華乃震
啶酰菌胺(boscalid)是巴斯夫公司開發(fā)的第一個(gè)廣譜性SDHI(琥珀酸脫氫酶抑制劑)類殺菌劑。它作用于線粒體呼吸鏈復(fù)合體 II,抑制琥珀酸脫氫酶,進(jìn)而影響電子轉(zhuǎn)移和能源供給造成病原菌死亡,可用于防治白粉病、灰霉病、莖腐病等多種病害[1-2]。
許多新的 SDHI類殺菌劑上市后,受到市場的熱捧,銷售額增長顯著,2010年SDHI類殺菌劑全球銷售額僅為4.28億美元,而到2014年銷售額升至 13.72億美元,這時(shí) SDHI類殺菌劑在世界農(nóng)藥20強(qiáng)產(chǎn)品類型中已排列第14位[3]。2015年在所有類別的殺菌劑市場銷售額均同比下降時(shí),唯有SDHI類殺菌劑銷售額繼續(xù)增長,達(dá) 15.76億美元。2010-2015年復(fù)合年增長率為29.8%和2014-2015年復(fù)合年增長率為14.9%,在各類殺菌劑中居于首位。
其中,德國巴斯夫公司開發(fā)的SDHII類殺菌劑啶酰菌胺尤其引人注目,該產(chǎn)品上市后不久迅速成為上億美元產(chǎn)品。這推動(dòng)了整個(gè) SDHI類殺菌劑的發(fā)展,也開創(chuàng)了SDHII類殺菌劑在全球的新紀(jì)元。
1969年Uniroyal公司首次推出SDHI類殺菌劑萎銹靈(carboxim)并上市;之后又有麥銹靈(benodanil)、甲呋酰胺(fenfuram)品種上市。這3個(gè)品種主要用作(葉面噴霧)種子消毒劑。然后,在1981又上市了滅莠胺(mepronil)、1989年氟酰胺(flutolanil)、1997年呋吡菌胺(furametpyr)和噻呋酰胺(thifluzamid)等品種。雖然,這4個(gè)殺菌劑品種主要用于防治水稻病害,但這類殺菌劑對一些主要真菌病害的防效有限。因此這類殺菌劑并未受到各大農(nóng)化公司的重視[4]。
在1992年德國巴斯夫、拜耳和紐發(fā)姆等多家公司參與市場開發(fā)吡啶酰胺類殺菌劑時(shí),巴斯夫公司發(fā)現(xiàn)了啶酰菌胺,其為有殺菌活性的煙酰胺類殺菌劑,并由巴斯夫公司生產(chǎn)[5]。1999年在日本,日本植保所委托各試驗(yàn)地進(jìn)行了谷類、豆類、果樹等作物上灰霉病和菌核病的防治試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,該藥劑對灰霉病和菌核病有較好的防治效果,并對作物安全。隨后在2002年,在植物保護(hù)大會(huì)上啶酰菌胺被歐盟標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)首次公布,并首次在世界范圍介紹了有關(guān)資料。在2002年底也向EPA提交了申請登記的啶酰菌胺有效成分資料[6]。
啶酰菌胺是2003年上市的第一個(gè)廣譜性SDHI類殺菌劑,主要商品名有Endura?、Prisine?、Bellis?和 Cantus?等。2003年啶酰菌胺首先在英國登記上市,又在德國和瑞士上市。2005年1月該藥劑在日本進(jìn)行了登記,登記作物為蔬菜、大豆、葡萄,防治對象為灰霉病和菌核病。然后,相繼在美國、澳大利亞、加拿大、巴西、意大利、中國、西班牙和阿根廷等 70多個(gè)國家登記,用于 100種作物防治80多種病害。中國也給予巴斯夫公司的啶酰菌胺行政保護(hù),保護(hù)期7.5年[6]。
啶酰菌胺對病原菌孢子的萌發(fā)有很強(qiáng)的抑制作用,對病害的防治效果比普通殺菌劑(如嘧霉胺)好。對所有生長期的真菌有效,具有耐雨水沖刷能力及持久性;在低濃度時(shí)也能阻止菌絲生長和孢子形成,有治療作用。曾對800多個(gè)已對通用殺菌劑產(chǎn)生抗性的灰霉病菌菌株進(jìn)行防治試驗(yàn),結(jié)果表明它與與其他殺菌劑無交互抗性。
該藥劑最初作為煙酰胺類葉面處理殺菌劑使用,主要用于蔬菜和果樹。后來發(fā)現(xiàn)其殺菌譜較廣,幾乎對所有類型的真菌病害都有活性,尤其對防治白粉病、灰霉病、菌核病和各種腐爛病等病害非常有效,且對其他藥劑產(chǎn)生抗性的病原菌亦有效。此后被用于油菜、葡萄、果樹、蔬菜和大田作物等,防治白粉病、灰霉病、各種腐爛病、褐腐病和根腐病等病害。啶酰菌胺可用于眾多作物防治多種病害,用量為有效成分285~770 g/hm2,可莖葉噴霧,也可作為種子處理劑使用。
