嚴(yán) 明,柏亞羅
(1.上海市公共綠地建設(shè)事務(wù)中心,上海 201100;2.江蘇省農(nóng)藥研究所股份有限公司,南京 210046)
全球農(nóng)藥市場在農(nóng)產(chǎn)品價格、天氣條件、病蟲害發(fā)生、生物技術(shù)發(fā)展等諸多因素的作用下起伏前進(jìn)。根據(jù)Phillips McDougall的統(tǒng)計數(shù)據(jù),全球作物用農(nóng)藥市場的銷售額從2004年的322.04億美元增至2017年的542.19億美元,期間的復(fù)合年增長率為4.1%;包括非作物用農(nóng)藥在內(nèi)的總銷售額從2004年的368.79億美元增至2017年的615.30億美元,期間的復(fù)合年增長率為4.0%[1]。
2017年,除草劑的銷售額為232.30億美元,占全球作物用農(nóng)藥市場的42.9%;殺菌劑和殺蟲劑的銷售額分別為154.87億和135.23億美元,各占全球作物用農(nóng)藥市場的28.6%和24.9%[1]。
Phillips McDougall將全球上市的農(nóng)藥分成了50個化學(xué)類型。其中,除草劑18類,殺蟲劑13類,殺菌劑16類,其他3類。
除草劑中,其他PPO抑制劑類(+11.8%)、HPPD抑制劑類(+8.2%)、其他ALS抑制劑類(+8.3%)除草劑2011—2016年的復(fù)合年增長率均超8.0%;殺蟲劑中,其他殺蟲劑(+12.1%)、天敵(+8.8%)、微生物(+8.5%)、生物發(fā)酵(+8.3%)產(chǎn)品2011—2016年的復(fù)合年增長率均超8.0%;殺菌劑中,SDHI類(+26.9%)、生物(+20.7%)殺菌劑2011—2016年的復(fù)合年增長率均超20.0%[2]。
熱點產(chǎn)品,或因“大”,或因“新”,或因“市場增長快”而熱。HPPD抑制劑類除草劑、其他PPO抑制劑類除草劑、SDHI類殺菌劑近年來市場增長較快;新煙堿類雖在殺蟲劑市場位居第一,但近年來被“高蜂毒”推到“風(fēng)口浪尖”;雙酰胺類殺蟲劑不僅增長迅猛,而且規(guī)模優(yōu)勢凸顯。這五大類產(chǎn)品近年來頗受行業(yè)關(guān)注,成為農(nóng)藥市場的熱點產(chǎn)品。
對羥基苯基丙酮酸雙氧化酶(HPPD)是目前最重要的除草劑作用靶標(biāo)之一。得益于廣譜、高效、新產(chǎn)品上市、抗性發(fā)展緩慢等,HPPD抑制劑類除草劑近年來增長較快。
從化學(xué)結(jié)構(gòu)來看,目前上市的13個主要HPPD抑制劑類除草劑中,有6個三酮類(硝磺草酮、環(huán)磺酮、雙環(huán)磺草酮、呋喃磺草酮、磺草酮、氟吡草酮)、6個吡唑酮類(苯唑草酮、pyrasulfotole、吡草酮、吡唑特、芐草唑、tolpyralate)、1個異唑酮類(異唑草酮)產(chǎn)品。由于該類除草劑優(yōu)秀的產(chǎn)品性能,人們?nèi)栽诶^續(xù)研發(fā)此類產(chǎn)品,如先正達(dá)最近上市的氟吡草酮等[3]。
HPPD抑制劑類除草劑更多聚焦玉米,并已進(jìn)入谷物、水稻等市場;且拜耳、先正達(dá)等公司研發(fā)的耐HPPD抑制劑類除草劑大豆即將商品化,從而為該類產(chǎn)品進(jìn)入大豆市場奠定了基礎(chǔ)。
2016年,HPPD抑制劑類除草劑的銷售額為13.36億美元,同比增長3.8%,占231.04億美元全球除草劑市場(包括非作物用,下同)的5.8%,占564.52億美元全球農(nóng)藥市場的2.4%[2]。2009—2016年,該類除草劑市場的復(fù)合年增長率為8.9%,是一類市場成長性較好的產(chǎn)品。
HPPD抑制劑類除草劑的信息見表1。
表1 HPPD抑制劑類除草劑的品種信息[2]
1.2.1 硝磺草酮(mesotrione)
硝磺草酮(商品名Callisto)是先正達(dá)繼磺草酮之后開發(fā)的第2個三酮類除草劑,2001年上市,是目前選擇性除草劑中開發(fā)最成功的產(chǎn)品。硝磺草酮具有內(nèi)吸性,芽前或芽后用于玉米、甘蔗、水稻等作物田,防除一年生闊葉雜草和部分禾本科雜草[4]。
