申嗪霉素登记现状、应用进展及发展对策

2022-02-28孟现刚柳燕丽吴桂秋吕爱芹宁新妍

农业科技通讯 2022年2期

孟现刚柳燕丽吴桂秋吕爱芹宁新妍崔燕刘刚

（1.山东省东平县自然资源局森保站山东东平 271500；2.山东省宁阳县农业农村局山东宁阳 271400；3.山东省宁阳县东疏镇人民政府山东宁阳 271401；4.山东省宁阳县东庄镇农技站山东宁阳 271415）

申嗪霉素（phenazino-1-carboxylic acid，化学名称：吩嗪-1-羧酸，分子式：C13H8N2O2），是上海交通大学在“十五”期间研究开发的、具有完全自主知识产权的重大农药成果。申嗪霉素由铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）M18 经生物培养分泌而成，属于微生物抗菌素，对多种植物病原菌都有很强的抑制作用，尤其适用于由镰刀菌、疫霉菌等引起的枯萎病、疫病等土传病害，以及较难防治的小麦全蚀病、茎基腐病、甜瓜蔓枯病等，具有高效、低毒和环境相容性好等特点[1-3]，被列入我国AA 级和A 级绿色食品均允许使用的农药清单[4-5]。全国农业技术推广服务中心多次发文要求加大申嗪霉素的示范推广力度[2]，2021 年9 月又明确提出“小麦全蚀病发生区，重点采取申嗪霉素等药剂拌种或包衣”[6]。本文作者对申嗪霉素在我国的登记现状、最大残留限量制定及研究应用情况进行系统梳理，并有针对性的提出几点对策建议，以期为其在我国的良性发展提供参考和借鉴。

1 申嗪霉素的毒性、环境安全性和杀菌机理

申嗪霉素大鼠急性经口半致死剂量（LD50）大于5 000 mg/kg 体重，急性经皮LD50大于2 000 mg/kg体重，属于低毒农药[3]。其通过黄豆粉和玉米粉等为主要成分的培养基发酵生产，废水可回收，不会对环境造成污染[2]。

申嗪霉素属于芳香杂环族吩嗪类化合物，其抗菌活性机理主要有2 个：一是此类化合物在病原菌细胞内被还原的过程中会产生有毒的超氧离子和过氧化氢，能够氧化谷胱甘肽和转铁蛋白，产生高细胞毒性的羟自由基；二是能够被NADH 还原，成为电子传递的中间体，扰乱了细胞内正常的氧化还原稳态，影响能量的产生，从而抑制微生物的生长[2]。

2 申嗪霉素在我国的登记和最大残留限量制定情况

2.1 登记情况

申嗪霉素由上海农乐生物制品股份有限公司2011 年在我国首家正式登记，包括95%的原药和1%的悬浮剂。随后，数个单剂和复配剂产品相继获批登记。截至2021 年9 月30 日，共有5 个产品登记并处于有效状态（表1）[7]。

从表1 可以看出，申嗪霉素目前在我国登记的产品剂型共有2 种，其中在田间使用的制剂均为安全、环保、水基化的悬浮剂；登记作物共5 种，其中粮食作物2 种（小麦、水稻），蔬菜作物2 种（黄瓜、辣椒），水果作物1 种（西瓜）；防治对象共9 种（小麦赤霉病、全蚀病，水稻稻曲病、稻瘟病、纹枯病，黄瓜灰霉病、霜霉病，辣椒疫病，西瓜枯萎病）；施药方式共3 种，分别为拌种、喷雾、灌根。

表1 在我国获批登记的申嗪霉素产品

2.2 最大残留限量（MRL）制定情况

申嗪霉素施用后在植物中的残留物为申嗪霉素，人类每日允许摄入量（ADI）为0.002 8 mg/kg。从表2 可以看出，我国目前已经制定了申嗪霉素在6 种食品中的最大残留限量[8]，但均为临时限量，尚未规定全国统一法定的检测方法。