啶酰菌胺在2003年上市后發(fā)展非常迅速,市場銷售十分紅火,是 SDHI類殺菌劑發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑。在2005年啶酰菌胺的全球銷售額已超過1.0億美元(為1.05億美元),并帶動(dòng)SDHI類殺菌劑同比增長59.32%。2007年其銷售額為1.7億美元,2009年為 2.80億美元,2010年為 2.95億美元,2005—2010年增長率超過58%,增幅驚人。在2010年3月巴斯夫公司根據(jù)啶酰菌胺市場杰出表現(xiàn),將其銷售額一再提升,預(yù)計(jì)可突破4億美元,將成為該公司王牌產(chǎn)品甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑吡唑醚菌酯的最好補(bǔ)充。2012年銷售額升至3.55億美元,2013年銷售額為3.75億美元,而2014年銷售額至3.90億美元,看來離該公司的預(yù)期目標(biāo)已不遠(yuǎn)了。
巴斯夫公司不僅開發(fā)了啶酰菌胺單劑產(chǎn)品,還開發(fā)了許多復(fù)配產(chǎn)品,與其配伍產(chǎn)品有氟環(huán)唑、吡唑醚菌酯、苯菌酮、醚菌酯、葉菌唑和醚菌胺等。如啶酰菌胺與氟環(huán)唑(Epoxiconazole)復(fù)配產(chǎn)品用于谷物;啶酰菌胺與苯菌酮(Metrafenone)復(fù)配產(chǎn)品用于油菜;啶酰菌胺與吡唑醚菌酯的復(fù)配產(chǎn)品商品名Coronet?,作為種子處理劑在美國上市,使啶酰菌胺品種大獲成功。
2013年巴斯夫公司投資5 000多萬歐元,用于擴(kuò)大其位于巴西圣保羅市附近的Guaratingueta生產(chǎn)廠的產(chǎn)能,并于2016年新增生產(chǎn)線投產(chǎn)。
2014年,巴斯夫公司在英國登記了復(fù)配產(chǎn)品Pictor?(啶酰菌胺+醚菌胺),用于防治油菜菌核病,據(jù)報(bào)道,這是英國用于油菜作物上含甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑醚菌胺(Dimoxystrobin)的第一個(gè)產(chǎn)品。
2016年,巴斯夫公司與荷蘭Incotec種子包衣公司達(dá)成有關(guān)啶酰菌胺合作協(xié)議,巴斯夫公司將其殺菌種子處理劑(啶酰菌胺+吡唑醚菌酯)授權(quán)給Incotec種子包衣公司,用于處理蕓苔屬作物種子,這也擴(kuò)大了啶酰菌胺品種的市場。
在2014年在SDHI類殺菌劑產(chǎn)品中啶酰菌胺的銷售額占首位(3.90億美元,占比為28.43%),遠(yuǎn)高于氟唑菌酰胺(2.85億美元)、聯(lián)苯吡菌胺(2.00億美元)、氟唑菌苯胺(1.30億美元)和氟唑環(huán)菌胺(0.85億美元)等其他SDHI類殺菌劑品種,為當(dāng)年SDHI類殺菌劑產(chǎn)品的龍頭老大。
2015年氣候(北美不利的天氣條件,北歐涼爽和干燥的夏天)以及較低的農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格等因素導(dǎo)致全球農(nóng)藥銷售市場普遍下滑,啶酰菌胺當(dāng)年銷售額下降至3.30億美元,2016年銷售額為3.07億美元,仍占據(jù)SDHI類殺菌劑產(chǎn)品的銷售額第2位(第一是氟唑菌酰胺,銷售額為3.90億美元)。
啶酰菌胺是線粒體呼吸鏈中琥珀酸脫氫酶(是最小的復(fù)合體中的呼吸鏈)抑制劑,能抑制真菌的呼吸。施藥后經(jīng)葉面滲透藥液被植物吸收,通過葉內(nèi)水分的蒸發(fā)作用和水的流動(dòng)使藥劑傳輸擴(kuò)散到葉片末端和葉緣部位,并與病原菌細(xì)胞內(nèi)線粒體作用,和呼吸鏈中電子傳遞體系的蛋白質(zhì)復(fù)合體II(也是線粒體內(nèi)膜的一種成分,但它的結(jié)構(gòu)比較簡單)結(jié)合。在三羧酸(TCA)循環(huán)中催化琥珀酸成為延胡索酸,抑制線粒體琥珀酸脫氫酶活性,從而阻礙三羧酸循環(huán),使氨基酸、糖缺失,阻礙了植物病原菌的能量源ATP的合成,干擾細(xì)胞的分裂和生長而使菌體死亡。因此,啶酰菌胺藥劑預(yù)防植物真菌病害效果非常好。
