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    三唑磺草酮擔綱重任,水稻田除草劑市場迎來新時代
    發布日期:2022-11-11 作者:江蘇省農藥協會 農藥資訊網 柏亞羅

     

           悠悠萬事,吃飯為大。作為秋糧生產中的重頭戲,水稻亦已顆粒歸倉,為保障國家糧食安全再添力量。

           然而,今年的水稻生產實屬不易,稻農們在與草害的斗爭中積累了更加豐富的經驗和教訓。

           在我國水稻田除草劑市場,二氯喹啉酸、雙草醚、氰氟草酯、五氟磺草胺、噁唑酰草胺等都曾各領風騷,但由于這些產品長期、大量使用,抗藥性問題日益突出,曾經的王牌產品失防率提高,市場呼喚新的替代品種。

           今年,在高溫干旱、封閉不力、抗性嚴重、草相復雜、草齡偏大等不利因素的裹挾下,三唑磺草酮脫穎而出,經受住了市場的嚴峻考驗,實現了市場份額的大幅提升。

           江山代有才人出。一直以來,水稻田除草劑市場在抗藥性發展的推動下,吸引了相當實力的研發力量,上市產品不斷升級,后續產品持續跟進。在競爭如此激烈的市場環境中孕育而出的三唑磺草酮,緣何更勝一籌?

    水稻用農藥市場將達70億美元

           水稻是世界上重要的糧食作物,也是我國四大主糧之一,其穩產豐產對保障糧食安全意義重大。

           目前,全球水稻種植面積約為1.6億公頃,中國僅次于印度,位列全球第二;2020年,我國水稻種植面積為3,008萬公頃。近年來,在國家政策的支持下,我國水稻種植面積和水稻產量呈現穩定增長態勢。


    1  19902020年我國水稻總產量及種植面積

           根據Phillips McDougall公司的統計數據,2020年全球作物用農藥銷售額為620.36億美元,其中,除草劑的銷售額為274.07億美元,占44.2%。這一年,我國農藥銷售額為78.21億美元,在全球市場位居第三。

           在2020年全球作物用農藥市場,水稻用農藥約占10%,是繼果蔬、大豆、谷物、玉米之后的第五大作物用農藥市場。其中,水稻田除草劑的銷售額為24.79億美元,位居水稻上三大類農藥之首。

     

           中國為全球第一大水稻用農藥國,2019年的銷售額為17.66億美元,占全球水稻用農藥市場的29.0%。其中,除草劑、殺蟲劑、殺菌劑的銷售額分別為4.72億、8.50億、4.35億美元,各占我國水稻用農藥市場的26.7%、48.1%、24.6%。

           全球水稻田除草劑市場的領先產品有:氰氟草酯、五氟磺草胺、丁草胺、丙草胺、雙草醚、敵稗、滅草松、芐嘧磺隆、二氯喹啉酸等;作為全球第二大水稻田除草劑市場,我國市場的領先產品有:氰氟草酯、五氟磺草胺、丁草胺、丙草胺、芐嘧磺隆、雙草醚、滅草松等。

           據Phillips McDougall公司預測,2024年,全球水稻用農藥的銷售額將達67.99億美元,20192024年的復合年增長率為2.2%。其中,水稻田除草劑的銷售額將達26.04億美元,20192024年的復合年增長率為1.9%。2024年,我國水稻用農藥的銷售額將達19.56億美元,20192024年的復合年增長率為2.1%。

    水稻田雜草發生及化除策略

           我國稻作栽培歷史悠久,水稻早已成為國人的主糧,我國有65%以上的人口主食大米。雜草制約水稻生產,影響水稻產量和品質。

           我國稻田雜草普遍發生的有2460多種,每年因雜草而直接導致的稻谷損失高達1,000萬噸,平均損失率超過15%?;瘜W除草仍是當前最重要的雜草治理技術,我國稻田化除現已實現全覆蓋。