硝磺草酮擁有許多復(fù)配產(chǎn)品,配伍品種包括草甘膦、莠去津、精異丙甲草胺、煙嘧磺隆、麥草畏、氟吡草酮等。先正達(dá)開創(chuàng)性地將硝磺草酮應(yīng)用于水稻田,2013年12月,先正達(dá)5%硝磺·丙草胺顆粒劑在我國取得登記,用于防除移栽水稻田稗草、部分一年生闊葉雜草及莎草等[5]。
受益于對抗性雜草的防除及新復(fù)配產(chǎn)品上市的推動,2016年,硝磺草酮的銷售額同比增長6.6%,為6.50億美元,2011—2016年的復(fù)合年增長率為4.0%[2]。其中,用于玉米田的銷售額為4.53億美元[6],占其總市場的69.6%。隨著硝磺草酮在玉米、甘蔗、水稻、草坪等領(lǐng)域的廣泛使用,其未來市場仍有望取得增長。
1.2.2 環(huán)磺酮(tembotrione)
環(huán)磺酮是由拜耳開發(fā)的三酮類化合物,主要用于玉米田,防除禾本科雜草和闊葉雜草[7]。環(huán)磺酮主要防除中、晚期芽后雜草,是對噻酮磺隆的重要補(bǔ)充,而噻酮磺隆主要防除芽后早期禾本科雜草。
2016年,環(huán)磺酮的銷售額為2.10億美元,2011—2016年復(fù)合年增長率為11.8%[2]。其中,用于玉米田的銷售額為1.71億美元,占其全球市場的81.3%[6]。
1.2.3 氟吡草酮(bicyclopyrone)
氟吡草酮是先正達(dá)繼磺草酮、硝磺草酮之后成功上市的第3個三酮類除草劑,主要用于玉米、甘蔗、谷物等,防除闊葉雜草及部分禾本科雜草[9]。氟吡草酮種植前、芽前、芽后均可使用,有效成分用藥量為50~300 g/hm2。為了提高安全性,產(chǎn)品中有時加入安全劑解草酯、解草嗪等。
2015年,氟吡草酮原藥及氟吡草酮+硝磺草酮+精異丙甲草胺+莠去津四元復(fù)配產(chǎn)品(Acuron)等在美國登記,同年上市。2016年,先正達(dá)在美國上市了氟吡草酮+辛酰溴苯腈(Talinor)和氟吡草酮+硝磺草酮+精異丙甲草胺+解草嗪(Acuron Flexi);2017年在澳大利亞上市了氟吡草酮+辛酰溴苯腈+解草酯等。
Acuron提供3種不同的作用機(jī)理,可防除70多種闊葉雜草和一年生禾本科雜草,上市首年實現(xiàn)銷售額1.00億美元,先正達(dá)預(yù)測其年峰值銷售額將突破5.00億美元。Talinor可防除50多種闊葉雜草,桶混靈活性較好,可與其他多種禾本科雜草除草劑混用,達(dá)到禾闊雙除的目的[3]。
氟吡草酮尚處于市場開發(fā)早期。2016年的銷售額為0.20億美元,同比增長33.3%;其中,用于玉米田的銷售額為0.12億美元,占其總市場的60.0%[6]。
目前,正在研發(fā)的HPPD抑制劑類除草劑主要包括:富美實的F9960,用于玉米、大豆、棉花等作物田,芽前、芽后防除闊葉雜草,具有觸殺作用;組合化學(xué)的fenquinotrione(開發(fā)代號KIH 3653),用于水稻田,芽前或芽后早期使用,防除闊葉雜草和莎草,有效成分用藥量為125~250 g/hm2[3]。
國內(nèi)企業(yè)也開發(fā)了多個擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的HPPD抑制劑類除草劑,如清原農(nóng)冠的環(huán)吡氟草酮、雙唑草酮、三唑磺草酮、苯唑氟草酮,華中師范大學(xué)的喹草酮和甲基喹草酮。其中,環(huán)吡氟草酮和雙唑草酮于2018年在我國登記和上市[5];喹草酮和甲基喹草酮正由山東先達(dá)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化開發(fā)[10]。
HPPD抑制劑類除草劑具有非常好的市場潛能,據(jù)Phillips McDougall預(yù)測,2021年,該類產(chǎn)品的銷售額將提升至15.35億美元,2016—2021年的復(fù)合年增長率為2.8%(基于2016年匯率,下同)[2]。