啶酰菌胺具有雙重活性。復(fù)合體II在真菌代謝中起關(guān)鍵作用,一方面,它在真菌產(chǎn)能時(shí),為高能電子的形成傳遞能量;另一方面,它能參與輸送TCA循環(huán)的組分用以阻斷氨基酸和脂質(zhì),形成一個(gè)重要的交叉。啶酰菌胺通過抑制蛋白質(zhì)復(fù)合體II來阻止真菌產(chǎn)能,從而抑制真菌生長。
從啶酰菌胺是通過抑制蛋白質(zhì)復(fù)合體II來阻止真菌的產(chǎn)能來抑制真菌的產(chǎn)生這點(diǎn)來看,它與甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑作用是不同的,二者之間不產(chǎn)生交互抗性。啶酰菌胺在電子傳遞中有不同的作用方式和作用點(diǎn),能抑制孢子萌發(fā)、菌管的延伸、菌絲的生長和孢子母細(xì)胞形成真菌的生長和繁殖等主要階段,是第一個(gè)利用這種高效作用方式來對抗出現(xiàn)在重要作物上新型病害的產(chǎn)品,即使病原體已產(chǎn)生了對抗其他殺菌劑的抗性,也能會(huì)受到啶酰菌胺的控制。
據(jù)有關(guān)資料報(bào)道,啶酰菌胺用于經(jīng)濟(jì)作物:對葡萄、豆類、瓜類、番茄、草莓、茄子、萵苣等的灰霉病菌防效顯著,對洋蔥的灰霉病菌防效好。對豆類、瓜類、番茄、萵苣、洋蔥、蘿卜的菌核病防效顯著。對瓜類的白粉病防效顯著。對瓜類、番茄、蘋果、洋蔥、蘿卜的鏈格孢屬菌防效顯著。此外,對叉絲單囊殼菌(蘋果)、痂囊腔菌(葡萄)、單囊核屬(草莓)、褐孢屬(番茄)、核盤病菌(瓜類)等病害也具有較好的防治效果。藥劑在噴施后持效期長,具有較長的噴施間隔期。
灰霉病、菌核病多數(shù)在低溫、潮濕環(huán)境下發(fā)生,一般需要噴施作用特點(diǎn)不同、具有良好的耐雨性藥劑來進(jìn)行防治。在病情比較嚴(yán)重的情況下,使用啶酰菌胺仍能高效持久的控制灰霉病、菌核病等病害。這主要是由于低質(zhì)量濃度啶酰菌胺就能阻礙菌絲生長和孢子形成,具有治療作用;同時(shí)啶酰菌胺還能抑制孢子萌發(fā)、芽管伸長及附著器形成,故又具有較好的預(yù)防作用,防止發(fā)病后的二次感染[6]。
啶酰菌胺使用方法為莖葉噴霧。在瓜類(如黃瓜)上施藥,應(yīng)注意在高溫、干燥條件下避免發(fā)生燒葉、燒果現(xiàn)象;葡萄等果樹上施藥,要避免和滲透展開劑、葉面液肥的混用,以免降低藥效。
由于 SDHI類殺菌劑作用位點(diǎn)單一,啶酰菌胺上市5年就有了抗性報(bào)道,目前國際殺菌劑抗性委員會(huì)把啶酰菌胺歸類為中等抗性風(fēng)險(xiǎn)殺菌劑藥劑,因此必須引起重視。目前這類殺菌劑在我國應(yīng)用還不普遍,隨著在國內(nèi)使用面積的不斷擴(kuò)大和頻繁使用,必將面臨抗性問題發(fā)生;因此人們使用時(shí)應(yīng)杜絕濫用這類藥劑,并進(jìn)行合理的混配使用,可以有效地延緩抗性的發(fā)生。但應(yīng)注意的是啶酰菌胺與 2個(gè)或多個(gè)SDHI類殺菌劑復(fù)配時(shí),雖然有好的防效,但并不能作為抗性治理的策略,這種復(fù)配必須視作單一的 SDHI類殺菌劑來處理。啶酰菌胺與 SDHI類殺菌劑之外的(如甲氧基丙烯酸酯類、三唑類和其他類等)殺菌劑復(fù)配,不僅藥效高,還能有效地延緩抗性的發(fā)生。
啶酰菌胺有良好的殺菌效果,隨著專利保護(hù)期到期,其原藥及中間體的合成引起國內(nèi)外研究者的關(guān)注。
近年文獻(xiàn)報(bào)道的啶酰菌胺合成方法[7-10]通常是由2-氯煙酸制備2-氯煙酰氯,再與2-氨基-4,-氯聯(lián)苯反應(yīng)制得啶酰菌胺。
