行業(yè)資訊

水稻是世界上分布最廣的作物之一,2016年至今全球水稻的總產(chǎn)量呈現(xiàn)逐年增長趨勢。在我國,稻作栽培歷史最悠久,已有1.4萬年以上的歷史,水稻早已成為了中國大部分人的主要食品。稻區(qū)常見的雜草主要以稗草發(fā)生和危害面積最大,其次為異型莎草、鴨舌草、千金子、眼子菜等。近10年以來,針對水稻田雜草的防治,全球水稻田除草劑的研發(fā)取得了長足進步,目前水稻田除草劑銷售額占水稻農(nóng)藥市場的40%以上。

1 水稻種植概況

2018年全球稻谷播種面積160.6百萬hm2,產(chǎn)量達到7.5億t。2018年全球水稻種植情況見圖1。

圖1  2018年全球水稻種植情況

印度占比27.2%,排名第1,中國位居第2名占18.5%,印度尼西亞為第3名占7.4%,孟加拉為第4名占7.2%。值得一提的是,菲律賓作為東南亞一個多民族的群島國家,農(nóng)業(yè)是其經(jīng)濟的重要組成,2018年占全球水稻種植的2.9%,可見其農(nóng)業(yè)資源比較豐厚。鑒于當前的水稻價格偏低,全球水稻種植總面積將會下滑。1990-2020年我國水稻種植面積及產(chǎn)量見圖2。

圖2 1990-2020年我國水稻總產(chǎn)量及種植面積

2005年之前,我國水稻的種植面積遠大于2005年之后,但是產(chǎn)量卻不如近些年高。2005-2020年,在國家政策支持下,我國水稻的種植面積呈逐年大幅上升趨勢,水稻總產(chǎn)量也較1990-2005年平穩(wěn)。2005-2018年我國水稻種植面積保持平穩(wěn)上升趨勢,2019年由于全國氣候原因種植面積下降,但是產(chǎn)量卻沒有受到較大影響,這些現(xiàn)象得益于水稻田除草劑的品種更新、合理使用以及水稻品種的改良。2020年我國水稻種植面積恢復,增長至3,008萬hm2,比2019年增加39萬hm2,增幅1.3%。其中早稻面積增加30.1萬hm2,中晚稻面積增加8.1萬hm2。種植面積的擴大,主要得益于國家高度重視以及對水稻田植?？蒲械拇罅χС帧漠a(chǎn)量上可以看出：自2012年以來我國的水稻產(chǎn)量始終保持豐產(chǎn)且產(chǎn)量平穩(wěn),2020年比2019年產(chǎn)量有所上升(見圖2)。

2 全球水稻田除草劑使用概況

據(jù)統(tǒng)計,2018年全球水稻田農(nóng)藥市場銷售額增長了7.8%,達59.72億美元,占整個農(nóng)藥市場份額為10.4%,是僅次于水果和蔬菜、谷物、大豆和玉米的第五大作物。盡管全球種植面積相對持平,但由于消費增長和產(chǎn)品價格提高,促進了農(nóng)藥銷售增長。在過去的5年里,水稻田農(nóng)藥銷售額以平均每年2.7%的速度增長。水稻田除草劑市場占水稻田農(nóng)藥總銷售額的40.3%,其后依次為殺蟲劑占比32.4%、殺菌劑占比25.4%。

全球水稻田除草劑銷售額前3名依次為氰氟草酯、草甘膦、五氟磺草胺。2018年,日本盡管種植面積減少了0.4%,但是由于日元貶值以及產(chǎn)品價格提高,日本水稻田除草劑市場增長了1.4%,達到6.05億美元。2018年中國的水稻田除草劑市場銷售額增長10.0%,達到4.86億美元。我國水稻雜草主要包括稗草、扁稈藨草、牛毛氈、雨久花等,除草劑產(chǎn)品包括滅草松、丁草胺、草銨膦和草甘膦。目前,我國水稻雜草對常用除草劑的抗性呈上升趨勢。印度的除草劑使用量相對較低,2018年水稻田除草劑市場增長了10.4%,達到2.12億美元。水稻田使用前十的除草劑品種及市場見表1。

表1  水稻田使用前十的除草劑品種及市場

3 近期水稻田開發(fā)的新除草劑品種

3.1 Tetflupyrolimet

Tetflupyrolimet由杜邦公司(現(xiàn)科迪華)研制,具有新穎的作用機理,2018年杜邦將其專利轉(zhuǎn)讓給富美實公司。該藥劑通過抑制雜草體內(nèi)關鍵分子嘧啶的合成,達到抑制雜草生長的效果,可以有效整季防除水稻田的重要雜草以及難除的闊葉雜草和莎草,用于移栽水稻和直播水稻田。Tetflupyrolimet為富美實旗下專利產(chǎn)品,2021年tetflupyrolimet被歸入新的作用機理分類,成為除草劑抗性行動委員會(HRAC)和美國雜草科學協(xié)會(WSSA)除草劑類別Group28中的第1個有效成分。預計2024年上市。

3.2 Bixlozone

Bixlozone是富美實公司研發(fā)的異噁唑啉酮類除草劑,2020年4月獲得澳大利亞登記,預計2021年冬季上市。Bixlozone具有全新而獨特的選擇性,殘效期長,通過抑制雜草體內(nèi)類胡蘿卜素的合成進而抑制葉綠素的合成,導致其葉片發(fā)白、植株死亡,農(nóng)作物則會對bixlozone進行代謝并繼續(xù)生長。Bixlozone可用于苗前、苗后早期,或者在播種時使用,可在減少使用量的基礎上擴大雜草除草譜。Bixlozone對多種輪作作物安全,因此可以成為闊葉類除草劑理想的混用搭檔。Bixlozone可廣泛用于多種作物,包括谷物、玉米、豆類、油菜、水稻和甘蔗。

