多菌灵

定义

多菌灵属于苯并咪唑类化合物，化学名称为N-(2-苯并咪唑基)氨基甲酸甲酯，分子式为C9H9N3O2，相对分子质量约191.19，CAS登录号为10605-21-7^[1]。纯品为灰白色结晶粉末，工业品多呈白色或棕色粉末，具有升华性，微溶于一般有机溶剂，可溶于无机酸和醋酸并生成相应盐类^[1]。在化学分类上，它常与苯菌灵、甲基硫菌灵、噻菌灵同归为苯并咪唑类或甲基苯并咪唑氨基甲酸酯类杀菌剂，商品名包括苯并咪唑44号、MBC等^[4][5]。

该药剂在水中溶解度随酸碱度变化明显，20℃时在酸性条件(pH 4)下约为28 mg/L，中性条件下约8 mg/L；在酸性和中性环境中水解缓慢，碱性条件下水解加快，光照也会促使其降解^[1]。按中国农药毒性分级标准，多菌灵原药属低毒级别，大鼠急性经口半数致死量高于5000 mg/kg，但对水生生物和蚯蚓毒性较高^[1][6]。

原理

多菌灵的作用靶标是真菌细胞内的β-微管蛋白。药剂分子与β-微管蛋白亚基结合后，阻碍微管蛋白聚合成微管，而微管是构成有丝分裂纺锤体的主要成分，纺锤体无法正常形成，染色体不能完成牵引与分离，病原菌的细胞分裂因此中断^[1][7]。早期以构巢曲霉为对象的研究已证实，MBC能与真菌的微管蛋白结合，其结合可被秋水仙素竞争性抑制，说明作用位点与哺乳动物微管蛋白上的秋水仙素结合位点相关。

药剂能被植物的种子、根系和叶片吸收，进入植株后主要随木质部蒸腾流向上部叶片和生长点运输，向基部运输的能力很弱，因此喷施时需要覆盖植株各部位^[1]。这种内吸传导特性使其既能在植物表面形成防护层阻止病菌侵入，也能渗入组织内部抑制已经侵染的病菌，表现出保护与治疗的双重作用^[1][8]。

作用谱方面，多菌灵对子囊菌、担子菌及半知菌中的多种病原菌有活性，可用于防治赤霉病、炭疽病、白粉病、黑星病等；但对卵菌和细菌引起的病害无效，原因在于卵菌微管蛋白结构与真菌不同，药剂难以与之结合^[2][1]。一般持效期为10至15天，多雨条件下约7天；作拌种或土壤处理时被根系持续吸收，持效期更长^[4][8]。

发展历程

20世纪60年代末，国外关于苯并咪唑类化合物具有杀菌活性和内吸性的报道引起中国研究者的注意。1970年前后，沈阳化工研究院的科研人员在合成苯菌灵中间体时筛选出多菌灵，随后完成中试并投入工业化生产^[3][9]。有资料将这一成果的完成时间记为1971年在北京双桥农药厂投产，也有资料记为1970年创制、1974年通过化工部鉴定，具体年份在不同文献中略有差异^[10]。

该药剂最初用于防治棉花枯、黄萎病，随后因其广谱性扩展到多种作物。长江中下游小麦赤霉病严重发生时，江苏等地试用多菌灵，一个季节即挽回小麦损失约15万千克，产品由此供不应求。此后生产厂扩展到黑龙江、上海、江苏、山东、广东、浙江、湖北等地，成为20世纪七八十年代中国产量最大的农用杀菌剂品种之一^[10][11]。

在衍生开发方面，研究者还创制出多菌灵二号等品种，后者用于防治寄生在柞蚕体内的线虫，相关课题于1982年获国家发明三等奖^[11]。到2011年，中国多菌灵年产量约3.9万吨，其中出口2.6万吨，全球销售额约2.0亿美元；同期全球需求量约3万吨，行业出现产能过剩^[9]。