PPO即原卟啉原氧化酶,是除草劑的重要靶標(biāo)。其他PPO抑制劑類除草劑是指除二苯醚類化合物之外,擁有PPO抑制作用的產(chǎn)品。
全球抗性發(fā)展緩慢的除草劑主要包括PPO抑制劑類、HPPD抑制劑類等,這些產(chǎn)品在全球抗性問題日益突出的形勢下發(fā)揮了重要作用,市場取得了較快增長[11]。
2016年,其他PPO抑制劑類除草劑的銷售額為10.65億美元,同比下降6.6%,占全球除草劑銷售額的4.6%,占全球農(nóng)藥市場的1.9%[2]。2009—2016年,該類除草劑的復(fù)合年增長率為16.1%,在18類除草劑中增長最快。
目前上市的其他PPO抑制劑類除草劑主要有13個,其中,2011—2016年復(fù)合年增長率跑贏該類產(chǎn)品總體市場的有丙炔氟草胺(+19.3%)、苯嘧磺草胺(+23.8%)。其他PPO抑制劑類除草劑銷售等情況見表2。
表2 其他PPO抑制劑類除草劑的產(chǎn)品信息[2]
2.2.1 丙炔氟草胺(flumioxazin)
丙炔氟草胺(商品名Sumisoya)是其他PPO抑制劑類除草劑中的領(lǐng)軍產(chǎn)品。其主要用于大豆、甘蔗、棉花、玉米、谷物、花生、果蔬等,防除禾本科雜草和闊葉雜草;種植前或芽前施藥,有效成分用藥量為50~100 g/hm2。
1993年,丙炔氟草胺由住友化學(xué)首先上市,目前已在全球絕大多數(shù)主要市場銷售,并上市了許多復(fù)配產(chǎn)品,其中包括其分別與氯酯磺草胺、草銨膦、砜吡草唑等的復(fù)配。
許多公司參與丙炔氟草胺的市場開發(fā),如杜邦、孟山都等。杜邦上市了丙炔氟草胺與噻吩磺隆、氯嘧磺隆(或苯磺?。┑娜獜?fù)配產(chǎn)品等。
2015年,紐發(fā)姆在美國上市了丙炔氟草胺的第1個液體制劑Panther SC[11]。目前,丙炔氟草胺在我國登記的制劑劑型皆為可濕性粉劑[5]。
近年來,丙炔氟草胺的市場增長主要受益于復(fù)配產(chǎn)品的開發(fā)、對草甘膦抗性雜草的防除等。2016年,其全球銷售額為3.50億美元,2011—2016年的復(fù)合年增長率為19.3%[2]。其中,用于大豆上的銷售額為1.00億美元,占其總市場的28.5%[6]。
2.2.2 苯嘧磺草胺(saflufenacil)
苯嘧磺草胺(商品名Kixor)2009年由巴斯夫上市,用于大豆、玉米、谷物、甘蔗、果蔬、水稻、棉花等許多作物,防除闊葉雜草[7];種植前或芽前施藥,有效成分用藥量為18~125 g/hm2。
2009年,巴斯夫在美國登記了基于苯嘧磺草胺的4個制劑產(chǎn)品。其中,2個復(fù)配產(chǎn)品的配伍品種分別為:咪唑乙煙酸、精二甲吩草胺。2014年,苯嘧磺草胺在加拿大作為脫葉劑登記,用于豌豆、干豆、向日葵、大豆等。2017年,基于苯嘧磺草胺的產(chǎn)品Detail在加拿大登記,用于非作物領(lǐng)域[11]。
2016年,苯嘧磺草胺的銷售額為1.60億美元,2011—2016年的復(fù)合年增長率為23.8%,在其他PPO抑制劑類除草劑中增長最快[2]。其中,用于大豆上的銷售額為0.42億美元,占其總市場的26.0%[6]。
目前,正在研發(fā)的其他PPO抑制劑類除草劑主要包括巴斯夫的trifludimoxazin、沈陽中化的SYP-3356等。其中,SYP-3356代表了禾本科雜草和闊葉雜草防除的新水準(zhǔn)[12]。
Trifludimoxazin既為PPO抑制劑,又能防除PPO抗性雜草。其高效、速效,提供觸殺和持效作用,施藥后1 d內(nèi)便產(chǎn)生葉部效果,是20年來首個通過葉面觸殺防除禾本科雜草的具有新穎作用機(jī)理的除草劑。該品種主要用于谷物、玉米、大豆等多種作物,以及油棕櫚、果樹、堅果樹等,防除禾本科雜草和闊葉雜草[13]。
從化學(xué)結(jié)構(gòu)來看,trifludimoxazin和丙炔氟草胺相似度較高?;蛟S可以認(rèn)為,丙炔氟草胺即為巴斯夫創(chuàng)制trifludimoxazin的先導(dǎo)化合物。
