表2 2010年全国水稻种植面积及产量位列前10的国家
国 家 |
面 积
(百万hm2) |
产 量
(百万t) |
产 率
(t·hm-2) |
|
年面积增长率
(%) |
|
年产量增长率
(%) |
1年 |
5年 |
|
1年 |
5年 |
印度 |
44.0 |
94.5 |
2.15 |
|
5.1 |
0.2 |
|
6.0 |
0.6 |
中国 |
29.8 |
139.3 |
4.67 |
|
0.6 |
0.7 |
|
2.0 |
2.0 |
印度尼西亚 |
12.1 |
36.9 |
3.05 |
|
0.08 |
0.52 |
|
1.5 |
1.1 |
巴基斯坦 |
2.1 |
4.7 |
2.24 |
|
-25.0 |
-4.3 |
|
-30.9 |
-3.3 |
日本 |
1.6 |
7.7 |
4.74 |
|
0.6 |
-0.9 |
|
0.1 |
-1.3 |
美国 |
1.5 |
11.0 |
7.50 |
|
16.7 |
1.6 |
|
11.5 |
1.7 |
韩国 |
0.9 |
6.2 |
6.95 |
|
-3.0 |
-1.9 |
|
-6.7 |
-0.7 |
泰国 |
10.7 |
20.3 |
1.90 |
|
-2.5 |
0.9 |
|
0.3 |
20.3 |
越南 |
7.4 |
25.3 |
3.39 |
|
0.3 |
0.4 |
|
1.0 |
2.1 |
全球 |
158.11 |
451.58 |
2.86 |
|
1.36 |
0.73 |
|
2.38 |
1.56 |
日本、中国和韩国是主要水稻生产国,但2010年韩国种植面积下降,而日本和中国有所上升。水稻价格的稳定使全球水稻种植面积处于逐年上升趋势,而且水稻受转基因作物影响较小。
与其他作物一样,水稻也会受到各种有害生物(病、虫、草)的危害。有报道;水稻因病虫导致的减产率最高为100%,平均为24%;因杂草引起减产率最高为66%,平均为24%。水稻因病虫草害造成的损失达47.1%,杂草造成的危害已经越来越严重,水稻田除草剂的使用也在逐年增加,并不断有新品种进入市场。
2 全球水稻田农药使用情况
2010年,全球水稻田农药销售额为38.08亿美元,占整个农药市场的9.9%,其中除草剂占最大份额,达到43.2%,其次为杀虫剂(34.1%)和杀菌剂(20.5%)。
2010年水稻田除草剂销售额为16.47亿美元,比2009年增加了9.2%(见表3)。
表3 水稻田除草剂市场销售情况
|
2004年 |
2009年 |
2010年 |
年增长率 (%) |
1年 |
5年 |
水稻田除草剂销售额 (亿美元) |
12.37 |
15.08 |
16.47 |
9.2 |
5.9 |
占除草剂销售额比例 (%) |
8.3 |
8.6 |
9.5 |
n.a. |
n.a. |
占整个市场比例 (%) |
4.0 |
4.0 |
4.3 |
n.a. |
n.a. |
种植面积 (百万hm2) |
152.5 |
156.0 |
158.1 |
1.4 |
0.7 |
2004—2009年,水稻田除草剂市场以年平均5.9%的速率增加。而2001年和2002年曾出现市场下滑,主要是由于日本除草剂市场销售额缩减,以后市场销售额逐年增加;2006年也稍有下降。2010年水稻田除草剂市场销售额增加,主要是由于种植面积增加和大米价格上涨。日本水稻种植面积增加0.6%,水稻田除草剂销售额增加5.0%,以美元计算增加了11.9%,其得益于大米价格的上涨。2010年,除了韩国、巴基斯坦、墨西哥、哥伦比亚、泰国和巴西以外,其他国家水稻种植面积均有所增加。
虽然日本和美国水稻的种植面积只占1.0%和0.9%,但是却拥有全球最大的水稻除草剂市场。据2010年统计,这2个国家的水稻除草剂销售占全球市场的49.7%,见图1。因此,全球水稻除草剂市场的变化与这2个国家密切相关。
3 水稻田除草剂主要品种
多年来,2,4-滴、丁草胺、敌稗等广谱的水稻田除草剂在很多国家仍占有重要市场,然而杜邦公司开发了磺酰脲类除草剂,尤其是1984年苄嘧磺隆(bensulfuron)的上市,使水稻田除草剂市场发生了革命性的变化。
