稻的药害;其在提高水稻幼苗根系活力和叶绿素含量的基础上,进一步诱导水稻体内解毒酶编码基因的表达,其中OsGSTU3在解毒过程中发挥着主要作用。

       N-烷基酰胺—紫锥菊烷基酰胺类化合物是从紫锥菊根中提取的含多种紫锥菊烷基酰胺类化合物的混合物。研究发现,紫锥菊烷基酰胺类化合物通过恢复水稻叶绿素含量,诱导水稻体内SOD活性的上升来缓解异丙甲草胺对水稻的药害。

       Z-藁本内酯提取自川芎,通过提高GST活性增强植物对除草剂的解毒代谢能力,缓解异丙甲草胺对水稻的药害。

       佛手柑内酯是从羌胡中提取而来,通过诱导水稻体内GSTs活性显著增强,促进乙草胺在水稻体内的代谢,从而缓解乙草胺对水稻幼苗的药害。

       然而,植物源除草剂安全剂提取成本较高,结构复杂,人工合成成本高,因此需要进行结构改造。

       周所长以山椒素类化合物的结构改造为例,介柖了山椒素类似物合成路线,及改造后高活性化合物的生测效果。研究表明,二氯丙烯酰胺及另外两个化合物能缓解精异丙甲草胺对水稻幼苗的药害。

       周所长指出,下一步工作将继续筛选具有潜力的植物源物质,同时对已经发现的植物源除草剂安全剂进行结构改造。

喹草酮的发现,实现了技术上的全球性重大突破

       华中师范大学化学学院杨光富教授团队在农药研究和创制领域做出了杰出贡献,他们创建的“绿色农药分子设计的计算化学生物学平台”加速了农药创制进程,服务于全球农药研发工作。团队创制的多个SDHI类杀菌剂、HPPD抑制剂类除草剂正在走向市场化。

 

华中师范大学化学学院教授杨光富

       会上,杨教授介绍了高效除草剂创制研究进展,并重点阐述了团队在HPPD抑制剂领域的重大突破。

       目前,除草剂市场基本被6种类型的产品(EPSPS、ALS、ACCase、PS Ⅱ、VLCFA、激素类)所控制,占据了3/4的市场份额。其中,4种类型的产品(EPSPS、ALS、ACCase、PS Ⅱ)都产生了严重的抗药性。

       截止2020年7月29日,全世界已报道514种除草剂抗性杂草类型,涉及262个物种(包括152种双子叶杂草和110种单子叶杂草)。目前已知的除草剂作用机制有26种,杂草对其中的23种作用机制的除草剂产生了抗性,涉及167种除草剂。对除草剂产生抗性的杂草分布在70个国家,涉及92种作物。

       抗性杂草成为制约农业生产的世界性难题,但同时也为除草剂的发展提供了机遇,持续创制出新型超高效除草剂是当前农业生产的迫切需要。因为活性高、杀草谱广,对作物安全性好,抗性风险低(目前仅有4例杂草抗药性报道),结构多样性广等特点,HPPD抑制剂类除草剂成为全球研发的热点。

       2018年,HPPD抑制剂类除草剂的销售额为17.06亿美元,在除草剂市场发挥领涨作用。目前上市的产品主要包括:三酮类化合物硝磺草酮、环磺酮、双环磺草酮、呋喃磺草酮、磺草酮、氟吡草酮;吡唑酮类化合物苯唑草酮、磺酰草吡唑(pyrasulfotole)、吡草酮、吡唑特、苄草唑、tolpyralate;异噁唑酮类化合物异噁唑草酮等。

       杨教授率领团队借助“绿色农药分子设计的计算化学生物学平台”,建立了HPPD靶标组体外构建及结构生物学研究子平台,完成了拟南芥、人、大鼠、玉米、荧光假单胞菌、水稻、小麦、高粱、鲑鱼和小麦叶枯病菌等14个种属HPPD的构建,对野生型及突变体HPPD的酶学性质、抑制动力学及结构生物学开展了系统研究,为设计高选择性除草剂奠定了基础。

       通过研究,团队解析了许多HPPD及其与小分子复合物的晶体结构以及天然底物HPPA与AtHPPD复合物的晶体结构;提出了基于靶标结构的分子设计策略:靶向Glu293的构象变化;创制了基于喹唑啉二酮类全新骨架的除草剂:喹草酮、甲基喹草酮、吡唑喹草酯等。其中,喹草酮为高粱专用选择性超高效除草剂。

