水稻用农药市场概况、产品开发及重点品种(Ⅰ)

2018-10-16 02:20顾安乐柏亚罗
现代农药 2018年5期
关键词:水稻田杀菌剂杀虫剂

顾安乐,柏亚罗

(1.安徽瑞诚福田农业科技有限公司,合肥 230000;2.江苏省农药研究所股份有限公司,南京 210046)

水稻是我国的四大主粮之一,是农药市场上的重要靶标作物。虽然水稻用农药占全球作物用农药的市场份额不足10%,但其产品丰富,不断有新产品上市,同时在研产品也不在少数,从而保障了水稻上病虫草害的有效防控。

1 全球领先产品及各作物用农药市场

1.1 全球农药市场概况

在2016年499.20亿美元全球作物用农药市场中,除草剂占41.8%,杀虫剂占28.0%,杀菌剂占27.2%,见表1。

在2016年包括非作物用农药在内的564.52亿美元全球农药市场中,除草剂、杀虫剂和杀菌剂所占份额分别为40.9%、29.2%和27.0%,见表2。

表1 2016年作物用农药所占市场份额[1]

表2 2016年各类农药市场(作物及非作物用)[2]

1.2 全球领先产品

1.2.1 全球领先的除草剂

2016年,全球前十五大除草剂依次为:草甘膦(44.08亿美元)、草铵膦(6.60亿美元)、硝磺草酮(6.50亿美元)、百草枯(6.10亿美元)、异丙甲草胺(5.90亿美元)、2,4-滴(5.85亿美元)、莠去津(5.60亿美元)、乙草胺(4.20亿美元)、唑啉草酯(3.90亿美元)、二甲戊灵(3.55亿美元)、丙炔氟草胺(3.50亿美元)、异 草松(3.00亿美元)、麦草畏(2.70亿美元)、烯草酮(2.60亿美元)、氨氯吡啶酸(2.60亿美元)[2]。它们的总销售额为106.68亿美元,占全球除草剂市场(包括非作物用,下同)的46.2%。

其中,草铵膦(+10.8%)和丙炔氟草胺(+19.3%)2011—2016年的复合年增长率均超10.0%。HPPD抑制剂类除草剂近几年增长较快,通过桶混和复配,带动莠去津等三嗪类除草剂取得了较好的增长[3]。受益于对草甘膦抗性杂草的防除、新制剂的开发以及转基因作物的推广等,麦草畏的市场也取得了较好的增长。

1.2.2 全球领先的杀虫剂

2016年,全球领先的十五大杀虫剂包括:氯虫苯甲酰胺(13.65亿美元)、噻虫嗪(10.60亿美元)、吡虫啉(10.20亿美元)、毒死蜱(6.70亿美元)、高效氯氟氰菊酯(5.95亿美元)、氟虫腈(4.95亿美元)、乙酰甲胺磷(4.65亿美元)、氟苯虫酰胺(4.43亿美元)、阿维菌素(4.30亿美元)、噻虫胺(3.80亿美元)、溴氰菊酯(3.25亿美元)、氯氰菊酯(3.10亿美元)、多杀霉素(3.10亿美元)、联苯菊酯(2.80亿美元)、啶虫脒(2.50亿美元)[2]。它们的总销售额为83.98亿美元,占全球杀虫剂市场的51.0%。

在这些领先杀虫剂中,只有氯虫苯甲酰胺(+15.1%)、乙酰甲胺磷(+10.3%)、氟苯虫酰胺(+24.2%)2011—2016年的复合年增长率超过10.0%。

1.2.3 全球领先的杀菌剂

2016年,全球前十五大杀菌剂依次为:嘧菌酯(12.70亿美元)、丙硫菌唑(7.90亿美元)、吡唑醚菌酯(7.65亿美元)、代森锰锌(6.65亿美元)、肟菌酯(6.40亿美元)、戊唑醇(5.75亿美元)、铜类杀菌剂(5.60亿美元)、氟环唑(4.90亿美元)、环丙唑醇(4.50亿美元)、氟唑菌酰胺(4.10亿美元)、甲霜灵(3.40亿美元)、啶酰菌胺(3.30亿美元)、百菌清(3.30亿美元)、啶氧菌酯(3.20亿美元)、苯并烯氟菌唑(3.00亿美元)[2]。它们的总销售额为82.35亿美元,占全球杀菌剂市场的53.9%。

