磺酰脲类除草剂安全剂的研究进展_边强

我国是磺酰脲类除草剂生产和使用大国，截至2009年
1 磺酰脲类除草剂应用现状
11月，先后有36个磺酰脲类有效成分在我国取得过登记，
1.1 世界磺酰脲类除草剂的应用现状 磺酰脲类除草剂是目前世界上使用量最大的一类除
草 剂 ，它 的 诞 生 是 除 草 剂 发 展 史 上 的 一 个 重 要 里 程 碑 。 此类除草剂对许多一年生或多年生杂草有特效，广泛用于 防除稻田、大豆田、玉米田、麦类作物田、油菜田、花生田、烟
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农 药 Agrochemicals
第50卷
除草剂为苯磺隆，在黄淮流域和长江流域的麦田广泛使用， 剂，单嘧磺酯可用于小麦、玉米田防除阔叶杂草[6，9]。
基本取代了传统的麦田除草剂2,4-滴、2甲4氯等，市场占 有率超过其他小麦除草剂的总和，占小麦种植面积的50%， 此外还有甲磺隆、绿磺隆和甲基二磺隆等；20世纪90年代初 磺酰脲类除草剂开始在我国玉米田上推广和使用，主要应 用品种有氟嘧磺隆、烟嘧磺隆、砜嘧磺隆、氯吡嘧磺隆等，其 中烟嘧磺隆是使用量最大的品种，使用面积达733多万hm2； 在大豆田氯嘧磺隆是磺酰脲除草剂应用最大的品种，占大 豆播种面积的38.5%，此外还有噻吩磺隆和环氧嘧磺隆等[6]。
吡唑解草酯
东北农业大学合成 Ciba-Geigy Ciba-Geigy
Ciba-Geigy， Monsanto Aventis(现Bayer)
磺酰脲(胺)类 植物生长调节剂
双苯 唑酸 喹啉类衍生物 磺酰脲(胺)类化合物 敌灭隆(脲类) 芸苔素内酯(BR) 赤·吲乙·芸(碧护)
适用除草剂 苯磺隆、烟嘧磺隆、氟嘧磺 隆、胺苯磺隆、绿磺隆等 绿磺隆、氯吡嘧磺隆
2002—2007年，年增长率9.7%。目前销售市场仅次于氨基 使用面积最大和最重要的品种是苄嘧磺隆，使用面积高达
酸类除草剂，2007年磺酰脲类除草剂世界的销售额高达 2 600万hm2，占水稻播种面积的90.7%；我国麦田作物主要
收稿日期：2011-03-27，修返日期：2011-06-08 作者简介：边强(1981—)，男，河南商丘人，工程师，硕士，主要从事农药生物测定和农药登记等工作。Tel：022-23504375，E-mail：bianqiang@nankai.edu.cn。 通讯作者：刘桂龙(1964—)，男，教授级高级工程师。Tel：022-23504375，E-mail：along@nankai.edu.cn。
应运而生，是一类选择性地保护作物、降低作物对除草 氯嘧磺隆+噻吩磺隆等；玉米田主要磺酰脲类除草剂为氟
剂的敏感性，又不降低除草剂活性，从而增加作物的安 嘧磺隆、烟嘧磺隆、玉嘧磺隆等，最早用于玉米田的氟嘧磺
全性和改进杂草防除效果的化合物。研制、开发和使用 隆逐渐被烟嘧磺隆等所取代；禾谷类作物(小麦、大麦等)
氯嘧磺隆
作物
使用方法
玉米、小麦、大麦、 种子处理、土壤
水稻等
处理
玉米、高粱、水稻 种子处理、土壤
处理、混用、喷雾
玉米
混用、室内生测
绿磺隆、单嘧磺隆
玉米、高粱
混用、室内生测
氯吡嘧磺隆、氯嘧磺隆等 磺酰脲类 甲磺隆、绿磺隆、氯嘧磺隆、 氟嘧磺隆 绿磺隆 氯磺隆、甲磺隆 磺酰脲类 磺酰脲类 氟嘧磺隆、氟嘧磺隆与特丁 磷混用 碘甲磺隆钠盐、甲基二磺隆
第10期
边 强，等：磺酰脲类除草剂安全剂的研究进展
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吸收位点，因而人们据此推测安全剂可能通过降低除草剂 类除草剂靶标活性的影响可能不是保护作物的唯一因素，