以取代苯硼酸和鹵代硝基苯或鹵代氨基苯為原料經(jīng)Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)得到4,-氯-2-硝基聯(lián)苯,然后再經(jīng)還原反應(yīng)得到4,-氯-2-氨基聯(lián)苯,再與2-氯煙酰氯反應(yīng)得到啶酰菌胺。該方法原料特殊,生產(chǎn)工藝不穩(wěn)定,雜質(zhì)不易分離,生產(chǎn)成本高,反應(yīng)條件苛刻,不適合工業(yè)化生產(chǎn)。
以對氯苯胺為原料,經(jīng)重氮化,偶聯(lián),Boc保護(hù)、縮合、脫保護(hù),得到啶酰菌胺。該法的關(guān)鍵是脫保護(hù)后的中間產(chǎn)物難于除去,最終產(chǎn)物含量低。為此,張慧麗等[8]采用以 2-氯硝基苯和 2-氯煙酸為起始原料,分別經(jīng)還原反應(yīng)和酰化反應(yīng)生成2-氯苯胺和2-氯煙酰氯,二者再進(jìn)行酰胺化反應(yīng)生成2-氯-N-(2-氯苯基)吡啶-3-甲酰胺,最后與 4-氯苯硼酸進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)生成啶酰菌胺。該路線總收率67%,具有原料易得,生產(chǎn)工藝穩(wěn)定,溶劑可回收使用,生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
程傳杰等[9]認(rèn)為從結(jié)構(gòu)上看啶酰菌胺屬于聯(lián)苯類酰胺化合物,其合成的關(guān)鍵是制備相應(yīng)的中間體2-(4-氯苯基)苯胺(化合物)。該中間體化合物合成主要是以鄰氯硝基苯或鄰碘苯胺為原料,經(jīng)Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)得到。但此反應(yīng)一是要用貴金屬鈀催化劑,二是原料4-氯苯硼酸的制備需要用格氏試劑或鋰試劑,條件十分苛刻,成本高,工業(yè)化生產(chǎn)難度大。該研究者以苯胺、4-氯苯肼、2-氯煙酰氯為原料,通過2步反應(yīng)合成啶酰菌胺,達(dá)到了簡化啶酰菌胺合成,降低成本的目的。關(guān)鍵的第一步偶聯(lián)反應(yīng)的優(yōu)化條件為:乙腈作溶劑,以4-氯苯肼∶苯胺∶二氧化錳∶30%雙氧水的加料質(zhì)量比為 1∶20∶0.1∶10;反應(yīng)溫度50 ℃,雙氧水的加料時(shí)間為8 h,加料后反應(yīng)5 h,啶酰菌胺總收率39%。該法具有的優(yōu)點(diǎn):原料易得,避免了傳統(tǒng)的Suzuki偶聯(lián)反應(yīng),可不使用貴金屬鈀催化劑及對氯苯硼酸原料;路線短,僅需2步反應(yīng);采用雙氧水這一綠色氧化劑;反應(yīng)條件溫和(50 ℃)。無需高溫和高壓等條件。
于康平等[10]在啶酰菌胺及其同系物的合成及殺菌活性研究文章中,以4-氯聯(lián)苯為原料,利用叔丁基的空間效應(yīng)和可逆Friedel-Crafts烷基化反應(yīng),建立了一條殺菌劑啶酰菌胺及其同系物的合成新方法,并制備了啶酰菌胺及7個(gè)同系物。其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR、質(zhì)譜和紅外等確認(rèn)。初步確定殺菌活性為,在50 mg/L質(zhì)量濃度下,啶酰菌胺及其同系物產(chǎn)品對部分病原菌表現(xiàn)出良好的活性。
啶酰菌胺純品外觀為白色無味晶體,熔點(diǎn):142.8~143.8 ℃,相對密度:1.381(20 ℃)。水中溶解度(20 ℃):4.6 mg/L,在其他溶劑中的溶解度(20 ℃):正庚烷<10 g/L、甲醇 40~50 g/L、丙酮 160~200 g/L。穩(wěn)定性:在室溫下空氣中穩(wěn)定,54 ℃可以放置14 d;pH為4、5、7和9時(shí),在水中穩(wěn)定;在水溶液中不光解。
哺乳毒性:大鼠(雄/雌)急性經(jīng)口LD50>5 000 mg/kg,大鼠(雄/雌)急性經(jīng)皮 LD50>2 000 mg/kg,大鼠(雄/雌)急性吸入LC50(4 h)>6.7 mg/L。對兔皮膚和眼睛無刺激性,對皮膚無致敏性。
