近年來,我國農藥創制能力得到了很大的提升,據有關媒體報道,2020年至今,共有41個農藥品種獲得國際標準化組織(ISO)農藥通用名技術委員會批準或臨時批準的英文通用名。

其中,中國創制品種有20個,幾乎占據了半壁江山。在這20個農藥創制品種中,除草劑有雙唑草酮、環吡氟草酮、苯唑氟草酮、三唑磺草酮、氟草啶、氟氯氨草酯、氟砜草胺、溴噁草松、氟嘧啶草醚、吡唑喹草酯、喹草酮共11個品種,占了創制農藥品種一半以上,而這其中防除水稻田雜草的有三唑磺草酮、氟砜草胺、氟嘧啶草醚、吡唑喹草酯占了新創制除草劑品種的近一半,可見大家對水稻除草劑品種研發的重視。

我國稻田雜草種類很多,一直是水稻重要的生物災害也是影響水稻產量和品質的重要因素。據統計,我國每年因雜草而直接導致的稻谷損失高達1000萬噸,平均損失率超過了15%。隨著土地流轉規模化經營程度提高,精細耕作水平的下降,農業措施控草效果難以落實,封閉除草效果下降；直播稻面積的擴大,有利于雜草的發生；莖稈禁燒,土壤種子庫雜草種子越來越大；機械跨區作業；雜草抗藥性增強等因素,雜草為害日趨嚴重,且嚴重田塊往往形成逐年加重的惡性循環。尤其是稗草、千金子等禾本科雜草,損失越來越大,嚴重田塊甚至因草荒而絕收。

在水稻禾本科雜草莖葉除草劑市場防除稗草一直沿用的除草劑產品有二氯喹啉酸、雙草醚、五氟磺草胺、噁唑酰草胺等,防除千金子常用的除草劑有氰氟草酯、噁唑酰草胺等。使用之初,這些藥劑對稗草、千金子等靶標雜草效果都很好,如1990年代二氯喹啉酸對稗草效果顯著。其后,五氟磺草胺對水稻安全,對稗草高效,成為水稻田經典的除草劑。然而,目前稗草、千金子對這類藥劑的抗性普遍存在,甚至十分嚴重。

2022年全國農業技術服務推廣中心監測顯示,從全國7省21縣(市、區)稻田中采集稗草種群118～123個,對五氟磺草胺抗性種群占比為78.5%、高抗種群占比為28.9%,對二氯喹啉酸抗性種群占比為86.6%、高抗種群占比為23.5%,對氰氟草酯抗性種群占比為64.4%,高抗種群占比為5.1%,對噁唑酰草胺抗性種群占比為3.2%,與2021年相比,高抗種群占比增加,抗性呈持續上升趨勢。從全國4省9縣(市、區)稻田中采集千金子種群55個,對氰氟草酯抗性種群占比為85.5%,江蘇、浙江高抗種群占比均超過65%；采集千金子種群44個,對噁唑酰草胺抗性種群占比為65.9%,浙江、江蘇高抗種群占比分別為20.0%、9.1%。與2021年相比,高抗種群占比顯著升高,抗性發展速度快,抗性持續上升風險較高。2021年張昊等科研人員(安徽省農科院植保所)研究發現,安徽省主要稻區稗草對主要除稗劑二氯喹啉酸、雙草醚、五氟磺草胺、噁唑酰草胺的抗性頻率分別為34.8%、21.7%、13.7%、9.8%,且出現同時對多種除稗劑具有抗性的多抗性種群。

因此,在農藥新產品創制、推廣中,這類除草劑備受關注,市場活躍。如已獲批準或臨時批準英文通用名的11個除草劑產品中,可用于稻田防除稗草或千金子的有三唑磺草酮、氟砜草胺、氟嘧啶草醚、吡唑喹草酯。筆者根據現有資料,結合近年試驗、示范應用體會,對相關產品作簡要總結以饗讀者。