巴斯夫已向澳大利亞申請登記trifludimoxazin(商品名Tirexor),預(yù)計將于2020年上市。
其他PPO抑制劑類除草劑未來幾年仍將取得增長,據(jù)Phillips McDougall預(yù)測,2021年,該類除草劑的銷售額將增長到12.67億美元,2016—2021年復(fù)合年增長率為3.5%[2]。
目前上市的雙酰胺類殺蟲劑主要有:氟苯蟲酰胺、氯蟲苯甲酰胺、溴氰蟲酰胺、四氯蟲酰胺、環(huán)溴蟲酰胺等。雙酰胺類殺蟲劑主要作用于魚尼丁受體,如氯蟲苯甲酰胺、氟苯蟲酰胺、溴氰蟲酰胺、四氯蟲酰胺等;但也有其他作用機(jī)理的化合物,如溴蟲氟苯雙酰胺。
近年來,雙酰胺類殺蟲劑市場增長迅猛,年銷售額已接近20億美元[14]。
3.1.1 氯蟲苯甲酰胺(chlorantraniliprole)
氯蟲苯甲酰胺(商品名Rynaxypyr)由杜邦開發(fā),2008年上市,現(xiàn)已在100多個國家銷售。其高效、廣譜、持效,具有內(nèi)吸、胃毒、觸殺和滲透作用,可防治大多數(shù)咀嚼式口器害蟲,尤其對鱗翅目害蟲有很好的防效。氯蟲苯甲酰胺主要用于大豆、果蔬、水稻、棉花、玉米、谷物、馬鈴薯、甘蔗等[15],有效成分用藥量為35~50 g/hm2。
根據(jù)授權(quán)協(xié)議,先正達(dá)可以開發(fā)氯蟲苯甲酰胺的復(fù)配產(chǎn)品,并獲得了該產(chǎn)品用于草坪和白蟻防治的權(quán)利。為此,先正達(dá)上市了氯蟲苯甲酰胺分別與高效氯氟氰菊酯、噻蟲嗪、阿維菌素等的復(fù)配產(chǎn)品。
2017年,因陶氏化學(xué)與杜邦合并的需要,杜邦的氯蟲苯甲酰胺和溴氰蟲酰胺等剝離給了富美實。富美實接手氯蟲苯甲酰胺后,在中國提出了“康寬早用”技術(shù),進(jìn)一步提高防效,保護(hù)天敵。
2016年,氯蟲苯甲酰胺的銷售額為13.65億美元,2011—2016年的復(fù)合年增長率為15.1%[2]。其中,用于大豆上的銷售額為3.51億美元,占其全球市場的25.7%[6]。
3.1.2 溴氰蟲酰胺(cyantraniliprole)
溴氰蟲酰胺是由杜邦開發(fā)的第1個具有交叉防治譜的雙酰胺類化合物,具有內(nèi)吸、滲透和傳導(dǎo)作用,可同時防治咀嚼式和刺吸式口器害蟲,包括鱗翅目、半翅目、鞘翅目和雙翅目害蟲等。其主要用于大豆、油菜、果蔬、水稻、玉米、棉花、馬鈴薯等[15],葉面噴霧、種子處理或土壤處理均可,有效成分用藥量為10~100 g/hm2。
2008年,杜邦與先正達(dá)達(dá)成協(xié)議。根據(jù)協(xié)議,先正達(dá)獲得了杜邦關(guān)于溴氰蟲酰胺用于復(fù)配產(chǎn)品的獨家授權(quán),并可開發(fā)一些非農(nóng)用市場等。
2012年,溴氰蟲酰胺上市。通過不斷授權(quán)和合作,拜耳、組合化學(xué)、住友化學(xué)和日本曹達(dá)等也都參與到該品種的市場開發(fā)中。開發(fā)的產(chǎn)品不僅包括單劑,還包括其分別與異噻菌胺、啶蟲脒、噻蟲嗪等的復(fù)配產(chǎn)品[14]。
由于溴氰蟲酰胺不斷取得新的登記,其銷售額持續(xù)增長。2016年的銷售額為0.80億美元,同比增長77.8%[2]。其中,用于大豆上的銷售額為0.34億美元,占其總市場的42.1%[6]。
目前正在研發(fā)的雙酰胺類殺蟲劑主要包括:拜耳的tetraniliprol,巴斯夫和三井化學(xué)開發(fā)的溴蟲氟苯雙酰胺等。
Tetraniliprol,開發(fā)代號BCS-CL73507,商品名Vayego,主要用于果蔬、水稻、玉米、馬鈴薯及其他大田作物、園藝作物等,防治鱗翅目、鞘翅目、雙翅目害蟲等。其可用于葉面處理、種子處理或土壤處理。拜耳已經(jīng)向新西蘭提交了登記申請,美國環(huán)保署計劃于2019年3月對其做出登記決定[16]。
溴蟲氟苯雙酰胺,通用名broflanilide,開發(fā)代號MCI-8007,是由三井化學(xué)發(fā)現(xiàn)的間二酰胺類殺蟲劑,由三井化學(xué)和巴斯夫共同開發(fā)。它是γ-氨基丁酸(GABA)門控氯離子通道別構(gòu)調(diào)節(jié)劑。國際殺蟲劑抗性行動委員會(IRAC)將其歸為第30組,它是目前該組中唯一的化合物[17]。
