磺酰脲类除草剂高效、低毒，且选择性好，用量少，通常在100 g/hm²以下，它的问世标志着除草剂进入超高效时代。2019年，磺酰脲类除草剂全球销售额为24.37亿美元，2014—2019年复合年增长率为-1.5%。商品化的磺酰脲类除草剂品种有34个，大多在20世纪80～90年代上市，2000年后上市的磺酰脲类除草剂品种有8个，分别为2001年上市的甲基碘磺隆、三氟啶磺隆，2002年上市的甲基二磺隆、甲酰氨基嘧磺隆，2004年上市的三氟甲磺隆，2005年上市的氟吡磺隆，2009年上市的丙嗪嘧磺隆，以及2012年上市的嗪吡嘧磺隆。

       丙嗪嘧磺隆为日本住友化学株式会社开发的新一代具有稠合杂环结构的磺酰脲类除草剂，主要用于水稻。

1  理化性质及毒性

       丙嗪嘧磺隆英文通用名propyrisulfuron，开发代号TH-547、S-3650，商品名Zata-One、Megazeta等；IUPAC名称：1-(2-氯-6-丙基咪唑并[1,2-b]哒嗪-3-基磺酰基)-3-(4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)脲；CAS登录号：570415-88-2；分子式：C₁₆H₁₈ClN₇O₅S；相对分子质量：455.88。其结构式如图1。

图1  丙嗪嘧磺隆的结构式

       丙嗪嘧磺隆纯品为无味白色固体。密度：1.775 g/cm³；熔点＞193.5℃（分解）；沸点：218.9℃（分解）；正辛醇-水分配系数（pH 7，20℃）：7.94×10²（计算值）；离解常数pK_a（25℃）：4.89。溶解度（20℃）：水中溶解度为0.98 mg/L；正己烷中溶解度＜0.01 mg/L，甲苯中0.156 mg/L，氯仿中28.6 g/L，乙酸乙酯中1.61 g/L，丙酮中7.03 g/L，甲醇中0.434 g/L。丙嗪嘧磺隆为非持久性化合物，在土壤中快速消解，土壤消解DT₅₀（有氧）为4.8 d（实验室，20℃），13.5 d（大田）。

       丙嗪嘧磺隆对大鼠、鸟类低毒。大鼠急性经口LD₅₀＞2,000 mg/kg，经皮LD₅₀＞2,000 mg/kg，吸入LC₅₀＞4.3 mg/L；对山齿鹑（Colinus virginianus）急性LD₅₀＞2,250 mg/kg。丙嗪嘧磺隆对兔眼睛有极轻微刺激；对兔皮肤无刺激性，对豚鼠皮肤无致敏性。Ames试验为阴性，其无致癌、致畸、致突变性，且无繁殖和遗传毒性。

       丙嗪嘧磺隆对鱼类和水生无脊椎动物毒性中等，对鲤鱼（Cyprinus carpio）急性LC₅₀（96 h）＞10 mg/L；对大型溞（Daphnia magna）急性EC₅₀（48 h）＞10 mg/L。对月牙藻（Pseudokirchneriella subcapitata）毒性中等，急性EC₅₀（72 h，生长）＞0.011 mg/L。

2  作用机理及应用

       丙嗪嘧磺隆为新一代具有稠合杂环结构的磺酰脲类除草剂，最初由日本武田制药株式会社研发，后产品归入住友化学株式会社，由住友化学商品化。与其他磺酰脲类除草剂类似，丙嗪嘧磺隆亦为乙酰乳酸合成酶（ALS）抑制剂，通过抑制关键氨基酸（缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸）的生物合成，阻碍细胞分裂，抑制植物生长，从而导致杂草死亡。

       丙嗪嘧磺隆主要用于水稻，防除多种一年生禾本科杂草、阔叶杂草和莎草。当其有效成分用量为90 g/hm²时，能有效防除稗草（Echinochloa crus-galli）、异型莎草（Cyperus difformis）、鸭舌草（Monochoria vaginalis）、矮慈姑（Sagittaria pygmaea）、水莎草（Cyperus serotinus）、萤蔺（Schoenoplectus juncoides）、野荸荠（Eleocharis kuroguwai）、水葱（Schoenoplectus nipponicus）、三棱草（Bolboschoenus koshevnikovii）、慈姑（Sagittaria trifolia）、窄叶泽泻（Alisma canaliculatum）、狭叶母草（Lindernia angustifolia）、陌上菜（Lindernia procumbens）、美洲母草（Lindernia dubia）、节节菜（Rotala indica）、三蕊沟繁缕（Elatine triandra）、狼杷草（Bidens tripartita）、大狼杷草（Bidens frondosa）、鳢肠（Eclipta thermalis）、合萌（Aeschynomene indica）、水芹（Oenanthe javanica）、眼子菜（Potamogeton distinctus）等。

       与传统的水稻用磺酰脲类除草剂相比，丙嗪嘧磺隆对莎草、阔叶杂草，以及部分难防杂草活性更好，对其他磺酰脲类除草剂产生抗性的稗草具有很好的效果。同时，其具有很高的选择性，对水稻十分安全。

       田间试验结果显示：0.9%丙嗪嘧磺隆颗粒剂对稻田杂草活性较高，田间使用效果良好。在有效成分用量为90 g/hm²时，其对稗草、萤蔺、鸭舌草、母草、节节菜、繁缕、水莎草、水芹等防效良好；对抗磺酰脲类除草剂杂草，包括鸭舌草、陌上菜、萤蔺、母草、野慈姑等，也具有较好的防效；在水稻移栽后5 d施药，对水稻生长无明显影响。

