砜吡草唑(pyroxasulfone)是日本组合化学公司开发的一种异噁唑类除草剂。自2011年上市以来,在全球范围内表现出强劲的增长势头,市场需求不断扩大,在2016年全球销售额达到1.35亿美元,成功晋级为上亿级美元吨位品种。在中国的活性成分专利已于2022年过期,值得关注。
01 作用机理及发展
砜吡草唑属超长链脂肪酸延长合成酶抑制剂类除草剂。此类作用机理的除草剂处理杂草幼根或幼苗后,可大大减少超长链脂肪酸延长合成酶(very-long-chain fatty acid elongase,VLCFAE)的生物合成,并在细胞中引起脂肪酸前体的积累。砜吡草唑的特异性抑制了包括水稻在内的植物中由VLCFA伸长酶(VLCF ae)催化的C18:0(硬脂酸)至C20:0(花生酸)、C20:0至C22:0(山嵛酸)、C22:0至C24:0(廿四烷酸)、C24:0至C26:0(蜡酸)和C26:0至C28:0(褐煤酸)的伸长步骤,被归类为K3除草剂。
在除草剂中有不少产品具有此作用机理,如氯乙酰胺类除草剂的乙草胺、异丙甲草胺、吡草胺,氧代酰胺类除草剂的苯噻酰草胺等,但乙草胺及和异丙甲草胺的生物活性远低于砜吡草唑,单位面积用量也比砜吡草唑高8-10倍,因此砜吡草唑一经推出,就受到了高度关注和广泛好评。因安全性差和抗性增强的问题,欧盟已禁用乙草胺、异丙甲草胺这一类氯乙酰胺类除草剂,在此条件下,砜吡草唑将可全面取代广泛应用的乙草胺、异丙甲草胺等氯乙酰胺类除草剂,成为土壤处理剂的新主流品种。
02 产品特点及应用领域
砜吡草唑具有以下优点：
1.苗前土壤封闭除草剂,活性高除草谱广；
2.单位面积用药量低,砜吡草唑用量125~250 g a.i./Ha,比异丙甲草胺与乙草胺用量低8~10倍,仅相当于S-异丙甲草胺用量的12%、乙草胺用量的10%；
3.持效期长,可达28天左右；
4.对环境安全,对当茬作物和下茬作物安全；
5.配合性好：砜吡草唑可与莠去津、唑草酮等出苗后除草剂混用,达到封杀双重效果,也可与草甘膦混用,治草更干净,效果持续时间更长。
砜吡草唑的应用作物较为广泛,可以安全地用于小麦、玉米、花生、水稻、大豆、棉花等多种草料作物和阔叶作物；可有效防除狗尾草属、马唐属、稗属等禾本科杂草以及苋属、曼陀罗属、茄属、苘麻属等阔叶杂草。砜吡草唑在澳大利亚等国家被认为是防除硬直黑麦草等抗药性杂草的最佳药剂。综上所述,砜吡草唑具有杀草谱广、活性高、用量低、安全性好等特点。
03 中国登记及专利情况
砜吡草唑在我国的活性成分专利,专利号为CN1257895C,已于2022年2月6日到期。截止到2023年9月,在中国国内,仅有上海群力化工有限公司一家公司持有砜吡草唑的登记,分别是98%砜吡草唑原药和40%砜吡草唑悬浮剂产品,目前有效期到2024年1月29日。其他相关专利情况汇总如表1：
表1. 砜吡草唑相关专利信息
04 全球市场发展情况
根据日本组合化学的报道,砜吡草唑自上市以来,销售额稳步增长,2017年的销售额为180亿日元,随后的几年销售额增长平缓,但是2021年-2022年间砜吡草唑销售额飞速增长至4亿美元,同比增长率达53%。根据日本组合化学的预计,2023年,砜吡草唑的市场将进一步增长至5.36亿美元。据了解,2022年是组合化学近20年来整体增长率最高的一年,其农化业务销售额从2021年6.56亿美元增长至8.26亿美元,增幅为26%。砜吡草唑市场迎来再度爆发的原因,主要是源于在美国、澳洲、阿根廷、巴西等市场的销售额全面大幅上涨。