溴蟲氟苯雙酰胺主要用于果蔬、大豆、棉花、水稻、玉米、谷物等大田作物和特種作物,防治咀嚼式口器害蟲(包括鱗翅目、鞘翅目害蟲)。它對斜紋夜蛾的殺幼蟲活性很高;可有效防治抗性害蟲;也將用于種子處理,防治金針蟲等;并可用于專用害蟲防治領(lǐng)域,防治螞蟻、白蟻、蒼蠅和蟑螂等。葉面處理和種子處理均可[15]。
巴斯夫已經(jīng)向美國、加拿大、墨西哥、澳大利亞、印度等國申請登記溴蟲氟苯雙酰胺,2020年或?qū)⑸鲜小?/p>
據(jù)Phillips McDougall預(yù)測,雙酰胺類殺蟲劑仍將領(lǐng)漲殺蟲劑市場,其2016—2021年的復(fù)合年增長率將大于5.8%。
新煙堿類殺蟲劑在將自己締造成為全球第一大類殺蟲劑的同時,又承受著來自以歐盟為首的多個國家和地區(qū)的禁限用風(fēng)潮。
20世紀(jì)90年代以來,新煙堿類殺蟲劑得到了快速發(fā)展,是目前防治粉虱、飛虱、蚜蟲等刺吸式口器害蟲最有效的一類藥劑,同時也是抗性治理領(lǐng)域的重要工具。
煙堿乙酰膽堿受體(nAChR)是殺蟲劑的重要靶標(biāo),新煙堿類殺蟲劑多為nAChR激動劑。
1991年,第1個新煙堿類殺蟲劑吡蟲啉上市,開創(chuàng)了殺蟲劑發(fā)展的新紀(jì)元,并一路領(lǐng)跑市場。8年后的1999年,噻蟲嗪進(jìn)入市場,兩產(chǎn)品共同創(chuàng)造了新煙堿類殺蟲劑的輝煌。2011年,噻蟲嗪超越了吡蟲啉,并一直以微弱優(yōu)勢領(lǐng)軍市場。
然而,近年來,新煙堿類殺蟲劑被“高蜂毒”糾纏不清,尤其在歐洲地區(qū),禁限用管理措施接連出臺。
針對煙堿乙酰膽堿受體這一重要靶標(biāo),開發(fā)低蜂毒的產(chǎn)品,成為農(nóng)藥行業(yè)迫切研究的新課題。陶氏益農(nóng)的氟啶蟲胺腈、拜耳的氟吡呋喃酮、杜邦的三氟苯嘧啶先后上市,它們對蜜蜂的毒性顯著低于新煙堿類殺蟲劑中的龍頭產(chǎn)品。
一方面,噻蟲嗪和吡蟲啉等“高蜂毒”產(chǎn)品統(tǒng)領(lǐng)市場,另一方面,氟啶蟲胺腈、氟吡呋喃酮、三氟苯嘧啶等先后加盟。煙堿乙酰膽堿受體作用劑在市場需求和高蜂毒的博弈中負(fù)重前行[18]。
2016年,新煙堿類殺蟲劑的銷售額為30.00億美元,同比下降0.3%,占164.59億美元殺蟲劑銷售額的18.2%,占全球農(nóng)藥市場的5.3%[2]。2009—2016年,該類殺蟲劑的復(fù)合年增長率為3.2%。
目前上市的新煙堿類殺蟲劑主要有7個,其中前六大品種的銷售額均超1.00億美元,噻蟲嗪和吡蟲啉更是突破了10.00億美元。新煙堿類殺蟲劑的產(chǎn)品信息見表3。
表3 新煙堿類殺蟲劑的產(chǎn)品信息[2]
近年來,新煙堿類殺蟲劑市場總體維穩(wěn),但有一些品種增長良好,2011—2016年復(fù)合年增長率跑贏該類產(chǎn)品(+0.5%)的有啶蟲脒(+4.0%)、噻蟲啉(+6.0%)、烯啶蟲胺(+23.9%)等。在中國水稻上的使用增加,對烯啶蟲胺的市場增長貢獻(xiàn)最大。
目前正在研發(fā)的新煙堿類殺蟲劑主要有明治制果的flupyrimin(開發(fā)代號ME5382)。該品種主要用于水稻,防治稻飛虱和螟蟲等,并能防治對現(xiàn)有殺蟲劑(包括吡蟲啉等)產(chǎn)生抗性的害蟲,而且對傳粉昆蟲安全性較高,對蜜蜂毒性較低。該品種已在日本申請登記,預(yù)計將于2019年上市[18]。
新煙堿類殺蟲劑可能會引起蜂群崩潰癥;并有神經(jīng)毒性,可能導(dǎo)致智力障礙等。因此,全球多個國家或地區(qū)對新煙堿類殺蟲劑采取了禁限用措施[19]。
從2013年12月1日起,歐盟對吡蟲啉、噻蟲嗪和噻蟲胺實施限用政策。2018年4月,歐盟成員國通過投票表決,禁止噻蟲嗪、吡蟲啉、噻蟲胺在戶外使用,僅限用于永久性溫室。
