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编者按：新型除草剂的应用推广是解决杂草种群演替、抗性杂草发展的有效工具。新型HPPD抑制剂类除草剂产品性能优秀，活性高，杀草谱广，且与常用除草剂不存在交互抗性，其 ″抗性风险低″特质备受市场青睐。然而，抗性风险低≠不会产生抗药性，近两年HPPD抗药性问题悄然发展，以美国为主、包括加拿大、澳大利亚等地区HPPD抑制剂抗性问题逐渐显露并产生了极大的危害属性。
杂草是危害农作物的最主要有害生物之一，极易造成作物减产和品质下降。时至2023年9月20日，全球已报道523种除草剂抗性杂草生物型，涉及269种杂草（包括154种双子叶杂草和115种单子叶杂草）。目前已知的除草剂作用机制有31种，杂草已对其中的21种作用机制的除草剂产生了抗性，涉及167种除草剂。据报道，对除草剂产生抗性的杂草分布在72个国家，涉及99种作物。
HPPD抑制剂类除草剂通过抑制HPPD活性，使对羟基苯基丙酮酸转化为尿黑酸的过程受阻，导致生育酚及质体醌无法正常合成，进而影响靶标体内类胡萝卜素的生物合成，促使植物分生、新生组织产生白化症状，最终导致植株死亡。根据作用机理，国际除草剂抗性行动委员会（HRAC）将HPPD抑制剂类除草剂分类为F2组，美国杂草科学会（WSSA）将其分类为第27组。在全球20余类除草剂中，HPPD抑制剂类除草剂是目前最重要的除草剂作用靶标之一，近年来增长很快，备受行业瞩目。
HPPD抑制剂抗性问题逐渐显露
HPPD药剂发展应用较晚，且独特的作用机制相比ALS、ACCase单作用位点抑制剂较难产生抗性。国际抗除草剂杂草数据库显示，迄今为止抗ALS抑制剂的种群存在172个，而对HPPD抑制剂产生抗性的仅有4例双子叶植物，也可说明HPPD抑制剂较难以产生抗性。
随着HPPD抑制剂类除草剂的广泛应用，其抗性问题也逐渐显露，一些杂草开始对HPPD抑制剂类除草剂产生抗性。
国际抗除草剂杂草数据库显示，目前对HPPD抑制剂产生抗性的4种双子叶植物，包括3种苋科双子叶杂草，分别为长芒苋（Amaranthus palmeri）、反枝苋（Amaranthus retroflexus）和糙果苋（Amaranthus tuberculatus）。发生地区涉及美国堪萨斯州、内布拉斯加州、威斯康星州、北卡罗莱纳州、伊利诺斯州、爱荷华州，还包括加拿大的安大略省。而另一种对HPPD抑制剂产生抗性的是十字花科的双子叶杂草——野芥菜（Raphanus raphanistrum），发生地区为澳大利亚的西澳大利亚州。涉及的作物包括小麦、玉米、大豆和高粱等。
威斯康星大学麦迪逊分校作物系统副教授、杂草科学家Rodrigo Werle表示，″HPPD抑制剂类除草剂（Group 27）已成为美国大部分地区玉米播种前、出苗前后以及分层残留后杂草防控解决方案的基础。然而，对Group 27除草剂的持续过度依赖可能会导致广泛的耐药性，因此必须采取预防措施。
内布拉斯加大学林肯分校农学与园艺学教授、杂草管理专家Amit Jhala博士表示：″我们已经证实，长芒苋和水麻对莠去津和HPPD抑制剂类除草剂具有耐药性；特别是长芒苋对莠去津和HPPD抑制剂类除草剂的耐药性在内布拉斯加州中南部广泛存在，该地区大部分农田都具有灌溉条件，产出高质量的大田玉米或制种玉米。内布拉斯加州的种植者正在寻找控制玉米田抗草甘膦、莠去津和HPPD抑制剂类除草剂长芒苋的其他选择。″
HPPD抑制剂类除草剂优秀产品
2023年HPPD抑制剂类除草剂的销售额将增至22.15亿美元，2018-2023年的复合年增长率为5.4%。在HPPD抑制剂类除草剂中，销售额超亿美元的产品有4个（2019年）：硝磺草酮、异噁唑草酮、环磺酮、苯唑草酮；其销售总额占该类除草剂市场的78.9%。
HPPD抑制剂类除草剂主要上市产品
1、 硝磺草酮