三唑磺草酮

三唑磺草酮是清原農冠自主開發的新型除草劑,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。

據王恒智、王豪等科研人員報道,采用溫室盆栽法研究,三唑磺草酮對不同葉齡水稻具有較高的安全性,在有效成分24g/畝的劑量下,對2葉期以后的水稻干重抑制率為0%；其除草活性與稗草的葉齡顯著相關,其中2～3葉期的稗草最為敏感,有效成分2g/畝的三唑磺草酮,對其干重抑制率為95%～98%；三唑磺草酮具有一定的耐雨水沖刷能力,藥后降雨間隔達到8小時以上,其除草活性與藥后降雨間隔時間無顯著相關性。為發揮最大藥效,建議使用應選擇在水稻2葉期以后至稗草2～4葉期,晴朗天氣,氣溫高于20℃的情況下施藥,如藥后8小時以內遇降雨天氣則需進行補噴。

三唑磺草酮用于水稻移栽田和直播田,對3葉期粳稻和4葉期秈稻安全。三唑磺草酮對稗草、千金子有較高活性,且與當前稻田常用除草劑如氰氟草酯、五氟磺草胺和二氯喹啉酸等,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。

2020年1月,江蘇清原農冠雜草防治有限公司三唑磺草酮95%原藥、6%可分散油懸浮劑,以及28%敵稗.三唑磺草酮(25%敵稗+3%三唑磺草酮)可分散油懸浮劑在我國取得登記。商品名稻裕R、稻谷盈R、賽丹R等。其中,6%三唑磺草酮可分散油懸浮劑登記用于防除水稻田稗草,在直播水稻田,該制劑用藥量為115~150毫升/畝；在移栽水稻田,東北地區的制劑用藥量為200～250毫升/畝,其他地區的制劑用藥量為150～180毫升/畝。

2021年,清原農冠正式發布了稻裕R/稻谷盈R的全新市場定位,即稻裕R/稻谷盈R混用丙草胺,用于粳稻田“二封殺窗口期”,一次性解決水稻田抗性稗草、千金子,并抑制后續雜草出土,提高除草效率。

2022-2023年,筆者跟蹤了部分三唑磺草酮(稻裕)防除千金子的應用結果,表現作用速度快、防除效果好,對水稻較安全。同時,在防除大齡千金子(補除)上也進行了示范,示范水稻類型為直播雜交秈稻,施藥時間2023年6月20日,在千金子4～6葉期使,6%三唑磺草酮可分散油懸浮劑每畝用量提高到400毫升對水25千克,排干田水后均勻噴霧,藥后3天回水。藥后3～5天千金子葉片白化、披垂、軟腐,7～9天基本全部死亡,防效在95%以上,僅在局部高密度區域有少數株恢復生長(估計是噴藥時植株在下部,觸藥量偏少),而每畝30%氰氟草酯可分散油懸劑(OD)160毫升處理和每畝40%噁唑.氰氟乳油(EC)110毫升處理,防效僅40%～60%,差異較大。但用量提高后,對水稻生長抑制作用明顯,藥后10天表現為植株矮化、株型松散、分蘗減少,其后逐漸恢復生長。在大齡千金子補除時,6%三唑磺草酮的安全性、經濟用量,還待進一步試驗。

氟砜草胺

氟砜草胺是清原農冠自主研發的最新一代HPPD抑制劑類水稻田除草劑,商品名稻普瑞R。能有效防治稗草、馬唐、千金子和部分闊葉類、莎草科雜草,兼具莖葉、土壤活性。和其他HPPD抑制劑類除草劑不同的是,它對水稻極其安全,對粳稻、秈稻安全性沒有差異,對不同齡期的水稻安全。

2023年7月,清原作物科學在湖南省沅江市開展了“新一代安全、高效、廣譜HPPD抑制劑類除草劑氟砜草胺及其系列產品水直播稻田除草示范”項目,據湖南省農學會組織中國農業科學院植物保護研究所、湖南省農業科學院、沈陽農業大學、山東省農業科學院植物保護研究所、全國農業技術推廣服務中心、湖南省植保植檢站有關專家現場考察報道,氟砜草胺單劑(稻普瑞)施藥后6天,雜草全株白化,施藥后28天,對稗草、千金子、異型莎草等雜草總防效達98%以上,高于對照藥劑五氟磺草胺、40%氰氟草酯25～28個百分點,且氟砜草胺在水稻“昱香兩優馥香占”(雜交秈稻)2～3葉期和分蘗期,采用飛防和人工施藥方式,均無藥害癥狀。