作為歐盟第一大農(nóng)業(yè)國,法國對新煙堿類殺蟲劑的管控更加嚴(yán)苛。法國自2018年9月1日起,禁止銷售與使用噻蟲胺、吡蟲啉、噻蟲嗪、噻蟲啉、啶蟲脒等5種新煙堿類殺蟲劑。
在巴西,新煙堿類殺蟲劑在棉花花期的葉面應(yīng)用已遭到禁止;在加拿大的部分地區(qū),新煙堿類殺蟲劑也遭到限用;我國正在開展新煙堿類殺蟲劑對蜜蜂慢性和迷向影響的試驗研究,以評估該類產(chǎn)品對蜜蜂的風(fēng)險。
由表4可見,噻蟲嗪、吡蟲啉、噻蟲胺、呋蟲胺和烯啶蟲胺皆對蜜蜂高毒,噻蟲啉對蜜蜂低毒,啶蟲脒對蜜蜂的毒性比噻蟲啉稍高。新上市的3個煙堿乙酰膽堿受體作用劑對蜜蜂的毒性雖然比噻蟲嗪低很多,但其中的氟啶蟲胺腈和三氟苯嘧啶仍對蜜蜂高毒,而氟吡呋喃酮對蜜蜂的毒性很低[18]。
表4 煙堿乙酰膽堿受體作用劑對蜜蜂的毒性及在歐盟的登記情況[19-21]
氟啶蟲胺腈、氟吡呋喃酮、三氟苯嘧啶雖都作用于煙堿乙酰膽堿受體,但都與新煙堿類殺蟲劑分在不同的亞組。
IRAC將煙堿乙酰膽堿受體作用劑歸為第4組,組內(nèi)共有11個化合物,分屬于5個亞組。4A亞組包括:啶蟲脒、噻蟲胺、呋蟲胺、吡蟲啉、烯啶蟲胺、噻蟲啉和噻蟲嗪;4B亞組:煙堿;4C亞組:氟啶蟲胺腈;4D亞組:氟吡呋喃酮;4E亞組:三氟苯嘧啶[17]。
4.4.1 氟啶蟲胺腈(sulfoxaflor)
氟啶蟲胺腈是由陶氏益農(nóng)研發(fā)的亞砜亞胺類殺蟲劑中的第1個化合物,為nAChR激動劑,但與新煙堿類等殺蟲劑無交互抗性。
氟啶蟲胺腈廣譜、高效、速效,持效期長,提供胃毒和觸殺作用,并擁有內(nèi)吸傳導(dǎo)性和滲透作用。其用于谷物、棉花、馬鈴薯、玉米、水稻、大豆、果樹、蔬菜、梨果、油菜、葡萄、草坪和觀賞植物等,防治同翅目、半翅目等害蟲,如蚜蟲、薊馬、飛虱、粉虱、木虱、葉蟬、介殼蟲、盲蝽蟓等。有效成分用藥量為12~150 g/hm2[18]。
氟啶蟲胺腈于2012年上市,目前已在40多個國家登記和上市,包括韓國、巴拿馬、印度尼西亞、危地馬拉、中國、美國、加拿大、澳大利亞、越南、新西蘭等。
2016年,氟啶蟲胺腈的銷售額為1.05億美元[2],同比增長31.3%。陶氏杜邦預(yù)計,氟啶蟲胺腈的年峰值銷售額將突破4.00億美元。
4.4.2 氟吡呋喃酮(flupyradifurone)
在新煙堿類殺蟲劑開發(fā)中,拜耳的參與度最高。為了解決該類殺蟲劑對蜜蜂的毒性問題,拜耳開發(fā)了對蜜蜂安全的新型丁烯酸內(nèi)酯類化合物——氟吡呋喃酮。
氟吡呋喃酮也為nAChR激動劑,但與新煙堿類殺蟲劑幾乎沒有或沒有交互抗性。其高效、速效、持效,具有內(nèi)吸、觸殺、胃毒和滲透作用,對環(huán)境友好,毒性低。其主要用于蔬菜、馬鈴薯、番茄、黃瓜、西瓜、果樹、咖啡、可可、棉花、大豆等,防治刺吸式口器害蟲,如蚜蟲、粉虱、木虱、葉蟬、介殼蟲、甲蟲、潛葉蠅、粉蚧、軟蚧、柑橘木虱、象甲和薊馬等。有效成分用藥量為50~200 g/hm2[18]。
長期以來,拜耳對基于氟吡呋喃酮的產(chǎn)品進(jìn)行了廣泛的試驗,使用了高度吸引蜜蜂的作物作為供試作物。結(jié)果表明,氟吡呋喃酮對蜜蜂低毒。它是所有11個煙堿乙酰膽堿受體作用劑中,對蜜蜂接觸毒性(LD50值>200 μg/蜂)最低的化合物[21]。
2014年,氟吡呋喃酮上市。目前登記和上市的國家主要包括:洪都拉斯、危地馬拉、多米尼加、哥斯達(dá)黎加、美國、墨西哥、尼加拉瓜、加拿大、澳大利亞、中國等。
氟吡呋喃酮尚處于市場開發(fā)的早期階段,2016年的銷售額為500萬美元[2]。
4.4.3 三氟苯嘧啶(triflumezopyrim)
三氟苯嘧啶是杜邦歷時10年研發(fā)、專為亞太地區(qū)打造的新型介離子類殺蟲劑。在所有煙堿乙酰膽堿受體作用劑中,三氟苯嘧啶是唯一一個抑制劑,而非激活劑。其廣譜、高效、內(nèi)吸、滲透、持效,用量低,適用于水稻、棉花、玉米和大豆等,防治同翅目、鱗翅目等害蟲。葉面噴霧、土壤處理均可[18]。
圖1 三氟苯嘧啶的結(jié)構(gòu)式
陶氏杜邦首先將三氟苯嘧啶開發(fā)用于水稻,防治飛虱、葉蟬等。該產(chǎn)品對各種稻飛虱都有較好的防效,能高效持久防治若蟲和成蟲,持效期比同類產(chǎn)品長7~10 d。