圖1 啶酰菌胺的結(jié)構(gòu)式
野生動(dòng)物毒性:山齒鶉急性經(jīng)口LD50>2 000 mg/kg,虹鱒 LC50:2.7 mg/L (96 h)。水蚤 LC50:5.33 mg/L (48 h),藻類LC50:3.75 mg/L (96 h)。蜜蜂NOEC(經(jīng)口):1.66 μg/蜂。非靶標(biāo)生物:蚯蚓(雄/雌)LC50>1 000 mg/kg。蜜蜂觸殺 LD50>200 μg/只。
藏曉霞等[11]采用半靜態(tài)法,研究了啶酰菌胺對水生生物斑馬魚的毒性。結(jié)果表明,急性試驗(yàn)中啶酰菌胺對斑馬魚胚胎及成魚的96 h致死濃度(96h-LC50)分別為:成魚(1.84 mg/L)>胚胎(1.26 mg/L);胚胎的心跳次數(shù)和孵化率均隨暴露濃度的增加而顯著減少;酶活性試驗(yàn)中,啶酰菌胺質(zhì)量濃度大于 0.036 mg/L(環(huán)境中可檢測濃度)時(shí),成魚肝臟中丙二醛(MDA)含量、熒光強(qiáng)度和超氧化物歧化酶(SOD)活性與對照組相比均差異顯著。結(jié)論表明啶酰菌胺對斑馬魚胚胎及成魚均表現(xiàn)為中等毒性,且對其胚胎和成魚肝臟的發(fā)育有一定的毒性作用。代謝途徑:在動(dòng)物中,啶酰菌胺的聯(lián)苯環(huán)發(fā)生羥基化作用、葡萄糖苷酸化以及硫酸酯化作用;通過排泄分泌進(jìn)行代謝;在植物中,啶酰菌胺的聯(lián)苯和吡啶環(huán)發(fā)生羥基化作用和這2種環(huán)的裂解反應(yīng),殘余物的主要成分是沒有發(fā)生變化的母體;在土壤/環(huán)境中部分降解,土壤中DT50:108 d~1年(實(shí)驗(yàn)室,空氣條件下,20 ℃),野外DT50:28~200 d,在自然界的水及沖積物中能夠很好的降解。
縱觀啶酰菌胺的理化性質(zhì),其熔點(diǎn)較高(142.8~143.8 ℃),水中溶解度較小(4.6 mg/L),因此非常適合加工環(huán)保劑型WG和SC,而在有機(jī)溶劑中溶解度較小,所以一般都不加工為EC。
從巴斯夫的專利可知,脫水啶酰菌胺為I晶型(熔點(diǎn)144~145 ℃)。為了把脫水啶酰菌胺制備為SC或SE,依據(jù)PCT/EP02/10320,首先要制備為水合啶酰菌胺(Ⅱ晶型,147~148 ℃,單斜晶),然后在水和助劑(潤濕劑,分散劑等)存在下,將水合啶酰菌胺研磨為非常細(xì)的粒子。脫水啶酰菌胺(I晶型)不能被研磨為細(xì)小的懸浮液顆粒,因?yàn)樵撛幣c助劑在水中被研磨時(shí),會(huì)形成壤質(zhì)固體,從而阻礙進(jìn)一步研磨。
因此必須把脫水啶酰菌胺(晶型I)溶于水溶性溶劑(如醇、酮、醚、酯、酰胺、二甲亞砜等極性溶劑)中,然后加入水重結(jié)晶,沉淀出水合物,即水合啶酰菌胺,方能加工為懸浮劑。當(dāng)加工啶酰菌胺 WG時(shí),可通過擠壓造粒法,直接從脫水啶酰菌胺(晶型I)制得,而無需提前轉(zhuǎn)化為啶酰菌胺水合物。因此,把啶酰菌胺加工為WG比SC更容易和方便。
目前啶酰菌胺加工劑型有:水分散粒劑(WG)、懸浮劑(SC)、懸乳劑(SE)和種子處理劑等。巴斯夫公司的主要商品化制劑產(chǎn)品有:⑴ Endura?(70%啶酰菌胺 WG);⑵ Filan?(50%啶酰菌胺 WG);⑶Pristine?(5.2%啶酰菌胺+12.8%吡唑醚菌酯WG);⑷Signun?(26.7 g/L啶酰菌胺+6.7 g/L吡唑醚菌酯SE);⑸ Cantus?、Flussig?、Pictor?、Collis?(200 g/L 啶酰菌 胺 SC); ⑹ Tracker?、 Splice?、 Venture?、Champion?(233 g/L啶酰菌胺SC);⑺ 種子處理劑:啶酰菌胺+唑菌胺酯、啶酰菌胺+醚菌酯、啶酰菌胺+氟環(huán)唑等。