的吸收或传导发挥解毒作用，同时某些除草剂及其安全剂 的结构相似性将会导致它们在活性吸收位点处的竞争[11]。 Ezra等 认 [12] 为在有些除草剂和安全剂之间存在化学结构 相似性，有可能导致它们在吸入活性位点具有竞争性，从 而导致安全剂缩减了除草剂的吸入和输导。如苯基磺酰 脲和磺酰脲类除草剂具有相同的官能团，因此可以保护作 物免遭磺酰脲类除草剂的伤害[13]。Omokawa等[14]研究了除 草剂dymuron和它的甲基取代的2个对映体R -MBTU和 S -MBTU，发现S -MBTU是苄嘧磺隆极好的安全剂，其 保护作用主要是由于它可大大降低水稻芽对苄嘧磺隆 的 吸 收 。而 一 些 研 究 发 现 不 同 类 的 安 全 剂 对 除 草 剂 在 作 物 中 的 吸 收 和 传 导 存 在 着 降 低 、升 高 或 无 影 响 3 种 情 况 [15]。Lamoureux等 [16]在用BAS-145138对氯嘧磺隆的解 毒试验中发现BAS-145138不影响玉米对氯嘧磺隆的吸 收。Bunting等 利 [17] 用14C示踪技术研究安全剂双苯 唑 酸对甲酰氨磺隆吸收和传导的影响，结果表明：双苯 唑酸的作用机制与除草剂在作物中的吸收和传导无关。 Frazier等[18]发现当芽前使用安全剂Mon-13900后，可以明 显缓解氯嘧磺隆对玉米芽长的抑制，但Mon-13900不能减 少玉米对氯嘧磺隆的吸收和传导。因此，安全剂对磺酰脲 类除草剂在作物体内的吸收和传导的影响只是某些安全 剂作用的因素，安全剂是否影响作物对磺酰脲类除草剂的 吸收并不是问题的关键所在。
甲酰胺磺隆 磺酰脲类 磺酰脲(胺)类除草剂 苄嘧磺隆 苯磺隆、胺苯磺隆、甲磺隆 胺苯磺隆
玉米、谷类作物 混用、喷雾
玉米
混用、苗前处理
玉米 禾谷作物
混用(生测) 混用
高粱、玉米等
小麦、大麦等禾 谷类作物 玉米 小麦、大麦、玉米 玉米、水稻 水稻 玉米、水稻 玉米
种衣剂、 种子处理 混用
混用 混和喷雾 混用、喷雾 喷洒 混用 混用(生测)
Research Progress of Sulfonylurea Herbicide Safener
BIAN Qiang, KOU Jun-jie, JU Guo-dong, WANG Man-yi, LIU Gui-long
(National Pesticide Engineering Research Center, Nankai University, Tianjin 300071, China) Abstract: The sulfonylurea herbicide safener was mainly introduced in this paper, and application status of sulfonylurea herbicide, research progress, mechanism and prospect of sulfonylurea herbicide safener were also described. Key words: sulfonylurea herbicide; safener; mechanism
十几年的研制，创制了单嘧磺隆、单嘧磺酯2个具有超高效
2 磺酰脲类除草剂的安全剂研究和应用现状
由于除草剂的广泛应用，除草剂药害问题的不断出现， 加上国内外对安全剂的重视，越来越多的安全剂被开发和 应用。迄今为止，世界各国科学家开发出已有数百个有安 全剂作用的化合物问世，其中大约有30多个能在农田中使 用[10]。很多安全剂可以同时使用于不同的除草剂品种，大 多的安全剂可适用于磺酰脲类除草剂，保护玉米、小麦、水 稻、大豆、高粱等作物。
以来，磺酰脲类除草剂为世界农业生产做出了巨大的贡 磺酰脲类除草剂商品，销售额上亿美元的品种有8个，其中，
献，但在其使用过程中也遇到一些问题，如对敏感作物药 甲基二磺隆(甲磺胺磺隆)以2.95亿美元居首位，烟嘧磺隆
害，对后茬作物的长残留药害和对间作敏感作物药害等， 以2.65亿美元次之[6]。美国是使用此类除草剂数量和种类
磺酰脲类除草剂在国内登记厂家数量和类型非常多， 截至2009年底，在我国登记的磺酰脲类除草剂有24个品种， 登记单剂厂家达527家，混剂厂家达591家[8]。登记产品最 多的有效成分是苯磺隆，共有153家企业登记了239个产 品；其次是烟嘧磺隆，共有118家企业登记了158个产品[8]。
1.3 我国磺酰脲类除草剂的开发 南开大学农药国家工程研究中心李正名院士历经
开发者 Gulfoil
