卵菌病害不同于真菌病害,其潜育期短、再侵染频繁、寄主范围广,引起危害多难以控制。氟噻唑吡乙酮是杜邦(现科迪华)重点打造的一款杀菌剂,对晚疫病、霜霉病、根腐病、茎腐病、疫病等卵菌病害表现出卓越的防效。
氟噻唑吡乙酮为首个哌啶基噻唑异噁唑啉类杀菌剂,其靶标位点独特,作用机理新颖,具有良好速效性、持效性,且耐雨水冲刷,在极低的用量下即可表现出良好的防效。氟噻唑吡乙酮全球市场由杜邦(现科迪华)和先正达共同开发,两公司都对其市场寄予厚望。
1 作用机理新颖,安全性较高
氟噻唑吡乙酮英文通用名为oxathiapiprolin,试验代号为DPX-QGU42、DKF-1001,常用商品名为Zorvec®、Zorvec Enibel™、Zorvec Enicade™、Zorvec Encantia™、Orondis、增威®、增威赢绿™等。其CAS登录号1003318-67-9,IUPAC名称:1-[4-[4-[(5RS)-5-(2,6-二氟苯基)-4,5-二氢-1,2-噁唑-3-基]-1,3-噻唑-2-基]-1-哌啶基]-2-[5-甲基-3-(三氟甲基)-1H-吡唑-1-基]乙酮。其结构式如图1。
图1 氟噻唑吡乙酮结构式
氟噻唑吡乙酮对哺乳动物低毒,对皮肤、眼睛等无刺激性,且无致癌、致突变及神经毒性,因此对生产者和使用者安全;其对鱼类、大型溞、藻类等高毒,因此使用时应注意避开水源。
氟噻唑吡乙酮对蜜蜂安全,接触LD50值(48 h)>100 μg/蜂,经口LD50值(48 h)>40.26 μg/蜂。
氟噻唑吡乙酮为氧化固醇结合蛋白(OSBP)抑制剂,通过阻碍细胞内脂的合成、甾醇转运及信号传导而致病原菌死亡。其作用位点新颖,对由卵菌纲病原菌引起的植物病害高效,尤其是对由致病疫霉(Phytophthora infestans)引起的马铃薯晚疫病有特效。杀菌剂抗性行动委员会(FRAC)将氟噻唑吡乙酮归为U15组,其是该组中唯一的有效成分,因此与任何其他杀菌剂无交互抗性,适合用于有害生物综合治理(IPM)。
2 用量极低,防效卓越
氟噻唑吡乙酮具有优良的内吸传导性,可在植物体内长距离传导,不仅能从老叶向新叶传导,也能由根部向叶部传导,持久保护新生组织、叶片和茎秆。其还具有强大的耐雨水冲刷能力。
氟噻唑吡乙酮对病原菌的各个时期均有效,如游动孢子释放、休眠孢子萌发、孢囊梗发育、孢子囊形成等。因此,其具有稳定的防效,且施用期灵活。
氟噻唑吡乙酮对马铃薯、葡萄、蔬菜和其他特色农作物上卵菌病害具有卓越防效,如黄瓜、甜瓜、葡萄、白菜霜霉病,番茄、马铃薯晚疫病,辣椒疫病等。氟噻唑吡乙酮用量低,仅为常用杀菌剂的1/100~1/5。10%氟噻唑吡乙酮可分散油悬浮剂(增威赢绿™)登记防治番茄和马铃薯晚疫病、黄瓜霜霉病、辣椒疫病,有效成分用药量为15~30 g/hm2;防治葡萄霜霉病的有效成分用药量为33.34~50 mg/kg。
对于葡萄霜霉病、马铃薯晚疫病、番茄晚疫病、辣椒疫病、黄瓜霜霉病等,氟噻唑吡乙酮均宜在发病前保护性用药,每隔10 d左右施用1次,共计2~3 次。有效成分用量为20~30 g/hm2时,其能有效抑制葡萄霜霉病,对叶和果实都具有保护作用;有效成分用量为12~30 g/hm2时,其对马铃薯晚疫病具有杰出的预防和治疗活性,持效期长达7~10 d。
除了常规喷雾施用外,氟噻唑吡乙酮还用作种子处理剂,这也是杜邦(现科迪华)种子应用技术产品组合中的最新成员。经氟噻唑吡乙酮处理的种子出苗快,根系发达,植株更加健康。杜邦(现科迪华)认为,氟噻唑吡乙酮种子处理剂(Lumisena™)是自甲霜灵和精甲霜灵上市以来,防治大豆疫霉病最先进的种子处理技术。其处理后的大豆,疫霉病的发生率比对照降低32%。相对于其他常规种子处理剂,氟噻唑吡乙酮为大豆种子提供了更好的保护作用,从而使其免遭疫霉病的侵害。
