农药快讯:2021年第13期
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全球水稻田除草剂概况及新品种介绍
作者:沈阳中化农药化工研发有限公司新农药创制与开发国家重点实验室 赵英鹏,赵 平,李 新 更新时间:2021-10-28 点击量:3979

  水稻是世界上分布最广的作物之一,2016年至今全球水稻的总产量呈现逐年增长趋势。在我国,稻作栽培历史最悠久,已有1.4万年以上的历史,水稻早已成为了中国大部分人的主要食品。稻区常见的杂草主要以稗草发生和危害面积最大,其次为异型莎草、鸭舌草、千金子、眼子菜等。近10年以来,针对水稻田杂草的防治,全球水稻田除草剂的研发取得了长足进步,目前水稻田除草剂销售额占水稻农药市场的40%以上。

 

1  水稻种植概况

  2018年全球稻谷播种面积160 600万hm2,产量达到7.5亿t。2018年全球水稻种植情况见图1。

 

图 1  2018年全球水稻种植情况

 

  印度占比27.2%,排名第1,中国位居第2名占18.5%,印度尼西亚为第3名占7.4%,孟加拉为第4名占7.2%。值得一提的是,菲律宾作为东南亚一个多民族的群岛国家,农业是其经济的重要组成,2018年占全球水稻种植的2.9%,可见其农业资源比较丰厚。鉴于当前的水稻价格偏低,全球水稻种植总面积将会下滑。1990—2020年我国水稻种植面积及产量见图2。

 

  2005年之前,我国水稻的种植面积远大于2005年之后,但是产量却低于2005年之后。2005—2020年,在国家政策支持下,我国水稻的种植面积呈逐年大幅上升趋势,水稻总产量也较1990—2005年平稳。2005—2018年我国水稻种植面积保持平稳上升趋势2019年由于全国气候原因种植面积下降,但是产量却没有受到较大影响,这些现象得益于水稻田除草剂的品种更新、合理使用以及水稻品种的改良。2020年我国水稻种植面积恢复,增长至3 008万hm2,比2019年增加39万hm2,增幅1.3%。其中早稻面积增加30.1万hm2,中晚稻面积增加8.1万hm2。种植面积的扩大,主要得益于国家高度重视以及对水稻田植保科研的大力支持。从产量上看:自2012年以来我国的水稻产量始终保持丰产且产量平稳,2020年比2019年产量有所上升(见图2)。

 

图 2  1990—2020年我国水稻总产量及种植面积

 

2  全球水稻田除草剂使用概况

  据统计,2018年全球水稻田农药市场销售额增长了7.8%,达59.72亿美元,占整个农药市场份额为10.4%,是仅次于水果和蔬菜、谷物、大豆和玉米的第五大作物。尽管全球种植面积相对持平,但由于消费增长和产品价格提高,促进了农药销售增长。在过去的5年里,水稻田农药销售额以平均每年2.7%的速度快速增长。水稻除草剂市场占水稻田农药总销售额的40.3%,其后依次为杀虫剂占比32.4%、杀菌剂占比25.4%。全球水稻田除草剂销售额前3名依次为氰氟草酯、草甘膦、五氟磺草胺。2018年,日本种植面积减少了0.4%,但是由于日元贬值以及产品价格提高,日本水稻除草剂市场增长了1.4%,达到6.05亿美元。2018年中国的除草剂市场销售额增长10.0%,达到4.86亿美元。我国水稻杂草主要包括稗草、扁秆藨草、牛毛毡、雨久花等,除草剂产品包括灭草灵、丁草胺、草铵膦和草甘膦。目前,我国水稻杂草对常用除草剂的抗性呈上升趋势。印度的除草剂使用量相对较低,2018年除草剂市场增长了10.4%,达到2.12亿美元。水稻田使用前十的除草剂品种及市场见表1。

 

表 1  水稻田使用前十的除草剂品种及市场

排名

产品

市场

排名

产品

市场

1

氰氟草酯

日本

6

双草醚

越南

2

草甘膦

中国

7

敌稗

巴西

3

五氟磺草胺

印度

8

灭草松

泰国

4

丁草胺

韩国

9

苄嘧磺隆

意大利

5

丙草胺

美国

10

二氯喹啉酸

哥伦比亚

 

3  近期水稻田开发的新除草剂品种

3.1  Tetflupyrolimet

  Tetflupyrolimet由杜邦公司(现科迪华)研制,具有新颖的作用机理,2018年杜邦将其专利转让给富美实公司。该药剂通过抑制杂草体内关键分子嘧啶的合成,达到抑制杂草生长的效果,可以有效整季防除水稻田的重要杂草以及难除的阔叶杂草和莎草,用于移栽水稻和直播水稻田。Tetflupyrolimet为富美实旗下专利产品,2021年tetflupyrolimet被归入新的作用机理分类,成为除草剂抗性行动委员会和美国杂草科学协会除草剂类别Group 28中的第1个有效成分。该产品在我国预计2024年上市。

 

 