       据杨教授介绍,高粱是世界上第五大谷类作物,仅次于玉米、小麦、水稻和大麦,种植面积约6亿亩,我国高粱种植面积约1,100万亩。

       喹草酮高效广谱,在5~10克/亩的剂量下,对多种阔叶杂草及禾本科杂草均表现出高效除草活性,尤其对狗尾草和野糜子表现出优异防效;其速效性好,对高粱表现出高度安全性;对玉米、小麦和甘蔗也安全;而且具有优异的毒理学性质和环境相容性。

       2016年,喹草酮转让给山东先达进行产业化开发,正式启动该产品的登记工作,完成了大量登记试验及田间示范。2016—2019年累计示范点超过1,500个,成功摸索出一套针对不同区域高粱田的喹草酮田间应用技术,得到了权威专家及当地农户的高度认可。

       专家认为,喹草酮的发现,在全球范围内首次实现了HPPD抑制剂类除草剂应用于高粱田防除单双子叶杂草,解决了野糜子、虎尾草等高粱田恶性杂草防控的技术问题。

       杨教授预计,2021年初喹草酮有望在我国获得正式登记。喹草酮的推出将可以解决高粱田全生育期杂草防控技术难题,减少施用除草剂1次,减少除草剂有效成分用量50%以上,为高粱产业和白酒等相关产业的高质量发展提供关键技术支撑。

耐除草剂作物的研发与应用

       杂草与作物争水、争肥、争光;传播病虫害;释放有毒物质;妨碍机械收获;降低农产品产量和品质……FAO数据显示:世界每年因杂草损失950亿美元。其中,美国152亿美元,加拿大9.84亿美元,我国874亿元人民币。

       在杂草防除中,除草剂发挥了重要作用。由于除草剂的大量、广泛使用,杂草抗性问题日益突出,市场呼唤新作用机理的除草剂诞生。然而,除草剂创制难度不断增加,新产品研发遭遇瓶颈。研究人员独辟蹊径,通过长期研究,于1996年推出了耐除草剂转基因作物,重构了除草剂市场新格局。2018年,全球转基因作物的种植面积达1.917亿公顷。

       中国农业科学院植物保护研究所李香菊研究员在会上介绍了耐除草剂作物研发与应用,并着重介绍了耐咪唑啉酮类作物应用及注意事项。

 

中国农科院植保所研究员李香菊

       耐除草剂作物创制技术包括:转基因技术、基因编辑技术、诱变育种、远缘杂交等。尤其是耐草甘膦除草剂作物的商业化,使非选择性除草剂草甘膦市场迅速增长,成为全球第一大除草剂。

       目前商业化的耐除草剂基因主要有:耐草甘膦的cp4 epsps基因、2mepsps基因,耐草铵膦的磷乙酰转移酶基因、膦丝菌素N-乙酰转移酶基因,耐磺酰脲类除草剂的als基因,耐麦草畏的dmo基因,耐莠去津的pSbA基因,耐异噁唑草酮的hppd pfw336基因等。开发的耐除草剂作物有:大豆、玉米、水稻、棉花、油菜、烟草、甜菜、亚麻、苜蓿、菊苣、康乃馨等。

       我国在转基因作物的研究领域也投入了大量的资源,创制了许多品种,但商业化品种很少。大北农研发的转基因耐除草剂(草甘膦/草铵膦)大豆DBN-09004-6走出了国门,于2019年2月27日获得阿根廷政府的正式种植许可,该产品对目标除草剂耐受性和综合表现优异。

       我国目前种植的耐咪唑啉酮类除草剂水稻(金粳818、津稻372),是利用种子诱变的方法获得,可以解决难治杂草的突出问题,尤其是杂草稻的防除。然而,实际使用中,却出现了一些药害事件。

       李研究员强调,在耐咪唑啉酮类除草剂水稻的推广中,要注意品种的区域适应性,深入研究用药技术,开展杂草抗性风险评价,全面考量目标除草剂残留对后茬作物生长的影响,防止漂移药害及基因漂移,注重环境安全,开展农民培训等。

