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农药快讯:2020年第21期
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草甘膦抗性严重!烯草酮、草铵膦上位?

作者:金兰 更新时间:2020-09-27 点击量:715

 

草甘膦是世界上被人们广泛推广并且使用的一种具有内吸、高效、并且毒性较低的新型有机磷性质的除草剂,为白色的粉末状固体,其化学名称为N-(磷酸甲基)甘氨酸。其作用机理为主要抑制植物体内烯醇丙酮基莽草素磷酸合成酶,从而抑制莽草素向苯丙氨酸、酷氨酸及色氨酸的转化,使蛋白质的合成受到干扰导致植物死亡。草甘膦是通过茎叶吸收后传导到植物各部位,可防除单子叶和双子叶、一年生和多年生、草本和灌木等40多科的植物

然而由于长时间大量单一连续使用草甘膦,杂草的抗性问题已经非常突出。目前世界上公认的草甘膦抗性杂草有长芒苋、具瘤苋、芒稷、两耳草、牛筋草、小飞蓬、野塘蒿、豚草、三裂叶豚草、瑞士黑麦草、多花黑麦草、长叶车前、猩猩草、假高梁、类黍尾稃草等。在中国牛筋草抗草甘膦的禾本科恶性杂草,根系发达且较深,耐旱能力和生长能力特别强,随着百草枯、草甘膦等灭生性除草剂的大量使用,杂草代谢能力改变,自身不断选择,存活的后代杂草抗药性越来越明显,杂草适应性也越来越强。草甘膦对不同杂草的防治效果见表1。

1  草甘膦对不同杂草的防治效果

效果

杂草

85%以上

稗草、马唐、狗尾草、牛筋草、千金子、看麦娘、日本看麦娘、菵草、硬草、早熟禾、野燕麦、高羊茅、黑麦草、荠菜、野油菜、繁缕、麦家公、反枝苋、泽漆、鸭舌草、矮慈姑、小飞蓬等

85%~40%

狗牙根、稻李氏禾、双穗雀稗、再生稻、雀麦、白茅、狼尾草、野大豆、救荒野豌豆、田旋花、铁苋菜、马齿苋、通泉草、刺儿菜、苦菜、苍耳、苘麻、地锦、龙葵、甘薯、藜、鳢肠、野芝麻、萹蓄、葎草、婆婆纳等

40%以下

芦苇、白背草、问荆、乌蔹莓、鸭跖草、麦冬等

为解决草甘膦抗性问题以及可以在百草枯水剂退市之后以有效的竞争力来争夺百草枯水剂退市后的市场份额,草甘膦与不同作用机理的除草剂复配成为目前草甘膦行业的一大发展方向。就此,小编梳理了部分目前市场上报道或者已经开发上市的草甘膦替代品案例,以供参考借鉴。

1  烯草酮及其复配

1.1  烯草酮

烯草酮是由美国Chevron chemical公司于1987年开发的环己烯酮类除草剂产品,为乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)抑制剂。烯草酮为内吸传导型除草剂,施药后经杂草叶片吸收,在植物叶片体内迅速传导到根系及分生组织,最终造成植株死亡。烯草酮可防除绝大多数禾本科杂草,如稗草、狗尾草、野燕麦、马唐、早熟禾、千金子、狗牙根、看麦娘、牛筋草等。另外,对一些难防治杂草也具有一定的突出效果,对阔叶作物高度安全

由于草甘膦抗性杂草的增多,加之草甘膦正面临着致癌指控以及由此可能导致的禁用风险,均给烯草酮提供了发展空间。国内拥有烯草酮原药产能的企业有先达股份、一帆生物、河北兰升生物、吴桥农药有限公司、沈阳科创化学品有限公司、山东侨昌、颖泰生物、长青股份等。近年来,烯草酮的出口额也稳步增加(图1),据海关进出口数据,2015—2019年,烯草酮出口额在所有出口农药品种始终位列前十

 

 1  2015—2019年烯草酮出口金额

截至2020年9月18日,在我国登记的烯草酮产品共166个,82家企业,如杭州颖泰生物科技有限公司、浙江中山化工集团股份有限公司、中农立华等的240 g/L烯草酮乳油。国外企业的烯草酮产品有:泰达集团欧洲子公司VextaChemS.R.L(维氏化学)公司改良配方的烯草酮240 EC制剂产品VextaDim;纽发姆就在巴西市场上推出了Kraken 240 EC(240 g/L烯草酮)等。

1.2  烯草酮+草甘膦

两耳草为草甘膦抗性杂草,可能对造成大豆产量损失高达80%。近期,题为Effects of glyphosate and clethodim alone and in mixture in sourgrass (Digitaria insularis)巴西Avenue大学植物保护学院的研究论文在Crop Protection上发表。该论文评估了不同浓度下草甘膦、烯草酮以及草甘膦烯草酮(表1)对禾本科杂草两耳草(Digitaria insularis)防治效果发现较低浓度下草甘膦烯草酮对两耳草有较好防治效果,并且比单用草甘膦、烯草酮的防效更高