硝磺草酮（mesotrione）是先正达继磺草酮之后成功开发的第2个三酮类除草剂，也是HPPD抑制剂类除草剂中的领军产品。硝磺草酮开启了玉米田苗后安全、快速除草的新时代，在玉米田阔叶杂草、抗性杂草、恶性杂草防除方面发挥了重要作用。2001年，硝磺草酮在美国率先上市，上市第2年的全球销售额即超过1.00亿美元，2019年的销售额达8.00亿美元。
硝磺草酮作为一个拥有22年市龄的成熟产品，除先正达等跨国公司外，其他许多公司也参与其市场开发。众多公司在硝磺草酮的市场开发上持续发力。在先正达的带领下，基于硝磺草酮的产品不断上市，市场持续拓展。作为磺草酮的升级版，硝磺草酮活性数倍于磺草酮，安全性显著提升，尤其是其混配性强，形成了包括单剂和许多复配产品在内的独特的产品系列，是选择性除草剂中开发最成功的产品之一。其配伍产品涵盖磺酰脲类、三嗪类、酰胺类等除草剂。
未来，随着开发产品的不断上市以及耐硝磺草酮转基因作物的大面积推广，硝磺草酮的未来市场仍具备增长潜能。
2、异噁唑草酮
异噁唑草酮（isoxaflutole）为HPPD抑制剂类除草剂中的第二大产品，是由罗纳-普朗克（现拜耳）1992年发现的异噁唑酮类除草剂，广泛用于芽前或芽后早期防除玉米、甘蔗和甜菜等作物，尤其在玉米领域，可防除50多种禾本科杂草和阔叶杂草。随着转基因耐HPPD抑制剂类除草剂大豆的开发和上市，异噁唑草酮已进入大豆田除草剂市场。
异噁唑草酮上市后，经过20多年的广泛应用，市场也趋于成熟和稳定。2019年全球销售额达2.65亿美元，2001-2019年复合年增长率达5.6%，表明该产品有非常好的增长性。异噁唑草酮不仅在全球HPPD抑制剂类除草剂市场中占据第二的位置，而且在玉米田除草应用方面，也在玉米田除草剂市场中长期占据着重要位置，并成为取代酰胺类除草剂（甲草胺、乙草胺、异丙甲草胺）以及莠去津等传统除草剂的主要优良品种之一。
拜耳在异噁唑草酮的全球市场开发中发挥了举足轻重的作用。随着该产品专利到期，其他公司也参与其市场开发，同时也开发了许多复配产品，扩大了产品的防治谱。与异噁唑草酮复配的有效成分主要有：环丙磺酰胺、苯草醚、三嗪茚草胺、氟噻草胺、莠去津、特丁津、噻酮磺隆+环丙磺酰胺、2,4-滴异辛酯+乙草胺、硝磺草酮+莠去津等。
3、 环磺酮
环磺酮（tembotrione）是拜耳通过对磺草酮结构优化后得到的三酮类化合物，活性更高，杂草防治范围更广，施药适期更宽，更耐雨水冲刷。玉米是环磺酮最大的作物用市场，也用于向日葵、非作物领域等。
环磺酮继2007年上市以来，受到市场的普遍欢迎，销售额几乎逐年提升，并于2019年达到峰值水平2.45亿美元；2009-2019年的复合年增长率为23.4%。环磺酮已发展成为HPPD抑制剂类除草剂中的第三大产品。
对于目前常见的玉米田除草剂，随着莠去津的逐步退出市场，预估在未来，环磺酮的销售额仍会有较大的上升空间。另外，此前拜耳和先正达已经达成了一项协议，共同开发耐HPPD抑制剂类除草剂大豆，其中就包含环磺酮。与此同时，环磺酮国内登记空间依然很大，若能参考国外的登记情况，开发新的剂型和混配，进一步扩大环磺酮的登记，将有助于发掘环磺酮新的市场方向。
4、 苯唑草酮
苯唑草酮（topramezone）是由巴斯夫首创研发、并于2006年上市的第一个苯甲酰吡唑酮类除草剂，是HPPD抑制剂中的第四大产品，已跻身超亿美元产品行列。2019年苯唑草酮全球销售额1.04亿美元，2011-2019年的复合年增长率为8.3%。
苯唑草酮为苗后茎叶处理剂，具有高度安全性、优良选择性、广谱杀草性以及强大兼容性等特点。主要用于玉米，也用于非作物领域，并向谷物、水稻、油菜等作物市场拓展。其中，玉米用苯唑草酮约占该产品全球市场的65%。
近年来，玉米田抗性杂草越来越难防治，传统的烟硝莠利润和防效的下降，国内的农药企业对于苯唑草酮的关注度越来越高，随着巴斯夫苯唑草酮在中国的专利过期，原药的国产化进程也在稳定推进中。虽然苯唑草酮产品在持续推出，其市场也在逐渐打开，但从长远来看未来国内转基因玉米的推广势必会冲击苯唑草酮的市场，未来苯唑草酮产品价格将稳中有降。
新研发/上市的HPPD抑制剂类除草剂潜力产品
HPPD抑制剂类除草剂因其较为优秀的性能优势经久不衰、历久弥新，近年来，各大农药研发企业对该类产品的研发热情不减，并持续推出各自创制产品。
