水稻田除草剂双唑草腈

水稻田除草剂双唑草腈(pyraclonil)的研发及其应用

作者：张一宾更新时间：2015-03-04

双唑草腈（pyraclonil）为水稻田用除草剂，系德国先令公司（现为拜耳公司）发现的具有吡唑并吡啶环的新颖结构化合物，于1992年10月12日申请专利（WO9408999）。它对稗草及同时发生的一年生具芒碎米莎草科萤蔺、牛毛毡，阔叶杂草车前状雨久花、陌上菜以及多年的野慈菇、荸荠等广范围杂草有很高的活性。2002年该剂由拜耳公司转让给日本八洲化学工业公司在日本进行

开发，于2007年取得登记，2008年其单剂及混剂在日本商品化，2009年在全球多个国家上市。2010年其销售市场低于0.10亿美元，至2011年该除草剂的销

售额达0.80亿美元。2013年其在日本耕种面积达159.7万hm2的水稻田应用面积比为38.4%，达61.3万hm2，为杀稗草除草剂首位。

1 双唑草腈的理化性质和毒理学

双唑草腈的通用名为pyraclonil（或pyrazogyl），代号AEB 172391。CAS登录号为[158353-15-2]。化学名为1-(3-氯-4,5,6,7-四氢吡唑并[1,5-a]

吡啶-2-基)-5-[甲基(丙-2-炔基)氨基]吡唑-4-腈。结构式如下：

该剂原药为白色固体，熔点93.1～94.6℃。其水中溶解度为50.1 mg/L （20℃），蒸气压1.9×10-7 Pa（25℃）。

双唑草腈对人畜及鱼贝类十分安全，蒸气压低，在水田土壤中半衰期为

6 d，故对环境负荷小。

双唑草腈对雄大鼠急性经口LD50为4,979 mg/kg、雌大鼠1,127 mg/kg；对雌、雄大鼠急性经皮LD50＞2,000 mg/kg。

该剂对鲤鱼LC50＞28 mg/L（96 h），对大型溞EC50为16.3 mg/L （48 h），对水生生物十分安全。

2 双唑草腈的合成路线

双唑草腈有2条合成路线，一是以5-氯戊酰氯和1,1-二氯乙烯为起始原料，经氯化、吡唑环化、环化等反应即可制取（图1）。

或可由以下方法制取：

图1 双唑草腈合成方法（一）

方法二系以2-氰基亚甲基吡喃、水合肼及丙二腈为起始原料，以下法合成（图2）。

图2 双唑草腈合成方法（二）

3 作用特性及杀草谱

鉴于双唑草腈系由德国先令公司（后为安万特公司，继而为拜耳公司）所开发、由日本八洲化学公司所引入，故日本八洲化学公司主要注重于该除草剂的应用研究。

3.1 作用特性

测试表明，双唑草腈具有非常迅速的效果，处理后3～7 d，杂草即呈现枯萎症状；之后，发现因干枯在10～14 d死亡。以稗草和黄瓜进行生化试验发现，该药剂属原卟啉原氧化酶（PPO）抑制剂，估计杂草根部和叶基部为该剂的主要吸收部位。

3.2 杀草谱、杀草叶龄及气温的影响

一般在水田稗草发生初期用双唑草腈进行处理可有效进行防除，同时对多种一年生杂草和多年生杂草也有效。此外，该除草剂对一些对磺酰脲类除草剂具抗性的杂草也有很好的效果。

表1即为1999—2007年日本八洲化学公司试验所获得的双唑草腈的杀草谱。

4 双唑草腈对水稻与杂草间的选择机制

双唑草腈在水稻与杂草间有不同的选择性。认为此选择性与两者对药剂的吸收量，药剂在植物体内的渗透量、在植物体内的渗透性、代谢、分解能力，作用点及反应强度不同等因素有关。同时，据估计根部吸收位置及代谢速率的不同对选择性亦有关。有关正确的作用机制现仍在探索中。

5 对双唑草腈应用的进一步开发

试验表明，双唑草腈对稗草和众多阔叶杂草有很广的杀草谱。据此，该除草剂在早期可以单剂进行处理。此外，除开发的1 kg颗粒剂及1.8%双唑草腈水分散粒剂外，还研发了分别与磺酰脲类、吡唑特、溴丁酰草胺和双环磺草胺等多种除草剂的混配制剂，以能发挥更多、更大的作用。由此，双唑草腈从早期1个公司的2种品种6种剂型发展到目前的21种配方品种，62种剂型。

目前已有7家公司参与双唑草腈的混配制剂研究，除了八洲化学外，还包括三井化学、SDS生物、日本农药、住友化学、日产化学和石原产业等6家日本公司。除了配方开发外，还进行了应用开发，如水田移栽时同时处理、无人飞机喷施、灌水口处理等，并发现该药剂对藻类亦有效。近几年来，在日本双唑草腈的使用面积得到了很大发展，在2008年其使用面积为0.076万hm2，2009年9.7万hm2，2010年33.5万hm2，2011年48.8万hm2，2012年56.6万hm2，到2013年达61.3万hm2。可以深信，双唑草腈将会继续发展成为一个用于水稻田的销售额上亿美元的大型除草剂品种。