《Journal of Plant Diseases and Protection》:Evaluating the importance of fludioxonil in Europe: a determination of essential uses as seed treatment in key crops
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广谱杀菌剂在有害生物综合治理(Integrated Pest Management, IPM)及可持续农业中具有关键作用,尤其在欧洲受气候变异、全球贸易及病原种群演化导致病原压力加剧的背景下。监管限制包括多种活性物质退出市场已造成病害防控缺口。根据(EC)No
广谱杀菌剂在有害生物综合治理(Integrated Pest Management, IPM)及可持续农业中具有关键作用,尤其在欧洲受气候变异、全球贸易及病原种群演化导致病原压力加剧的背景下。监管限制包括多种活性物质退出市场已造成病害防控缺口。根据(EC)No. 1107/2009第4(7)条,当缺乏有效的化学或非化学替代手段时,允许杀菌剂必需用途(Essential Use)豁免。氟啶胺(Fludioxonil)作为种子处理剂已广泛应用超过25年,研究人员对此评估了其在欧洲的重要性。在23个欧盟成员国中,确定了64种作物–病原菌组合中氟啶胺种子处理属于必需用途,尤其涉及禾谷类、马铃薯、豆类、向日葵及多种小宗作物。两项代表性案例研究阐明其关键作用:法国禾谷类中防治雪腐丝核菌(Microdochium nivale)及荷兰十字花科作物中防治黑胫病菌(Plenodomus lingam,原Leptosphaeria maculans)。两案例中替代杀菌剂均无效或不可用,非化学方法无法可靠防病。抗药性风险评估表明其抗性发展潜力低至中等,支持其长期使用。氟啶胺符合严格的必需用途标准,为众多欧洲作物提供唯一可靠的种子包衣保护。若撤销将导致植物保护出现重大缺口,威胁作物出苗与产量,并破坏种子生产与供应链。依据必需用途条款维持氟啶胺的可及性,对保障欧洲及其他地区作物保护、支持IPM及粮食安全至关重要。
论文解读:欧洲氟啶胺(Fludioxonil)种子处理必需用途(Essential Use)评估及其对作物保护与供应链的意义
一、研究背景与目的
在欧洲,气候变化、全球化贸易及病原种群快速演化使作物面临日益严重的病原菌威胁。与此同时,欧盟依据(EC)No. 1107/2009对植保产品活性物质审批趋严,多种传统杀菌剂退出市场,导致病害防控出现显著空白。该法规第4(7)条规定,当控制某植物健康严重危害无其他可用化学或非化学替代手段时,可批准活性物质必需用途(Essential Use)豁免。氟啶胺(fludioxonil)属苯基吡咯类(phenylpyrrole, FRAC Group E2, Code 12)杀菌剂,通过抑制组III组氨酸激酶干扰高渗透压甘油(High-Osmolarity Glycerol, HOG)通路发挥作用,具非内吸接触活性,已作为种子处理剂使用超25年,对子囊菌、担子菌及半知菌中多种病原如镰刀菌(Fusarium spp.)、丝核菌(Rhizoctonia spp.)、链格孢(Alternaria spp.)等高效。然而其在欧盟框架下是否真正满足"无替代品"的必需用途科学标准尚未被系统论证。研究人员据此按欧洲食品安全局(European Food Safety Authority, EFSA)2017年必需用途评估协议,系统分析氟啶胺种子处理在各欧盟成员国作物–病原菌组合中的不可替代性,并结合抗性风险量化模型及典型案例验证其必要性。该研究发表于《Journal of Plant Diseases and Protection》。
二、主要技术方法
研究人员采用EFSA《评估杀菌剂活性物质控制植物健康严重危害且无非化学替代手段必要性数据之协议》,搜集同行评议文献、管理档案、Homologa数据库、欧盟成员国登记库及FRAC指南。评估流程分四阶段:①筛选氟啶胺已登记种子处理用途,锁定无或极少化学/生物替代品的作物–病原菌组合(含EPPO编码);②依EFSA决策流图评价替代化学药剂(不同作用机理Mode of Action, MoA)、生物防治剂及非化学措施(轮作、抗病品种、热力/UV/蒸汽种子消毒等),按可用性、有效性、采纳度、可行性0–3分赋值;③进行抗性风险评估,计算z/x比值——z为病原菌内在抗性风险(低=1,中=2,高=3),x为替代MoA加权抗性评价总和(高危MoA×0.5+中危×0.75+低危×1.0),z/x≥1.25强支持豁免,0.75–1.25视情况支持,≤0.75不支持;无替代MoA则不做计算;④编制各组合叙述性依据与结构化数据集。选取法国禾谷类防治雪腐丝核菌(Microdochium nivale)与荷兰十字花科防治黑胫病菌(Plenodomus lingam syn. Leptosphaeria maculans, Phoma lingam)作案例深入剖析。
三、研究结果