其中,只有啶氧菌酯(+14.9%)2011—2016年的复合年增长率超过10.0%。氟唑菌酰胺和苯并烯氟菌唑均为新生代的SDHI类杀菌剂,近几年市场扩张迅猛。嘧菌酯已多年蝉联杀菌剂榜首,并且优势地位相当突出;丙硫菌唑成功超越吡唑醚菌酯,成为全球第二大杀菌剂。

1.3 细分作物用农药市场

2016年在全球10余类细分作物用农药市场中,果蔬(126.09亿美元)所占市场份额显著领先,为25.3%;其后依次为:谷物(78.58亿美元)、大豆(77.83亿美元)、玉米(56.37亿美元)、水稻(48.44亿美元)、棉花(24.51亿美元)、油菜(17.21亿美元)、甘蔗(14.36亿美元)、甜菜(5.88亿美元)、向日葵(4.98亿美元)等[1]。

在全球领先的作物用农药市场中,谷物田除草剂(39.48亿美元)、玉米田除草剂(38.71亿美元)、大豆田除草剂(30.54亿美元)位列前三甲。谷物用杀菌剂、大豆用杀虫剂和大豆用杀菌剂的销售额分别为28.53亿美元、24.79亿美元、22.03亿美元[1]。

2 水稻用农药市场及种植面积

2.1 水稻用农药市场

2016年,全球水稻用农药市场的销售额为48.44亿美元,占全球作物用农药市场的9.7%,同比增长1.8%,2011—2016年的复合年增长率为-1.3%[1]。

水稻用农药市场的领先国家依次为:日本(11.19亿美元)、中国(10.37亿美元)、印度(5.47亿美元)、越南(3.00亿美元)、韩国(2.08亿美元)、巴西(1.79亿美元)、美国(1.79亿美元)、泰国(1.65亿美元)等。

在2016年水稻用农药市场中,除草剂的销售额为19.88亿美元(占41.0%),杀虫剂16.93亿美元(占35.0%),杀菌剂10.56亿美元(占21.8%),其他1.07亿美元(占2.2%)。

2.2 水稻种植面积

水稻广泛种植在温带和热带国家,2016年,全球水稻种植面积为1.601亿hm2,同比增长0.8%,2011—2016年间的种植面积基本保持稳定[1]。

全球领先的水稻种植国依次为:印度(0.430亿hm2)、中国(0.302亿hm2)、印尼(0.122亿hm2)、孟加拉国(0.117亿hm2)、泰国(0.102亿hm2)、越南(0.077亿hm2)、缅甸(0.070亿hm2)、菲律宾(0.047亿hm2)等。

3 水稻用除草剂市场

3.1 总体概况

2016年,全球水稻田除草剂的销售额为19.88亿美元,同比增长3.1%,2011—2016年的复合年增长率为-1.7%[1]。

日本是水稻田除草剂市场第一大国,2016年的销售额为5.85亿美元,占全球水稻田除草剂市场的29.4%。其后为:中国(3.78亿美元)、美国(1.39亿美元)、印度(1.05亿美元)、巴西(0.89亿美元)、欧洲(0.83亿美元)、韩国(0.46亿美元)等。

2016年,全球水稻田除草剂市场的前十大产品包括:氰氟草酯、丁草胺、五氟磺草胺、丙草胺、草甘膦、双唑草腈、二氯喹啉酸、双草醚、敌稗、苄嘧磺隆等。

3.2 主要水稻用除草剂市场

3.2.1 日本

2016年,日本水稻田除草剂市场为5.85亿美元,同比增长9.1%。其日元计销售额为635亿日元,同比下降2.1%,持续低于1993年创造的702亿日元的峰值水平。

日本水稻生产中的主要难治杂草包括:一年生杂草中的稗草、异型莎草、鸭舌草、节节草、陌上菜、虻眼、沟繁缕和多花水苋等;多年生杂草中的牛毛毡、萤蔺、矮慈姑、窄叶泽泻、水莎草、慈姑、野荸荠、眼子菜、水芹和日本藨草等。