3.2  Bixlozone

  Bixlozone是富美实公司研发的异噁唑啉酮类除草剂,2020年4月获得澳大利亚登记,预计2021年冬季上市。Bixlozone具有全新而独特的选择性,残效期长,通过抑制杂草体内类胡萝卜素的合成进而抑制叶绿素的合成,导致其叶片发白、植株死亡,农作物则会对bixlozone进行代谢并继续生长。Bixlozone可用于芽前、芽后早期,或者在播种时使用,可在减少使用量的基础上扩大杂草除草谱。Bixlozone对多种轮作作物安全,因此可以成为阔叶类除草剂理想的混用搭档。Bixlozone可广泛用于多种作物,包括谷物、玉米、豆类、油菜、水稻和甘蔗。

 

 

3.3  Cyclopyranil

  Cyclopyranil是日本Kyoyu农业公司开发的吡唑类除草剂。对鸭舌草、稗草、萤蔺、马唐、藜、皱果苋等具有防除作用。对旱田作物杂草也有很好的防除效果。该类化合物最早是由先灵公司(现拜耳公司)发现,并于1994年开发了双唑草腈(pyraclonil)。

 

 

3.4  Lancotrione

  日本石原产业株式会社开发的lancotrione是三酮类HPPD抑制剂类除草剂,2019年上市,其以钠盐的形式商品化。在有效剂量下,对水稻安全,对野稗、藨草及慈菇具有很好的防效。

 

 

3.5  Florpyrauxifen

  Florpyrauxifen是陶氏益农(现科迪华)开发的合成激素类除草剂,2017年8月在中国正式登记,通用名为氯氟吡啶酯。Florpyrauxifen是合成生长素类除草剂中芳基吡啶酸新化学类型中的首个产品。其具有高效、广谱的除草活性,可防除禾本科杂草、莎草和阔叶杂草,适用于水稻、小麦等作物。2017年10月6日,美国环境保护署修订florpyrauxifen在稻谷及水产鱼类中最大残留限量:稻谷0.3 mg/L;新鲜的淡水鳍鱼2.0 mg/L;鱼贝类甲壳动物0.5 mg/L;鱼贝壳软体动物20 mg/L。

 

 

3.6  三唑磺草酮

  三唑磺草酮(tripyrasulfone)是清原农冠研发的新型对羟基苯基丙酮酸双氧化酶抑制剂类除草剂,2020年春季上市。它可以破坏类胡萝卜素的生物合成,导致叶绿素失去保护,从而影响光合作用,导致杂草死亡。其作用机制复杂,因此杂草很难产生抗药性。三唑磺草酮在水稻田禾本科杂草防除方面,尤其是在抗性稗草、千金子的防除领域,发挥了重要作用。

 

 

3.7  Metcamifen

  Metcamifen为先正达开发的除草剂安全剂。该化合物属于直接合成,以磺胺为中间体原料。Metcamifen可以刺激谷胱甘肽-S-转移酶(GST)的产生,可以催化还原型谷胱甘肽与农药残留物结合,从而达到排毒的目的,适用于谷物、大豆、高粱、玉米和水稻等。2020年6月澳大利亚农药和兽药管理局(APVMA)已提议批准中国化工子公司先正达公司的含有metcamifen的新产品Epivio C高粱种子除草剂安全剂(metcamifen 400 g/L)。

 

 

3.8  Dimesulfazet

  Dimesulfazet是由日产化学株式会社发现并开发的除草剂,预计2024年在日本上市。目前该化合物暂未被HRAC列入分类。由于它属于磺酰苯胺类除草剂,判断其作用机理可能与其他同类结构除草剂相同,属于超长链脂肪酸合成(VLCFAE)抑制剂。用于防除水稻田莎草,对抗性杂草有很好的防效。

 

 

3.9  Fenquinotrione

  Fenquinotrione是由日本组合化学株式会社开发的新型三酮类除草剂,已于2018年投放市场,用于防除水稻生产中的阔叶、禾本科和莎草,对于水稻和稗草具有很高的选择性。

 

 

4  展望及预测

  2013—2018年水稻田农药市场销售额年增长率为2.7%,2018年销售额达59.72亿美元,杀菌剂、杀虫剂、除草剂的年增长率分别为4.1%、3.3%、1.5%,销售额分别达到15.14亿、19.36亿、24.05亿美元。预测2018—2023年水稻田农药销售额为67.18亿美元,2018—2023年水稻田除草剂年增长率预测为2.4%,销售额将达到27.08亿美元(见表2)。

 

表 2  2023年水稻田农药市场销售预测

品种

2013—2018年
年增长率/%

2018年销售
额/亿美元

2023年销售
额/亿美元

2018—2023年
年增长率/%

除草剂

1.5

24.05

27.08

2.4

杀虫剂

3.3

19.36

21.79

2.4

杀菌剂

4.1

15.14

17.08

2.44

其他

1.2

1.17

1.23

1.0

总计

2.7

59.72

67.18

2.4

 

  这个现象主要因为农业的先进技术的使用、全球对农业领域的重视以及亚洲一些主要种植水稻国家的大力支持。农药市场销售大部分增长预计将来自中国,中国市场在2023年将以每年3.2%的速度增长,达到16.42亿美元。

 

  另一个关键增长区域是印度,由于经济增长和作物价格的回升,印度政府再次提高了水稻的最低保护价格。印度尼西亚和马来西亚将会种植越来越多的水稻,这也是销售增长的重要因素之一。由于非专利农药价格上涨,预计年内农产品价格也将持续上涨。展望未来,水稻田除草剂市场以及整体农药市场的前景依然乐观。      (来源:《农药》2021年第9期)

 

农药快讯, 2021 (13): 10-12.

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