2015年先正达继磺草酮、硝磺草酮之后成功上市了第3个三酮类除草剂——氟吡草酮；2017、2019年，日本石原产业株式会社先后上市了tolpyralate、lancotrione-sodium，在开发的SL-1201；2018年，组合化学上市fenquinotrione；国内方面，2018年以来，清原农冠连续上市了环吡氟草酮、双唑草酮、苯唑氟草酮和三唑磺草酮及其他多个该类除草剂；2021年，先达股份上市了高粱田专用选择性超高效除草剂喹草酮，这是在全球范围内首次实现了HPPD抑制剂类除草剂应用于高粱田防除单双子叶杂草，解决了野糜子、虎尾草等高粱田恶性杂草的防控问题。公司的新型HPPD抑制剂类除草剂吡唑喹草酯也将推出，吡唑喹草酯与喹草酮师出同门，且有其独到的产品特性。先达股份计划2024年上市吡唑喹草酯，该产品对水稻田各龄期的抗性千金子高效，且对籼稻、粳稻、糯稻、杂交稻等水稻品种都安全。
巴斯夫提供对抗HPPD抗性的最佳替代方案
一直以来，巴斯夫积极加强自身与大学研究团队的合作伙伴关系，跟踪美国各地的杂草抗性进展，以持续开发创新解决方案，应对日趋严重的杂草挑战。
巴斯夫技术营销经理Daniel Waldstein表示：″一段时间以来，HPPD抗药性问题一直在上升，许多种植者甚至还没有意识到他们的田地里存在这种药物成分。巴斯夫致力于帮助农民解决抗性问题，提高种植者对HPPD抗性的认知是巴斯夫的首要任务。″
经过近十年的配方研究，巴斯夫又增添了新的亮点——Surtain®除草剂。Surtain含有Kixor活性成分的重新配制版本，Kixor®Active（苯嘧磺草胺）是一种著名的除草剂，与砜吡草唑复配用于防治抗性杂草。
新工具：巴斯夫为现有除草剂活性成分开发了一种新配方，扩大了其应用范围，并提供了对抗杂草抗性的新作用模式。Surtain 除草剂将于2024年上市。
新型除草剂Surtain®（苯嘧磺草胺+砜吡草唑）并未给市场带来新的作用模式，但它采用了有效的现有活性成分并扩大了其应用范围。十多年前，巴斯夫向市场推出了PPO抑制性除草剂Kixor®Active（苯嘧磺草胺）成分。可以控制包括长芒苋、水麻和地肤等多种阔叶杂草，而这些所有这些杂草均是难以控制的抗性杂草。但以Kixor ®除草剂技术为基础研发的Sharpen除草剂只在苗前施用。
Surtain 的推出带来了另一种作用模式——作为芽后选择除草剂。巴斯夫技术营销经理Dan Waldstein解释说，新配方与 UAN和硫代硫酸铵兼容性良好。″Surtain与两者都有良好的兼容性，″他指出。″使用该产品，胶囊会在环境中干燥并破裂。雨水或灌溉会将活性成分移出胶囊，如此一来就可以控制杂草，同时还可保障作物安全。当更恶劣的天气影响作物关键生育期时，使用 Surtain出苗前或出苗后的作用能力可很好地扩大应用范围。
今秋，巴斯夫分析总结了除草剂Surtain残留药效的大量田间试验数据。重点验证Surtain®对如巨型豚草、水麻和长芒苋等杂草的防控优势。通过在2023年生长季节对Surtain®的杂草控制和作物安全性进行测试，发现它对抗除草剂的水萱麻和长芒苋都提供了良好的早季控制。另外，巴斯夫正在与德国伙伴一同研究，计划开发更多关于Surtain的固体封装技术（相对于目前市场上传统的液体封装除草剂）。
巴斯夫计划到2025年向市场推出25种新产品，还有8种新的活性成分正在开发中，以为种植者应对各种需求提供最佳解决方案。Waldstein说：″巴斯夫将继续推出新产品，以为种植者提供HPPD抑制剂的良好替代产品。像Verdict®除草剂（苯嘧磺草胺+精二甲吩草胺）和Status®除草剂（氟吡草腙+麦草畏）这样目前可供希望解决HPPD抗性杂草的种植者使用的产品。待美国环保局批准之前，确定Surtain除草剂将是一种新的作物苗前、苗后残留剂的灵活选择。″
Surtain目前正在接受美国EPA的登记审查。巴斯夫预计该产品将于2024年上市。
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