大粒剂是日本水稻田除草剂的技术进步之一,由日本三共首先开发。最初上市的大粒剂是基于苄嘧磺隆、唑草胺和杀草隆的三元复配产品Kusatory AceJumbo;目前日本市场上大粒剂的复配产品很多。

在大粒剂和一次性除草剂中,防除禾本科杂草的领先产品有:四唑酰草胺、氰氟草酯、 嗪草酮、pyrimisulfan、唑草胺等;防除阔叶杂草及具有交叉防治谱的领先产品有:双唑草腈、丙草胺、苄嘧磺隆、唑吡嘧磺隆、环戊 草酮等。

之前,日本水稻田除草剂市场(以日元计)增长良好,并于1993年创造了历史最高记录。但自1996年执行关贸总协定(GATT)后,日本水稻市场被迫打开,进口稻米冲击市场,政府强制性地缩减水稻种植面积。1994年起,日本水稻田除草剂市场下降,这与水稻种植面积及稻米价格下降相一致。2000年以来,市场总体处于恢复阶段。

3.2.2 中国

2016年,中国水稻田除草剂市场的销售额为3.78亿美元,同比下降6.9%。一些产品的售价提升、使用增加等有效地阻止了销售额的下滑,如丁草胺、五氟磺草胺、二氯喹啉酸、莎稗磷、苄嘧磺隆等的价格提升,氰氟草酯、 草酮等的使用增加。

3.2.3 韩国

韩国的水稻市场与日本相似,先进的、一次性除草剂占据市场主导地位。2016年,韩国的水稻田除草剂市场同比下降4.0%,为532亿韩元。市场领先产品包括:双环磺草酮、五氟磺草胺、丁草胺、唑吡嘧磺隆、四唑酰草胺、嗪吡嘧磺隆、丙草胺、氟吡磺隆、 草酮、丙炔 草酮等。

3.2.4 美国

虽然美国的水稻种植面积仅占全球水稻种植面积的0.8%,但其却是全球第三大水稻田除草剂市场。2016年,美国水稻田除草剂销售额为1.39亿美元,同比增长31.4%。一些老产品,尤其是敌稗和异 草松仍占市场较大份额。其他市场占比比较大的产品有:咪唑乙烟酸、二氯喹啉酸、氯吡嘧磺隆、氰氟草酯、禾草丹、双草醚、三氯吡氧乙酸、苯嘧磺草胺等。近年来市场增长较快的PPO抑制剂类除草剂苯嘧磺草胺已在美国用于水稻田。

美国有望成为耐除草剂转基因水稻种植的第1个市场,耐农达水稻(Roundup Readyrice)正在开发。

2018年,巴斯夫在美国少量上市了非转基因耐精喹禾灵的Provisia水稻系统[4],这是巴斯夫继15年前上市耐咪唑啉酮类除草剂的Clearfield水稻后,又一款在美国上市的非转基因耐除草剂水稻。Provisia和Clearfield水稻系统的有效整合是巴斯夫的一大创新,从而使种植者可以交替使用不同作用机理(ALS、ACCase)的除草剂,对杂草稻、红米稻和一年生杂草等进行可持续控制[5]。一旦Provisia和Clearfield水稻获得大面积推广,将会推动咪唑啉酮类除草剂和精喹禾灵在水稻上的广泛使用。

3.3 水稻田除草剂研发

多年来,水稻田除草剂由广谱的产品领导市场,如2,4-滴、丁草胺、敌稗等,这些产品目前仍在一些国家占据着重要的市场地位。然而,随着杜邦磺酰脲类除草剂的上市,尤其是1984年苄嘧磺隆的上市,给水稻田除草剂市场带来了革命性的变化[1]。

磺酰脲类除草剂的成功不仅导致了同类产品的大量开发,而且也导致这类产品所应接不暇的杂草防治产品的大量开发。在开发的产品中,许多产品为禾本科杂草除草剂以及具有交叉防治谱的除草剂。