3.3 Cyclopyranil

Cyclopyranil是日本Kyoyu農(nóng)業(yè)公司開發(fā)的吡唑類除草劑。對鴨舌草、稗草、螢藺、馬唐、藜、皺果莧等具有防除作用。對旱田作物雜草也有很好的防除效果。該類化合物最早是由先靈公司(現(xiàn)拜耳公司)發(fā)現(xiàn),并于1994年開發(fā)了雙唑草腈(pyraclonil)。

3.4 Lancotrione

日本石原產(chǎn)業(yè)株式會社開發(fā)的lancotrione是三酮類HPPD抑制劑類除草劑,2019年上市,其以鈉鹽的形式商品化。在有效劑量下,對水稻安全,對野稗、藨草及慈姑具有很好的防效。

3.5 Florpyrauxifen

Florpyrauxifen是陶氏益農(nóng)(現(xiàn)科迪華)開發(fā)的合成激素類除草劑,2017年8月在中國正式登記,通用名為氯氟吡啶酯。Florpyrauxifen屬于合成生長素類除草劑中芳基吡啶酸新化學類型。其具有高效、廣譜的除草活性,可防除禾本科雜草、莎草和闊葉雜草,適用于水稻、小麥等作物。2017年10月6日,美國環(huán)境保護署發(fā)布82FR46685法規(guī),修訂florpyrauxifen在稻谷及水產(chǎn)魚類中最大殘留限量。修訂后的florpyrauxifen的殘留限量為：稻谷0.3 mg/L；新鮮的淡水鰭魚2.0 mg/L；魚貝類甲殼動物0.5 mg/L；魚貝殼軟體動物20 mg/L。

3.6 三唑磺草酮

三唑磺草酮(tripyrasulfone)是清原農(nóng)冠研發(fā)的新型對羥基苯基丙酮酸雙氧化酶抑制劑類除草劑,2020年春季上市。它可以破壞類胡蘿卜素的生物合成,導致葉綠素失去保護,從而影響光合作用,導致雜草死亡。其作用機制復雜,因此雜草很難產(chǎn)生抗藥性。三唑磺草酮在水稻田禾本科雜草防除方面,尤其是在抗性稗草、千金子的防除領域,發(fā)揮了重要作用。

3.7 Metcamifen

Metcamifen為先正達開發(fā)的除草劑安全劑。該化合物屬于直接合成,以磺胺為中間體原料。Metcamifen可以刺激谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶(GST)的產(chǎn)生,可以催化還原型谷胱甘肽與農(nóng)藥殘留物結(jié)合,從而達到排毒的目的,適用于谷物、大豆、高粱、玉米和水稻等。2020年6月澳大利亞農(nóng)藥和獸藥管理局(APVMA)已提議批準中國化工子公司先正達公司的含有metcamifen的新產(chǎn)品Epivio C高粱種子除草劑安全劑(metcamifen 400 g/L)。

3.8 Dimesulfazet

Dimesulfazet是由日產(chǎn)化學株式會社發(fā)現(xiàn)并開發(fā)的除草劑,預計2024年在日本上市。目前該化合物暫未被HRAC列入分類。由于它屬于磺酰苯胺類除草劑,判斷其作用機理可能與其他同類結(jié)構(gòu)除草劑相同,屬于超長鏈脂肪酸合成(VLCFAE)抑制劑。用于防除水稻田莎草,對抗性雜草有很好的防效。

3.9 Fenquinotrione

Fenquinotrione是由日本組合化學株式會社開發(fā)的新型三酮類除草劑,已于2018年投放市場,用于防除水稻生產(chǎn)中的闊葉、禾本科和莎草,對于水稻和稗草具有很高的選擇性。

4 展望及預測

2013-2018年水稻田農(nóng)藥市場銷售額年增長率為2.7%,2018年銷售額達59.72億美元,殺菌劑、殺蟲劑、除草劑的年增長率分別為4.1%、3.3%、1.5%,銷售額分別達到15.14、19.36、24.05億美元。預測2023年水稻田農(nóng)藥銷售額為67.18億美元,2018-2023年水稻田除草劑年增長率預測為2.4%,銷售額將達到27.08億美元(見表2)。

表2  2023年水稻田農(nóng)藥市場銷售預測

這個現(xiàn)象主要因為農(nóng)業(yè)的先進技術的使用、全球?qū)r(nóng)業(yè)領域的重視以及亞洲一些主要種植水稻的國家將會繼續(xù)大力支持農(nóng)業(yè)領域。農(nóng)藥市場銷售大部分增長預計將來自中國,中國市場在2023年將以每年3.2%的速度增長,達到16.42億美元。

另一個關鍵增長區(qū)域是印度,由于經(jīng)濟增長和作物價格的回升,印度政府再次提高了水稻的最低保護價格。印度尼西亞和馬來西亞將會種植越來越多的水稻,這也是銷售增長的重要因素之一。由于非專利農(nóng)藥價格上漲,預計年內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品價格也將持續(xù)上漲。展望未來,水稻田除草劑市場以及整體農(nóng)藥市場的前景依然樂觀。

作者：趙英鵬,趙 平,李 新 (沈陽中化農(nóng)藥化工研發(fā)有限公司 新農(nóng)藥創(chuàng)制與開發(fā)國家重點實驗室)