熏蒸剂是利用挥发时所产生的蒸气毒杀有害生物的一类农药,由于传统主流品种使用效果较好,国内对其研究重视程度不够,进展较为缓慢。随着主流熏蒸剂退市日期临近、主要替代品存在诸多问题、安全环保意识和要求提高、我国城镇化率逐年上升、农副产品等贸易数量不断增大等形势的变化,安全环保高效新型熏蒸剂研究开发与市场应用前景值得期待。
溴甲烷全面退市期限临近。溴甲烷是目前广谱高效主流的熏蒸剂,目前全球年销售额超过1亿美元,占熏蒸剂市场的20%以上。由于溴甲烷对大气臭氧层具有破坏作用,我国签署《蒙特利尔议定书》时承诺,2005年1月1日全面停止溴甲烷在农业、仓储、烟草等行业上应用。据不完全统计目前国内溴甲烷用量近万吨,已经计划提前全面禁用溴甲烷。随着溴甲烷全面禁用期限日益临近,留下的较大的市场空缺需要新型熏蒸剂填补。
现用主流品种各有弊端。除溴甲烷外,目前主流的产品如氯化苦、二氯丙烷、磷化氢、甲基硫代化合物(威百亩、棉隆、甲基异硫氰酸酯等)均存在一定应用局限。氯化苦剧毒,生产过程产生大量的废水,关于氯化苦应用中毒事件时有发生,目前全球只有几个企业被允许定点生产氯化苦,其中包括我国的大连染化集团。磷化氢及磷盐类产品也具有相当毒性,2010年美国保署(EPA)发布了对农药中铝、镁和磷化物熏蒸剂的限制,同时将在2011年对溴甲烷、威百亩、棉隆、氯化苦进行限制使用管理,大大提高了熏蒸剂使用周边缓冲区的距离,保证非农药使用者不接触这些熏蒸剂产品。二氯丙烷同熏蒸的食品中某些物质可能发生化学反应产生致癌物质,不能用于食品加工等环节杀虫灭菌。上述产品由于安全环保毒性和害虫病毒抗性增加也逐渐需要新品替代。
部分产品展现良好前景。随着应用研究的进展,近年来部分熏蒸剂产品逐渐得到广泛应用,如硫酰氟、碘甲烷、甲酸乙酯等品种,硫酰氟,具有残留少,扩散渗透性强、广谱杀虫、用药量省、残留量低、杀虫速度快、散气时间短、低温使用方便、对发芽率没有影响和毒性较低、消耗臭氧潜能值(ODP)为零等特点,成为植物检疫、农林仓储和建筑等行业替代溴甲烷主要品种之一。碘甲烷,ODP值为0.016,远远小于溴甲烷,使用操作安全,残留碘离子毒性小,成为土壤熏蒸剂领域替代溴甲烷具有前景产品之一。目前这些产品应用存在主要问题有:首先,使用技术和方法需要规范;其次,使用成本高于溴甲烷,应加大与其他熏蒸剂混合使用研究,增强效果和降低使用成本,如硫酰氟与磷化氢混合、碘甲烷与氯化苦混合等。
环保新品开发亟待强化。近年来国内外对环保新型熏蒸剂研究逐渐重视,部分新品种显示较好的应用效果,如氧硫化碳,由澳大利亚国家科学和工业研究组织(CSIRO)研制成功,已申请专利,该产品的生产成本与溴甲烷相当,低残留无污染;生物源物质,具有绿色自然优点,生物源物质中的生物碱类、类黄酮类、蛋白质类、有机酸类和酚类化合物等都具有杀虫灭菌效果,如毛蒿素、皂角苷类物质等,2010年联合磷化公司的新型土壤熏蒸剂Paladin获得美国EPA登记批准,其活性成分是二甲二硫醚是一种由动物、植物天然生成的物质,在食品加工中安全性极高,是溴甲烷比较理想的替代品之一。另外高压二氧化碳、臭氧、新型甲基硫代化合物等也具有良好应用前景。
由于禁限用熏蒸剂日期临近,而目前尚没有一种特别完美的替代品,这就给农药熏蒸剂开发、应用与市场带来挑战和机遇。国内应抓住机遇,加快新型环保高效低成本熏蒸剂的品种开发和应用研究。