谷物包括小麦、大麦、黑麦、燕麦、硬质小麦、小米、高粱、黑小麦等。在全球农药市场中,谷物用农药的市场地位举足轻重,在粮食作物中居于首位。其中,除草剂占据了半壁江山,杀虫剂所占的份额较小,杀菌剂的市场份额超过了1/3。
在谷物田除草剂市场,领先产品包括:草甘膦、唑啉草酯、甲基二磺隆、双氟磺草胺、炔草酯、啶磺草胺等;新近上市的产品有:氟氯吡啶酯、氟吡草酮等;正在研发的产品有:bixlozone、F4050、SL-1201、cyclopyrimorate等。
欧美是全球最重要的谷物田除草剂市场,其新产品上市进程、市场领先产品分布等值得其他市场借鉴。
近年来,谷物田除草剂市场新上市产品主要为ALS抑制剂和ACCase抑制剂类除草剂,这两类产品都受到杂草抗性问题的困扰,所以市场需要新作用机理的除草剂来防除谷物田杂草,尤其是禾本科杂草的防除。HPPD抑制剂类除草剂(如pyrasulfotole、氟吡草酮等)的加盟为市场增添了新的亮点。
1 全球谷物用农药市场概况
在全球10余类细分作物用农药市场中,果树和蔬菜2016年所占市场份额(25.3%)遥遥领先;谷物和大豆所占的市场份额非常接近,分别为15.7%、15.6%;其后为玉米(占11.3%)、水稻(占9.7%)、棉花(占4.9%)、油菜(占3.4%)、甘蔗(占2.9%)等。由此可见,在粮食作物中,谷物用农药市场在全球占据首位。
表1 2016年全球各类作物用农药销售额
2016年,全球谷物用农药市场的销售额为78.58亿美元,同比下降3.2%,占全球499.20亿美元作物用农药市场的15.7%;2011—2016年的复合年增长率为0.1%,呈现出先扬后抑的态势,并于2014年达到阶段性峰值水平。
其中,法国、德国所占的份额最大,分别为12.5%和11.4%;加拿大、中国、美国分列第3~5位,所占份额分别为:9.5%、8.2%、7.7%。前五大国家的谷物用农药销售额均在6.00亿美元以上。
表2 2016年全球谷物用农药市场分布(亿美元;按国家或地区分)
2016年,全球谷物种植面积为3.225亿公顷。其中,欧盟、俄罗斯、印度位列前三甲,所占份额分别为:13.1%、11.7%、11.2%。中国和美国位居第4~5位,所占份额分别为7.9%和6.7%。2016年,我国谷物种植面积为0.256亿公顷,相当于第一大种植地区欧盟的60.5%。
表3 2016年全球谷物种植面积分布(亿公顷;按国家或地区分)
在2016年全球78.58亿美元谷物用农药市场中,除草剂占据半壁江山,所占份额为50.2%,杀菌剂占36.3%,杀虫剂为9.2%,其他占4.3%。
表4 2016年全球谷物用农药市场分布(亿美元;按产品类型分)
谷物种植主要集中在欧盟和北美地区,种植方式和作物产量在地区间差异很大,这主要与作物商业化重要性和可获得的财政支持水平有关。在欧盟,财政支持水平较高,谷物种植广泛采用集约化方式,投入水平较高,所以平均产量较高。而有些地区,玉米的重要性更加突出,谷物种植更多采取粗放式管理,投入水平较低,所以获得的产量也较低。
全球而言,尽管2016年的谷物种植面积同比降低1.4%,但产量同比增加2.0%;澳大利亚的谷物种植面积同比增长9.2%,而谷物产量同比大幅增长49.6%;美国谷物面积虽同比减少10.1%,但产量同比增长3.9%;欧盟小麦种植面积虽同比增长,但产量却同比下降,这主要由于天气潮湿造成的;俄罗斯的小麦产量同比增幅较大,高于种植面积的增幅。
从平均产量来看,中国位居首位,平均产量为5.3吨/公顷,欧盟以5.1吨/公顷的水平位居第二,美国和加拿大分列第3、4位,平均产量分别为3.7、3.6吨/公顷。
表5 2016年全球主要谷物种植国种植面积及产量情况
2 谷物田除草剂市场
2.1 总体概况
2016年,全球谷物田除草剂销售额为39.48亿美元,占208.74亿美元全球作物用除草剂市场的18.9%,占499.20亿美元全球作物用农药市场的7.9%;此销售额同比下降3.8%,2011—2016年的复合年增长率为-1.3%。
表6 2011—2016年谷物田除草剂市场
在谷物田除草剂市场中,加拿大、美国、澳大利亚位居前三甲,所占份额分别为:12.8%、11.8%、9.4%。在欧洲,德国、法国、英国位居前列,市场份额分别为:8.8%、8.3%、4.3%。中国位居第六,销售额为2.59亿美元,占谷物田除草剂销售额的6.6%。
表7 2016年全球谷物田除草剂市场分布(亿美元;按国家或地区分)
2016年,谷物田除草剂市场的前十大产品分别为:草甘膦(3.23亿美元)、唑啉草酯(2.23亿美元)、氟噻草胺、甲基二磺隆、双氟磺草胺、氯氟吡氧乙酸(1.60亿美元)、炔草酯(1.59亿美元)、2,4-滴(1.49亿美元)、啶磺草胺、吡氟酰草胺;唑啉草酯为第一大谷物田选择性除草剂,其在谷物上的销售额为2.23亿美元,占其3.90亿美元全球市场的57.2%。领先的十大国家有:加拿大、美国、澳大利亚、德国、法国、中国、英国、印度、俄罗斯、日本。
表8 2016年谷物田除草剂市场中的领先产品和领先国家
