新一代国产HPPD除草剂吡唑喹草酯，破解水稻田抗性杂草难题

吡唑喹草酯（pyraquinate）是华中师范大学和山东先达农化股份有限公司联合研发的，具有自主知识产权的新型对羟基苯基丙酮酸双氧化酶（HPPD）抑制剂类除草剂。根据化学结构分类，其属于苯甲酰吡唑类除草剂。其主要用于水稻田防除稗草、千金子等禾本科杂草。吡唑喹草酯于2024年9月正式获得我国登记，其在我国水稻主产区如黑龙江、江苏、安徽等省份推广较快。 

吡唑喹草酯为HPPD抑制剂类除草剂，通过抑制植物体内控制光合作用的关键色素酶———对羟基苯基丙酮酸双氧化酶的活性，使底物酪氨酸转化为尿黑酸过程受阻，从而导致生育酚及质体醌无法正常合成，影响靶标体内类胡萝卜素合成，使得叶片发黄、发白，最终破坏植物体内光合作用正常进行，使杂草萎蔫死亡。吡唑喹草酯与现有除草剂无交互抗性，可用于除草剂抗性治理。 

吡唑喹草酯具有高效、广谱、低毒的特点，可应用于水稻、小麦、玉米等作物，防除稗草、千金子、双穗雀稗、狗尾草、马唐、稻李氏禾等禾本科杂草，以及水竹叶、野慈姑、泽泻、雨久花、鸭跖草等阔叶杂草和异型莎草等莎草科杂草。尤其值得关注的是，其对抗药性千金子防除效果良好。 

沈井东等系统研究了5%吡唑喹草酯可分散油悬浮剂对水稻田千金子的防除效果及对水稻的安全性。结果显示，5%吡唑喹草酯可分散油悬浮剂在制剂用量为3000 mL/hm²，于水稻拔节孕穗期后施用，可以有效防除水稻田抗药性千金子。药后28 d，千金子整株枯死，对千金子的鲜重防效和株防效分别达到94.18%和100.00%。因此，5%吡唑喹草酯可分散油悬浮剂适宜在水稻拔节后施用，并需保证充足的药液量，确保杂草叶片被充分覆盖。 

葛晓琴等研究了5%吡唑喹草酯可分散油悬浮剂在水稻不同生长期施药对千金子的防除效果。结果表明，于水稻3叶期施药，在制剂用量为3750～4500 mL/hm²时，5%吡唑喹草酯可分散油悬浮剂对千金子的防除效果达到100%；而于水稻5～6叶期施药，制剂用量为4500～7500 mL/hm²时，其对千金子的防除效果仅为33.71%～43.48%。这与沈井东等的研究结果基本一致。试验证明，施药时期越早，杂草叶龄越小，防除效果越理想。因此，在实际应用中，应遵循″打早、打小″的原则，以提高防除效果。 

夏华兴等研究结果显示，5%吡唑喹草酯可分散油悬浮剂在剂量为4500 mL/hm²时，对水稻田千金子防效良好，具有速效性好，持效期长的特点，但对高龄稗草的防效较差。 吡唑喹草酯在水稻上施用具有相对较高的安全性。5%吡唑喹草酯可分散油悬浮剂在剂量为4500～7500 mL/hm²时，对水稻的生长不会产生明显的影响，施药后水稻叶片有褪绿发黄现象，但药后28 d叶片恢复正常。 

Wei等对吡唑喹草酯的晶体多态性进行了研究，通过光学显微镜法、X射线晶体学、差示扫描量热法和拉曼光谱法等多种分析方法相结合，鉴定出该化合物存在5种晶型和1个非晶固体。将吡唑喹草酯的四氢呋喃、乙腈、丙酮或氯仿饱和溶液于25℃下缓慢蒸发，可获得商业上适用的晶型Ⅰ粉末。若将吡唑喹草酯的乙酸乙酯或1,4-二烷饱和溶液置于真空环境（约0.01 kPa）中，并在40～60℃下蒸发，则可制备出晶型Ⅱ粉末。晶型Ⅰ与晶型Ⅱ互为对映异构体，晶型Ⅰ在195.9℃熔化，几乎同时，晶型Ⅱ形成。在室温条件下，晶型Ⅱ的溶解度是晶型Ⅰ的1.5倍。通过室内活性试验对2种晶型的除草活性进行评价，采用质量浓度0.083 g/L、粒径约1μm的悬浮液处理2叶期稗草，药后21 d，晶型Ⅱ处理组的稗草几乎全部死亡，而晶型Ⅰ处理组的稗草仍有部分存活；田间试验结果显示，处理后7 d，晶型Ⅱ处理的稗草几乎全部死亡，而晶型Ⅰ处理的稗草只呈现出漂白症状，其他大多数杂草在处理后仍保持绿色。晶型Ⅱ在室内生物测定和田间试验中表现出的活性均优于商品化晶型Ⅰ，且制备更容易。晶型Ⅱ有望减少除草剂的使用量并降低环境影响。 