1990年以来,许多防除禾本科杂草的除草剂上市。如陶氏益农的氰氟草酯、住友化学的唑草胺、组合化学的嘧草醚、巴斯夫的环苯草酮、拜耳的四唑酰草胺、安万特的 嗪草酮、先正达的环酯草醚、东部韩农的 唑酰草胺,以及组合化学的pyrimisulfan等[6]。

在具有交叉防治谱的产品中,许多除草剂具有较高的生物活性。如Tokuyama Soda的噻吩草胺、LG化学的嘧啶肟草醚、组合化学的双草醚、日本科研制药的环戊 草酮、日本史迪士的双环磺草酮、陶氏益农的五氟磺草胺、意赛格的嘧苯胺磺隆、拜耳等公司开发的呋喃磺草酮、住友化学的丙嗪嘧磺隆、Kyoyu Agri的双唑草腈、日产化学的嗪吡嘧磺隆、北兴化学的ipfencarbazone、组合化学的fenoxasulfone、拜耳的氟酮磺草胺等、陶氏益农的氯氟吡啶酯等。

近10年来,有10多个水稻田除草剂上市(表3)。

目前,多个水稻田除草剂正在研发中(表4)。

表3 2007—2017年上市的主要水稻田除草剂

表4 全球正在开发中的水稻田除草剂

3.4 水稻田除草剂市场展望

水稻为重要的粮食作物,是全球约60%人口的主要食物组成。以水稻为主粮的地区往往人口增长较快,所以未来增加水稻产量的需求仍很明显,从而带动水稻田除草剂市场的增长。

综合考虑影响水稻田除草剂市场的诸多因素(如种植面积、稻米价格、市场库存、货币汇率等)后,Phillips McDougall预测,2021年全球水稻田除草剂市场将增至23.26亿美元,2016—2021年复合年增长率(基于2016年汇率)为3.2%[1]。

4 水稻用杀虫剂市场

4.1 总体概况

2016年,全球水稻用杀虫剂销售额为16.93亿美元,同比增长0.4%,2011—2016年复合年增长率为-1.0%[1]。

在全球水稻用杀虫剂市场中,中国排在首位,2016年销售额为4.82亿美元,占全球水稻用杀虫剂市场的28.5%。其后为:印度(2.97亿美元)、日本(2.59亿美元)、越南(1.12亿美元)、韩国(0.84亿美元)、印尼(0.73亿美元)、泰国(0.58亿美元)等。

2016年,全球水稻用杀虫剂中的前十大产品依次为:吡虫啉、毒死蜱、氯虫苯甲酰胺、杀螟丹、氟虫腈、乙酰甲胺磷、噻虫嗪、噻嗪酮、呋虫胺、克百威等。

4.2 水稻上的主要虫害

许多虫害对水稻生产造成影响,地区间虫害的重要性差别较大。褐飞虱和灰飞虱影响着绝大多数水稻种植区,而螟虫和卷叶螟在某些地区特别严重。此外,水稻种植还受到许多蝽科害虫、螨害、毛虫、甲虫、根虫等的危害。

4.3 主要水稻用杀虫剂市场

4.3.1 日本

2016年,日本水稻用杀虫剂销售额为2.59亿美元,同比增长8.8%。日本水稻种植强度导致其易受害虫侵害,尤其是褐飞虱、灰飞虱、白背飞虱、稻象甲和稻蝽象等的危害。

吡虫啉的上市给日本水稻用杀虫剂市场带来了革命性的变化。吡虫啉用于育苗箱,防治飞虱、象甲、甲虫等,持效期长达60 d,有效地降低了种植季中期使用相应杀虫剂的需求。

育苗箱处理剂的成功开发,导致了竞争产品的不断上市。最初上市的复配产品为Dr Oryzae Prince(烯丙苯噻唑+氟虫腈);2007年以来,呋虫胺、噻虫嗪、氯虫苯甲酰胺也纷纷参与复配。

褐飞虱是日本水稻生产上的重要害虫,近10年来,其防治面积最大。日本防治褐飞虱的主要产品有:呋虫胺、噻虫胺、吡虫啉、噻虫嗪、氟虫腈、乙虫腈、丙硫克百威、醚菊酯、乙酰甲胺磷等。