1  草甘膦、烯草酮以及草甘膦烯草酮处理浓度g a.i./hm2

处理

草甘膦

烯草酮

草甘膦+烯草酮

1

0

0

0

2

67.5

6

67.5+6

3

135

12

135+12

4

270

24

270+24

5

540

48

540+48

6

1080

96

1080+96

7

2160

192

2160+192

8

4320

384

4320+384

研究人员发现,发现草甘膦烯草酮浓度为67.5 g a.i./hm26 g a.i./hm2135 g a.i./hm212 g a.i./hm2,两者存在协同作用,但在抗性两耳草中,当两者浓度大于等于540 g a.i./hm248 g a.i./hm2,两者无协同作用;在敏感型两耳草群体中,当两者浓度大于等于270 g a.i./hm224 g a.i./hm2,两者无协同作用值得注意的是,不同浓度下草甘膦烯草酮在杂草干物质积累方面均存在协同作用。研究表明,低浓度下,草甘膦烯草酮存在增效作用,高浓度下无增效作用两者混配可以增强除草活性,减少用药量,具有防治抗性杂草的潜力。目前,草甘膦烯草酮混配在我国暂无登记记录

 2  草甘膦、烯草酮在抗性和敏感型两耳草上的作用

处理

抗性两耳草

敏感型两耳草

1

2

协同作用

协同作用

3

协同作用

协同作用

4

协同作用

拮抗作用

5

6

7

8

2  草铵膦及其混配

2.1  草铵膦

草铵膦是1986年由德国赫斯特(现属巴斯夫,下同)公司开发的一种非选择性除草剂。其作用机制是抑制植物体内的谷氨酰胺合成酶活性,导致谷氨酰胺合成受阻、氮代谢紊乱、铵离子累积,从而干扰植物的代谢,使植物死亡。草铵膦具有杀草谱广、活性高、毒性低、在土壤中易降解、对作物安全、漂移小、环境相容性好和杀草较迅速等特点,能防除和快速杀灭马唐和黑麦草等100多种一年生和多年生阔叶杂草和禾本科杂草。

随着草甘膦、百草枯的禁限用,全球草铵膦需求保持快速发展。目前,国内外草铵膦产能大、成本较低、开工稳定的龙头企业分别为巴斯夫和利尔化学。2019年巴斯夫草铵膦产能为12 000 t,利尔化学总产能也为12 000 t。目前在国内登记的草铵膦有效产品共616个,混剂72个,单剂544个,包括永农生物科学有限公司的精草铵膦、江苏丰山集团股份有限公司及江苏明德立达作物科技有限公司的200 g/L草铵膦水剂等。

虽然草铵膦的除草活性、对环境及人类安全性等较高,但价格依然是阻碍草铵膦大面积使用的一个重要因素,目前草铵膦原药价位15.00万元/t和草甘膦2.45万元/t的价格

2.2  草铵膦烯草酮

目前牛筋草已经对草甘膦产生了抗性,给了其他除草药剂“上位”的机会,草铵膦、烯草酮、精喹禾灵已取代草甘膦成为农户防治牛筋草的主流药剂。

据相关资料调查显示,目前防除牛筋草主要是选用草铵膦,而且农资店大多都会建议农户配上烯草酮一起喷施。原因就是,草铵膦杀草速效,可快速杀死牛筋草,还可兼杀其他杂草,对作物安全性高,但持效期较短,加之烯草酮对禾本科的牛筋草有特效,目前尚无抗性报道,持效期长,可达45天,两种成分一起使用可谓优势互补。但目前国内暂无草铵膦与烯草酮登记记录。

3  其他混配

草甘膦精吡氟氯禾草灵”的复配药剂精吡氟氯禾草灵可有效防除牛筋草,草甘膦仍可发挥其杀灭其他杂草的作用,且价格比单打草铵膦要便宜。目前在我国登记有效期内的吡氟·草甘膦的公司为浙江新安化工集团股份有限公司,登记用于防治非耕地杂草。

 

参考文献

[1]杨明慧.草甘膦利弊分析[J].农村经济与科技,2020,31(13):67-69.

[2]蒋雅婷.产能持续增加,竞争加剧——年销售额超3亿美元的烯草酮前景如何?[J].农药市场信息,2020(12):34-35.

[3]杨益军,张波.2020年全球(中国)草铵膦市场状况分析及预测[J].世界农药,2020,42(03):20-30.

[4]Bianchi L , Anunciato V M , Gazola T , et al. Effects of glyphosate and clethodim alone and in mixture in sourgrass (Digitaria insularis)[J]. Crop Protection, 2020:105322.

tag: 草甘膦  抗性  烯草酮  草铵膦  

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