单独使用1次就可完全控制杂草的“一次性”除草剂,由于其方便性,在很多国家被广泛接受。由于苄嘧磺隆可同时防除阔叶杂草和禾本科杂草,与其他药剂混用可扩大杂草谱,故成为“一次性”除草剂的主要品种。其早期开发的混剂如与禾草丹(thiobencarb)的混剂(商品名Wolf)、与苯噻草胺(mefenacet)的混剂(商品名Zark)及与哌草丹(dimepiperate)的混剂(商品名Push)等“一次性”除草剂在今天仍占据相当大的市场。表4列出了2010年水稻田除草剂销售额列前10位的品种。销售额在1亿美元以上的有异噁草松、五氟磺草胺和丙草胺。
除表4列出的之外,开发的品种还包括:保土谷化学工业株式会社(Hodogaya)1994年开发上市的苯胺类除草剂乙氧苯草胺(etobenzanid);日本组合化学公司1993年开发上市的水杨酸嘧啶类除草剂嘧草醚(pyriminobac-methyl);日本丸红株式会社(Marubeni)1995年开发上市的苄草隆(cumyluron),主要用于混剂;巴斯夫1999年开发上市的环苯草酮(profoxydim);拜耳公司2000年开发上市的四唑酰草胺(fentrazamide),2010年销售额0.40亿美元;三菱化学株式会社2000年开发上市的茚草酮(indanofan);安万特公司(现为拜耳公司)2001年开发上市的噁嗪草酮(oxaziclomefone),2010年销售额0.40亿美元;先正达2002年开发上市的环酯草醚(pyriftalid)。
4 近年上市或开发的水稻田除草剂品种
4.1 三嗪氟草胺(triaziflam)
三嗪氟草胺是日本Idemitsu Kosan公司于20世纪90年代后期开发的新型均三嗪类除草剂,主要用于稻田苗前和苗后防除禾本科杂草和阔叶杂草。2006年上市,2010年销售额小于0.10亿美元,三嗪氟草胺可作用于多个位点(抑制光合作用、微管形成及纤维素形成),具有全新的除草机制,这个特点有利于延缓杂草抗性的形成。推荐使用量100~200、250g a.i./hm2。
4.2 嘧苯胺磺隆(orthosulfamuron)
嘧苯胺磺隆(商品名称Strada)是Isagro和RiceCo公司开发的磺酰脲类除草剂,苗前、苗后用于防除水稻田莎草与禾本科杂草。2007年首次在美国获准登记用于水稻田除草销售。该除草剂效果显著,性能优异,有广阔的应用前景。2008年在意大利和孟加拉国获得登记,2011年在巴西取得登记。2010年销售额小于0.10亿美元。推荐使用剂量40~75g/hm2。嘧苯胺磺隆通过抑制杂草的乙酰乳酸合成酶(ALS),阻止植物支链氨基酸的合成,从而阻止杂草蛋白质的合成,使杂草细胞分裂停止,最后杂草枯死。该药可经叶、根吸收。经田间药效试验表明对水稻田稗草、莎草及阔叶杂草有较好的防效。
4.3 噁唑酰草胺(metamifop)
由韩国化工技术研究院开发的新除草剂噁唑酰草胺,属芳氧苯氧基丙酸酯类除草剂,2008年上市,可有效防除大多数一年生禾本科杂草,而与此类其他除草剂不同的是它对水稻安全,这是噁唑酰草胺的重要特征之一。该药剂苗后以100~200g/hm2剂量喷施于移栽和直播水稻田,可有效防除稻田中主要杂草,如稗属、千金子、马唐属和牛筋草。噁唑酰草胺对人畜低毒,对环境友好,有着广泛的可混性,并有望用于其他类作物如草坪除草。其已在世界各地进行了各种田间试验,是一个很有发展前途的除草剂品种。噁唑酰草胺属ACC酶抑制剂,能促进植物脂肪酸的合成。用药后几天内敏感品种出现叶面退绿,抑制生长,有些品种在施药后2周出现干枯,甚至死亡。2010年销售额小于0.10亿美元。
4.4 Tefuryltrione
Tefuryltrione属于环己二酮类除草剂,由拜耳、HOKKO(日本北兴化学株式会社)和Zen-Noh(日本农协经营的国际贸易公司)联合研发的一次性单一有效成分的广谱稻田除草剂,主要用于水稻、谷物,防除一年和多年生阔叶杂草和莎草。其于2005年申请专利,2008年上市,已在日本登记。
该除草剂具有AVH-301编码,计划以粒剂、大粒剂和悬浮剂的形式投放市场,即可单一使用也可混合使用。由于AVH-301含有的tefuryltrione是一种通过抑制植物色素合成酶来杀灭杂草的三酮除草剂,它对一年生和多年生杂草,包括具芒碎米莎草属和对磺酰脲类除草剂具有耐药性的杂草都十分有效。然而这类产品的竞争十分激烈。Kyoyu Agri和陶氏益农(日本)已经将类似产品投放国内市场,Kumiai Chemical(组合化学)有可能对一种此类产品进行登记,而先正达(日本)和住友化学已经提交了产品登记申请。
Tefuryltrione的混剂开发有:与苯噻草胺复配,商品名为Possible;与四唑酰草胺复配,以商品名Bodyguard进行销售;与双唑草腈复配,以商品名Get-star销售。