表2 我国GB 2763-2021 规定申嗪霉素在食品中的最大残留限量

3 申嗪霉素在我国的应用研究情况

近年来，各地研究发现，不局限于已登记作物病害，申嗪霉素对于其他多种农林作物病害和根结线虫也表现出良好的防治效果。

3.1 小麦茎基腐病

张洁等[9]研究发现，使用由枯草芽胞杆菌YB-05菌液和1%申嗪霉素悬浮剂按照体积比19∶1 复配而成的生物制剂20 mL/kg 拌小麦种处理后，茎基腐病发病最轻，超过了高剂量的2 种单剂处理和化学农药4.8%咯菌腈悬浮剂拌种处理，并且具有一定的促生和增产作用。其中，室内防治效果为69.8%，2 次田间调查防治效果分别为57.8%和45.7%。认为枯草芽胞杆菌与申嗪霉素复配具有协同增效的作用，值得开发利用。

3.2 大豆疫病

兰成忠等[10]研究结果表明，申嗪霉素对离体条件下大豆疫霉菌菌丝生长、游动孢子的释放和萌发的抑制中浓度EC50值分别为2.043 6 μg/mL、230.370 1 μg/mL和0.726 5 μg/mL，但对孢子囊形成没有抑制作用。认为申嗪霉素对大豆疫霉菌具有明显的抑制作用，具有防治大豆疫病的潜力。

3.3 花生叶斑病

张伟等[11]研究发现，申嗪霉素对花生褐斑病、黑斑病、网斑病菌菌丝生长均有明显的抑制作用，其EC50值均小于1 mg/L，明显低于化学农药多菌灵的EC50值。1%申嗪霉素悬浮剂600 倍、800 倍、1 000 倍的田间防效均在80%以上，优于对照药剂多菌灵，是防治花生叶斑病的有效生物杀菌剂。

3.4 番茄早疫病

赵炽娜等[12]采用菌丝生长抑制法，测定了申嗪霉素对4 种链格孢属病菌的室内毒力，结果表明，申嗪霉素对供试真菌均有一定的抑制作用，其中对番茄早疫病菌抑制效果最好，抑制中浓度EC50值为8.915 2 mg/L，说明申嗪霉素具有防治番茄早疫病的较大潜力。

3.5 马铃薯晚疫病

张正学等[13]的研究发现，1%申嗪霉素悬浮剂适合于防治马铃薯晚疫病，且在发病初期施用效果好，平均防效达55.7%，增产效果显著，推荐使用剂量以1 500 g/hm2为宜，间隔期7～10 d，连续喷施2～3次。郭成瑾等[14]也证实，1%申嗪霉素悬浮剂对马铃薯晚疫病有较好的防治效果。

3.6 茄子黄萎病

梁莉红[15]的试验结果表明，应用1%申嗪霉素防治茄子土传病害，以4.5 g/m2覆膜效果最佳，黄萎病发病率比对照低5.68%，增产5.77%，建议在生产上推广应用。张丹等[16]的研究结果表明，1%申嗪霉素悬浮剂对茄子黄萎病有较好的防治效果，不同剂量处理区均未对茄子产生药害，而且植株长势旺盛、叶片浓绿、产量增加。其中，1%申嗪霉素悬浮剂（施量为3 kg/亩）土壤处理覆盖地膜处理区的效果最好，防效为81.24%，比对照增产22.59%。

3.7 烟草黑胫病

俞芳菲等[17]的研究结果表明，申嗪霉素对沂水烟区黑胫病菌孢子囊的形成和游动孢子的释放抑制效果最好，EC50值分别为0.31 和0.35 μg/mL。室内防治试验结果显示，1%申嗪霉素悬浮剂（15 ga.i/hm2）对烟草黑胫病的防效为84.37%，显著高于25%甲霜灵可湿性粉剂（防效56.33%）和50%烯酰吗啉可湿性粉剂（防效80.55%）；田间药效试验防效与室内防效基本一致，在冕宁和诸城两地分别为90.49%和82.93%，显著高于对照药剂甲霜灵（在两地防效分别为71.89%、38.87%）和烯酰吗啉（在两地防效分别为78.42%、69.01%）。除此之外，申嗪霉素较甲霜灵和烯酰吗啉对提高烟草株高、茎粗、有效叶片数及光合速率等指标效果更好。