表2.砜吡草唑主要国家销售数量及金额
数据来源：philips ex-manufacturer-2021
砜吡草唑作为单剂的主流剂型主要为40%SC、85%WG。日本组合化学为了更好的推广砜吡草唑,打开市场,与多家农化公司签订授权或合作开发协议,不断在全球推出砜吡草唑的单剂或复配产品,目前已有的单剂及复配产品如下表。
表3. 砜吡草唑全球品牌与剂型
05 市场前景
当前,各R&D公司也加快了对砜吡草唑产品的布局。
先正达推出了最新玉米残留除草剂Storen™,该产品已获美国环保署登记,待各州批准后将于2024年投入使用。Storen结合了四种残效强大的活性成分：氟吡草酮、硝磺草酮、精异丙甲草胺和砜吡草唑。该产品可用于大田玉米和种子玉米的芽前和芽后,控制超74种杂草,包括长芒苋、水麻、地肤、普通羊蹄草、牵牛花、巨豚草、美洲豚草和一年生杂草,且持效期比其他领先玉米除草剂长三周的时间。
巴斯夫计划在美国推出采用固体封装技术的新型玉米除草剂Surtain(苯嘧磺草胺+砜吡草唑),能够在紫苋和水麻这样难以控制的杂草上停留长达8周,预计2024年种植季上市。
印度最大的农业投入品生产商之一Best Agrolife(BAL)表示,该公司已获得印度国内85%砜吡草唑WG的生产登记,成为印度首家也是目前唯一同时生产砜吡草唑原药和制剂的农化公司。BAL表示,砜吡草唑在印度市场的市值为45亿卢比,未来几年需求只会增加。BAL预期产品上市后第一年销售额达15亿卢比,三年总销售额达30-35亿卢比。
我国企业也逐渐展开对砜吡草唑的登记布局。以澳大利亚为例,截至目前,至少有10家中国企业取得了砜吡草唑原药的登记,包括迈克斯(如东)化工有限公司,安徽久易,辽宁先达,山东滨农等；宁波三江益农也完成了850WG的登记。
在产能方面,2023年6月28日,山东沾化永浩医药科技有限公司拟建设包括1000t/a砜吡草唑生产线及相应配套设施项目的环评公告在相关网站公示；2023年8月11日,安徽久易农业股份有限公司年产1200吨智能化合成农药原药技改项目环境影响报告书征求意见稿在合肥市生态环境局二次公示,包括600t/a的74%砜吡草唑的生产。近期,沾化国昌精细化工有限公司2000吨/年砜吡草唑原药生产及配套项目社会稳定风险评估信息在相关网站公示,拟在滨州市沾化区滨海化工园建设形成年产2000吨砜吡草唑原药生产能力。
砜吡草唑与乙草胺、异丙甲草胺等酰胺类除草剂的除草谱相近,但其活性远高于乙草胺、异丙甲草胺等氯代乙酰胺类除草剂。此外,当前欧盟已禁用乙草胺和异丙甲草胺,精异丙甲草胺也因为其潜在的内分泌干扰效应而存在禁用风险。未来,砜吡草唑通过与经典除草剂复配等方式扩大作物的应用范围,将有可能成为取代乙草胺、异丙甲草胺等产品的热门品种,市场需求量将进一步增长。
参考文献：
1.Tanetani, Yoshitaka, et al. ″Action mechanism of a novel herbicide, pyroxasulfone.″[J] Pesticide Biochemistry and Physiology, 2009.
2.薛智昂、王军.产业链典型案例分析 | 2022年砜吡草唑市场激增53%,企业如何入局？[J]AgroPages世界农化网,2023, [EB/OL].