ТОП-9 инноваций в производстве пестицидов крупнейших агрохимических компаний

В прошлом году крупнейшие агрохимические компании вывели на рынок ряд инновационных гербицидов, инсектицидов и фунгицидов, предложив новые механизмы действия, технологии производства и улучшив характеристики составов.

В статье представлен обзор зарегистрированных в 2024 году пестицидов и ТОП-9 инноваций в их производстве, которые изменят наше будущее. Во всяком случае, это заявляют сами производители новых ХСЗР.

• Что они предлагают рынку?

• На какие тренды направлено внимание разработчиков?

Разработка препаратов с новыми механизмами действия стала одним из приоритетов для производителей СЗР.

Среди таких препаратов инсектициды BASF Cimegra® (брофланилид). Новый пестицид действует как конкурентный антагонист рецептора γ-аминомасляной кислоты. Его механизм связывания отличается от традиционных неконкурентных антагонистов, таких как фипронил. Традиционные диамидные инсектициды действуют на рианодиновые рецепторы насекомых, в то время как брофланилид влияет на новый участок рецептора γ-аминомасляной кислоты вредителей.

Инсектицид проявляет высокую биологическую активность в отношении различных видов насекомых, таких как:

• хлопковая совка Helicoverpa armigera;

• малая совка Spodoptera exigua;

• азиатская хлопковая совка Spodoptera litura и др.

Efficon® (димпропиридаз) от BASF также демонстрирует новый способ действия против капустной моли Plutella xylostella и сосущих вредителей без перекрестной устойчивости к существующим продуктам. В отличие от других инсектицидов, таких как афидопиропен, пиметрозин и флоникамид, димпропиридаз действует независимо от каналов TRPV, не влияя на клеточные реакции, вызываемые вышеупомянутыми инсектицидами.

Он превращается в активированный метаболит у насекомых-мишеней, который нацелен на область выше по потоку TRPV, снижая внутриклеточный уровень Ca2+ и нарушая передачу сигнала. Подавляя активацию хордотонального органа, димпропиридаз эффективно нарушает функции насекомого.

Препараты Syngenta ПЛИНАЗОЛИН® (изоциклосерам) и Вердавис® (изоциклосерам + лямбда-цигалотрин) тоже борются с наиболее устойчивыми и трудноконтролируемыми насекомыми-вредителями с помощью нового способа действия. PLINAZOLIN® – это активный инсектицид с уникальным механизмом действия (IRAC группа 30) против трипсов, клещей, диабротики и жуков-щелкунов. Это торговая марка нового действующего вещества  – изоциклосерама. Молекула была открыта в 2010 году.

По данным Syngenta, на разработку и исследования продукта было потрачено около 300 миллионов долларов. В ходе почти 3000 полевых испытаний, проведенных за 12 лет, молекула продемонстрировала эффективность в полевых условиях, низкую летучесть и растворимость в воде, остаточное действие и широкий спектр контроля, а также отсутствие фитотоксичности при скрининге растительных тканей. Химический состав вещества показал совместимость с более чем 100 удобрениями и возможность использования для обработки семян.

Ведущие компании продолжают внедрять инновации в области смешивания ДВ пестицидов. И это не только эффективный выбор и соотношение активных ингредиентов в смеси, но и синергетическое действие, а также улучшение общих характеристик таких продуктов, в том числе предотвращение резистентности.

В секторе фунгицидов компания Syngenta выпустила препараты Miravis® Duo (пидифлуметофен + дифеноконазол) и Reflect® Top (дифеноконазол + изопиразам), которые благодаря продуманной комбинации ДВ не только расширяют спектр, но и продлевают действие препарата. В частности, Miravis® Duo демонстрирует высокую эффективность и продолжительное действие в борьбе с мучнистой росой, антракнозом и пятнистостью листьев, что значительно сокращает количество обработок пестицидами.

BASF также пополнила свой ассортимент такими препаратами, как:

• Aramax™ Intrinsic® (пираклостробин + тритиконазол);

• Мелира® (мефентрифлуконазол + пираклостробин);

• Кейра® (фенпропиморф + мефентрифлуконазол).

Благодаря сочетанию ДВ с разными механизмами действия они повышают эффективность борьбы с болезнями, снижая при этом риск возникновения резистентности.

Борьба с устойчивостью вредных объектов приобретает все большее значение и становится одним из ключевых направлений производства пестицидов. Мировые агрохимические компании в прошлом году зарегистрировали ряд гербицидов против устойчивых к другим препаратам сорняков.