2022年4月,氟砜草胺在柬埔寨獲批,完成全球首登。預計2023年將在我國獲得登記,于2024年水稻季上市。

氟嘧啶草醚

氟嘧啶草醚是江蘇常州市信德農業科技有限公司以雙草醚為先導化合物創制的嘧啶水楊酸結構除草劑,由江蘇省農用激素工程技術研究中心有限公司進行產業化開發。

氟嘧啶草醚為乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制劑類除草劑,通過抑制ALS合成酶活性,造成支鏈氨基酸合成受阻,進而影響蛋白質合成,導致植株死亡。

許江巖等科研人員采用土壤噴霧法,莖葉噴霧法和葉片涂抹法,測定了氟嘧啶草醚的作用方式和對水稻的安全性,結果顯示,嘧啶草醚可以通過稗草葉片、葉鞘和根系吸收而發揮殺草活性,但不能通過芽鞘吸收,對水稻安全性較高。

氟嘧啶草醚具有選擇性,用于水稻可防除稗草、紅腳稗、雙穗雀稗、稻稗等多種禾本科雜草及闊葉雜草。潘以樓等科研人員用雙草醚作為對照藥劑,在室內測定了6種稻田雜草對氟嘧啶草醚的敏感性。結果顯示,氟嘧啶草醚對禾本科雜草千金子、稗的活性稍高于雙草醚,對鱧腸、碎米莎草、丁香蓼和鴨舌草的活性稍低于雙草醚。

氟嘧啶草醚對環境友好、低毒,可作為水稻田替代或輪換使用的新除草劑品種,在水稻生產上具有一定應用價值。但需要注意的是,其與該類除草劑其他品種相似,作用靶標較為單一,實際應用中應注意避免長期單獨使用。目前,氟嘧啶草醚尚未獲得我國登記。

吡唑喹草酯

吡唑喹草酯是先達股份以喹唑啉二酮為全新先導結構創制的專利化合物,商品名道清揚R,為HPPD抑制劑類除草劑。吡唑喹草酯具有強內吸傳導性,通過莖葉噴霧防除水稻田雜草,對大齡、高密度雜草也有出色的防效。吡唑喹草酯突破了HPPD抑制劑類除草劑不可在秈稻田安全使用的世界性難題,按照推薦方法使用,對雜交稻、常規秈稻、粳稻、糯稻安全。

吡唑喹草酯與現有的化合物無交互抗性,可以作為抗性管理的替代產品。其對ALS抑制劑、ACCase抑制劑、激素類除草劑產生抗性的禾本科雜草有效,能夠防除抗性千金子、稗草、蟣子草、碎米知風草(亂草)、稻李氏禾、雙穗雀稗等雜草。

2021年,沈井東、邱麗國等科研人員在上海川東農場開展了吡唑喹草酯防除大齡千金子試驗,試驗水稻品種為南粳9108,于5月27日移栽,試驗在7月12日(栽后45天)進行,施藥時水稻10.5葉,千金子10葉左右,有3～4個分蘗；每畝用5%吡唑喹草酯懸浮劑200毫升,對水30千克均勻噴霧；藥后24小時復水3～5cm,并保水4～5天,之后按照正常水層進行管理。結果表明,每畝5%吡唑喹草酯可分散油懸浮劑200mL,在水稻拔節孕穗期施用,可以有效防除水稻田抗性千金子,藥后5天千金子葉色褪綠,出現白化癥狀,部分葉片葉尖變枯、發黃；藥后15天,千金子葉片下垂、白化,部分葉片枯黃；藥后28天,千金子整株枯死,鮮重防效和株防效分別達到94.18%和100.00%。施藥后水稻葉色有褪淡現象,藥后15天,對水稻株高、莖蘗數都有一定影響,藥后28天恢復正常。