杜邦(现科迪华)在向日葵上的试验结果表明:采用氟噻唑吡乙酮处理向日葵种子,向日葵霜霉病的发病率较空白对照降低76%~96%;与其他常规种子处理剂相比,向日葵霜霉病的发病率降低 20%~41%,霜霉病发生率大大降低。
但需要注意的是,氟噻唑吡乙酮作用位点单一,具有中高水平抗性风险,因此需要进行抗性管理。为有效延缓抗药性的产生,延长药剂生命周期,氟噻唑吡乙酮可以与不同作用机理的杀菌剂进行复配或者轮换使用,如代森锰锌、噁唑菌酮等。
3 划时代产品,屡获大奖
氟噻唑吡乙酮的成功研发使杜邦(现科迪华)在“世界植保大奖(Agrow Awards)”中斩获数项殊荣。这也从另一层面上证明了该成分具有的优异性能。
2012年11月,杜邦(现科迪华)因氟噻唑吡乙酮的开发而获得“第五届Agrow Awards最佳创新化学奖”。
2014年,Zorvec(氟噻唑吡乙酮可分散油悬浮剂)斩获“第七届Agrow Awards最佳配方创新奖”。
2016年,因氟噻唑吡乙酮对卵菌病原菌有多重药效,为作物提供更多更好的保护,价格低廉,效果极佳,与其他杀菌剂没有交互抗性,Zorvec荣获“第九届Agrow Awards最佳新农药产品奖”。
4 强强联合,加速开发进程
2013年5月,杜邦(现科迪华)就氟噻唑吡乙酮与先正达苯并烯氟菌唑签署了全球相互授权协议,这是两公司继2006年关于氯虫苯甲酰胺和啶氧菌酯相互授权协议后的又一项技术授权协议。据此授权协议,先正达获得了氟噻唑吡乙酮在北美所有作物叶面、土壤使用,以及在全球草坪和花园使用该产品的独家授权;同时,先正达还获得了该产品在全球某些作物种子处理使用的权利,以及在北美外市场某些作物叶面和土壤使用的开发权。杜邦(现科迪华)则打算将苯并烯氟菌唑与其啶氧菌酯复配,用于巴西大豆和其他作物。
无论是杜邦(现科迪华),还是先正达,都对氟噻唑吡乙酮寄予了厚望,两公司皆将其定位为超亿美元品种。杜邦(现科迪华)预测其氟噻唑吡乙酮的年峰值销售额为1亿~5亿美元,先正达预计其氟噻唑吡乙酮的年峰值销售额将超过1.50亿美元。
4.1 杜邦(现科迪华)开发历程
2014年2月11日,杜邦(现科迪华)正式提交氟噻唑吡乙酮的全球联合审查登记资料。
2015年9月,杜邦(现科迪华)氟噻唑吡乙酮获得美国登记,商品名Zorvec Enicade(100 g/L氟噻唑吡乙酮可分散油悬浮剂)、Zorvec Epicaltrin(200 g/L氟噻唑吡乙酮悬浮剂)。Zorvec Enicade叶面喷雾用于芸薹、鳞茎类蔬菜、葫芦、果菜、叶菜、块茎和球茎蔬菜、豌豆、人参和烟草等;Zorvec Epicaltrin土壤处理用于葫芦、果菜、叶菜和烟草等。2016年,杜邦(现科迪华)氟噻唑吡乙酮种子处理剂Lumisena™获得美国登记,用于防治大豆疫霉病和向日葵霜霉病。
2015年,杜邦(现科迪华)Zorvec Enicade和Zorvec Epicaltrin获得加拿大登记。
2015年12月19日,美国杜邦公司(现科迪华)在我国取得了95%氟噻唑吡乙酮原药和10%氟噻唑吡乙酮可分散油悬浮剂(增威赢绿™)临时登记;2016年2月25日,两者在我国获得正式登记。2016年3月,增威赢绿™在中国首发。2018年8月20日,杜邦公司(现科迪华)31%噁酮·氟噻唑悬浮剂(28.2%噁唑菌酮+2.8%氟噻唑吡乙酮)获得我国登记,喷雾施用,用于防治番茄早疫病和晚疫病、黄瓜霜霉病、辣椒疫病、马铃薯早疫病和晚疫病、葡萄霜霉病等。