Syngenta в 2024 году вывела на рынок Канады гербицид для защиты зерновых культур Axial® Maxx. В его состав входят пиноксаден + флуроксипир + бромоксинил + бициклопирон против устойчивых сорняков.

Гербицид Bayer Vios™ FX (флуроксипир-мептил + тиенкарбазон-метил) – новый эффективный препарат для борьбы с широким спектром устойчивых сорняков, включая овсюг и лисохвост, с двумя ингредиентами разных способов действия.

Гербицид Corteva Resicore® REV (ацетохлор + мезотрион + меа-соль клопиралида), благодаря синергетическому действию трех ингредиентов, позволяет эффективно бороться с более чем 75 видами сорняков. Кроме того, технология смешивания учитывает требования к совместимости продуктов и простоте применения.

Немаловажный вопрос – это гибкость и удобство применения пестицидов. Компании работают и над этими задачами. Какие основные направления этой работы?

• Хранение. Производители стараются создать препараты, которые выдержат холод зимы в России и жару лета в Миссисипи, а также могут храниться при разных температурах, выдерживая их перепады.
• Совместимость с другими веществами. Пестицид при хранении и применении контактирует с множеством различных материалов – от пластика до металлов в аппликаторах, насосах и фильтрах. Проводятся испытания со всеми этими материалами, чтобы определить, повлияет ли на них раствор.
• Смешивание в резервуаре. Большое разочарование в полевых условиях приносит несовместимость препаратов в баковых смесях. Поэтому проводятся сотни тестов, чтобы проверить совместимость состава с другими СЗР, удобрениями и прочими веществами при их смешивании.

В этом отношении разработанная компанией ADAMA технология приготовления препаратов Asorbital® является хорошим примером инновационных возможностей. Компания применяет ее при изготовлении целого ряда своих продуктов, включая Maxentis®, Forapro®, Maganic® и Avastel®.

Ключевое преимущество технологии заключается в значительном улучшении абсорбции и доставки препарата внутрь растений, быстром усвоении и миграции, а также в более длительной защите. Нужно отметить, что особенности производства препаратов по данной технологии компания широко не разглашает. Демонстрируется только их повышенная эффективность. Подробной информации, за счет чего это достигается, нет.

Syngenta выпустила новый инсектицид INZAK® ZEON (ацетамиприд + лямбда-цигалотрин), используя инновационную технологию микрокапсулирования ZEON®, которая обеспечивает непрерывное высвобождение активных ингредиентов и пролонгированное действие для борьбы с сосущими вредителями на сое, кукурузе, хлопчатнике и других культурах.

Компания BASF вывела на рынок Канады новый гербицид для кукурузы Surtain™ (сафлуфенацил + пироксасульфон). Это первый в своем роде препарат в твердой оболочке, которая обеспечивает более длительное действие для защиты от двудольных и злаковых сорняков, в том числе с устойчивыми биотипами.

Довсходовый гербицид для защиты сахарного тростника Linear® от Corteva (пиклорам + триклопирбутил + аминопиралид) произведен по новой рецептурной технологии, которая позволяет использовать препарат круглый год и на всех этапах выращивания сахарного тростника.

Инновационность гербицида заключается в том, что его можно применять любым способом: с воздуха, с помощью дронов или опрыскивателя. СЗР отличается низкой летучестью и высокой растворимостью. На разработку гербицида ушло пять лет, испытания проводились в разных штатах Бразилии.

Ведущие компании разрабатывают и продвигают продукцию, учитывающую структуру посевов, болезни, вредителей, сорняки, климатические условия и даже перечень уже зарегистрированных ХСЗР в определенных регионах мира.

Компании выпустили ряд узкоспециализированных продуктов для рынка Индии. Efficon® (димпропиридаз) от BASF предназначен специально для борьбы с сосущими вредителями, которые характерны для страны, а препарат Salibro® (флуазаиндолизин) от Corteva заполнил пробел на рынке нематицидов.

Также в Индии очень востребован Miravis® Duo (пидифлуметофен + дифеноконазол) от Syngenta  для борьбы с мучнистой росой, антракнозом и пятнистостью листьев на томатах, перце чили, арахисе и винограде. Syngenta также предложила для фермеров Индии Reflect® Top (дифеноконазол + изопиразам) для защиты риса от фузариоза.

Гербицид для пшеницы Ambriva® (биклозон + метрибузин) FMC специально разработан для борьбы с местным видом канареечника Phalaris minor, устойчивым к различным химическим гербицидам.