功能助剂提高除草剂对靶性能

       2019年12月,农业农村部公布当年我国水稻、玉米、小麦三大作物农药利用率为39.8%,较2015年提高了3.2个百分点。雾滴的蒸发、漂移,以及与植物叶面的固-液界面作用引起的弹跳、飞溅、流失是农药损失的主要途径。其中,空间传递(蒸发、飘移)约造成20%的剂量损失;界面传递(弹跳、破碎、飞溅、流失等)约造成35%的剂量损失。

       据中国农业大学杜凤沛教授介绍,在施药场景一定的情况下,功能助剂是提高农药对靶沉积效率的唯一手段。

 

中国农业大学教授杜凤沛

       农药助剂按照其在农药中的使用方式可分为配方助剂和桶混/喷雾助剂。据统计,我国每年需要消耗桶混/喷雾助剂约10万吨,包括油类助剂、表面活性剂、无机盐类助剂、高分子助剂等。

       油类助剂可以增强药液附着,延缓药液结晶蒸发,促进药液渗透;表面活性剂可以抑制液滴弹跳,促进药液铺展,溶解蜡质层;无机盐类助剂可以提高细胞膜穿透性,解除硬水的拮抗作用,调节药液pH值;高分子助剂可以减少雾滴漂移,抑制液滴弹跳,提高抗雨水冲刷能力。

       杜凤沛教授团队基于相关研究,获得了能够控制液滴粒径,提高抗飘移性,降低蒸发,增加润湿,提升沉积量、渗透性、内吸性和药效的系列功能助剂,并进行了成果推广,取得了良好的效果。

       杜教授总结道,在一定施药场景和施药技术下,功能助剂可有效调控除草剂的剂量传输效率,固-液界面作用的调控是高效对靶沉积和减施增效的关键;不同种类功能助剂增效作用机制不同,需要根据施药 场景有针对性地选择功能助剂种类;化学成分、分子结构等对同一种类的功能助剂的增效作用机制有着不同的影响。 

久易股份正在开发环磺酮产品,即将在我国登记和上市

       根据全国杂草普查结果,我国玉米田杂草有22科38属43种。玉米田一年生杂草在玉米苗期危害最大,可造成玉米植株矮小、杆细叶黄等,严重影响玉米产量。

       近5年,我国玉米田杂草年均发生面积约为4亿亩,约占玉米种植面积的75%。由于防治药剂单一,我国玉米田杂草抗性逐渐显现。如反枝苋对莠去津已产生抗性,马唐对莠去津、烟嘧磺隆产生了抗性,狗尾草、稗草、反枝苋对烟嘧磺隆产生了抗性等。

       据安徽久易农业股份有限公司(简称“久易股份”)董事长沈运河介绍,我国玉米田常用除草剂有:2甲4氯、莠去津、烟嘧磺隆、硝磺草酮等。部分玉米田杂草已对这些药剂产生了抗性,有的药剂甚至易产生药害,因此,我国急需推出新的玉米田除草剂产品。

 

安徽久易农业股份有限公司董事长沈运河

       环磺酮是由拜耳研发的HPPD抑制剂类除草剂,其活性高于磺草酮、硝磺草酮。2007年,环磺酮在奥地利率先上市,上市后受到市场的普遍欢迎,现已在全球30多个国家取得登记并上市。2018年,环磺酮的全球销售额为2.31亿美元,是HPPD抑制剂中的第三大产品,在全球市场的需求量为770.93吨。

       环磺酮高效,广谱,安全性好,用量低(有效成分用药量为硝磺草酮的1/2)。主要用于玉米田,防除稗草、马唐、苋、繁缕、苍耳、飞蓬、藜、豚草、假高粱、狐尾草、牛筋草、旋花属、苣荬菜、大爪草、水蓼、苘麻、蓟、婆婆纳、猪殃殃、宝盖草、茅草等近60种一年生杂草。

       2019年9月8日,环磺酮在中国的化合物专利到期。作为玉米田除草剂中的重磅产品,环磺酮吸引了国内多家企业提前布局,开展登记试验。据沈运河董事长介绍,久易股份的环磺酮产品已基本完成登记试验,即将于2021年初在我国取得登记。