4.5 Propyrisulfuron
Propyrisulfuron是由日本住友化学报道的磺酰脲类除草剂。尽管其化学结构与除草剂唑嘧磺隆相似,但文献报道该化合物对某些已知磺酰脲类除草剂产生抗性的杂草有很好的活性。2008年在日本获得登记,2009年上市。
4.6 Pyrimisulfan
Pyrimisulfan(试验代号KIH-5996、KIH-021)是日本组合化学株式会社开发的乙酰乳酸合成酶(ALS)/乙酰羟酸合成酶(AHAS)抑制剂。2008年在日本获得登记,2009年上市。
4.7 Pyraclonil
据日本化学周刊报道,日本农药公司Kyoyu Agri(Kawasaki)开发的除草剂pyraclonil于2009年作为日本7家农药制造商生产的水稻田除草剂产品进入市场。
除了公司自身生产pyraclonil除草剂之外,Kyoyu Agri(日本三共)公司同时也已授权于日本SDS公司、Sankyo Agro公司、日本住友化学工业株式会社、日本日产化学工业株式会社、日本农药株式会社和Hokkai Sankyo公司。这7家公司将生产pyraclonil单剂产品或pyraclonil与其他有效成分复配的产品。日本农药株式会社有2个含有pyraclonil的除草剂复配剂获得登记许可。pyraclonil可有效防除多种杂草,包括稗草、阔叶杂草和莎草,并可有效防除对磺酰脲类除草剂具有耐药性的杂草。
由于耐磺酰脲类除草剂杂草的出现,大多数水稻田除草剂都采用3~4种甚至5种有效成分复配而成。然而由于消费者偏爱高质量并标明农药用量低的水稻,从而使日本农民愿意使用那些含有效成分种类最少的除草剂。
Pyraclonil最初由拜耳作物科学的前身艾格福公司发现,目前在日本由Kyoyu Agri公司与国家农业合作协会(Zen-Noh)合作共同开发。随着pyraclonil除草剂的面市,可能会加剧日本国内市场上单一组分水稻田除草剂的竞争。
5 正在研发的品种
5.1 Metazosulfuron
Metazosulfuron(NC-620)是日产化学株式会社开发的磺酰脲类除草剂,主要用于防除水稻田和小麦田的苘麻、反枝苋、马唐和稗草,是在除草剂氯吡嘧磺隆结构基础上进一步优化得到。
在韩国,除草剂metazosulfuron已获准登记并于2012年推广上市。在日本,计划最早于2013年开始销售多种水稻田除草剂混剂,其中包含metazosulfuron。公司预计该原药峰值销售额达60亿日元(7,600万美元),且已为之预留29亿日元(3,700万美元)的资本开销。
5.2 Fenoxasulfone
Fenoxasulfone由日本组合化学公司开发,于2001年申请专利,代号为KIH-1419和KUH-071。该除草剂用于水稻田,尤对稗草卓效。
5.3 Ipfencarbazone
Ipfencarbazone是日本北兴化学工业株式会社正在开发中的一种新型三唑啉酮类除草剂,估计是在除草剂四唑酰草胺的基础上,参照除草剂氟噻草胺等的化学结构,经优化所得。主要用于防除稻田杂草如稗草等,于1998年申请专利,代号为HOK-201。该除草剂被用于麦类、玉米、大豆、棉花和果树等,防除阔叶杂草,效果卓著。 6 展望
近几年中,水稻田除草剂的年均增长率为2.5%,预计2015年销售额达到18.73亿美元,增长率维持在2.6%的水平上(见表5)。
未来水稻田除草剂销售额增长的关键因素是水稻价格的增长。目前全球稻米的库存量低于10年前的水平,尽管现在产量有所增加,但是消费还未达到一定水平。基于此状况,日本、韩国和马来西亚出口受到限制;中国由于内需,出口也受到一定影响;而印度、泰国、越南和印度尼西亚的出口增加,从而来满足全球的需要。
提高农药价格相对较困难,尽管2009年日本Zennoh公司提高了价格,但并未从中受益,直到2010年预采购增加。2008年中国的农药价格有所提升,但2009年再次回落,限制了一些亚洲市场的潜在增长。
随着全球人口的增长,亚洲很多国家对粮食的需求不断增加,尤其是大米。2012年全球水稻种植面积预计将上升0.6%,产量预计将增长0.7%。从产量发展可见,近10年来呈增长趋势,此与农药的使用更有着密切关系。农药在确保水稻稳产、高产中功不可没。日本和韩国的国内大米价格仍高于出口国家;日本政府已经放开了部分水稻产业进口,通过政策减少种植面积;同样在韩国也有类似情况。目前,日本水稻种植者平均年龄超过60岁,很少有年轻人从事水稻种植,这也促进了除草剂的使用。以上各种原因仍将继续影响全球水稻田除草剂的销售市场。