应用

在农业上，多菌灵主要用于防治果树、蔬菜、花卉和大田作物的真菌病害。常见剂型包括25%和50%可湿性粉剂、40%悬浮剂等，施药方式涵盖叶面喷雾、拌种、浸种、灌根和土壤处理^[12][13]。防治小麦赤霉病时，通常在小麦抽穗盛期以50%可湿性粉剂500至1000倍液喷雾，隔5至7天再喷1次；防治水稻纹枯病则在分蘖末期和孕穗期各施药1次^[12]。

果树和蔬菜上的用法与之类似：梨黑星病在萌芽期和谢花后各喷1次，苹果褐斑病从发病初期开始喷施，葡萄黑痘病、白腐病、炭疽病在展叶后至果实着色前每隔10至15天喷药；瓜类枯萎病可在定植前以药土撒施，结瓜期再灌根^[13]。棉花、花生等作物则多采用拌种方式，防治苗期立枯病、炭疽病和黑斑病、茎腐病等^[12]。

除农业用途外，多菌灵还作为防霉剂用于造纸、纺织、皮革、橡胶等工业领域，也用于油画、纺织品、文件和食物贮藏以及皮革加工中的防霉处理^[9][1]。在某些研究中，它还被用作干扰微管的实验工具，用于细胞有丝分裂相关的基础研究^[14]。

局限

多菌灵的作用位点单一，长期单一使用容易诱发病原菌抗药性。抗性机制主要是β-微管蛋白氨基酸位点发生突变，改变了蛋白质序列，使药剂与靶标的结合能力下降^[1]。由于多菌灵、苯菌灵与甲基硫菌灵作用机理相同，三者之间存在交互抗性，彼此轮换使用并不能解决抗性问题，需与作用机理不同的杀菌剂交替或混配^[4][8]。

防治谱存在明显空白。多菌灵对卵菌和细菌所致的病害没有活性，霜霉病、疫病一类病害不能依靠该药剂防治^[2]。作土壤处理时，药剂有时会被土壤微生物分解而降低药效；与铜制剂、碱性农药混用也不适宜^[7][4]。

环境与残留方面，多菌灵化学性质稳定，在土壤中的半衰期可达数月，属难降解农药，对鱼类、大型溞等水生生物和蚯蚓毒性较高，对家蚕也有显著毒性^[1]。中国学者按农药登记环境风险评估指南评估后认为，多菌灵在小麦上施用对鸟类长期风险、家蚕及农田内捕食性非靶标节肢动物的风险不可接受，在水稻上施用对水生生态系统风险较高^[15]。

各国对多菌灵的登记与残留限量差异较大。美国因怀疑其健康风险，2007年撤销其在食用农产品上的登记，2009年将相关限量调整为0.01 mg/kg；欧盟2014年未继续批准其登记；中国《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》(GB 2763-2016)规定柑橘限量为5 mg/kg、橙和柠檬及柚为0.5 mg/kg、桃为2 mg/kg，其中柑橘限量高于国际食品法典委员会和欧盟的规定^[16][17]。毒理学资料还显示其具有潜在生殖毒性，部分安全技术说明书将其列为生殖毒性类别1B^[18]。

参见

• 苯菌灵 —— 同属苯并咪唑类的内吸性杀菌剂，与多菌灵作用机理相同且存在交互抗性。

• 甲基硫菌灵 —— 在植物体内可转化为多菌灵而起作用的苯并咪唑类杀菌剂。

• 小麦赤霉病 —— 由禾谷镰刀菌引起的重要病害，多菌灵长期是其主要防治药剂。

• 微管 —— 构成纺锤体的细胞骨架结构，是多菌灵作用靶标所在的部位。

• 农药最大残留限量 —— 规定食品中农药残留允许上限的标准体系，多菌灵在各国限量差异明显。

• 抗药性 —— 病原菌长期接触单一作用位点药剂后敏感性下降的现象。