       毒理学试验结果表明,环磺酮低毒,无生殖毒性,无致癌性,无致畸性,无致突变性。

环境毒理学试验结果表明,环磺酮对环境友好,对鸟、鱼、溞、蜜蜂、家蚕、蚯蚓等生物均为低毒。

       风险评估结果表明,环磺酮对鸟、蜜蜂、地下水等环境风险可接受;对消费者膳食健康风险可接受;对施用人员的健康风险可接受。

       久易股份研发的8%环磺酮可分散油悬浮剂已经在多地开展了试验示范,试验结果表明,其防效显著优于对照药剂。其对马唐、虎尾草、牛筋草、旱稗、香附子、藜、反枝苋、马齿苋、鸭跖草、卷茎蓼、苘麻、苍耳等一年生杂草具有优异的防效,并能有效防除大龄牛筋草、抗性马唐等。

       沈董事长说,未来久易股份将进一步加强环磺酮使用方法与使用技术的研究与推广,以期更加高效、安全、合理地使用环磺酮;加强环磺酮清洁合成工艺的开发,开发连续化、自动化、数据化生产工艺,进一步优化工艺路线,降低生产成本,减少“三废”产生,加大“三废”处理技术研发,提高工艺的安全性、可靠性与清洁性;开发新剂型,增加混配制剂,扩大使用范围。 

高效精准农田杂草防控装备与施药技术研发应用

       中国农业大学何雄奎教授在会上分析了施药装备与技术现状,介绍了精准除草剂施用装备与施药技术,以及联合开展的精准施药技术与标准化作业示范应用。他说,目前我国农药有效利用率低,流失严重,这对于除草剂、植物生长调节剂等敏感农药来说,易带来药害问题。农药有效利用率的提高离不开精准施药,精准标准化作业发展前景好,是安全高效使用农药必由之路,尤其适用于除草剂。基于此,中国农业大学植保机械与施药技术研究中心研究了不同施药技术下雾滴沉积效果与农药利用率关系,以及欧美新型防飘技术(风幕、防飘喷头等)与装备,并通过联合攻关研制出多种新型药械,其中精准除草剂施用装备可以实现精准变量喷雾,行间杂草对靶喷施,喷杆对地仿行等。

 

中国农业大学教授何雄奎

       全国农技推广服务中心、中国农业大学等牵头对玉米、小麦、水稻等多种作物开展的精准施药技术与标准化作业示范试验显示,精准施药节水60%以上,节药10%~50%,喷杆喷雾机作业生产效率提高10~30倍,对病虫草害均具有非常好的防效。 

水稻田除草剂抗性及治理,多个新产品推向市场

       1990年以来,我国累计报道杂草抗药性43例28种杂草(禾本科11种、阔叶类17种)对除草剂产生了抗药性。2005—2019年,有研究的水稻田抗药性杂草有9种。其中,抗ALS抑制剂的有7种;在稻麦连作区的水稻田有6种,包括稗、硬稃稗、西来稗、千金子、异型莎草、耳基水苋等。

       南京农业大学董立尧教授团队长期从事杂草抗性研究,积累了大量的研究数据,为抗性治理提供科学依据。会上,董教授分析了我国稻麦连作区水稻田除草剂抗性现状,提出了抗性治理策略,并列出了新近推出的产品。

 

南京农业大学教授董立尧

       研究表明,江苏、安徽、湖北、浙江稻田部分千金子种群已对氰氟草酯产生了抗性;安徽、江苏、浙江、上海等地水稻田均发现抗五氟磺草胺稗;浙江、江苏、上海地区水稻田耳基水苋对苄嘧磺隆产生了抗性;湖南水稻田异型莎草对吡嘧磺隆产生了高至极高水平抗性……

       董教授说,杂草不仅会对除草剂产生抗性,而且会产生交互抗性、多抗性,从而为防治工作带来挑战。

       抗性监测结果表明,抗氰氟草酯千金子,对芳氧苯氧基丙酸酯类、新苯基吡唑啉类除草剂具有交互抗性;对环己烯酮类除草剂未产生交互抗性;尚未产生多抗性。抗五氟磺草胺稗对氟吡磺隆产生了交互抗性;对二氯喹啉酸、氰氟草酯、噁嗪草酮、二氯喹啉草酮产生了多抗性。抗吡嘧磺隆异型莎草对五氟磺草胺、双草醚、苄嘧磺隆具有交互抗性……

