スルホニルウレア(SU)系除草剤は、現代農業において重要な役割を果たしている除草剤の一群です。これらの薬剤は、植物のアセト乳酸合成酵素(ALS)という重要な酵素を特異的に阻害することで、植物の必須アミノ酸合成を停止させ、最終的に枯死に至らしめます。
参考)https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ps.3725
SU系除草剤の最大の特徴は、極めて少ない薬量で優れた除草効果を発揮することです。例えば、小麦では10アールあたり3-10g、大麦では5-10g、牧草地では0.5-5gという極少量で効果を示します。このような低薬量での高い効果は、環境への負荷軽減と経済性の両面で大きなメリットをもたらしています。
参考)https://www.monotaro.com/s/q-%E3%82%B9%E3%83%AB%E3%83%9B%E3%83%8B%E3%83%AB%E3%82%A6%E3%83%AC%E3%82%A2%E7%B3%BB%E9%99%A4%E8%8D%89%E5%89%A4/
また、人畜に対する毒性が低く、環境への影響も少ないという安全性の高さも評価されています。これらの特性により、SU系除草剤は水稲栽培において一発処理除草剤として広く普及し、農業の効率化に大きく貢献してきました。
参考)https://www.greenjapan.co.jp/noyak_tekozasso.htm
現在市場で流通している主要なSU系除草剤の商品名と特徴は以下の通りです。
■水稲用除草剤
参考)https://www.nissan-agro.net/altair/ginga/
参考)https://www.kumiai-chem.co.jp/products/document/topgun_gt_1k_g75.html
■畑作・牧草用除草剤
参考)https://www.mbc-g.co.jp/product/harmony/
これらの商品は、それぞれ異なる作物や雑草に特化した配合となっており、農業現場の多様なニーズに対応しています。
SU系除草剤に含まれる主要な有効成分は以下のものがあります:
参考)https://minorasu.basf.co.jp/80788
■主要な有効成分
これらの成分は、それぞれ異なる雑草種に対する効果や残効期間を持っています。例えば、ニコスルフロンは主にトウモロコシ畑での一年生・多年生イネ科雑草、カヤツリグサ科雑草、および一部の広葉雑草に効果を発揮します。
参考)https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10042444/
化学的安定性と環境への影響
SU系除草剤は、化学的に安定した構造を持ち、土壌中での分解パターンが研究されています。イオドスルフロンメチルを用いた研究では、イオン液体として設計することで、従来の界面活性剤を使用せずに済む環境に優しい製剤の開発が進められています。
参考)https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7705962/
SU系除草剤の作用機序は、植物のアセト乳酸合成酵素(ALS、別名アセトヒドロキシ酸合成酵素:AHAS)の特異的阻害にあります。この酵素は、分岐鎖アミノ酸(バリン、ロイシン、イソロイシン)の生合成において重要な役割を果たしています。
参考)http://www.jstage.jst.go.jp/article/jpestics1975/19/1/19_1_59/_article/-char/ja/
■作用のメカニズム
この作用機序により、SU系除草剤は選択的除草効果を示します。作物によってはALS酵素の構造が異なるため、除草剤に対する感受性に差が生じ、これが選択性の根拠となっています。
新しい研究成果
最近の研究では、SulEという酵素がスルホニルウレア系除草剤を解毒する機能を持つことが発見されています。この酵素は脱エステル化によって多様なSU系除草剤を無毒化し、環境中のSU系除草剤の除去や耐性作物の開発に応用可能とされています。
参考)https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10356948/
医療従事者の観点から見たSU系除草剤の安全性について、以下の点が重要です。
■毒性学的特徴
暴露経路と対策
農業従事者における主な暴露経路は以下の通りです。
これらの暴露を防ぐため、適切な保護具の着用と作業後の洗浄が重要です。
医療現場での注意点
SU系除草剤による健康被害は稀ですが、以下の症状に注意が必要です。
ハーモニーDF安全データシート
製品の詳細な安全性情報と応急処置方法について
近年、SU系除草剤の連用により、特定の雑草が抵抗性を獲得する問題が深刻化しています。これは「SU抵抗性雑草」と呼ばれ、農業生産性に大きな影響を与えています。
参考)https://www.pref.hiroshima.lg.jp/uploaded/attachment/427137.pdf
■抵抗性獲得の機序
主要な抵抗性雑草
対策の基本原則
抵抗性雑草の管理には、以下の統合的アプローチが重要です。
🔄 ローテーション戦略
🎯 早期発見システム
⚗️ 新規技術の活用
具体的な製品対応例
銀河シリーズでは、ピラクロニルの配合によりSU抵抗性のコナギやオモダカに対する効果を強化しています。3〜4葉期まで成長した抵抗性コナギでも高い除草効果を示し、56日後でもその効果が持続することが確認されています。
広島県SU抵抗性雑草防除マニュアル
抵抗性雑草の判別方法と具体的な対策について詳細に解説
研究の最前線
最新の研究では、イオン液体技術を活用した新しいSU系除草剤の開発が進められています。グリシンベタイン由来のアルキルベタイネートカチオンとイオドスルフロンメチルアニオンを組み合わせることで、従来の界面活性剤を使用せずに済む環境に優しい製剤が開発されています。
参考)https://www.mdpi.com/1420-3049/26/15/4396/pdf
これらの技術革新により、抵抗性問題への対応と環境負荷の軽減を両立した次世代除草剤の実現が期待されています。