Широкую линейку препаратов производители зарегистрировали в прошлом году в Бразилии. Рынок пестицидов страны считается одним из самых быстрорастущих по оценкам международных аналитиков. Мировые компании привлекают значительные площади сельхозугодий, распространение патогенов и вредителей, приемлемое регулирование.

На китайском рынке BASF представила новый фунгицид для риса Cevya® (мефентрифлуконазол). Это первый изопропанол-триазольный фунгицид, зарегистрированный для риса в Китае за последние 20 лет, который способен эффективно бороться с ложной мучнистой росой на культуре.

Если обратить внимание на европейский рынок, то производители учитывают, что нужны более экологичные пестициды в связи с более строгим регулированием. Специально для ЕС в прошлом году ADAMA вывела целую серию фунгицидов для зерновых. Ассортимент новых препаратов включает:

• Soratel – универсальный фунгицид широкого спектра действия;
• Maxentis – удобный и простой в применении фунгицид с гибкими сроками Т1 (начало выхода в трубку) и Т2 (по флаговому листу);
• Forapro – фунгицид широкого спектра действия класса Т1, который контролирует все основные заболевания пшеницы, такие как септориоз, ржавчина и мучнистая роса;
• Maganic – фунгицид Т3 (работа по колосу), который защищает пшеницу от болезней, включая фузариоз;
• Авастел – фунгицид премиум-класса T2 широкого спектра действия, обладающий как лечебным, так и профилактическим свойством против заболеваний растений, обеспечивающий длительную защиту.

Компания постаралась занять специфическую нишу, связанную с активным запретом на рынке ЕС действующих веществ и явным дефицитом эффективных препаратов.

Фунгицид BASF Keyra® (фенпропиморф + мефентрифлуконазол) обеспечивает высокую эффективность борьбы с пятнистостью листьев и ржавчиной сои. Также для защиты сои BASF выпустила два специальных фунгицида Belyan® (мефентрифлуконазол + пираклостробин + флюксапироксад) и Blavity® (флюксапироксад + протиоконазол).

В условиях повышенного внимания к защите окружающей среды и безопасности пищевых продуктов разработка пестицидов с низкой токсичностью, быстрым разложением и минимальным воздействием на окружающую среду стала неизбежным направлением выпуска СЗР. Требование к повышенной экологичности отразилось на многих аспектах, в том числе на дизайне упаковок, оптимизации составов и методов применения.

Новый нематоцид Salibro® (флуазаиндолизин) от Corteva разработан с полным учетом экологических требований. Он оказывает низкое воздействие на почвенную экосистему, а также может гармонично сосуществовать с полезными почвенными организмами и обширной почвенной фауной.

Гербицид ЭДАПТИС (пиноксаден + мезосульфурон-метил) от ADAMA разработан с использованием рафинированного рапсового масла для получения масляной дисперсии, которая не только улучшает характеристики продукта, но и снижает нагрузку на окружающую среду.

Некоторые из новых продуктов Syngenta рассчитаны на низкие дозы и высокую эффективность применения. Например, Miravis® Duo (пидифлуметофен + дифеноконазол) благодаря своей высокой эффективности позволяет сократить количество обработок, тем самым снижая воздействие на окружающую среду.

Акарицид Interrupt SC 240  (спиромезифен) от Bayer соответствует экологическим требованиям и позволяет уменьшить влияние на окружающую среду.

Кроме того, были разработаны новые более экологичные действующие вещества пестицидов, в том числе гербицид Epyrifenacil от Sumitomo Chemical, который привлек внимание рынка своей высокой селективностью и низкой токсичностью.

Также компании работают над тем, чтобы химические пестициды оказывали меньшее воздействие на окружающую среду, применяя различные технологии. Например, в гербициде Enversa™ (ацетохлор) от Corteva, выпущенном на рынок США, используется инкапсулирование ацетохлора, благодаря чему препарат эффективно борется с сорняками, обеспечивая при этом безопасность для урожая и окружающей среды.

Новый инсектицид INZAK® ZEON (ацетамиприд+ лямбда-цигалотрин) от Syngenta, тоже разработан с использованием инновационной технологии микрокапсулирования. Он эффективен против тли, листоблошек и белокрылок на разных стадиях роста, обладает быстродействующим, системным и длительным остаточным эффектом.

Новые модели на основе искусственного интеллекта внедряются в поиск новых молекул пестицидов. Ведущие агрохимические компании, включая Bayer, Corteva, BASF и Syngenta, ускоряют разработку новых пестицидов с помощью технологии искусственного интеллекта. Цифровые платформы выявляют закономерности на основе значительных объемов данных, помогают в разработке рецептур и оценивают их эффективность.