       据董教授介绍,除草剂抗性机理包括靶标抗性和非靶标抗性。只有充分了解具体的抗性机理,才能对症下药。

       董教授介绍了4种除草剂抗性治理策略:加强抗性监测,明确抗性机理;进行除草剂的轮用及混用;加强新型或新用途除草剂研发与应用;利用耐除草剂转基因或非转基因作物。

       除草剂抗性若由靶标抗性所致,则需要筛选不具交互抗性和多抗性的除草剂替代使用。对已与其他ALS抑制剂产生交互抗性的杂草,可选用ACCase抑制剂等其他除草剂;对既与其他ALS抑制剂产生交互抗性、又与ACCase抑制剂产生多抗性的杂草,可选用酰胺类等除草剂土壤处理,也可选择HPPD或PPO抑制类等除草剂产品茎叶处理。

       近年来,我国水稻田常用除草剂包括丙草胺、丁草胺、乙草胺、四唑酰草胺、噁草酮、 丙炔噁草酮、五氟磺草胺、氯吡嘧磺隆、苄嘧磺隆、嘧苯胺磺隆、氟吡磺隆、吡嘧磺隆等土壤兼早期茎叶处理剂;其中,五氟磺草胺、苄嘧磺隆、吡嘧磺隆已发现抗药性。还包括氰氟草酯、五氟磺草胺、噁唑酰草胺、双草醚、嘧啶肟草醚、嘧苯胺磺隆、二氯喹啉酸、氟吡磺隆、吡嘧磺隆、灭草松、2甲4氯钠、氯氟吡氧乙酸等茎叶处理剂;其中,氰氟草酯、五氟磺草胺、双草醚、二氯喹啉酸、吡嘧磺隆已发现抗药性。

       董教授列举了水稻田常用除草剂轮用品种。如对二氯喹啉酸产生抗性的杂草可用五氟磺草胺、双草醚、嘧啶肟草醚等;对氰氟草酯产生抗性的杂草可用五氟磺草胺、双草醚、嘧啶肟草醚等;对噁唑酰草胺产生抗性的杂草可用五氟磺草胺、双草醚、嘧啶肟草醚等;对五氟磺草胺产生抗性的杂草可用氰氟草酯、噁唑酰草胺等;对苄嘧磺隆、吡嘧磺隆产生抗性的杂草可用灭草松、2甲4氯钠、氯氟吡氧乙酸等……

       据董教授介绍,我国新近推出的水稻田除草剂不在少数。其中土壤兼早期茎叶处理剂包括:拜耳的氟酮磺草胺,防除禾阔莎草;湖北相和的双唑草腈,防除禾阔莎草;中农立华的嗪吡嘧磺隆,防除禾阔莎草;拜耳的噁嗪草酮,防除禾阔莎草;富美实的SH6129,防除禾本科杂草,目前正在登记。茎叶处理剂包括:日本住友的丙嗪嘧磺隆,防除禾本科杂草;科迪华的氯氟吡啶酯,防除禾阔莎草;日本史迪士的双环磺草酮,防除禾阔莎草;清源农冠的三唑磺草酮,防除禾本科杂草;先达的吡唑喹草酯,防除禾本科杂草,目前正在登记;中旗的精噁唑甘草胺(FG001),防除禾本科杂草,目前正在登记。

精准复配,对靶用药,解决非选择性除草技术难点

       非选择性除草剂在全球市场的地位最为重要,约占除草剂市场的32%。其中,四大主要产品草甘膦、草铵膦、百草枯、敌草快约占非选择性除草剂市场的95%。草甘膦更是除草剂乃至农药市场的龙头产品;百草枯在我国已全面禁用;敌草快在应用上存在局限;草铵膦在百草枯退市后成为强有力的替代产品。

       市场需要非选择性除草剂有所选择,灭生性除草剂不能完全灭生,加之产品固有特性以及抗性问题等,非选择性除草剂往往不能以单剂形式解决生产中的问题。

       非选择性除草剂是四川利尔作物科学有限公司的重头产品,公司在长期的开发过程中积累了丰富的经验。会上,公司生测中心罗小娟主任介绍了利尔的产品开发策略:精准复配,对靶用药。在这一策略的指导下,公司打造了灭生性除草剂产品群,从而实现增效降量、安全环保、提高效益。

