主题：【分享】磺酰脲类除草剂的发展

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发表于：2009/03/10 20:00:17 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

磺酰脲类除草剂的开发始于上世纪70 年代末期。

70 年代初, 美国杜邦公司的G. Levitt博士发现磺酰脲类化合物4- 氰基苯基苯磺酰脲, 在2kg a.i./hm2 剂量下有弱的植物生长阻滞作用, 于是将其作为先导化合物进行结构优化, 合成了一系列该类化合物。发现由芳香基、磺酰脲桥和杂环3 部分组成, 其基本化学结构式在每一组分上取代基的微小变化都会导致生物活性和选择性的极大变化。杜邦公司在Levitt 博士的指导下, 经过不懈努力, 终于在1978 年研制出第1 个磺酰脲类除草剂氯磺隆,并于1982 年商品化。氯磺隆以极低用量进行芽前土壤处理或苗后茎叶处理, 可有效地防治麦类与亚麻田大多数杂草。

氯磺隆问世之后, 除杜邦公司外, 瑞士汽巴- 嘉基、日本的石原产业、日产化学、武田、德国拜耳、美国氰胺等农药公司和韩国化学研究所、我国南开大学元素有机化学研究所等也进行了该类除草剂的研制和开发。甲磺隆、甲嘧磺隆、氯嘧磺隆、苯磺隆、噻吩磺隆、苄嘧磺隆等一系列产品随后相继问世, 目前, 大约已有30 个实现商品化。

特点：

1 超高效、广谱、高选择性、低毒的优良品质催生市场快速发展，此类除草剂超高效, 用量以g/hm2 计, 其生物活性超过传统除草剂100～1 000 倍, 使除草剂的发展进入“超高效时代”。此类除草剂再一个优势是广谱、高选择性, 对许多一年生或多年生阔叶、禾本科杂草和莎草, 尤其是阔叶杂草有特效, 已广泛用于水稻、麦类、大豆、玉米、油菜等多种作物、草坪和其他非耕地。

此外, 它们对哺乳动物和鱼类毒性较低,Ames 试验阴性, 不致畸、致癌、致突变, 在环境中易分解, 这意味着是一类环境友好的除草剂。所以, 它们问世之后就发展极快, 有些已成为一些作物田的当家除草剂品种。而且,新的品种还在不断地商品化。1996 年这类除草剂的销售额就达到了15.05 亿美元, 仅次于有机磷类除草剂, 其中苄嘧磺隆、烟嘧磺隆、氟嘧磺隆和噻吩磺隆4 种产品的销售额分别为2.6 亿、1.5 亿、1.5 亿和1.3 亿美元。随着存在环境问题除草剂的淡出市场, 磺酰脲类除草剂得到了快速的发展, 目前, 在世界农药市场中占有举足轻重的重要地位。近年来, 我国多种因素促成除草剂市场快速发展, 麦类、玉米、甜菜等旱田作物及稻田除草剂使用量大幅上升, 市场扩大, 给该类除草剂的发展提供了良好的发展机遇。

2 世界主要磺酰脲类除草剂产品磺酰脲类除草剂在我国使用广泛、使用时间长, 推广比较成功的有杜邦的苯磺隆、苄嘧磺隆、烟嘧磺隆、玉嘧磺隆、噻吩磺隆等, 它们在我国的推广使用超过10 年。销售额较高的, 如杜邦的苯磺隆和苄嘧磺隆。石原的烟嘧磺隆在上个世纪90 年代初就在我国推广使用,在我国的麦类、玉米除草中去得了好的效果。

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2009/3/10 20:01:19 沙发管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