3.8 白及疫病

何永林等[18]的研究发现，申嗪霉素在有效浓度为10 μg/mL 时，申嗪霉素对白及疫病病原菌的抑菌率达100%，EC50值为1.286 4 μg/mL；1%申嗪霉素悬浮剂有效浓度分别为17 μL/L、25 μL/L 对白及疫病的盆栽防治作用，先接种后喷药的防治效果分别为63.58%和67.21%，先喷药后接种的防治效果分别为60.16%和71.49%。由此可知，及时喷施申嗪霉素可有效防治白及疫病。

3.9 铁皮石斛软腐病

贺民荣等[19]开展10 种生物农药及其组合对铁皮石斛终极腐霉的室内毒力测定结果表明，1%申嗪霉素悬浮剂对终极腐霉菌丝生长的抑制效果较好，EC50值为0.21 mg/L。协同作用结果表明，蛇床子素+申嗪霉素等8 个组合对抑制终极腐霉菌丝生长均具有增效作用，其中，蛇床子素、申嗪霉素按有效质量比1∶10 与丁子香酚、申嗪霉素按有效质量比1∶5 的增效均较为显著，其CTC 分别为383.40、220.12，EC50值分别为0.06 mg/L、0.10 mg/L。

3.10 栾树枯萎病

牛瑞瑞等[20]的研究结果表明，在3 种供试药剂中，申嗪霉素对栾树枯萎病的预防效果最佳，可达到77.78%，且植株生长量整体稳定，不良影响最小。

另外，多项研究结果表明[21-22]，申嗪霉素单独使用或与阿维菌素混合使用，对蔬菜根结线虫病也具有良好的防治效果。

4 下一步规范发展建议

申嗪霉素已在我国推广应用十几年，但总体使用范围还比较狭窄，市场占有率不高。根据《农产品质量安全法》《农药管理条例》《农作物病虫害防治条例》等相关法律法规要求，针对申嗪霉素目前在登记、应用中存在的短板和不足，提出以下对策建议。

4.1 加快拓展登记作物范围的步伐

要积极鼓励引导生产企业，进一步拓展申嗪霉素登记作物范围，尽快在花生、大豆、番茄等经济作物和水稻白叶枯病、油菜菌核病[23]等重要病害防治上登记，取得合法农药审批手续。

4.2 加强病原菌抗药性风险监测，合理开发登记复配产品

目前，除了发现水稻白叶枯病菌对申嗪霉素的抗药性风险较低，瓜类细菌性果斑病菌对申嗪霉素与链霉素存在明显的交互抗药性外[23-24]，国内农作物病害对申嗪霉素产生抗药性及开展的相关监测工作的报道较少，今后应逐步加强。另外，应加大申嗪霉素和枯草芽胞杆菌、蛇床子素、丁子香酚等生物源农药混配产品的开发登记力度，延缓病原菌抗（耐）药性产生速度。

4.3 尽快建立统一的残留检测方法，制定更多残留限量标准

申嗪霉素作为一种农用抗生素，尽管总体残留风险不高，但仍不可掉以轻心。鉴于“GB 2763”尚未规定申嗪霉素在食品中的残留检测方法，无法对其实施监管，农业农村部等有关部门要组织科研机构，抓紧建立科学、统一、法定、有效的检测方法。在此基础上，将目前的临时最大残留限量转化为正式标准，同时，制定在更多食品中的最大残留限量标准，更好地保障消费安全。