           受輕簡化栽培技術推廣、機械跨區作業、不合理用藥、雜草抗性上升等多重因素影響,近年來,我國農田雜草種群結構復雜多變,惡性雜草發生密度不斷增加,稗草、千金子、多花水莧等主要農田雜草的抗藥性持續上升,給水稻生產帶來嚴重威脅。

           我國稻田雜草重點防除稗屬、千金子、馬唐等禾本科雜草,水莧菜屬、鴨舌草、野慈姑、雨久花等闊葉雜草,異型莎草、碎米莎草、扁稈藨草等莎草科雜草。

           據統計,在我國水稻生產中,約80%的除草劑開支用于防除千金子、稗草。目前,我國防除稗草的主要產品有:ALS抑制劑類除草劑五氟磺草胺、雙草醚,ACCase抑制劑類除草劑氰氟草酯、噁唑酰草胺,激素類除草劑二氯喹啉酸,PSⅡ類除草劑敵稗等;防除千金子的主要產品有:ACCase抑制劑類除草劑氰氟草酯、噁唑酰草胺等。

           根據水稻不同種植方式,全國農技中心提出了“封殺結合”的化除策略,包括“兩封一殺”“一封一殺”“一封一殺(一補)”等。尤其要突出土壤封閉處理技術應用,以減輕后期莖葉處理的防控壓力。

           (1)機插秧田

           土壤封閉處理,選用丙草胺、噁草酮、丙炔噁草酮、莎稗磷、吡嘧磺隆、乙氧氟草醚、苯噻酰草胺、五氟磺草胺、芐嘧磺隆、嗪吡嘧磺隆、雙唑草腈、乙氧磺隆、嘧苯胺磺隆、氟酮磺草胺等藥劑及其復配制劑;莖葉處理,選用五氟磺草胺、氰氟草酯、二氯喹啉酸、噁唑酰草胺、雙草醚等藥劑及其復配制劑防除稗草、稻稗、千金子等禾本科雜草,選用氯氟吡啶酯、24氯鈉、吡嘧磺隆、滅草松等藥劑及其復配制劑防除野慈姑、雨久花、鴨舌草、耳葉水莧、扁稈藨草、異型莎草等闊葉雜草和莎草。

           (2)水直播稻田

           土壤封閉處理,選用丙草胺、芐嘧磺隆、五氟磺草胺等藥劑及其復配制劑;莖葉處理,選用氰氟草酯、噁唑酰草胺、五氟磺草胺、氯氟吡啶酯、雙草醚等藥劑及其復配制劑防除稗草、千金子等禾本科雜草,選用芐嘧磺隆、吡嘧磺隆、24氯鈉、滅草松等藥劑及其復配制劑防除鴨舌草、丁香蓼、異型莎草等闊葉雜草及莎草。

           (3)旱直播稻田

           土壤封閉處理,選用丙草胺、噁草酮、二甲戊靈、仲丁靈等藥劑及其復配制劑;莖葉處理,選用五氟磺草胺、噁唑酰草胺、氰氟草酯、氯氟吡啶酯等藥劑及其復配制劑防除稗草、千金子、馬唐等禾本科雜草,選用24氯鈉、滅草松、氯氟吡啶酯、吡嘧磺隆等藥劑及其復配制劑防除鴨舌草、丁香蓼、澤瀉、異型莎草等闊葉雜草及莎草。根據田間殘留草情,選用莖葉處理除草劑進行補施處理。

           (4)人工移栽及拋秧稻田

           雜草防除采用“一次封(殺)”策略。在秧苗返青后,雜草出苗前,選用丙草胺、苯噻酰草胺、芐嘧磺隆、吡嘧磺隆、嗪吡嘧磺隆、雙唑草腈等藥劑及其復配制劑進行土壤封閉處理;或者在雜草23葉期,根據雜草發生情況,莖葉噴霧處理藥劑選擇同機插秧田。