三氟苯嘧啶對環(huán)境友好,微毒、低殘留,對蜘蛛、寄生蜂、黑肩綠盲蝽等天敵影響極小,對傳粉昆蟲無不利影響。
2017年1月7日,杜邦96%三氟苯嘧啶原藥和10%三氟苯嘧啶懸浮劑(商品名佰靚瓏)在我國獲準(zhǔn)登記;2018年8月21日,諾普信等3家國內(nèi)企業(yè)登記了基于三氟苯嘧啶的3個復(fù)配產(chǎn)品[5]。
陶氏杜邦已向全球主要水稻種植國申請登記三氟苯嘧啶,目前已在印度、中國、新加坡、菲律賓等國取得登記,美國即將作出登記決定;未來,三氟苯嘧啶還將靶標(biāo)馬來西亞、印度尼西亞、日本、越南、泰國、韓國和我國臺灣等市場[18]。
三氟苯嘧啶尚處于市場開發(fā)早期,2016年的銷售額為100萬美元[2]。陶氏杜邦預(yù)計,三氟苯嘧啶的年峰值銷售額將突破1.50億美元。
據(jù)Phillips McDougall預(yù)測,新煙堿類殺蟲劑市場中期或?qū)⒈3址€(wěn)定,2021年的銷售額預(yù)計為30.21億美元,2016—2021年的復(fù)合年增長率為0.1%[2]。
琥珀酸脫氫酶抑制劑(SDHI)類殺菌劑熱度不減。巴斯夫的氟唑菌酰胺連續(xù)2年高居榜首;先正達(dá)的苯并烯氟菌唑以超過30%的增長率逼近啶酰菌胺;最新上市的氟唑菌酰羥胺更是引發(fā)全球關(guān)注。
2011—2017年,共有7個SDHI類殺菌劑上市;還有5個吡唑酰胺結(jié)構(gòu)的殺菌劑正在開發(fā)。這些產(chǎn)品將成為推動SDHI類殺菌劑進(jìn)一步增長的新生力量。
2016年,SDHI類殺菌劑的銷售額為16.91億美元,同比增長7.3%,占152.68億美元殺菌劑市場的11.1%,占全球農(nóng)藥市場的3.0%[2]。2009—2016年,SDHI類殺菌劑的復(fù)合年增長率高達(dá)22.4%,7年間市場增長了3倍有余(+310.4%)。
在SDHI類殺菌劑中,最新上市的品種市場增長更快。然而,因為它們往往在2011年之后上市,所以還無法計算其2011—2016年的復(fù)合年增長率。即便如此,仍有多個產(chǎn)品展示了非常高的復(fù)合年增長率,如聯(lián)苯吡菌胺(+23.2%)、氟唑環(huán)菌胺(+67.0%)、吡噻菌胺(+40.4%)、吡唑萘菌胺(+32.0%)等。表5列出SDHI類殺菌劑主要品種信息。
表5 SDHI類殺菌劑的品種信息[2]
5.2.1 氟唑菌酰胺(fluxapyroxad)
2015年,氟唑菌酰胺(商品名Xemium)取代啶酰菌胺,成為SDHI類殺菌劑中的領(lǐng)軍產(chǎn)品。氟唑菌酰胺高效、廣譜、持效、選擇性強(qiáng),具有優(yōu)異的內(nèi)吸傳導(dǎo)性,預(yù)防和治療作用兼?zhèn)?。其主要用于谷物、大豆、玉米、棉花、油菜、果樹、蔬菜、甜菜、花生、草坪和特種作物等,防治由殼針孢菌、灰葡萄孢菌、絲核菌、白粉菌、柄銹菌、尾孢菌、核腔菌等引起的病害。有效成分用藥量為100~200 g/hm2[22]。
在氟唑菌酰胺上市的多個復(fù)配產(chǎn)品中,配伍品種包括:氟環(huán)唑、吡唑醚菌酯、苯醚甲環(huán)唑、氟環(huán)唑+吡唑醚菌酯、吡唑醚菌酯+甲霜靈等。
2012年,氟唑菌酰胺上市。巴斯夫計劃將其引入世界上70多個國家,用于100多種作物。氟唑菌酰胺現(xiàn)已在絕大多數(shù)主要市場取得登記和上市。
氟唑菌酰胺上市以來,銷售額逐年遞增,2016年增至4.10億美元,2012—2016年的復(fù)合年增長率為44.1%[2]。其中,谷物和大豆市場分別占其總市場的50.1%和31.3%。巴斯夫預(yù)測氟唑菌酰胺的年峰值銷售額將達(dá)6.00億歐元。
5.2.2 苯并烯氟菌唑(benzovindiflupyr)
苯并烯氟菌唑(商品名Solatenol)由先正達(dá)研發(fā),是SDHI類殺菌劑中最重要的產(chǎn)品之一。其廣譜、高效、持效,主要用于大豆、棉花、谷物、玉米等,防治葉面病害和土壤病原菌,尤其對小麥葉枯病、全蝕病、基腐病、白粉病,花生黑斑病,玉米小斑病、灰霉病,大豆亞洲銹病等防效突出[22]。
