嘧菌酯、醚菌酯、吡唑醚菌酯、肟菌酯、啶氧菌酯、烯肟菌酯等,這些所謂的甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑,看似很熟悉,但有時候卻不好搞清楚各自的身份特性,尤其是如何更合理地使用。下面我和大家一起來重新認識這些殺菌劑各自的真實面目,或許能夠有助於今後在葡萄生產中更合理地使用。
甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的前世今生
人們早就知道著生在朽木上的蘑菇能夠分泌抗生素來抵禦其它微生物的騷擾,但苦於科研手段的限制,一直到1969年捷克科學家Musilek才從一種粘液蜜環菌蘑菇中提取出一種抗生素mucidin。後來,德國的T. Anke和W. Seglich研究小組從另一種蘑菇中提取出strobilurin A,緊接著還發現了oudemansin A,其它研究人員又提取到myxothiazols。
Oudemansin A、strobilurin A和myxothiazols,這幾種化合物有兩個相同的特點:都含有(E)-β-甲氧基丙烯酸酯單元;都作用在線粒體bc1複合物上抑制呼吸作用。但這些來自蘑菇的天然化合物見光就會分解,不能直接應用於農業生產中。
ICI(也就是現在的先正達)率先於1984年10月和12月申報了以中心連接環為基礎的專利。通過MOAS分子中心連接環上的一系列改造,最終於1992年開發出了具有內吸傳導作用的第1個甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑嘧菌酯。
巴斯夫通過對這個化合物上一個藥效團,肟醚基團的改造,得到了醚菌酯,並在1986年申請了專利。
ICI從一開始就給這個化合物的開發制定了一個目標,內吸並能夠隨著植物蒸騰流向頂傳導。受到ICI專利限制的巴斯夫,則通過在藥效團上的研究,找到了1個活性很強的肟醚基團變體,儘管它不能被植物組織內吸並傳導,但卻有1個獨特的分佈特性:表面蒸騰再分佈。當噴施在植物葉片上以後,活性成分隨即通過氣態揮發沿著藥液與空氣間的界面在葉面上進行二次分佈,使藥劑在靶標上的分佈更均勻、藥效更好。
不同x菌酯的特性差異
醚菌酯的這些特點非常適合用於防治分佈在葉表面的白粉病,成為巴斯夫防治白粉病最拿手的產品之一。當然,醚菌酯不僅僅是對白粉病有效,它對許多真菌性病害都有較好的效果。但醚菌酯有1個缺點,在植物體內降解較快,持效期較短。
日本的Shionogi,也就是鹽野義公司,從另外1個途徑發現了另外1種與醚菌酯的肟基酯功能相似的藥效團,肟醚酰胺,最終開發出苯氧菌胺。後來,苯氧菌胺又轉到拜耳的手中。而ICI緊接著也開發出既具有肟基酯藥效團,還有肟醚側鏈的活性更高的肟菌酯。肟菌酯後來也轉到拜耳的手中。
這樣一來,醚菌酯、肟菌酯和苯氧菌胺,成為具有表面蒸騰再分佈特性的一組殺菌劑,在保護性處理中,如果施用的時間足夠早,則通過這種表面蒸騰再分佈特性可以使殺菌劑在蠟質的葉表面分佈更加均勻,從而通過不斷釋放活性成分形成對空氣傳播的真菌孢子的保護性屏障,比如白粉病。
嘧菌酯、氟嘧菌酯、啶氧菌酯和醚菌胺在植物中具有足夠的代謝穩定性,具有良好的木質部移動性。其中的啶氧菌酯還有表面蒸騰再分佈特性。
吡唑醚菌酯是巴斯夫最為驕傲的甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑,儘管吡唑醚菌酯既沒有類似於嘧菌酯的內吸傳導性,也沒有類似於醚菌酯的表面蒸騰再分佈特性,但低熔點和高親脂性使它能夠快速地在植物葉片內層間分佈,跨層移動,並主要集中在葉片上下表皮附近,處於葉片中間的葉肉細胞周圍往往分佈積累得較少,這一方面成就了它的表面保護性,也同時限制了其治療性。但是,吡唑醚菌酯的內在活性、對植物的安全性以及對植物的促綠抗逆的生理效應上,在甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑中都是首屈一指高居榜首。
表1 常見甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的基本數據特性一覽
名稱 | 線粒體因素F | 熔點 (℃) | 水中溶解度 (mg/L;20℃) | 親脂性 (LogPOW) | 蒸氣壓 (Pa;20℃) | 代謝穩定性 | 土壤 DT50 | 水蚤EC50 (48 h; μg/L) | 生物學特性 | 典型生物靶標 | 開發 公司 |
苯氧菌胺 | 20 | 87~89 | 128 | 2.3 | 1.8×10-5【c】 | 高 | 98 | 14,000 | 根吸收,高木質部移動 | 水稻病害 | 鹽野義/拜耳 |
肟醚菌胺 | 9.5 | 99 | 81 | 2.4 | 7×10-7 | 高 | 51~58 | 1,300 | 根吸收,高木質部移動 | 水稻病害 | 巴斯夫 |
醚菌酯 | 2.2 | 102 | 2 | 3.4 | 2.3×10-6 | 低 | 1~3 | 186 | 表面蒸騰再分佈,快速降解 | 白粉病 | 巴斯夫 |
肟菌酯 | 0.26 | 73 | 0.6 | 4.5 | 3.4×10-6 | 低 | 4~10 | 16 | 表面蒸發再分佈 | 白粉病 | 汽巴/拜耳 |
啶氧菌酯 | 0.61 | 75 | 3 | 3.6 | 5.5×10-6 | 中 | 3~35 | 18 | 表面蒸發再分佈,木質部移動 | 白粉病 | 捷利康/杜邦 |
醚菌胺 | 4.1 | 138~140 | 4 | 3.6 | 6.0×10-7 | 高 | 2~125 | 39 | 長效,木質部系統性 | 鐮刀菌 | 巴斯夫 |
嘧菌酯 | 4.9 | 116 | 6 | 2.5 | 1.1×10-10 | 中 | 7~56 | 259 | 木質部系統性,跨層移動,無表面蒸發再蒸發 | 非常廣泛的殺菌譜 | 帝國化學/先正達 |
氟嘧菌酯 | 2.9 | 103~108 | 2.5 | 2.9 | 6×10-10 | 高 | 16~119 | 480 | 木質部系統性,跨層移動,無表面蒸發再分配 | 非常廣泛的殺菌譜 | 拜耳 |
吡唑醚菌酯 | 0.27 | 64~65 | 1.9 | 4.0 | 2.6×10-8 | 中 | 2~37 | 16 | 葉片快速吸收,跨層移動,長效 | 非常廣泛的殺菌譜 | 巴斯夫 |
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