    水稻田雜草抗藥性發展迅猛

           由于長期、大量、單一使用除草劑,除草劑的抗性問題成為全球面臨的嚴峻挑戰,雜草現已對4類產品(EPSPS抑制劑、ALS抑制劑、ACCase抑制劑、PS Ⅱ抑制劑)產生較為嚴重的抗藥性,尤其是ALS抑制劑類除草劑(B組)抗性發展迅猛。而HPPD抑制劑類除草劑(F2組)的抗性發展緩慢,抗性風險較低,值得重點開發和推廣。


           截止202210月,全球報道了515種除草劑抗性雜草生物型,涉及267種雜草,其中包括154種雙子葉雜草和113種單子葉雜草。這些抗性雜草分布在全球72個國家,覆蓋97種作物,對目前已知的31種作用機理除草劑中的21種產生了抗性,涉及165種除草劑。

           近30年來,全球水稻田抗性雜草種群數量急劇增加,目前已有將近80種稻田雜草生物型產生抗藥性。

      

    全球稻田抗除草劑雜草生物型數量隨年份增長情況

           在我國農業生產中,抗藥性問題也日益突出,并在“抗藥性、用量增加、選擇壓提升”的閉路中惡性循環,不僅增加了用藥成本,而且藥害事故時有發生,并加大了環境污染風險。尤其是2015年后,描繪雜草抗藥性的曲線更是“一騎絕塵”。

           不同類型除草劑的抗藥性風險不同。我國使用的水稻田除草劑大多是抗性風險較高的藥劑,如ALS抑制劑、ACCase抑制劑等。在江蘇等地,除草劑的使用成本甚至占稻田農藥使用成本的一半以上。

           20052019年,我國有研究的水稻田抗藥性雜草有9種。其中,抗ALS抑制劑的有7種;在稻麥連作區的水稻田有6種,包括稗、硬稃稗、西來稗、千金子、異型莎草、耳葉水莧等。

           目前,我國水稻田稗屬雜草、千金子、馬唐、雨久花、野慈姑、異型莎草、耳葉水莧、眼子菜、節節菜、螢藺等多種雜草對二氯喹啉酸、五氟磺草胺、氰氟草酯、噁唑酰草胺、芐嘧磺隆、吡嘧磺隆、雙草醚、噁草酮、乙氧氟草醚等多種常用除草劑產生了抗藥性,而且抗性雜草的危害日趨嚴重,防治難度加大,失防風險提高。

           根據全國農技中心發布的“2021年全國農業有害生物抗藥性監測報告”,在抗藥性檢測樣本中,我國稗草種群對二氯喹啉酸抗性頻率為91.5%,其中江蘇、湖南、江西、黑龍江、吉林、湖北、浙江的中、高抗種群占比較高(57.1%81.1%),高抗種群在長江中下游稻區和東北稻區分布較廣;對五氟磺草胺抗性頻率為76.7%,其中江西、湖南、吉林、黑龍江的中、高抗種群占比較高(60.0%71.4%);對氰氟草酯抗性頻率為65.5%,其中浙江、湖北、江西、江蘇、湖南、黑龍江的中、高抗種群占比較高(41.7%57.1%);對噁唑酰草胺抗性頻率為15.4%,其中檢測到浙江省1個種群為高水平抗性,占總種群的0.5%。

           與2020年相比,對氰氟草酯表現抗性的稗草種群占比增加13%,向高抗發展的風險較大。建議中、高抗地區暫停使用對應的除草劑品種。

           另外,千金子種群對氰氟草酯抗性頻率為78.3%,其中安徽、浙江、湖南、湖北的中、高抗種群占比較高(33.3%38.5%)。與2020年相比,抗性種群占比增加超過20%,千金子對氰氟草酯的抗性發展快、風險大。建議中、高抗地區暫停使用氰氟草酯,其他地區輪換使用不同作用機理的除草劑。