四川利尔作物科学有限公司生测中心主任罗小娟

       屠欢®(60%草甘·三氯吡可湿性粉剂;草甘膦50%+三氯吡氧乙酸10%)定位非耕地难防杂草,死草彻底,控草时间长,降低了草甘膦使用量。欢割®(66%氟草·草甘膦可湿性粉剂;丙炔氟草胺1%+草甘膦铵盐65%)增效难防杂草,见效速度快,死草更彻底,耐低温。

百草枯退市后,草铵膦成为较好的替代产品,利尔化学开发了草铵膦的多个复配产品。如雷克顿®(20%乙羧·草铵膦微乳剂;草铵膦19%+乙羧氟草醚1%)杀草谱宽,速效性好,安全性高。欢雷®(20%草铵·高氟吡微乳剂;草铵膦17.5%+高效氟吡甲禾灵2.5%)可以解决非耕地难以防除的禾本科杂草。

       罗主任称,公司一直坚持技术开发,精准复配,科学应用,避免过量使用、长期使用同一作用机理的药剂。

我国麦田杂草抗药性及其治理策略

       山东农业大学王金信教授介绍了我国麦田杂草抗性发展概况,分析了杂草抗药性机理,提出了麦田杂草抗药性治理策略。王教授介绍说,小麦田杂草对ALS抑制剂和ACCase抑制剂两大类除草剂已经产生了不同程度抗性,区域之间有一定的差异,主要杂草(日本看麦娘、看麦娘、菵草等)还对两者产生了多抗性。杂草抗性产生机理主要有两方面:靶标抗性机理,主要有靶标基因突变引起;非靶标抗性机理,主要由分解代谢增强引起。

 

山东农业大学教授王金信

       目前,抗性杂草治理难度大,靶标抗性中靶标突变多样性及其导致的交互抗性多样性,非靶标抗性引起杂草(多)抗性,靶标抗性和非靶标抗性同时存在,土壤处理防效难以保证,新的替代药剂研发难度大。王教授就药剂提出抗性治理策略:选用无(弱)交互抗性除草剂,采用除草剂混用或轮用,改变传统施药方法(土壤处理),研发新的替代药剂,选择有效助剂。对于其中新的替代药剂,王教授介绍了当下热门小麦田新药剂。极长侧链脂肪酸合成酶抑制剂,代表品种砜吡草唑(pyroxasulfone),由日本组合化学开发,商品名Fierce、Sakura,国内尚未登记,用于苗前土壤封闭,对禾本科杂草和阔叶杂草有效,对黑麦草等禾本科杂草封闭效果好,活性是乙草胺和异丙甲草胺的8~10倍,且水溶性低,淋溶风险小。色素合成抑制剂,代表品种二氯异噁草酮,由富美实公司开发,开发代号F9600,靶标未知,导致白化,目前正在田试中,土壤封闭使用,主要防除一年生杂草,包括阔叶杂草和部分小粒种子禾本科杂草。新型激素类除草剂,重要品种氟氯吡啶酯(halauxifen-methyl),商品名锐活,由陶氏益农公司开发,复配剂锐超麦,包含氟氯吡啶酯、双氟磺草胺两种有效成分,单剂和复配剂均用于防除阔叶杂草。PPO抑制剂类除草剂,适用于小麦田的主要品种有唑草酮、吡草醚、异丙吡草酯、唑酮草酯、吲哚酮草酯,该类除草剂作用速度快,但安全性较差,用于防除阔叶杂草。HPPD抑制剂类除草剂,应用于小麦田的品种有磺酰草吡唑(pyrasulfotole)、双唑草酮、氟吡草酮、环吡氟草酮等,该类除草剂作用机制新颖,靶标独特,抗性风险小,且杂草产生抗性慢,兼具茎叶活性和土壤活性,持效性良好。

我国玉米田杂草及其防除技术

       我国农田杂草2019年发生面积14.2亿亩次,其中,玉米田杂草发生面积为3.87亿亩次,防治面积4.29亿亩次,杂草发生情况严重,而现有登记用于玉米的除草剂品种仅有29个,仅占全部除草剂登记品种的16.9%。玉米在我国广泛种植,气候、土壤条件、种植制度差异大,特别是影响杂草发生的主要因素温度和湿度(降雨或灌水)差异较大,因此,玉米田杂草种类存在显著的地域性差异,防治难度大。河北省农林科学院粮油作物研究所王贵启研究员介绍了我国各玉米种植区发生主要草害及特点。