這些劑型產(chǎn)品在全球范圍內(nèi)被廣泛用于果樹、蔬菜、葡萄等作物防治灰霉病、菌核病等病害。如50%啶酰菌胺WG在油菜和葡萄上應(yīng)用較多,用量為0.5 kg/hm2,對褐腐病菌、鏈格孢菌和莖枯病菌有很好防效; 70%啶酰菌胺WP可用于豆類、莓類、球莖蔬菜、根類蔬菜;含啶酰菌胺和百克敏(唑菌胺酯,pyraclostrobin)的可濕性粉劑可用于多種果樹、蔬菜和大田作物,可依據(jù)作用和病害情況施用多次。
德國巴斯夫公司利用本公司開發(fā)和生產(chǎn)的吡唑醚菌酯(甲氧基丙烯酸酯類,對子囊菌類、擔(dān)子菌類、半知菌類、及卵菌類等植物病原菌有優(yōu)越的抗菌活性)和啶酰菌胺(SDHI類,對白粉病、灰霉病、及各種腐爛病有優(yōu)異的防效)殺菌劑各自的特點(diǎn),開發(fā)了30%吡唑醚菌酯·啶酰菌胺 WG,是防治果樹多種病害較為理想的藥劑。此產(chǎn)品具有如下特點(diǎn):⑴ 該藥劑對真菌具有廣譜活性,對果樹(如蘋果、梨、桃子和櫻桃等)作物的主要病害具有高活性和有出色的防效;⑵ 具有優(yōu)異的持效性,使用間隔期較長。梅雨季節(jié)對該藥劑使用效果無多大影響;⑶ 該藥劑對果實(shí)幾乎無污染,所以在收獲果實(shí)前1 d仍可使用,因而該藥劑非常適宜用于成熟期不一致的果樹;⑷ 該藥劑為無溶劑、無粉塵水分散粒劑,使用方便和安全。
伍翔等[12]用擠壓法研制70%啶酰菌胺WG。得到的最優(yōu)配方為:啶酰菌胺(含量96%)70%(折百)、CBZ 2%、D-425 6%、EFW 2%、硫酸銨8%、膨潤土補(bǔ)足至100%。試驗(yàn)樣品經(jīng)檢測,啶酰菌胺懸浮率97%(貯前)和96%(貯后)、潤濕性5 s、分散性合格、有效成分含量分解率<5%、pH 8~11,其余指標(biāo)均符合水分散粒劑的指標(biāo)。
石偉山等[13]通過對潤濕劑、分散劑、填料等的篩選,采用旋轉(zhuǎn)擠壓造粒法制備40%唑醚·啶酰菌胺WG。確定了40%唑醚·啶酰菌胺WG的配方為:SP-2836 (聚羧酸鹽)2%、Mortwet D-425 4%、REAX910 (木質(zhì)素磺酸鈉) 2%、AJ-002 (改性萘磺酸鹽)2%、K-12(十二烷基硫酸鈉) 3%,玉米淀粉補(bǔ)足至100%。最終的樣品經(jīng)檢測,懸浮率熱貯前后分別為91.0%和89.5%;崩解時(shí)間熱貯前后分別為38 s和35 s;水分熱貯前后均為3%;pH熱貯前后分別為 8.5和 8.7;持久起泡性熱貯前后分別為 25%和20%;熱貯分解率合格。
巴斯夫公司于2008年8月在國內(nèi)獲得啶酰菌胺96%原藥以及50%啶酰菌胺WG(登記作物為黃瓜、葡萄、草莓灰霉病)登記。2010年登記300 g/L醚菌酯·啶酰菌胺(100+200)SC(登記作物為黃瓜、甜瓜、蘋果、草莓白粉病)。2010年巴斯夫公司允許廣東德利生物科技公司和允發(fā)化工(上海)公司登記 50%啶酰菌胺 WG(登記作物為黃瓜、葡萄、草莓灰霉病)和2011年廣東德利生物科技公司登記300 g/L醚菌酯·啶酰菌胺(100+200) SC (登記作物為黃瓜、甜瓜、蘋果、草莓白粉病)。2014年底石家莊市興柏生物工程公司和江蘇泰州百力化學(xué)公司在國內(nèi)首次獲得啶酰菌胺98%原藥的登記。
目前在中國有29家企業(yè)登記,其中國外企業(yè)2家(巴斯夫公司和最近獲得登記的印度聯(lián)合磷化物公司),國內(nèi)企業(yè) 27家,登記的啶酰菌胺原藥含量有98%(多數(shù))、97%和96%;登記的劑型產(chǎn)品有57個(gè),單劑25個(gè),復(fù)配制劑32個(gè)。單劑以50%啶酰菌胺WG和30%啶酰菌胺SC為主。復(fù)配制劑以WG最多,如38%唑醚·啶酰菌WG、65%啶酰·腐霉利WG、38%唑醚·啶酰菌 WG、50%啶?!た┚鎃G、70%嘧霉·啶酰菌WG等。還有不少SC產(chǎn)品,如26%嘧環(huán)·啶酰菌SC、27%啶?!む拙C、30%唑醚·啶酰菌SC、30%啶?!た┚鍿C、35%啶?!ぎ惥錝C、36%啶?!ひ亦追覵C、56%啶酰·肟菌酯SC、300 g/L醚菌·啶酰菌SC等。登記作物達(dá)到11種,包括黃瓜、番茄、草莓、馬鈴薯、蘋果、葡萄、香蕉、甜瓜、油菜、觀賞的菊花和玫瑰。