           雜草不僅會對除草劑產生抗性,而且還會產生交互抗性、多抗性,從而給防治工作帶來挑戰。

           除草劑抗性包括靶標抗性和非靶標抗性,其中代謝抗性是最重要的非靶標抗性。代謝抗性的雜草通??梢酝ㄟ^加大用藥量來達到防治目的;而靶標抗性的雜草只能通過更換新作用機制的藥劑來解決。


           治理除草劑抗性的策略主要有4種:加強抗性監測,明確抗性機理;進行除草劑的輪用及混用;加強新型或新用途除草劑研發與應用;利用耐除草劑轉基因或非轉基因作物。

           2015年,農業部領導成立了有農藥企業參加的水稻田雜草抗藥性治理聯盟,參與企業包括清原農冠、富美實、先正達、拜耳、科迪華、美豐農化等。聯盟不但承擔除草劑的抗藥性監測,同時還進行抗藥性雜草防控新藥劑篩選等。

           2021年,清原農冠采集了我國17個省份和地區的1,100多個失防田塊的雜草種子,并對它們進行了抗性檢測。

      

    3  2019、2021年稗草、稻稗抗性檢測簡析

           檢測后發現,目前我國水稻田稗草、稻稗對五氟磺草胺等ALS抑制劑及傳統激素類藥劑的抗性仍是主要問題。同時,稗草對ACCase抑制劑的抗性也在加重。檢測結果顯示,2021年,稗草、稻稗對ALS抑制劑抗性與對ACCase抑制劑抗性比例已經由2019年的91發展到了73,說明稗草、稻稗對ACCase抑制劑的抗性呈上升趨勢。水稻田雜草抗性加重,并趨于復雜化。

           檢測結果還發現,清原農冠自主研發的HPPD抑制劑類水稻田除草劑三唑磺草酮,對所有這些抗性雜草防效優異。

    水稻田除草劑不斷推陳出新

           “抗藥性”是一把雙刃劍,它既困擾了全球有害生物的有效控制,同時又推動了農藥產品的更新換代。針對抗藥性突出問題開發的高效防治藥劑,將會得到巨大的商業回報。

           雖然水稻用農藥約占全球作物用農藥市場的10%,但其產品豐富,不斷有新產品上市,同時在研產品也不在少數,從而保障了水稻上病蟲草害的有效防控。

           1988年以來,全球上市了許多防除禾本科雜草的除草劑,如巴斯夫的二氯喹啉酸(1988年)、陶氏益農(現科迪華)的氰氟草酯(1996年)、安萬特(現拜耳)的噁嗪草酮、東部韓農的噁唑酰草胺(2008年)等;上市的具有交叉防治譜的產品有:組合化學的雙草醚、史迪士的雙環磺草酮、陶氏益農(現科迪華)的五氟磺草胺(2005年)、Kyoyu Agri的雙唑草腈、拜耳的氟酮磺草胺等。

           全球而言,近期開發的水稻田除草劑新品種包括:tetflupyrolimet、二氯異噁草酮、cyclopyranil、lancotrione-sodiumHPPD抑制劑)、氯氟吡啶酯、三唑磺草酮(HPPD抑制劑)、metcamifen(安全劑)、dimesulfazet、fenquinotrioneHPPD抑制劑)、epyrifenacil、cyclopyrimorate等。其中包括多個HPPD抑制劑類除草劑,可見該類產品的研發非?;钴S。TetflupyrolimetHRAC歸入新的作用機理分類(Group28)。

           20世紀80年代,我國主要是移栽水稻,所以發展了移栽田除草劑,如酰胺類除草劑、磺酰脲類除草劑等;隨著勞動力減少,水稻栽培方式向直播、拋秧水稻方向發展,并逐漸成為當地的主要栽培方式,從而出現了像五氟磺草胺、雙草醚、氰氟草酯、噁唑酰草胺等藥劑。

