异恶唑草酮组成结构、作用功能详解

异噁唑草酮（isoxaflutole）为拜耳作物科学公司于1992年发现、开发和生产的芽前和芽后异噁唑酮类除草剂，1995年在英国布莱顿会议上首先报道，主要用于玉米和甘蔗田禾本科杂草和阔叶杂草，属于对羟基苯基丙酮酸双氧化酶（HPPD）抑制剂类除草剂。该化合物对玉米、甘蔗、甜菜等安全，对环境、生态的相容性和安全性极高。广泛用于芽前或芽后早期防除玉米、甘蔗和甜菜等作物，可防除50多种禾本科杂草和阔叶杂草，用药量75～140 g/ha，如与其他有效成分混用，可以扩大防治谱，不会对下茬作物产生影响。

图 1 异噁唑草酮结构式

1异噁唑草酮进展和市场

异噁唑草酮异噁唑草酮经过20多年的上市，市场也趋于成熟，尤其在玉米田除草方面，已经长期占据着玉米田除草剂和HPPD抑制剂市场中第二的位置，成为取代酰胺类除草剂，以及莠去津等重要的除草剂品种之一。

1.1 异噁唑草酮进展

1996年异噁唑草酮首先在加勒比海的牙买加上市，商品名Merlin®（75g/kg异噁唑草酮WG），并在同年于阿根廷上市，用于玉米田；后在哥伦比亚和巴拉圭取得登记，用于玉米、甘蔗和甜菜作物。其后在西班牙、意大利、捷克、罗马尼亚和斯洛伐克等国取得登记。1998年异噁唑草酮在

美国首次登记，用于玉米，但由于使用方式的问题，对部分玉米对玉米造成了药害。为此美国修改了异噁唑草酮的应用方式，并发布了混配指南。1999年在加拿大、印度尼西亚、俄罗斯、泰国、越南等国上市，用于玉米，商品名Balance®（百农思，480g/L异噁唑草酮SC）。2006年杜邦公司开发出了安全剂双苯噁唑酸（isoxadifen-ethyl），与异噁唑草酮在玉米田除草剂复配使用。2007年拜耳公司在英国以Cadou Star®为商品名推出异噁唑草酮，用于饲料及粮食玉米。2011年拜耳和先正达公司达成协议，共同开发耐HPPD抑制剂除草剂大豆市场。

除此之外，异噁唑草酮也作为甘蔗田的除草剂品种，在2013年全球甘蔗田用除草剂销售额中，异噁唑草酮位列第3位（前2位分别为环嗪酮和甲磺草胺）。2016年巴西农化市场在十大甘蔗用农药品种销售额中异噁唑草酮位居第6位。近年来随着具有抗异噁唑草酮性状的转基因植物的逐渐投放，异噁唑草酮的市场再次迎来春天。异噁唑草酮主要用于玉米、甘蔗和果蔬等作物，2016年其在玉米上销售额为1.41亿美元，占其全球市场的64%；在甘蔗上销售额为0.41亿美元，占其全球市场的18.6%；其他果蔬（823万美元）、棉花（298万美元）、谷物（40万美元）田也有少量使用。

在国内到2013年异噁唑草酮尚未在中国登记，直到2014年3月17日专供出口的上虞颖泰精细化工公司98%异噁唑草酮原药获得农业部药检所临时批准登记。目前，异噁唑草酮在中国的登记产品已有19个，其中包

括拜耳股份公司的97.2%异噁唑草酮原药及26%噻酮·异噁唑悬浮剂，防除玉米田一年生杂草。江苏中旗、上虞颖泰、江苏省激素所也登记了异噁唑草酮原药等。国内企业登记的异噁唑草酮制剂产品中，既有单剂，也有与莠去津、环丙磺酰胺、苯草醚、三嗪茚草胺、氟噻草胺、特丁津、2,4-滴异辛酯+乙草胺、硝磺草酮+莠去津、噻酮磺隆+环丙磺酰胺等的复配产品。