2023年,在安徽單季稻生產季節,也開展了大量的試驗示范,從反饋的結果看,對千金子防除效果好,對水稻安全,對稗草防除還需要進行混用。2023年7月26-27日,在安徽銅陵,先達股份組織召開了現場觀摩與預上市活動。

目前,吡唑喹草酯正在登記中,有望于2024年推向市場。

苯丙草酮

苯丙草酮同樣是先達股份開發的乙酰輔酶A羧化酶(ACCase)抑制劑類化合物,商品名馬稗克R。與五氟磺草胺、氰氟草酯、噁唑酰草胺、二氯喹啉酸等無交互抗性,可有效防除水稻田對多類型除草劑產生抗性的一年生禾本科雜草,如稗草、千金子、雙穗雀稗等。

2023年,在防除大齡稗草市場,筆者進行了農戶應用性示范和同田對比示范。農戶應用性示范安排了3塊直播單季稻田,時間在7月上旬,防除時稗草較大,密度較高,單株約3～5個分蘗,用量每畝10%馬稗克140毫升+專用助劑80毫升(2組),對水30千克,排干田水后,用背負式電動噴霧器均勻噴霧,藥后10天以上目測效果,3塊田中有1塊田防效約85%左右,其他2塊田約60%左右,結果表明,馬稗克R單用,防除大齡稗草(補除)防效一般。

對比示范設5個處理：①每畝10%馬稗克70毫升+專用助劑40毫升；②每畝10%馬稗克70毫升+專用助劑40毫升+25%噁唑.氰氟EC225毫升；③每畝25%噁唑.氰氟EC400毫升；④每畝10%馬稗克70毫升+專用助劑40毫升+10%雙草醚OD70毫升；⑤空白對照。示范田為直播單季中秈稻,品種為徽兩優粵禾絲苗,于6月14日播種。示范用藥時間為7月12日(播后28天),施藥時水稻為分蘗盛期,分蘗4～8個,平均6個,稗草分蘗1～9,平均4個,生長旺盛,田間稗草密度大。施藥頭天排干田水,每畝對水60斤,用背負式噴霧器均勻噴霧。藥后4天回復深水,藥后13天調查防效。

防除大齡稗草時,處理1、2、3效果都較差,僅對稗草生長有一定的抑制作用,株高略矮,降低10%～23%,莖蘗數略少,減少7.4%～17.7%(表1)；每畝10%馬稗克R70毫升單用株防效6.3%,鮮重防效31.9%,低于每畝25%噁唑.氰氟EC400毫升處理。而與雙草醚混用,效果很好,藥后5天不明顯；藥后7天大部分稗草已經完全枯死,一拔即斷,水稻明顯高于稗草,水稻葉片冠層已經難見稗草葉片；藥后13天,每畝10%馬稗克70毫升+專用助劑40毫升+10%雙草醚OD70毫升處理,株防效達96.9%以上。鮮重防效達99.9%。試驗表明,在補除稗草市場,馬稗克R需要合理混用。預計該藥將在2023年上市。

值得注意的是,筆者在資料查新時發現,在農藥、植保等專業雜志上涉及這些產品的應用技術研究、試驗報告極少,而較多的是一些相對粗放的農戶應用性示范和會議觀摩等市場造勢類活動報道,原因可能是這些企業對于他們自主創新的品種在與農業技術部門合作方面開展規范、專業性的應用試驗不多,技術總結報告少。而外企在新產品開發推廣階段,既注重市場造勢拉動,又非常重視與農業技術部門的合作,如開展廣泛的試驗研究、總結,并有較多的專業論文、總結報告和技術交流活動等,以摸清產品的特性與使用技術,穩步開展產品推廣,這也是農藥從創制至上市階段國內企業與外企著力點不同之處。除草劑產品應用技術要求更高,且區域間雜草種類、水稻類型(品種)、生境、抗性等都有所不同,忽視了產品應用技術專業的、廣泛的試驗探索,并對應用技術進行再開發、總結,或將對產品推廣造成不利的影響。

本文作者為安徽省廣德市農業技術推廣中心