陳宏州等[14]采用菌絲生長速率法,分別測定了啶酰菌胺、嘧霉胺和多菌靈對番茄葉霉病菌的毒力,并進(jìn)行了田間防治試驗(yàn)。結(jié)果表明:啶酰菌胺、嘧霉胺和多菌靈抑制番茄葉霉病菌菌絲生長的EC50分別為 7.397 2、10.754 0、19.783 4 μg/mL。啶酰菌胺對番茄葉霉病菌菌絲生長抑制活性優(yōu)于嘧霉胺和多菌靈。50%啶酰菌胺WG 1 200倍液、40%嘧霉胺SC 750倍液和50%多菌靈WP 1200倍液,2次施藥后21 d對番茄葉霉病的防效分別為80.71%、72.05%和38.95%,由此可知,啶酰菌胺對番茄葉霉病的防效要優(yōu)于嘧霉胺和多菌靈藥劑。
唐明等[15]利用菌絲生長速率法,檢測了6株灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)對6種藥劑的抗性,發(fā)現(xiàn)它們對啶酰菌胺具有不同水平的抗性。同時(shí)結(jié)合盆栽試驗(yàn)和田間試驗(yàn)評價(jià)了50%啶酰菌胺水分散粒劑對黃瓜灰霉病的防治效果。盆栽試驗(yàn)中,50%啶酰菌胺水分散粒劑對具有低等抗性的2株灰葡萄孢菌的防治效果分別為53.49%和53.04%,對3株高等抗性的灰葡萄孢菌的防治效果分別為50.16%、51.67%和32.24%。說明灰葡萄孢的抗性發(fā)展已經(jīng)嚴(yán)重影響了啶酰菌胺的殺菌活性。2013年和2014年的田間試驗(yàn)中,50%啶酰菌胺水分散粒劑施藥量為375 g/667m2時(shí),防治效果分別為94.34%和90.39%。在施藥量為300 g/667m2時(shí),50%啶酰菌胺水分散粒劑與對照藥劑50%腐霉利可濕性粉劑的防治效果都很顯著。表明啶酰菌胺對黃瓜灰霉病仍具有很好的防治效果。
劉瓊英等[16]為篩選出能夠有效防治茉莉花白絹病的藥劑,并探索適宜的防治方法,選用8種殺菌劑藥劑,對茉莉花白絹病進(jìn)行了田間防治試驗(yàn)。結(jié)果表明:第3次藥后14 d,50%啶酰菌胺水分散粒劑、250 g/L吡唑醚菌酯乳油和430 g/L戊唑醇懸浮劑對茉莉花白絹病的病指防效分別為 88.28%、87.65%和83.10%,持效期較長。40%菌核凈可濕性粉劑、15%三唑酮可濕性粉劑、50%腐霉利可濕性粉劑、1億CFU/g哈茨木霉菌水分散粒劑的防效則一般,持效期較短。6%井岡·240億個(gè)/g枯芽菌可濕性粉劑對茉莉花白絹病無明顯防治效果。推薦在茉莉花白絹病害易發(fā)期,選用防效較好的藥劑(50%啶酰菌胺水分散粒劑或250 g/L吡唑醚菌酯乳油)先進(jìn)行土壤處理,再采用莖葉噴霧的方式連續(xù)施藥 2~3次防治該病害十分有效。
周鋒等[17]研發(fā)了50%啶酰菌胺可濕性粉劑(WP)。其優(yōu)化配方(質(zhì)量比)為啶酰菌胺50.0%、十二烷基苯磺酸鈉3.0%、木質(zhì)素磺酸鈉3.0%、助劑DK8 5.0%,硅藻土補(bǔ)足100.0%。按此配方制得質(zhì)量合格的50%啶酰菌胺WP產(chǎn)品,并進(jìn)行了田間防效試驗(yàn)。結(jié)果表明:50%啶酰菌胺WP有效成分247.5~322.5 g/hm2對油菜菌核病(Sclerotinia sclerotiorum)的防效達(dá)到67.5%~80.1%,優(yōu)于對照藥劑 50%多菌靈 WP有效成分750.0 g/hm2(防效66.2%)、40%菌核凈WP有效成分375.0 g/hm2(防效64.9%),且對油菜安全。
趙建江等[18]測定了啶酰菌胺與吡唑醚菌酯不同配比對灰葡萄孢菌的聯(lián)合毒力,篩選出兩藥劑的最佳增效配比,為灰霉病的防治及抗性治理提供依據(jù)。采用黃瓜子葉噴霧法測定了啶酰菌胺與吡唑醚菌酯不同配比對灰葡萄孢菌毒力,并通過田間試驗(yàn)驗(yàn)證其對番茄灰霉病的防效。毒力測定結(jié)果表明:啶酰菌胺與吡唑醚菌酯不同配比混合物均對高抗多菌靈、乙霉威和嘧霉胺的三抗菌株XSZH1表現(xiàn)出很高的毒力。啶酰菌胺和吡唑醚菌酯以質(zhì)量比4∶1、3∶1、2∶1和1∶1混配時(shí)對菌株XSZH1的EC50值均低于啶酰菌胺和吡唑醚菌酯2個(gè)單劑,對灰葡萄孢表現(xiàn)出毒力增效作用,其中2∶1的混合物增效作用最明顯,增效系數(shù)為3.65。