1.2 异噁唑草酮市场

异噁唑草酮自1996年上市后销售额增长很快，1998年销售额为0.63亿欧元，1999年为0.75亿欧元。2001年异噁唑草酮完成了1亿美元销售额，2003年增至1.20亿美元。其后几年销售额处于徘徊状态，2008年全球销售额为1.10亿美元，2009年为1.05亿美元。2010年迅速上升至1.75亿美元，但2011年略有下降也达到1.65亿美元（其中拜耳公司为1.50亿美元，占90.9%）。2012年其全球销售额又升至新高为1.90亿美元，从2007年～2012年平均销售额增长率达16.1%。2014年全球销售额跨入2亿美元行列（为2.40亿美元），同时位居HPPD抑制剂类除草剂品种销售额并列第2位（第1位为硝磺草酮为6.7亿美元）。

近年来，异噁唑草酮在玉米田市场不仅受到硝磺草酮的竞争，而且还受到几款新颖性强的玉米田除草剂产品如环磺酮（2014年为2.40亿美元）、氟噻草胺（2014年为2.05亿美元）、甲酰氨基嘧磺隆（2014年为1.35亿美元）和苯噻草酮（2014年为0.85亿美元，2018年为1.09亿美元）的竞争和冲击下，2016年全球销售额稍有下降为2.20亿美元（仍位居

HPPD抑制剂类除草剂品种第2位，环磺酮为2.10亿美元），从2011年～2016年复合年增长率为5.9%。2018年全球销售额继续增至新高为2.58亿美元，2019年又增至历史最高为2.65亿美元，从2001年～2019年复合年增长率达5.6%，表明该产品成长性是非常好的。

异噁唑草酮在目前最重要的市场在美国和巴西，各占该产品的25%的市场份额；罗马尼亚约占10%的市场份额；此外，还在法国、意大利、西班牙、德国、英国、俄罗斯、斯洛伐克、澳大利亚、阿根廷、巴拉圭、哥伦比亚、加拿大、中国、印度尼西亚、泰国、越南等许多国家销售。其在玉米市场保持着难以动摇的市场地位，在HPPD抑制剂类除草剂市场中也占据第2的位置（2019年环磺酮全球销售额为2.45亿美元）。

2异噁唑草酮作用机理和特点

2.1 异噁唑草酮作用机理

异噁唑草酮是HPPD抑制剂类除草剂的重要一员，HPPD抑制剂类除草剂通过催化对羟基苯基丙酮酸进行氧化脱羧作用转化为尿黑酸，然后尿黑酸甲基化与异戊烯化，形成生物氧化反应中所需的类异戊二烯醌，如质体醌。异噁唑草酮对HPPD抑制是由于八氢番茄红素去饱和酶辅因子质体醌耗尽，导致对（由于保护光合作用）类胡萝卜素的合成受抑制，破坏叶绿素的形成，因而杂草产生白化效应，导致植株死亡。

异噁唑草酮本身无活性，经植物的根部和叶面吸收，通过韧皮部与木质部传输至整个植株，其噁唑环迅速裂解，形成二酮腈起杀草作用。其后二酮腈在杂草植株内进一步缓慢代谢为无活性的苯甲酸，而在玉米体内此种代谢作用迅速，故不伤害玉米，这是其选择性的基础。虽然，异噁唑草酮本身无活性，但在使用中它却优于二酮腈，这是由于它被杂草吸收及在植株内积累均显著优于二酮腈，这与两者的物理化学性质特性有关。

异噁唑草酮的亲脂性强，在植株内比二酮腈分布更迅速；它在土壤中被吸收数量比二酮腈要高5～6倍，而二酮腈的物体态是阴离子，而在土壤中pH，比起非离子态的异噁唑草酮更易降低其对根的吸收。与在植株体内一样，异噁唑草酮在土壤中也会迅速转变为生物活性代谢物二酮腈。通常pH、温度和湿度会影响其代谢速度，随pH、温度和湿度的上升，代谢速度加快。

2.2 特点

（1）内吸传导作用：异噁唑草酮是一种有机杂环类选择性内吸型面前除草剂，主要经由杂草幼根吸收传导后引起杂草白化失绿致死亡起作用，并能在植株和土壤中能快速代谢。

（2）应用作物多，防治杂草谱宽：异噁唑草酮广泛用于芽前或芽后早期防除玉米、甘蔗、甜菜、果蔬、棉花、谷物等作物田。可防除50多种禾本科杂草和阔叶杂草。