2016年,杜邦(现科迪华)氟噻唑吡乙酮获得澳大利亚登记,商品名Zorvec Enicade,用于甘蓝、叶用/根用蔬菜、葫芦科植物和罂粟科植物等。
2017年3月3日,氟噻唑吡乙酮被列入欧盟农药登记条例(1107/2009)已登记有效成分名单,有效期至2027年3月3日。爱尔兰为其文件起草国。截至2019年7月1日,氟噻唑吡乙酮已在奥地利、比利时、捷克、德国、法国、爱尔兰、意大利、立陶宛、 荷兰、葡萄牙、英国登记,爱沙尼亚、西班牙、芬兰、匈牙利、斯洛文尼亚、斯洛伐克的登记正在进程中。
4.2 先正达开发历程
2015年,先正达氟噻唑吡乙酮获得加拿大正式登记,商品名Orondis、OXTP 200 SC,用于粮食作物、草坪和观赏植物。
2015年9月,先正达氟噻唑吡乙酮在美国获准登记,商品名Orondis,用于马铃薯、蔬菜和其他特种作物。同年,先正达公司在美国登记了 18.7%氟噻唑吡乙酮悬浮剂(商品名Segovis)、10.2%可分散油悬浮剂、18.7%种子处理悬浮剂,以及氟噻唑吡乙酮与百菌清复配悬浮剂(0.5%氟噻唑吡乙酮+33.2%百菌清,商品名Orondis Opt)、与双炔酰菌胺复配悬浮剂(2.77%氟噻唑吡乙酮+23.10%双炔酰菌胺,商品名Orondis Ultra)、与精甲霜灵复配水乳剂(6.45%氟噻唑吡乙酮+19.30%精甲霜灵,商品名 Orondis Gold)。Segovis用于温室和苗圃中的观赏植物、灌木,防治霜霉病和疫霉病等。
5 专利到期尚需时日
氟噻唑吡乙酮仍是一个专利保护产品,其化合物专利距离到期尚有一段时间,研究机构和生产开发企业可以提前关注该品种。
2007年7月27日,杜邦公司(现科迪华)对氟噻唑吡乙酮等化合物提出了 PCT申请。专利号:WO2008013925、WO2008013622。专利名称:杀真菌的氮环酰胺(Fungicidal azocyclic amides)。该申请已获得澳大利亚、智利、中国、欧洲、德国、意大利、日本、韩国、美 国、菲律宾、俄罗斯等多个国家和地区的专利授权,同族专利包括EP07836278A、S20070303256A、JP2015006554A、KR20097004083A等。 其美国专利将于2027年7月27日到期,欧洲、中国专利将于2027年7月26日到期。
另外,杜邦公司(现科迪华)还对氟噻唑吡乙酮晶体及制备方法提出专利申请,并已获得中国、阿根廷、澳大利亚、加拿大、欧洲、意大利、日本、韩国、葡萄牙、俄罗斯等授权。专利名称:一种偶氮环酰胺的固体形式。专利申请号:CN102459256、US2014127322、WO2010123791等。
6 小结
卵菌病害霜霉病、晚疫病是危害果树、蔬菜等作物的严重病害,其造成的损失不容忽视。全球每年仅因马铃薯晚疫病造成的经济损失就高达几十亿欧元。卵菌病害常用防治药剂由于长期连续使用,抗性的发生已相对严重,防治药剂亟需更新换代。氟噻唑吡乙酮为全新卵菌杀菌剂,对霜霉病和晚疫病有特效。
氟噻唑吡乙酮具有全面而快速的防效,且持效期长。在极低的浓度下,对病原菌各个时期都具有良好的防效。且其应用方式灵活,叶面喷雾、土壤施用、种子处理均可。
氟噻唑吡乙酮具有优异的耐雨水冲刷能力和保护新生组织的作用,因此,即使是在潮湿多雨的条件下依然能发挥稳定的药效。且其具有良好的内吸传导性,能为新生组织提供极佳的保护,因此作物长势更好,产量和品质更高。
氟噻唑吡乙酮与市售产品无交互抗性,用量极低,对作物安全,对环境友好,符合农药减量使用要求。
氟噻唑吡乙酮优异的产品性能,加上两大公司的联合开发,其市场可期。
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