       100 g/L丙嗪嘧磺隆SC在水稻移栽后15 d施药1次，药土法均匀施药，药后保持3～5 cm水层5～7 d。试验结果显示，其对水稻移栽田稗草、雨久花、狼杷草、野慈姑封闭效果好，对施药前出土的雨久花、野慈姑、狼杷草等有较好的抑制作用，杂草茎叶颜色变红、变浅、畸形、矮化，不能结实或结实瘦小。田间观察显示，其对水蓼、三棱草等也有较好防效。

       醴陵市植保植检站、湖南省植物保护研究所通过不同施药时期的田间小区试验，探索了丙嗪嘧磺隆及其与氰氟草酯和双草醚混配对直播稻田杂草的防除效果，并评估了其对水稻的安全性。试验结果表明，水稻直播后10 d施用100 g/L丙嗪嘧磺隆SC，其对水稻安全，且能长效防除稗草、莎草和阔叶杂草，持效期长达1个月，但对千金子基本无效。鉴于直播稻田千金子发生危害较重，可采用丙嗪嘧磺隆和氰氟草酯等混用，以确保控制稻田杂草危害。

3  市场开发

       丙嗪嘧磺隆为日本住友化学株式会社开发的新型磺酰脲类除草剂，2008年，丙嗪嘧磺隆在日本首登，2009年，在日本上市销售。

       2013年，住友化学分公司住友农化首尔公司（Sumitomo Chemical Agro Seoul）在韩国上市了丙嗪嘧磺隆，这是继丙嗪嘧磺隆在日本首次上市后在第2个国家的上市。住友化学表示，丙嗪嘧磺隆产品广谱、高效，可有效防除稗草以及荸荠属（Eliocharis spp.）、慈姑等顽固杂草。

       2013年，丙嗪嘧磺隆还在越南登记，商品名Zeta-One。住友化学通过扩大公司系列产品的销售领域，来促进其水稻用除草剂业务在亚洲市场的发展。

       目前，丙嗪嘧磺隆主要用于亚洲水稻，特别是在日本应用较多。截至当前，丙嗪嘧磺隆未在欧盟登记，也未在美国、澳大利亚、加拿大等国家登记。近年来，丙嗪嘧磺隆年销售额均小于0.30亿美元。

3.1  在中国的登记

       2014年4月，日本住友化学株式会社的95%丙嗪嘧磺隆原药、9.5%丙嗪嘧磺隆悬浮剂获得我国临时登记。两者毒性均为低毒。

       2015年，两者获得我国正式登记，有效期至2025年8月28日。制剂产品商品名“择特旺”，登记用于水稻直播田和移栽田，防除一年生杂草。施用方法包括茎叶喷雾和药土法，有效成分用量为50～78 g/hm²；于稗草2～3叶期用药，用药后保持3～5 cm水层至少4 d。

3.2  在日本的登记

       丙嗪嘧磺隆在日本登记开发火热，多家公司参与丙嗪嘧磺隆制剂产品的开发研究，除了住友化学外，还包括三井化学、北兴化学、石原产业等多家公司。丙嗪嘧磺隆产品在日本主要登记用于水稻田防除阔叶杂草、莎草和禾本科杂草。目前，在日本上市的丙嗪嘧磺隆产品多为复配剂，复配品种包括双唑草腈、吡唑特、溴丁酰草胺、双氟磺草胺、cyclopyrimorate、三唑酰草胺（ipfencarbazone）、呋喃磺草酮、环戊噁草酮、氯甲酰草胺、fenquinotrione、lancotrione、噁嗪草酮等。丙嗪嘧磺隆登记剂型主要有悬浮剂、粒剂、大粒剂等。具体登记情况见表1。

表1  丙嗪嘧磺隆在日本的登记情况

4  专利概况

       丙嗪嘧磺隆专利即将到期，2003年住化武田农药株式会社申请了相关化合物专利，包括PCT专利、欧洲专利、美国专利、中国专利等，这些化合物专利都将于2023年到期。

       PCT专利：WO03061388，申请于2003年1月15日，2023年1月15日期满；发明名称：Fused Heterocyclic Sulfonylurea Compound, Herbicide Containing the Same, and Method of Controlling Weed with the Same。

       欧洲专利：EP1466527，申请于2003年1月15日，2023年1月14日期满；发明名称：Fused Heterocyclic Sulfonylurea Compound, Herbicide Containing the Same, and Method of Controlling Weed with the Same。

       美国专利：US2005032650，申请于2003年1月15日，2023年1月15日期满；发明名称：Fused Heterocyclic Sulfonylurea Compound, Herbicide Containing the Same, and Method of Controlling Weed with the Same。

       中国专利：CN1617666A，申请于2003年1月15日，2023年1月14日期满；发明名称：稠合杂环磺酰脲化合物，含该化合物的除草剂，及用其控制杂草的方法。

5  小结

       丙嗪嘧磺隆为新一代具有稠合杂环结构的磺酰脲类除草剂，杀草谱广，持效期长，对抗磺酰脲杂草有效，且对人、鸟、水生生物等环境生物安全性较高。由于其目前主要用于水稻，市场体量相对较小，至2019年，丙嗪嘧磺隆年销售额未超过0.30亿美元。

       近年来，住友化学与更多日本农药公司合作，以期将其打造成一款水稻田除草剂明星产品。2019年后，丙嗪嘧磺隆更多复配新产品上市，复配品种多为新近上市的化合物，如三井化学cyclopyrimorate、组合化学fenquinotrione、北兴化学三唑酰草胺、石原产业lancotrione，以及双环磺草酮、呋喃磺草酮等。

       丙嗪嘧磺隆专利2023年即将期满，基于其良好的生物活性及环境相容性，丙嗪嘧磺隆将成为农药企业关注的品种，市场或将迎来拐点。