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BSM CHEMICAL CO.,LTD

种子处理剂产品登记概况,微生物杀线虫剂是当前研究的热点

2023-01-03
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世界农化网中文网报道: 种子处理剂具有诸多优点,如经济、高效、便于机械化操作,它是农药减施增效的有效措施,是最为先进的植保理念应用之一,符合未来植保用药趋势,目前国内种子处理剂的产量远不及需求,市场需求量较大,种子处理剂也正在受到更多农药企业的强烈关注,其中多种活性组分被开发成种子处理剂,产品登记数量不断攀升,农业生产者对它的接受度也越来越高。 


随着现代农药科技水平发展以及应用技术的提升, 更多的技术手段会赋予种子处理剂更多的功能。然而, 种子处理剂也不是普通农药,直接作用于种子进行包衣处理,使用不当有可能会产生药害,种子处理作为″高风险″作业,在世界粮农组织(FAO)/世界卫生组织(WHO)制定的农药制剂规范中,将种子处理剂从常规的剂型中专门区别出来,目的就是更专业、更有效的对该剂型进行管理,种子处理剂的创新研发、推广、质量控制体系的建立将是未来种子处理剂产业健康发展的基础。 本文从种子处理剂登记现状、未来产品发展趋势、行业发展建议及展望几个方面进行详细阐述。



1 种子处理剂登记现状 


1.1 登记类别、防治对象及主流品种介绍


截至2022年6月种子处理剂全部登记数量为1055个,而在2017年底,我国登记种子处理剂只有762个,在不到5年时间种子处理剂登记数量增加了将近300个。在全部的登记品种中杀菌剂占比最多为448个,杀虫剂次之为337个,杀虫剂/杀菌剂为260个,植物生长调节剂6个,杀虫剂/杀螨剂2个,杀线虫剂/杀菌剂1个,杀线虫剂1个(见图1);在最新的登记年度中2021年种子处理剂登记数量达到151个,杀虫剂/杀菌剂复配品种为61个,占比超过40%,说明以复配为主的″杀虫剂/杀菌剂″逐渐成为主流(见图2)。


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在2021年登记热门品种中,前15名分别是咯菌腈、噻虫胺、噻虫嗪、精甲霜灵、苯醚甲环唑、噻呋酰胺、嘧菌酯、戊唑醇、吡唑醚菌酯、吡虫啉、呋虫胺、咪鲜胺、福美双、灭菌唑、种菌唑(见图3)。主要登记作物为花生、玉米、小麦、水稻、大豆、棉花、马铃薯等(见图4),防治对象主要是根腐病、蚜虫、蛴螬、茎基腐病、恶苗病。


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在众多杀菌剂品种中,咯菌腈登记数量最多,咯菌腈是目前为止全球销量最大的种子处理剂之一,主要应用于谷物类和非谷物类作物方面,是由先正达公司开发的新型非内吸性苯基吡咯类杀菌剂,在种子萌芽时,咯菌腈可被少量吸收,从而可以控制种子和颖果内部的病菌,而且咯菌腈在土壤中几乎不移动,能够对作物根部提供长期的保护,在232个含咯菌腈有效成分的品种中,80%以上是与其他药剂复配,复配最多的药剂是噻虫嗪、精甲霜灵、嘧菌酯、苯醚甲环唑。噻呋酰胺是由孟山都公司开发的琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂,具有良好的内吸传导性和长持效性,对多种致病真菌均有活性,噻呋酰胺近几年作为种子处理剂登记数量逐渐增多,实践证明噻呋酰胺种子处理剂安全、高效。


吡唑醚菌酯是巴斯夫公司于1993年开发的一种甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂,具有内吸传导性和耐雨水冲刷性能,持效期较长,特别是该药剂在谷物等作物上施用后能够诱导作物的生理变化,提高作物的抗病能力并且增产效果显著,芦勇发现吡唑醚菌酯拌种能够有效控制小麦纹枯病、促进小麦种子萌发和生长、提高小麦产量。烟碱类吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺、呋虫胺作为杀虫剂种子处理剂登记的主流品种,可有效防治小麦、玉米、油菜、棉花等作物地上部多种害虫,从2021年登记的品种中可以看出噻虫胺成为种子处理剂中的主打杀虫剂品种,噻虫胺是拜耳公司和日本Takeda武田公司共同开发的具有噻唑环的新烟碱类杀虫剂,噻虫胺主要优点是在地下不易分解,持效期较噻虫嗪、吡虫啉更长,效果更好。