二氯乙酰胺类 二氯丙烯胺(R-25788)
Stauffer
R-28725 AD-67 呋喃解草唑(MON-13900)
Stauffer，东北农业 大学合成 Nitroremia，东北农 业大学合成 Monsanto
BAS-145138
BASF
肟醚类
唑、噻唑等 杂环类
二氯乙酰二异丙胺 解草腈 解草胺腈 磺酰脲类肟醚 解草胺(Mon-4606)
有 关 磺 酰 脲 类 除 草 剂 的 研 究 和 开 发 ，是 从 2 0 世 纪 8 0 年 代 以后开始的。Parker等第1个研究了磺酰脲除草剂 能被1,8-苯二甲酐解毒，之后有关这类除草剂的研究非常 活跃[3]。磺酰脲类除草剂的安全剂研究国外已经有很多的 报道。经过多年的研究和发展，安全剂已经成为磺酰脲类 除草剂制剂的组分，如在甲酰胺磺隆制剂加工过程中常加 入安全剂双苯 唑酸，以提高对玉米的安全性；商品药剂世 玛是甲基二磺隆和安全剂吡唑解草酯的混剂，阔世玛有效
安全剂是解决药害和残留药害问题的一种有效方法[3]。从 也是磺酰脲类除草剂重要市场，应用品种有甲基二磺隆
上世纪中期安全剂发现以来，安全剂已在生产上发挥了 (甲磺胺磺隆)，甲磺隆、碘甲磺隆(钠)、苯磺隆等[7]。
重要作用，它从一个新的角度去利用、完善和延长商品化 1.2 我国磺酰脲类除草剂的应用现状
除草剂的使用。
目前仍在登记期内的有效成分有25个。目前，我国主要有 苄嘧磺隆、氯磺隆、苯磺隆等12个品种实现了国产化。许 多品种如苄嘧磺隆、氯磺隆、甲磺隆、苯磺隆等在我国推广 使用超过20年，为我国农作物增产、增收发挥了巨大作用[6]。 目前我国主要农作物使用磺酰脲类除草剂较多的品种是
草田、草坪和其他非耕地杂草。磺酰脲类除草剂发展迅猛， 苄嘧磺隆、烟嘧磺隆和苯磺隆。2007年我国水稻田除草剂
磺酰脲类除草剂是世界上品种最多、应用范围最广、 20.35亿美元，占全球除草剂市场11%以上，估计未来几年磺
研究最为深入的一类除草剂，由美国杜邦公司于20世纪 酰脲类除草剂仍将以每年2%以上的增长速度发展，在世界
80年代开发的一种高效、低毒、高选择性除草剂。自问世 农药市场占有举足轻重的地位[4-7]。2008年世界共有31个
第50卷第10期 2011年10月
综述
农药 Agrochemicals
Vol. 50, No. 10 oct. 2011
磺酰脲类除草剂安全剂的研究进展
边 强，寇俊杰，鞠国栋，王满意，刘桂龙
(南开大学 农药国家工程研究中心，天津 300071) 摘要：对磺酰脲类除草剂的安全剂进行了介绍，综述了磺酰脲类除草剂的应用现状、其安全剂的研究现状、作用 机制和发展前景。 关键词：磺酰脲类除草剂；安全剂；作用机制 中图分类号：TQ450.2 文献标志码：A 文章编号：1006-0413(2011)10-0703-05
单取代的新磺酰脲除草剂。其中单嘧磺隆是我国第1个具 成分是甲基二磺隆、甲基碘磺隆和安全剂，均应用于小麦田
有自主知识产权的创制除草剂，单嘧磺隆是谷田专用除草 除草。目前，可用于磺酰脲类除草剂的安全剂归纳于表1。
表1 用于磺酰脲类除草剂的安全剂种类、开发应用情况
化合物类别 羧酸衍生物
安全剂名称 萘二甲酸酐(NA)
部分地区对该类除草剂的使用积极性遭受打击，以致限制 最多的国家，其次是中国、欧洲、日本和澳大利亚[6]。
磺酰脲类除草剂的应用，不过业内人士表示，安全剂的发
水稻田是磺酰脲类除草剂最成功的市场，其主要应用
展将缓解其影响[1-2]。
品种有苄ห้องสมุดไป่ตู้磺隆、吡嘧磺隆、咪唑嘧磺隆等；大豆田是磺酰
安全剂是在解决除草剂药害和残留药害的方法中 脲类除草剂另外一个重要市场，主要应用品种有氯嘧磺隆、
3 磺酰脲类除草剂的安全剂的作用机制
从安全剂被发现以来，人们对安全剂的作用机理进行 了越来越深入的研究。对不同除草剂的安全剂作用机理进 行比较，发现它们的作用机理不完全相同。目前，安全剂增
强作物对除草剂耐性的作用机制尚无定论，磺酰脲类除草 剂安全剂的作用机制可能是以下其中的一种或者几种。
3.1 磺酰脲类除草剂安全剂对作物吸收或传导的影响 某些除草剂及其安全剂在植物的胚芽鞘上有相同的