吡唑喹草酯化学名称为4-(3-(3-氯苯基)-1,5-二甲基-2,4-二酮-1,2,3,4-四氢喹唑啉-6-羰基)-1,3-二甲基-1H-吡唑-5-二乙氨基甲酸酯，是一种基于喹唑啉二酮结构的苯甲酰吡唑类除草剂。结构式见图1。 

图1 吡唑喹草酯的结构式 

吡唑喹草酯在喹唑啉二酮母体结构的基础上引入了吡唑基团，从而显著提升了其内吸传导性和速效性。此外，在吡唑环的5位引入N,N-二乙基氨基甲酸酯基团，进一步增强了吡唑喹草酯的生物活性和选择性。其合成路线见图2。 

图2 吡唑喹草酯的合成路线

95%吡唑喹草酯原药和5%吡唑喹草酯可分散油悬浮剂毒性均较低，大鼠急性经口LD50>5000mg/kg，急性经皮LD50>2000 mg/kg。

Jiao等对吡唑喹草酯的光降解行为进行了系统研究，考察其在pH 5、7、9的缓冲液，以及超纯水、稻田水中，25℃条件下的光降解行为。研究结果表明，吡唑喹草酯在水溶液中的光降解行为受pH和有机物含量的影响。在一定范围内，随着pH升高，光降解速率减缓；在稻田水中的光解速率高于在超纯水中的降解速率。

通过对光降解产物的鉴定，确定吡唑喹草酯的光降解过程主要包括4种反应，即甲基氧化、去甲基化、氧化脱氯及酯水解，最终生成6种降解产物。在生态毒性方面，吡唑喹草酯对斑马鱼胚胎的急性毒性较低，但其光解后的毒性显著增强。这种毒性变化可能与光解产物的生成或它们与母体化合物之间的协同效应有关。因此，吡唑喹草酯的光降解产物可能会对环境和水生生态系统构成潜在风险。

吡唑喹草酯于2024年9月18日在我国首登，2025年3月9日正式上市。截至2025年5月，吡唑喹草酯在我国登记的产品共有2个，分别为95%原药和5%可分散油悬浮剂产品，登记企业均为辽宁先达农业科学有限公司。5%吡唑喹草酯可分散油悬浮剂登记用于水稻田（直播），防除稗草、千金子等一年生禾本科杂草，推荐剂量为2250～3000 mL/hm²。 吡唑喹草酯主要用于水稻，用药季节在5月至8月，主要集中在5月和6月。吡唑喹草酯自上市以来，凭借对水稻田抗性杂草的出色表现和独特价值，迅速得到市场认可，实现了科技成果向市场效益的成功转化，为登记企业的业绩提供了新增长点。

2019年4月4日，山东先达农化股份有限公司申请了吡唑喹草酯化合物专利（CN110357859B），发明名称为″一种含不饱和基的喹唑啉二酮类化合物及其应用和一种农药除草剂″。 

2024年6月11日，沈阳万菱生物技术有限公司、辽宁先达农业科学有限公司在我国申请了关于吡唑喹草酯晶体及制备专利（CN119306702A），发明名称为″吡唑喹草酯的多晶型物及其制备方法和应用″。 

2024年11月7日，先正达作物保护公司申请专利WO2025103880A1，发明名称为″Herbicidal compositions″。该专利涉及吡唑喹草酯与另一种具有除草活性的化合物混用后的效果。 

2022年12月18日，安徽众邦生物工程有限公司申请了专利CN 115843819 B，发明名称为″一种包含吡唑喹草酯和氯氟吡啶酯的组合物″。该专利指出，当吡唑喹草酯和氯氟吡啶酯按照质量比5～40∶1～20组合时，组合物可用于农作物杂草的防除，且表现出显著的增效作用，能够有效降低活性成分的用量。 

吡唑喹草酯具有较强的内吸传导性和速效性，对多种靶标杂草具有显著效果，包括稗草、千金子、双穗雀稗、狗尾草、马唐、稻李氏禾、水竹叶、野慈姑、泽泻、雨久花、鸭跖草、鸭舌草、萤蔺、异型莎草等，对抗药性杂草的防效尤为突出。其与现有的乙酰乳酸合成酶（ALS）抑制剂、乙酰辅酶A羧化酶（ACCase）抑制剂和激素类除草剂无交互抗性，叶面喷施3 d后即可见效，对全生育期的千金子均有较为理想的防除效果。 

吡唑喹草酯具有良好的动力学稳定性和生物安全性，是一种高效、低毒、低残留的除草剂，其常见剂型为5%吡唑喹草酯可分散油悬浮剂，使用方便，适合大面积飞防。吡唑喹草酯亦可与其他药剂开发复配制剂，以期在提升杂草防效、减少用药量的同时增加作物安全性。

▌本文来源：《现代农药》2025(05）

▌本文作者：马淑晴; 李绍晨; 李亚辉