           2017年以來,我國共登記了9個水稻田除草劑新品種,包括:8%環戊噁草酮懸浮劑、3%氯氟吡啶酯乳油、33%嗪吡嘧磺隆水分散粒劑、2%雙唑草腈顆粒劑、25%雙環磺草酮懸浮劑、20%二氯喹啉草酮可分散油懸浮劑、30% 2,4-滴丁酸鈉鹽可溶液劑、6%三唑磺草酮可分散油懸浮劑、28%敵稗·三唑磺草酮可分散油懸浮劑等。其中包括清原農冠的2個三唑磺草酮產品。

           我國水稻田苗后除草劑歷經以二氯喹啉酸為代表的合成激素類、以五氟磺草胺為代表的ALS抑制劑類、以氰氟草酯為代表的ACCase抑制劑類等作用機理除草劑時代。如今,這些主流除草劑無一不受到抗藥性問題的困擾,失防率不斷提升。尤其是在2022年極端天氣的影響下,三唑磺草酮系列產品挽救了許多失防稻田,經受住了市場的嚴峻考驗。

    三唑磺草酮引領除草劑市場新潮流

           三唑磺草酮是清原農冠推出的第4HPPD抑制劑類化合物,突破了該類除草劑在水稻田只能用于土壤處理的局限,是全球首例安全用于水稻田苗后莖葉處理防除禾本科雜草的HPPD抑制劑類除草劑。

           三唑磺草酮對稗草、千金子稻稗等活性較高;尤其對多抗性稗草、抗性千金子防效優異;對水稻安全,適用于水稻移栽田和直播田。

           三唑磺草酮與稻田常用的除草劑氰氟草酯、五氟磺草胺、二氯喹啉酸等無交互抗性;可有效防除水稻田對ALS抑制劑、ACCase抑制劑產生抗性的稗屬雜草,以及對ACCase抑制劑產生抗性的千金子。

           今年7月下旬以來,我國南方地區出現了1961年以來持續時間最長、影響范圍最廣、平均強度最大的高溫少雨天氣,旱情快速發展,疊加高溫熱害,對水稻生產造成嚴重威脅。

           極端天氣、雜草抗藥性復雜、封閉效果不佳、雜草密度高、草齡大、主流藥劑防效下降等,使得今年的水稻苗后莖葉處理難上加難,失防率顯著提升。

           稻田雜草莖葉處理技術要求嚴格,處理不當易產生藥害或降低防效。江蘇省植保站今年也發布了防控意見,以稗草、千金子為主的田塊,提倡選用三唑磺草酮、敵稗·三唑磺草酮等藥劑兌水莖葉噴霧,此外,沿淮地區旱直播稻田的抗性馬唐可使用28%敵稗·三唑磺草酮OD組合氰氟·二氯喹很好地解決。

           2022726日,中國工程院院士、湖南省農科院黨委書記柏連陽一行觀摩了清原農冠三唑磺草酮、氟砜草胺在東北水稻田精準防控抗性雜草的優異表現,柏連陽院士說:“現在大部分雜草都對市場上常見的ALS抑制劑類、ACCase抑制劑類的除草劑產生了抗性,而三唑磺草酮與氟砜草胺是全新的HPPD抑制劑類除草劑,防效與安全性都有優異的表現,能夠滿足生產需求。”

     

           在“不尋常”的2022年,清原農冠三唑磺草酮系列產品在抗性雜草防治上表現亮眼,成為許多稻區首防和補防的優選藥劑,直接推動其市場占有率大幅提升,實現了“不尋常”的銷售業績。

           當前水稻田主流雜草抗性日趨復雜,上一代莖葉處理劑問題頻發,三唑磺草酮能較好地解決水稻田主流雜草的諸多抗性問題,助力水稻豐收,將成為我國繼二氯喹啉酸、五氟磺草胺、氰氟草酯之后又一重磅莖葉處理劑,從而引領水稻田除草劑市場新時代。

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