3 作用机理特殊

磺酰脲类除草剂易被植物的根、叶吸收,在木质部和韧皮部传导, 抑制乙酰乳酸合成酶( ALS) 。乙酰乳酸合成酶是支链氨基酸缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸生物合成的一个关键酶。磺酰脲类除草剂对杂草和作物选择性主要是由于降解代谢的差异。磺酰脲类除草剂为弱酸性化合物, 在土壤中的淋溶和降解速度受土壤pH 影响较大。淋溶性随着土壤pH 的增加而增加; 在酸性土壤中, 降解速度快, 在碱性土壤中降解速度慢。磺酰脲类除草剂的活性极高, 用量特别低, 有的每公顷的施用量只需几克到几十克,被称为超高效除草剂。此类除草剂能有效地防除阔叶杂草, 其中有些除草剂对禾本科杂草也有抑制作用, 甚至很有效。大部分磺酰脲类除草剂( 如甲磺隆、氯磺隆、甲嘧磺隆、苄嘧磺隆、氯嘧磺隆、胺苯磺隆、烟嘧磺隆) 既能作芽前处理剂也能作苗后处理剂( 杂草苗后早期) , 部分磺酰脲类除草剂( 如苯磺隆、噻嘧磺隆) 只能作茎叶处理剂, 作土壤处理的效果不好。
施用磺酰脲类除草剂后, 敏感杂草的生长很快受抑制, 3～5d 后叶片失绿, 接着生长点枯死, 但杂草完全死亡则很慢, 需要1～3 周。

大部分磺酰脲类除草剂的选择性强, 对当季作物安全。但是, 氯嘧磺隆对大豆的安全性不太好, 在施用后, 气温下降( <12°C) 或遇
高温( >30°C) , 可能出现药害。另外, 施药后多雨, 在低洼的地块也易出现药害。有些磺酰脲类除草剂( 如氯磺隆、甲磺隆、氯嘧磺隆、胺苯磺隆) 属于长残效除草剂, 在土壤中的持效期长。施用这些除草剂后, 如下茬种植敏感作物, 将会发生药害。如在小麦地施用甲磺隆或氯磺隆, 下茬种植棉花就会出现药害。我国因长残效除草剂使用不当给农民造成了很大损失。为此农业部发布第671 号公告, 限制其中的3 个除草剂( 氯磺隆、甲磺隆、胺苯磺隆) 登记生产、严格控制使用。

4 存在问题及解决方法

磺酰脲类除草剂在使用过程中存在一些问题, 如作物品种的敏感性、残留药害和使用条件对药效、药害的影响等, 此类除草剂还存在杂草抗药性和某些杀虫剂对此类除草剂的负面影响等。尤其突出的是残留药害问题, 已开始制约部分药剂的进一步发展。
4. 1 残留药害磺酰脲类除草剂选择性强,对不同作物的敏感性差异较大。如棉花对甲磺隆最敏感, 玉米次之, 而水稻和油菜耐药性较强, 因而残留的甲磺隆对棉花等作物会产生药害。氯磺隆在土壤中的残留期较长, 在麦- 稻连作的地区, 因使用不当会对水稻产生药害。
4. 2 抗药性由于磺酰脲类除草剂的作用位点单一, 杂草对它们产生抗药性的速度快。据国外报道, 此类除草剂连续施用3～5 年后, 杂草就可能产生抗药性, 有的产品上市不久就产生抗性。如美国Idaho 州冬小麦田的杂草刺莴苣就对氯磺隆和甲磺隆混剂产生抗性。业已证明, 杂草的抗性主要是ALS 酶的变构和植物解毒能力的提高所致。
4. 3 解决方法为解决磺酰脲除草剂存在的问题, 也为扩大它们的杀草谱, 科学家将该类除草剂与其他除草剂混合使用, 或者在该类除草剂中加入安全剂后使用。例如, 醚苯磺隆与绿麦隆混用( 商品名Dicuronforte) , 苄嘧磺隆与杀草丹混用( 商品名Wolf) , 玉嘧磺隆+噻吩磺隆( 商品名Ultin) 烟嘧磺隆+玉嘧磺隆+莠去津( 商品名BASIS- Gold) ; 在苯磺隆、烟嘧磺隆中加入安全剂NA, 在氟嘧磺隆中加入安全剂MON- 13900, 均能降低除草剂对作物的药害。尽管这些方法是必要的, 但是, 研制和开发对环境更友好、对后茬作物更安全的新磺酰脲类除草剂仍然是一项重要课题。

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