 

河北省农林科学院粮油作物研究所研究员王贵启

       化学防除是杂草防除的主要手段,目前尚无其他有效替代手段,玉米田化学除草史上出现了一批重量级的代表品种,如莠去津、乙草胺、烟嘧磺隆、2,4-滴、硝磺草酮等。王贵启研究员认为,杂草综合治理是未来杂草防除趋势,即依托物理、化学、生物等技术集成进行,其中化学防除依然会是主要手段。杂草综合治理应根据不同区域,不同种植模式、轮作、土壤类型,不同靶标杂草(种类、叶龄、密度、发生规律等),采用不同除草剂组合,制定轮换用药计划。如,针对杂草群落演替及抗性杂草,研发相应对靶除草剂组合,采用HPPD、PPO抑制剂类除草剂等与ALS抑制剂类除草剂等混用,实现对靶防控。此外,除草剂使用技术、施药器械也极为关键,生产中应将防治关口前移(土壤封闭),并紧抓苗后用药适期。

       氟嘧硫草酯、三氟草嗪、napropamide-M、氯酰草膦、tolpyralate、氟吡草酮、环磺酮、喹草酮、甲基喹草酮、苯唑氟草酮、砜吡草唑是近期开发用于玉米田的新型除草剂,值得关注。

我国蔬菜田杂草及其防除技术

       蔬菜产业是我国农业和农村经济发展的支柱产业。2019年,全国蔬菜播种面积为3.12亿亩,产量为7.19亿吨。 播种面积排在玉米、水稻、小麦之后的第4位,产量占第1位。一方面,蔬菜杂草防除研究与推广技术力量薄弱,制约了技术的推广与普及;另一方面,农药生产企业因蔬菜单一品种推广面积小,使用要求高,市场风险大,普遍缺乏产品登记的积极性。因此,蔬菜上登记的除草剂品种远远少于其他作物,大白菜、辣椒、萝卜、黄瓜和番茄是我国种植面积最大的5种蔬菜,但登记产品只有几个,登记进程中的产品也仅有2个。

 

上海市农业科学院研究员沈国辉

       上海市农业科学院沈国辉研究员以上海为例,介绍了我国蔬菜田杂草发生及其防除现状。他说,蔬菜田杂草发生与菜田茬口、生育期、生长环境、除草剂应用等密切相关。上海绿叶菜田常见杂草有67种,隶属24科54属,其中,一年生杂草占82.1%,多年生杂草占17.9%。稗草、马唐、牛筋草、小藜、凹头苋、马齿苋是蔬菜田六大重要杂草。由于蔬菜种植品种繁多、栽培方式复杂、轮作倒茬频繁、间作套种普遍,使得蔬菜除草复杂,易出现药害,杂草防除难度大。沈国辉研究员介绍了目前登记用于蔬菜的除草剂品种及主要采用的杂草防除技术。他说,防除蔬菜田杂草,需要用好除草剂,并统筹兼顾以下几点:对症下药,适量、适时用药,合理混用,掌握要点。对于农药生产企业来说,沈国辉研究员建议企业对准田间杂草、看准栽培蔬菜品种、选准登记品种。

我国除草剂药害及其治理策略

       除草剂药害影响因素众多,包括种子、水分、施肥等,发生规模巨大,一旦发生,往往损失惨重,且证据保全不易。沈阳农业大学植物保护学院纪明山教授介绍了除草剂药害分类与诊断方法。他说,除草剂药害分类方法多样,既可根据发生方式、作物分类,也可根据作用机理分类。按照作用机理,药害分为生长素类似物药害、细胞分裂抑制剂药害、ALS抑制剂药害、HPPD抑制剂药害、脱氧-D-果糖磷酸合酶(DOXP)抑制剂药害PPO抑制剂药害、光合系统Ⅱ(PS Ⅱ)抑制剂药害等。各药害均具有典型症状及代表品种。

 

沈阳农业大学植保学院教授纪明山

       除草剂品种选择不合理、连年使用长残效除草剂、除草剂使用方法不科学、遭遇不良气候条件等是除草剂药害产生的四大主要原因。根据除草剂产生原因,纪教授提出推广使用新型高效除草剂品种、普及除草剂科学安全使用技术、研制推广适合国情的精准施药机械、大力推进专业化统防统治的药害治理策略。

