苯唑草酮(topramezone)又稱苯吡唑草酮,是巴斯夫公司開發(fā)的一種新型高選擇性苯甲酯吡唑酮類除草劑,具有高安全性、優(yōu)良選擇性、廣譜殺草活性、時效長和兼容性強等特點,安全性高于硝磺草酮和煙嘧磺隆,是安全性最高的玉米地除草劑,也是對哺乳動物毒性最小的除草劑之一。
用途
苯唑草酮防治一年生禾本科雜草如馬唐、稗草、野稷、狗尾草、牛筋草、異型莎草等,闊葉雜草如莧、藜、田旋花、苘麻、蓼、龍葵、野芥、鴨跖草等,施藥后 2~5 d雜草出現白化癥狀,一周左右陸續(xù)死亡。苯唑草酮對于玉米田中常見的抗性雜草如馬唐、狗尾草、田旋花等的防治效果與其施藥量關系密切,隨著施藥量的增加,其對雜草的防治效果增加。當30%苯唑草酮懸浮劑以60.48 g/hm2 施用15 d后,對馬唐、狗尾草和田旋花的除草效果分別可達94.05%、98.72%和90.28%。劉君良等從常規(guī)玉米品種、甜玉米、糯玉米、青飼玉米和爆裂玉米5大類玉米品種中挑選了10種玉米(丹玉88號、泰玉2號、五岳19號、魯糯6號、魯白糯1號、西星黑糯1號、花糯1號、甜玉米、魯爆1號、飼玉7號)為代表進行了苯唑草酮的安全性研究,結果顯示,33.6%苯唑草酮懸浮劑以 50.4 g a.i./hm2施用15 d后對玉米株高的抑制率最高為3.89%(飼玉7號),最低為-7.56%(丹玉88號);對玉米鮮重的抑制率最高為12.35%(飼玉7號),最低為-3.08%(甜玉米),并且除草效果優(yōu)于對照硝磺草酮和煙嘧磺隆。
苯唑草酮的理化性質
苯唑草酮的IUPAC名:4-[3-(4,5-二氫異噁唑-3-基)-2-甲基-4-甲基磺?;鵠-1-甲基-5-羥基-1H-吡唑。CAS號:210631-68-8,分子式:C16H17N3O5S,相對分子質量:363.39。其化學結構式如下:
苯唑草酮原藥(97%)外觀為白色粉末狀。密度(20℃):1.13 g/cm3;熔點:220.9~222.2℃;蒸氣壓(25℃):3.8×10-12 mmHg。溶解度:水(20℃,pH 3.1)510 mg/L;有機溶劑(g/L,20℃ ):二氯甲烷25~29,DMF 114~133,丙酮、乙腈、乙酸乙酯、正庚烷、異丙醇、甲醇、正辛醇、甲苯<10。
苯唑草酮的毒性
苯唑草酮對哺乳類動物、鳥類、魚類、微生物、昆蟲等低毒,但對藻類有一定的毒性,其毒性數據見表1和表2。
表1 苯唑草酮毒性數據
表2 苯唑草酮生態(tài)毒性數據
苯唑草酮的作用機制
苯唑草酮屬于對羥基苯基丙酮酸雙氧化酶(HPPD)抑制劑型除草劑。HPPD催化對羥基苯基丙酮酸(HPPA)的氧化使其形成尿黑酸(HGA),而尿黑酸是形成生育酚和質體醌的芳香前體,尿黑素進一步發(fā)生脫羧、聚戊二烯基化和烷基化合成生育酚和質體醌。此過程被抑制,意味著擔負光合作用電子傳遞使命的生育酚和質體醌無法合成。另外在類胡蘿卜素的合成過程中,質體醌是八氫番茄紅素去飽和酶催化作用的必要輔助因子,因此質體醌的減少會影響類胡蘿卜素的合成。作為光吸收體和光合系統(tǒng)的保護物,類胡蘿卜素的缺失,會導致植物莖組織中葉綠素和光合膜氧化降解,最終雜草白化死亡。
苯唑草酮的市場及登記情況
目前,苯唑草酮在世界多個國家都有登記,在中國登記的產品為33.6%苯唑草酮懸浮劑,商品名為苞衛(wèi);在德國登記的商品名為Clio;在加拿大登記的商品名為Impact。從中國農藥信息網提供的登記信息來看,國內目前共有8家公司對苯唑草酮進行了登記,但是苯唑草酮原藥的登記只有巴斯夫公司一家。隨著一段時間的發(fā)展,苯唑草酮的市場已經打開,并日漸成熟,市場規(guī)模從2014年的0.95億美元增長到2017年的1.24億美元,使用量也從2014年的114.59 t增長到2017年的363.80 t,增長率為217.5%。受到全球玉米價格低迷的影響,2018年的市場規(guī)模有所下降。鑒于苯唑草酮的優(yōu)勢,其正在成為玉米地除草劑中的佼佼者,使用量正快速增長,但是原藥產能不足和價格過高是制約其市場規(guī)模的要素,苯唑草酮在中國的專利已經到期,國內有多家企業(yè)已著手開發(fā)此產品。