防治白背飞虱的药剂相对有限,其中,新烟碱类杀虫剂、醚菊酯、噻嗪酮、二嗪磷的使用较多。

在日本,稻象甲的重要性大幅提升,防治产品较多,领先产品包括新烟碱类杀虫剂、氟虫腈、乙虫腈、丙硫克百威、杀螟丹、丁硫克百威等。

防治螟虫的主要产品有:氯虫苯甲酰胺、氟虫腈、杀螟丹、杀螟硫磷等。

日本水稻用杀虫剂市场的重要特征是,杀虫剂与杀菌剂的复配或混用,尤其是用在育苗箱阶段。

4.3.2 中国

2016年,中国水稻用杀虫剂的销售额为4.82亿美元,同比下降7.5%。市场领先产品包括:毒死蜱、吡虫啉、氯虫苯甲酰胺、敌敌畏、噻虫嗪、三唑磷、烯啶虫胺、噻嗪酮、辛硫磷、异丙威等。

4.3.3 韩国

韩国水稻主要虫害有:飞虱、稻纵卷叶螟、螟虫等。2016年,水稻用杀虫剂占韩国杀虫剂市场的44.0%,销售额为0.84亿美元,同比下降4.6%。市场领先产品包括:氯虫苯甲酰胺、克百威、丁硫克百威、甲氧虫酰肼、氟虫腈、杀螟硫磷、呋虫胺、醚菊酯等。

4.4 水稻用杀虫剂研发

由于影响水稻生产的害虫很多,所以广谱性的产品在水稻用杀虫剂市场往往占据统治地位。

水稻用杀虫剂中的第一大产品吡虫啉于1991年上市。该产品高效、广谱、内吸、持效期长,可用于水稻育苗箱。目前,60%以上面积的水稻都在育苗箱使用过杀虫剂。继吡虫啉之后,其他新烟碱类杀虫剂也陆续上市,像烯啶虫胺、噻虫嗪、噻虫啉、呋虫胺、噻虫胺等。新烟碱类杀虫剂可有效防治水稻上的刺吸式口器害虫和咬食性害虫等,如飞虱、叶蝉和象鼻虫[1]。

随着新烟碱类杀虫剂的成功开发,杀虫剂研究的焦点转移到对刺吸式口器害虫不同作用机理的研究上,并有多个产品上市。2003年,石原产业上市的氟啶虫酰胺,它虽然与新烟碱类杀虫剂具有同样的化学类型,但其作用机理不同,拥有快速拒食活性。2008年,拜耳上市了螺虫乙酯,不过,其重点市场不在水稻。2012年,陶氏益农上市的氟啶虫胺腈,这是昆虫烟碱乙酰胆碱受体激动剂。2014年,明治制果上市了生物源杀虫剂双丙环虫酯(afidopyropen)。2017年,陶氏杜邦上市的介离子类杀虫剂三氟苯嘧啶(商品名“佰靓珑”),它是目前唯一一个能抑制而非激活烟碱乙酰胆碱受体的化合物,因此它与其他杀虫剂无交互抗性。

最近上市了多个防治水稻鳞翅目害虫的杀虫剂,如巴斯夫、日本农药共同开发的氰氟虫腙,拜耳、日本农药共同开发的氟苯虫酰胺,杜邦、先正达共同开发的氯虫苯甲酰胺和溴氰虫酰胺等。溴氰虫酰胺既可防治鳞翅目害虫,也能防治刺吸式口器害虫(表5)[7]。

表5 最近上市的主要水稻用杀虫剂

目前正在开发的水稻用杀虫剂也有多个,如三井化学和巴斯夫共同开发的溴虫氟苯双酰胺、杜邦的介离子类杀虫剂dicloromezotiaz、拜耳的双酰胺类杀虫剂tetraniliprole等,见表6。

4.5 水稻用杀虫剂市场展望

预计2021年水稻用杀虫剂市场的销售额将达20.19亿美元,2016—2021年复合年增长率为3.6%。

表6 开发中的水稻用杀虫剂

(未完待续)

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