Crop–pathogen–country combinations reliant on fludioxonil
研究人员经筛查确认,在23个欧盟成员国中共64个独特作物–病原菌组合中氟啶胺种子处理被判定为必需用途,涵盖禾谷类(认定142项必需用途)、马铃薯(25项)、豆类(25项)、向日葵(24项)及多种小宗作物;目标病原菌以镰刀菌属Fusarium spp.(67项)、丝核菌属Rhizoctonia spp.(38项)、链格孢属Alternaria spp.(25项)居多;按国别意大利(37项)、法国(31项)、荷兰(26项)最集中。结论:氟啶胺种子处理必需用途广泛分布于欧盟主要作物及产区,且集中于无可靠替代方案的土传/种传病害防控。
Case Study: Essential use of fludioxonil for the control of Microdochium nivale in cereals in France
法国冬播禾谷类(小麦、大麦、燕麦、小黑麦、黑麦)受M. nivale引起雪霉病(pink snow mould/seedling blight)致出苗率降达70%、减产15–25%,种传接种体为主要侵染源。研究人员评估显示:无具同等效力的非化学方案(栽培措施、已知抗病种质、热力/辐射种子处理效果有限或不实用);生物制剂如Pseudomonas chlororaphis MA342及Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum D747效不如氟啶胺;同属苯基吡咯类fenpiclonil已于欧盟退市非替代。虽存其他MoA登记(SDHI FRAC C2/7、QoI C3/11、Thiophene-carboxamide C7/38、Anilino-pyrimidine D1/9、DMI G1/3),多仅与氟啶胺复配或单独对M. nivale防效不足。M. nivale FRAC评定为中抗性风险(z=2),各作物x值为小麦/小黑麦1.75、大麦1.25、燕麦1.25、黑麦1.75,得z/x比值为小麦与小黑麦1.14、大麦与燕麦1.60、黑麦1.14,均>0.75阈值。结论:按EFSA协议支持法国禾谷类氟啶胺防控M. nivale之必需用途豁免。
Case Study: Essential use of fludioxonil for the control of Plenodomus lingam in Brassicaceae family, in the Netherlands
荷兰十字花科蔬菜(甘蓝、抱子甘蓝、花椰菜、西兰花、大白菜、羽衣甘蓝、苤蓝、芜菁、萝卜)受P. lingam(黑胫病/Phoma茎溃疡)威胁严重,种传接种体<0.1%即可致暴发。研究人员评估表明:清洁种子与轮作仅辅助,无完全抗病品种,热力/蒸汽处理须联用氟啶胺方能近100%控病,天然产物及基本物质(如Urtica spp.提取物)对P. lingam无效;荷兰无其它授权种子处理活性物质(同MoA或不同MoA)可用于此靶标。P. lingam FRAC定为低抗性风险(z=1),因无任何替代种子处理MoA,x=0,z/x不可计算。结论:氟啶胺是荷兰十字花科种子处理防控P. lingam唯一有效且合法之活性物质,明确满足必需用途条件。
四、讨论与结论
研究人员指出必需用途呈作物–区域聚集特征,集中于意、法、荷及禾谷类、块茎、豆类和向日葵,病原以Fusarium spp.、Rhizoctonia spp.、Alternaria spp.为主。撤销氟啶胺将波及大宗商品作物与高值特色系统,影响种子加工出口枢纽(如荷兰)所服务之全球供种链条。案例表明:法国M. nivale虽有少量其它MoA但替代不足仍支持豁免;荷兰P. lingam无任何替代属典型唯一方案。种子处理低用量、低飘移、非内吸局限药害于种子表面及邻域组织,契合IPM降低苗期叶面喷雾需求、削减环境农药负荷之原则,且独有MoA利于抗性管理。最终结论翻译如下:
本分析证明氟啶胺(fludioxonil)在欧盟范围内符合严格的科学研究与监管必需用途(Essential Use)标准。在广泛的作物与病原菌组合中,它仍是少数——某些情况下唯一——可提供可靠种子包衣保护以保障早期作物建植、防止严重产量与品质损失的杀菌剂。两项案例研究阐明,鉴于缺乏可行替代方案,氟啶胺对大田大宗作物与高值蔬菜系统均为不可或缺。依据(EC)No. 1107/2009第4(7)条之豁免具临时性,但证据表明失去氟啶胺将在欧盟植物保护中形成关键缺口,尤指种子处理领域。氟啶胺作为种子处理剂之应用符合有害生物综合治理(IPM)原则——减少重复叶面喷施、降低环境农药总负荷、并成为抗性管理基石。其独特作用机理(FRAC Group E2, Code 12)、广谱效力及低抗性风险强化其在可持续作物保护策略中之长期价值。未来依据必需用途条款维持氟啶胺可及性,对欧洲种植者及维护全球种子供应链完整性均具重要意义。持续之监管认可将确保种植者保有基于科学之有效工具,以应对持续演化之病原威胁,同时支撑可持续农业更广泛目标。