По данным Syngenta, технология искусственного интеллекта может сократить среднее время этого процесса с 15 до 10 лет и потенциально снизить затраты на лабораторные и полевые испытания на 30%.

Bayer использует собственную систему искусственного интеллекта CropKey, эффективно применяя методы виртуального скрининга и компьютерного моделирования для разработки новых молекул, которые соответствуют целевым показателям, чтобы удовлетворить ожидания производителей.

Метод CropKey применяет в три раза больше новых механизмов действия, чем десять лет назад, и предлагает прорывные инновации в области защиты сельскохозяйственных культур.

С помощью системы CropKey Bayer успешно разработала  химическую молекулу гербицида под названием икафолин, который станет первым новым гербицидом за последние 30 лет.

Syngenta применяет аналогичный подход, используя модели машинного обучения для поиска новых ДВ. Технология помогает компании оценивать не только  воздействие новых продуктов на окружающую среду, но и затраты на их производство.

Кроме того, ведущие компании все чаще разрабатывают продукцию в сочетании с представленными на рынке цифровыми решениями, такими как возможность точного внесения СЗР.

Производители пестицидов активно создают цифровые платформы для аграриев, куда интегрированы их препараты для защиты посевов. Недавно BASF представила новую цифровую платформу Xarvio ® FIELD MANAGER для выращивания фруктов и овощей. Приложение предназначено для производителей винограда на ключевых рынках Европы и Турции. С 2026 года оно будет расширено на томаты и картофель.

Syngenta в прошлом году представила голосового помощника агрономов Cropwise AI на основе ИИ. Другие крупные компании также активно работают в этом направлении. Их цель – не только облегчить труд фермеров, но и дополнительно позиционировать созданные компаниями СЗР.

Тенденция говорит о том, что в будущем при разработке пестицидов приоритет будет отдаваться их интеграции с цифровыми технологиями в сельском хозяйстве.

Также новым трендом можно считать селективность гербицидов – их способность подавлять одни виды растений, не повреждая другие. Новые гербициды обладают более высокой селективностью и обеспечивают эффективную защиту сельскохозяйственных культур за счет оптимизации состава и добавления вспомогательных веществ.

Например, Corteva выпустила на испанский рынок гербицид Hector® (никосульфурон + римсульфурон + дикамба + изоксадифен) с добавлением этилбисбензоксазолерата, который значительно повышает селективность препарата и эффективно защищает кукурузу от фитотоксичности.

А препарат NovaGraz™ (2,4-D + флорбирауксифенбензил) компании стал первым гербицидным средством для защиты клевера белого и однолетней леспедезы от сорняков. Производители считают, что достижение такого избирательного действия знаменует собой начало усовершенствованной разработки гербицидов и положительно скажется на производстве кормов для отрасли животноводства.

Что касается стратегий производства пестицидов в будущем, то эксперты предполагают развитие нескольких направлений.

В условиях растущего во всем мире внимания к безопасности пищевых продуктов и защите окружающей среды, ожидается, что нетоксичные, не оставляющие следов и безопасные для окружающей среды пестициды станут широко распространенными.

Что касается смесей, то на рынке могут доминировать многофункциональные продукты для более тесной интеграции биологического и химического контроля.

Разработка новых активных ингредиентов и технологий приготовления препаратов будет сосредоточена на возможности применении их в методах точного опрыскивания.

При этом цифровые технологии будут тесно интегрированы в развитие отрасли, охватывая проектирование формул пестицидов, их интеллектуальное применение в стратегиях точного земледелия и раннего предупреждения о вредителях и болезнях. Также технологические инновации будут сопровождать весь процесс применения пестицидов.

Ожидается, что биопестициды на основе новых технологий биологического контроля (такие как технология RNAi и феромонов) будут разрабатываться параллельно с химическими пестицидами. Концепция устойчивого сельского хозяйства будет преобладать в регулировании пестицидов, способствуя исследованию и разработке более безопасных для окружающей среды средств защиты растений.

Благодаря инновациям агрохимическая промышленность стремительно движется в направлении более эффективного, безопасного и устойчивого развития, оказывая поддержку мировому сельскохозяйственному производству. Можно отметить, что пока не налажен массовый выпуск безопасных биологических СЗР, химические пестициды являются единственной альтернативой для защиты урожая и обеспечения человечества продуктами питания.