       针对已经发生的除草剂药害,纪教授建议先对其进行诊断,再定性。药害认定通常采用排除法,综合运用农学、植物保护学、土壤学、气象学等专业技术科学判定,并充分考虑作物生长期间的气候环境、土壤性质、水分状况及田间管理水平,同时勘验使用同批次农药在其他地块的表现,以及相同地块、相同管理条件下使用不同批次农药的表现情况。

除草得乐 “薯”你最美

       马铃薯种植面积和产量居世界第一,我国第四。2020年总种植面积达8,600多万亩,总产量1亿多吨。当前,马铃薯加工产业蓬勃发展,商品薯的种植面积大幅增加,马铃薯田的病虫草害防治也越来越受重视。但相对于其他作物,马铃薯上除草剂的应用较少,仅占其整个植保市场的8%。近年来,马铃薯田主要禾本科杂草有马唐、牛筋草、狗尾草,主要阔叶杂草有龙葵、马齿苋、藜等。马铃薯封闭除草易产生药害,因此,苗后除草很重要,苗后除草剂选用更重要。目前,马铃薯田常用的苗后除草剂品种有芳氧苯氧丙酸类除草剂精喹禾灵、精噁唑禾草灵、精吡氟禾草灵、高效氟吡甲禾灵,二苯醚类除草剂乳氟禾草灵,环己烯酮类除草剂烯禾啶、烯草酮,三嗪类除草剂嗪草酮,以及磺酰脲类除草剂砜嘧磺隆等。

 

青岛金尔农化研制开发有限公司部长沈作为

       青岛金尔农化研制开发有限公司是家专注于制剂加工的企业,以除草剂为优势。公司沈作为部长分享了青岛金尔在马铃薯除草方面进行的探索,介绍了苗后除草剂薯得乐™(26%砜·喹·嗪草酮可分散油悬浮剂;砜嘧磺隆1.5%+精喹禾灵5% +嗪草酮19.5%)的开发历程。

多联袋包装机研创与实践——组合套装产品生产的思考与探索

       四川成创智能科技有限公司是一家集瓶装灌装线、袋包装生产线研究、开发、生产、销售与技术服务为一体的包装设备创新科技型企业,专注于自动化包装设备领域。成创公司销售总经理雍孝军介绍了公司水平机家族中的新增成员——(多联袋)RBZ-400型四联袋包装机(非真空开袋)、RBZ-300 型三联袋包装机、(两联袋)RBZ-240 型包装机、RBZ-220型包装机等。

 

四川成创智能科技有限公司销售总经理雍孝军

       RBZ-400型多联袋水平式包装机是成创公司2019年重磅推出的又一力作,自主研发。其生产能力强,达到9,000袋/小时,填补了国内农药行业多联袋的空缺。该包装机无须真空开袋、无须移袋小车、无须展袋机构,减少了浪费,且具有省工、提效、高产的特点,是未来各企业生产“组合套餐”优选设备。RBZ-300全剂型三联袋水平式包装机是180水平包装机替代升级产品,2015年上市。该机型可实现三联、双联、双出、单袋灌装,一机多用。生产能力为7,200袋/小时。目前,三联袋(四联袋)水平式包装机在行业内享有很高的声誉,得到东北、河北、山东、安徽、河南、广东及东南亚地区客户的一致认同和好评。

 

会议现场 

       经过一天半专家精彩报告分享,“第八届除草剂科技大会”圆满闭幕。会议吸引了来自全国各地的近400位代表参会,他们纷纷表示收获满满。

       本次会议还有一大亮点,会议邀请了专家型主持人,“双簧”主持。他们对专家报告都给予了中肯的、专业的点评。参加主持的有:南京农业大学教授、协会除草剂专业委员会主任委员董立尧,安徽久易农业股份有限公司董事长、协会除草剂专业委员会委员沈运河,山东农业大学教授、协会除草剂专业委员会副主任委员王金信,山东省农药科学研究院副院长刘敬民,中国农科院植保所研究员、协会除草剂专业委员会副主任委员张朝贤,四川利尔作物科学有限公司副总经理、协会除草剂专业委员会副主任委员殷勇。

 

中国农科院植保所研究员张朝贤(左)、四川利尔作物科学有限公司副总经理殷勇(右)

 

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