2013年,苯并烯氟菌唑上市;2014年,先正達(dá)在巴西登記和上市了Elatus(苯并烯氟菌唑+嘧菌酯),主要用于大豆。Elatus上市首年,銷售額即突破4.00億美元,年峰值銷售額將超10.00億美元。先正達(dá)還開發(fā)了苯并烯氟菌唑與丙硫菌唑的復(fù)配產(chǎn)品等。
2016年,苯并烯氟菌唑的全球銷售額為3.00億美元,同比增長30.4%[2]。其中,用于大豆上的銷售額為2.15億美元,占其總市場的71.7%[6]。
5.2.3 氟唑菌酰羥胺(pydiflumetofen)
氟唑菌酰羥胺(商品名Adepidyn)是先正達(dá)繼吡唑萘菌胺、氟唑環(huán)菌胺、苯并烯氟菌唑之后上市的第4個SDHI類殺菌劑。其高效、廣譜,適用于谷物、玉米、大豆、油菜、蔬菜、果樹、特種作物、草坪、觀賞植物等,防治鐮刀菌、尾孢菌、葡萄孢菌、鏈格孢菌等許多病原菌引起的病害;有效成分用藥量為30~200 g/hm2[9]。
據(jù)先正達(dá)介紹,氟唑菌酰羥胺對多種作物上葉斑?。ㄈ绾职卟?、黑斑病和黑星病等)和白粉病防效卓越。其還能高效防治多種難治病害,如赤霉病、灰霉病、菌核病和靶斑病等。
2017年,氟唑菌酰羥胺在阿根廷首先上市。2018年5月23日,先正達(dá)基于氟唑菌酰羥胺的17個產(chǎn)品在美國取得登記[23];其系列產(chǎn)品也已在加拿大獲準(zhǔn)登記。氟唑菌酰羥胺在歐盟的登記仍懸而未決;在中國已開展登記試驗。
先正達(dá)亦已向美國、加拿大、澳大利亞等國申請登記基于氟唑菌酰羥胺的殺菌種子處理劑Saltro。該產(chǎn)品對油菜黑脛病、大豆猝死綜合癥、水稻惡苗病等均有卓越防效[15]。
先正達(dá)預(yù)測,氟唑菌酰羥胺的年峰值銷售額將突破7.50億美元。它是SDHI類殺菌劑中最具市場價值的產(chǎn)品之一。
目前正在開發(fā)的SDHI類殺菌劑主要有意賽格和富美實共同開發(fā)的fluindapyr(開發(fā)代號IR9792、F9990)等。該品種主要用于谷物、大豆、水稻、堅果樹、油菜、玉米和葡萄等,有效成分用藥量為60 g/hm2。預(yù)計將于2020年上市[22]。
另外,pyraziflumid(開發(fā)代號NNF-0721,日本農(nóng)藥)、pyrapropoyne(開發(fā)代號NC-241、A1664,日產(chǎn)化學(xué))、isoflucypram(開發(fā)代號BCS-CN88460,拜耳)和inpyrfluxam(開發(fā)代號S-2399,住友化學(xué))均在研發(fā)中[22]。它們的分子中都含有吡唑酰胺基團(tuán),作用機(jī)理可能與SDHI類殺菌劑一樣,這一點還有待進(jìn)一步證實。
近年來,SDHI類殺菌劑市場大幅增長,引發(fā)全球高度聚焦。未來幾年,該類產(chǎn)品仍具備大幅增長的潛力。據(jù)Phillips McDougall預(yù)測,2021年,SDHI類殺菌劑的銷售額將達(dá)21.44億美元,2016—2021年的復(fù)合年增長率為4.9%[2]。
“熱點產(chǎn)品”遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是文中五大類產(chǎn)品所能涵蓋的,像三唑類殺菌劑氯氟醚菌酯(mefentrifluconazole,商品名Revysol)、擁有“奇葩”化學(xué)結(jié)構(gòu)的全新卵菌綱殺菌劑氟噻唑吡乙酮(oxathiapiprolin)、合成激素類除草劑氯氟吡啶酯(florpyrauxifen)、生物源殺蟲劑雙丙環(huán)蟲酯(afidopyropen)、全新化學(xué)結(jié)構(gòu)的殺線蟲劑tioxazafen(商品名NemaStrike)、在中國市場很受歡迎的殺螨劑乙唑螨腈(商品名寶卓)等,這些產(chǎn)品也備受市場關(guān)注??傊毦咛卣鞯倪@些產(chǎn)品的上市,將提升市場活力,激發(fā)市場潛能,為農(nóng)藥市場打造新的增長極。