2012年用50%啶酰菌胺WG與250 g/L吡唑醚菌酯EC按有效成分質(zhì)量比2∶1進(jìn)行桶混的田間試驗(yàn),在有效成分240、270、300 g/hm2時(shí),對番茄灰霉病的防效分別為76.63%、80.29%和88.03%,均顯著高于對照藥劑50%腐霉利WP有效成分562.5 g/hm2的防效(64.14%)和250 g/L吡唑醚菌酯EC有效成分120 g/hm2的防效(72.65%)?;旌衔镙^低的2個(gè)使用劑量也與50%啶酰菌胺WG有效成分360 ghm2對番茄灰霉病的防效相當(dāng),但混合物較高使用劑量的防效顯著高于 50%啶酰菌胺WG有效成分360 g/hm2(79.54%),且對作物安全。2013年的田試結(jié)果與2012年的相一致。
李雨等[19]釆用菌絲生長速率法測定了 10種殺菌劑對西瓜蔓枯病菌的室內(nèi)毒力,并進(jìn)行了4種殺菌劑的田間藥效實(shí)驗(yàn),篩選出對西瓜蔓枯病的有效藥劑。室內(nèi)毒力測定結(jié)果表明,苯醚甲環(huán)唑、啶酰菌胺、戊唑醇、異菌脲、吡唑醚菌酯的EC50值均小于1 mg/L,分別為0.0544、0.0582、0.1494、0.1744、0.6639 mg/L,抑菌效果較好。甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑對西瓜蔓枯病的抑菌活性差異較大,如肟菌酯、嘧菌酯、醚菌酯的EC50值分別為8.9693、27.4248、2.6505 mg/L。田間試驗(yàn)第3次用藥前,啶酰菌胺的防效最好,達(dá)90.99%,其次為異菌脲(82.88%)、戊唑醇(72.30%)和苯醚甲環(huán)唑(69.14%)。第3次用藥后10 d,各藥劑的防效有所改變,但啶酰菌胺的防效仍最高,并顯著高于其他藥劑,達(dá)93.56%,其次是苯醚甲環(huán)唑(62.48%),而戊唑醇(53.24%)和異菌脲(55.51%)的防效有所下降。由此篩選出對西瓜蔓枯病菌有很好防治效果的SDHI類殺菌劑啶酰菌胺。
巴斯夫公司開發(fā)的第一個(gè)廣譜性 SDHI類殺菌劑啶酰菌胺,是一種新穎吡啶酰胺類殺菌劑,在上市后其發(fā)展非常迅速,很快成為上億美元的產(chǎn)品,是SDHI類殺菌劑發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑作用。在2014年其銷售額在SDHI類殺菌劑產(chǎn)品中占據(jù)首位,達(dá)到3.9億美元,成為當(dāng)年SDHI類殺菌劑產(chǎn)品的龍頭老大。雖然2015年和2016年啶酰菌胺銷售額有所下降,但仍在3億美元以上,其銷售額仍為SDHI類殺菌劑產(chǎn)品第2位(第1位是氟唑菌酰胺)。
啶酰菌胺有活性高、作用機(jī)理獨(dú)特、殺菌譜較廣、不易產(chǎn)生交互抗性、對作物安全等特點(diǎn),能夠防治多種作物的灰霉病、菌核病等多種真菌病害,對對其他類型殺菌劑產(chǎn)生抗性的病菌也有較好的防效。啶酰菌胺還具有出色的滲透傳導(dǎo)作用,可以通過葉部組織,轉(zhuǎn)遞到葉子背面;有耐雨水沖刷能力及持久性;在低濃度時(shí)也能阻止菌絲生長和孢子形成,故也有治療作用;且施藥后持效期長,可減少用藥次數(shù)。
啶酰菌胺藥劑主要通過莖葉噴霧,也可于作種子處理。其劑型產(chǎn)品(單劑和復(fù)配制劑)以安全環(huán)保的水分散粒劑和懸浮劑為主,水分散粒劑產(chǎn)品多于懸浮劑產(chǎn)品。
啶酰菌胺作用位點(diǎn)單一,上市5年就有了抗性報(bào)道,國際殺菌劑抗性委員會(huì)把啶酰菌胺歸類為中等抗性風(fēng)險(xiǎn)殺菌劑藥劑,因此必須引起重視。目前啶酰菌胺在我國應(yīng)用還不普遍,隨著在國內(nèi)使用面積的不斷擴(kuò)大和頻繁使用,必將面臨抗性問題。因此人們使用時(shí)也應(yīng)杜絕濫用,并進(jìn)行合理的混配使用,特別是與 SDHI類之外的其他類殺菌劑混配使用,不但有很好的防效,同時(shí)能有效地延緩抗性的發(fā)生。