1.2 主要登记剂型


在1055个登记的种子处理剂品种中,悬浮种衣剂640个,种子处理悬浮剂267个(见图5),2018年5月1日实施的GB/T 19378—2017《农药剂型名称及代码》取消了″悬浮种衣剂″剂型,要求申请者在不改变产品组成的情况下,可将这2种产品的剂型统一为″种子处理悬浮剂″进行登记。据此,2个剂型合并登记数量为907个,占比85.9%,种子处理悬浮剂因其使用方便、环保、药物附着度高、易于操作越来越受市场欢迎,成为登记中主流剂型。



2 种子处理剂产品未来发展趋势


2.1 高残留、高毒、高抗性种子处理剂逐渐淘汰


种子处理剂直接接触于土壤,传统的有机磷、氨基甲酸类毒性较大,如花生生产上用于防治地下害虫常用的毒死蜱、辛硫磷、克百威等传统药剂逐渐被禁用或者限制使用,具有低毒、低残留的环保型药剂成为替代品。长期单一的杀虫剂、杀菌剂使用易导致抗药性的产生,如蚜虫、马铃薯甲虫、烟粉虱和稻飞虱等多种害虫对吡虫啉高抗,藤仓镰孢菌对用于防治水稻恶苗病的多菌灵和咪鲜胺产生了高抗,咯菌腈由于大量、广泛尤其是单一使用,也产生了中等抗性风险。目前用于替代高毒、高残留、高抗杀虫剂的品种逐渐被开发出来,如氯虫苯甲酰胺种子处理对花生地下害虫沟金针虫和铜绿丽金龟具有很高的防治效果和持效性,同时对花生蚜也有一定的兼治效果,有明显的防虫增产作用。溴氰虫酰胺对玉米种子包衣处理后对蛴螬和沟金针虫的室内盆栽接虫防治效果表明具有较好的防效。针对杀菌剂抗性问题,新产品也在更新,如新型的琥珀酸脱氢酶(SDH)抑制剂氟唑菌苯胺。氟唑菌酰羟胺是先正达作物保护公司开发的首个苯乙基吡唑酰胺类琥珀酸脱氢酶抑制剂(SDHI)品种。


2.2 病虫兼治的多元复配品种将成为登记热点


多元复配种子处理剂比单剂更加有优势,可以针对多个靶标做到一次用药,如用于防治地下害虫、苗期害虫、卵菌纲真菌的多种成分进行复配,不仅省时省力,而且降低了加工成本。从国内登记情况可以看出:在2021年151种子处理品种中,复配制剂占比接近70%。在国外复配种子处理剂更为普遍,如拜耳作物科学针对含丙硫菌唑种子处理剂开发出超过10个以上的多元复配,其中四元复配超过5个,先正达在美国新登记的花生种子处理杀菌剂含有精甲霜灵、咯菌腈、嘧菌酯、氟唑菌酰羟胺和氟唑环菌胺5种杀菌活性成分,由此可见多元复配种子处理剂比单剂更受欢迎,将成为行业主流。


2.3 赋予″安全、抗逆、植物健康″功能的免疫诱剂在种子处理剂中的应用


种子处理剂应用中的安全、健康,成为行业最为关注的焦点,播种后的种子中会遭遇各种非生物胁迫,如三唑类杀菌剂戊唑醇在低温时会产生药害,也会遭遇干旱、盐渍等逆境条件,这些都不利于种子的健康生长。植物免疫诱抗剂也叫″植物疫苗″,在长期的协同进化过程中,植物形成了具有识别真菌、细菌、病毒、线虫等病原微生物以及低温、干旱、盐渍、药害等非生物胁迫能力,能够激活自身免疫系统,起到自身保护的作用,植物免疫诱抗剂一般分为蛋白多肽类、寡糖类、有机酸类和无机化合物类等,广义的还包括植物免疫诱导菌(木霉菌、芽孢杆菌等),当前植物免疫诱抗剂,已逐渐成为肥料、农药推广过程中″提质增产″热点产品,成为植物健康的关键因子之一。多项研究证明植物免疫诱抗剂具有较好的抵御非生物胁迫作用,灵芝多糖为β-(1,3)-葡聚糖类,能够有效消除生物体内的各种自由基,延缓植株衰老,研究发现经过灵芝多糖拌种的小麦,可以提高叶片叶绿素的含量以及植物防御酶活性,降低MDA的含量,增强小麦根系活力,提高小麦的发芽势,促进幼苗生长。


2.4 微生物杀线虫剂是当前研究的热点


植物线虫属于土传病害,微生物菌剂防治植物线虫是当前研究的热点,通过种子处理的方式进行防治,被认为是一种最为科学的施用方法。线虫危害分布广泛,如作为大豆主产区的巴西,线虫是影响其大豆产量的主要问题之一。富美实2019年推出Presence R,是巴西市场上首个获准用于种子的微生物杀线虫剂,它含有枯草芽孢杆菌和地衣芽 孢杆菌,通过与植物的共生作用,不仅防效显著,且改善大豆健康状况,促进根系生长,使作物增产提质。同样在2021年,住友化学也在巴西推出生物杀线虫种子处理剂 Aveo R [活性成分:解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)PTA-4838菌株],以及巴斯夫公司推出Votivo Prime R[活性成分:坚强芽孢杆菌(Bacillusfirmus)],不仅有效防治线虫,还有助于促进根系生长,提高大豆单产,同时也可应用到水稻、玉米、小麦和棉花。


2.5 基于长效缓释型的新型种子处理剂将发挥更大潜能


缓释型种子处理剂主要应用缓释载体或者通过制备成微囊起到缓释作用,缓释载体或者微囊壁材一般来源于天然、半合成或者合成的高分子材料,如糊精、海藻酸钠、壳聚糖、改性淀粉、聚酰胺及聚脲等。缓释种子处理剂最大优势是可以保持药效持久。此外,缓释型种子处理剂还有其他功能,如制备成微胶囊种子处理悬浮剂可以降低原药毒性、降低三唑类杀菌剂的低温抑制作用等。随着更多新材料应用缓释型种子处理剂未来可挖掘的潜力会越来越大。 



3 行业发展建议


3.1 各级植保部门应加强用药技术指导


种子处理剂是一种单位面积承载有效成分量最高的使用方式,且目前很多种衣剂采用不经过稀释直接包衣的方式进行,风险较高,建议各级植保植检机构加大种子处理剂试验示范力度,建立种子处理示范区,组织广大技术人员深入重发区、技术薄弱区,通过召开现场培训会、观摩会等形式,指导农民开展种子药剂处理,有效提高种子包衣(拌种)覆盖率和防控效果,加强对新型农业经营主体和种子公司的安全用药指导,确保用药安全。 


3.2 企业自身应完善种子处理剂质量控制体系 


3.2.1 完善的企业研发质量控制流程


″质量是设计出来的″理念体现了从源头控制质量的重要性,在启动设计之初就进行质量的策划,以便有效利用资源来提高新产品的整体效应,其重点是预防为主,控制在先,把质量要素的各项要求贯穿在产品的整个生命周期里进行管理。种子处理剂是农药众多使用方式中风险最高的一种,在研发初期一定要把质量控制的理念融入到产品设计中去。首先针对目标市场、目标作物及防治靶标,针对当地抗性水平,进行室内药剂筛选、室内活性测试、安全性测试、田间测试等,目的是更好的精准设计单一或者组合成分;其次建立企业产品技术标准,原材料技术标准,严格按照《种子处理剂对作物安全性评价室内试验方法》进行评估,尤其对原药中特殊杂质进行限定以及对特殊溶剂、成膜助剂、防冻剂测试,确保种子处理剂安全性;第三,建立种子处理剂工艺技术标准,如粉碎压力、研磨速度、升温速度等,确保生产成品按照产品标准输出。 


3.2.2 建立企业交叉污染控制体系


一批规模化的制剂工厂正在向多剂型、多品种、综合性的剂型加工中心的方向迈进,种子处理剂与其他剂型共线加工、分装在一些工厂司空见惯,尤其是前期建设制剂的工厂由于总体布局不合理,防范药物交叉污染的条件本身存在先天不足,对产品安全使用构成威胁。从事种子处理剂生产的企业更应该建立完善的交叉污染控制体系,推动专用车间、专用设备、专门人员进行生产,对共用设备、人员移动、同时生产做最严苛的管控,科学的清洗残留验证手段,建立交叉污染矩阵表。 



4 总结与展望


种子是农业的″芯片″,国际种业巨头一直重视种子健康,很多公司均建立了以种子健康为核心的研究中心和市场服务机构,种子处理剂是保证种子健康最重要的手段之一,种子处理剂不仅仅局限于防病治虫,新的技术手段为种子处理剂赋予更多的功能,如长效缓释、提质、增产等。质量控制及产品应用技术体系的构建是种子处理剂行业健康发展的基础,不少企业成立专业化公司进行运作,且取得良好的效益,为行业健康发展探索出一条道路。未来在种业与农化融合的国际大背景之下,″种业+农化″提升种子更多价值,国内企业也应思索如何适应新形势,这已成为企业生存发展的关键。

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