在谷物田防除禾本科杂草除草剂中,有种植前使用的野麦畏(triallate);芽前使用的氟乐灵(trifluralin);种植前和芽前都可使用的异丙甲草胺(metolachlor);芽后使用的炔草酯(clodinafop)、禾草灵(diclofop)、唑啉草酯(pinoxaden)、氟唑磺隆(flucarbazone)、噁唑禾草灵(fenoxaprop)、三甲苯草酮(tralkoxydim)、丙苯磺隆(propoxycarbazone)等。
在谷物田防除阔叶杂草的除草剂中,有种植前和芽前使用的麦草畏(dicamba);有芽前、芽后使用的吡氟酰草胺(diflufenican);有芽后使用的2甲4氯(MCPA)、2,4-滴(2,4-D)、二氯吡啶酸(clopyralid)、唑草酮(carfentrazone)、溴苯腈(bromoxynil)、氯氟吡氧乙酸(fluroxypyr)、苯磺隆(tribenuron)、酰嘧磺隆(amidosulfuron)、噻吩磺隆(thifensulfuron)、三氟甲磺隆(tritosulfuron)、甲磺隆 [metsulfuron;我国自2015年12月31日起,禁止甲磺隆单剂产品的销售和使用,自2017年7月1日起,禁止甲磺隆复配制剂产品的销售和使用,保留甲磺隆的出口境外使用登记(农业部第2032号公告)]、双氟磺草胺(florasulam)、三氯吡氧乙酸(triclopyr)、pyrasulfotole等。
在谷物田能同时防除阔叶杂草和禾本科杂草的除草剂中,有种植前使用的百草枯(paraquat)、草甘膦(glyphosate);芽前使用的利谷隆(linuron)、砜吡草唑(pyroxasulfone);种植前和芽前都可以使用的莠去津(atrazine)、嗪草酮(metribuzin)、二甲戊灵(pendimethalin);有芽后使用的敌草快(diquat);有芽前和芽后都可以使用的氟啶嘧磺隆(flupyrsulfuron)、异丙隆(isoproturon)、噻酮磺隆(thiencarbazone-methyl)、绿麦隆(chlorotoluron)、啶磺草胺(pyroxsulam)、磺酰磺隆(sulfosulfuron)、甲基碘磺隆钠盐(iodosulfuron-methyl-sodium)、氯磺隆 [chlorsulfuron;我国已自2015年12月31日起禁止氯磺隆的销售和使用(农业部第2032号公告)]、甲基二磺隆(mesosulfuron-methyl)、氟噻草胺(flufenacet)、苄草丹(prosulfocarb)、甲氧咪草烟(imazamox)等。
2.2 地区市场
2.2.1 欧洲
2016年,欧洲谷物田除草剂市场的销售额为15.92亿美元,同比下降4.2%,占39.45亿美元谷物田除草剂市场的40.3%。其中,法国、德国、英国占据了该地区市场的53.1%,占全球谷物田除草剂市场的21.4%。
这一年,俄罗斯谷物种植面积增加3.4%,产量增加14.7%。法国谷物面积同比持平;英国谷物面积同比略增0.4%;而德国的谷物面积同比下降0.6%。如果按本国货币计,法国谷物田除草剂销售额同比下降0.7%,德国和英国同比分别下降2.8%和2.4%。在中欧和东欧,按本国货币计,其谷物田除草剂市场变化较大;乌克兰、匈牙利、波兰同比分别下降13.2%、3.9%、2.0%,而俄罗斯同比增长5.4%。
欧盟谷物田除草剂市场变化很大,这主要基于几方面的原因:新产品上市、抗性发展以及异丙隆在一些市场因考虑到对地下水的影响而退市等。
2016年,法国谷物田除草剂市场由甲基二磺隆(mesosulfuron;主要是其与甲基碘磺隆钠盐的复配产品)领军,其后依次为:氟噻草胺(flufenacet)、吡氟酰草胺(diflufenican)、苄草丹(prosulfocarb)、唑啉草酯(pinoxaden)、甲基碘磺隆钠盐(iodosulfuron-methyl-sodium)、绿麦隆(chlorotoluron)、异丙隆(isoproturon)、双氟磺草胺(florasulam)、二氯吡啶酸(clopyralid)等。
德国市场的领先产品有:氟噻草胺(flufenacet)、唑草酮(carfentrazone)、甲基二磺隆(mesosulfuron)、吡氟酰草胺(diflufenican)、唑啉草酯(pinoxaden)、双氟磺草胺(florasulam)、甲磺隆(metsulfuron)、二甲戊灵(pendimethalin)等。
英国市场的领先产品有:氟噻草胺(flufenacet)、甲基二磺隆(mesosulfuron)、双氟磺草胺(florasulam)、二甲戊灵(pendimethalin)、甲磺隆(metsulfuron)、吡氟酰草胺(diflufenican)、氯氟吡氧乙酸(fluroxypyr)、草甘膦(glyphosate)、野麦畏(triallate)等。
近年来,野麦畏(triallate)对抗性大穗看麦娘的防治特别成功;草甘膦在所有市场都是很大的品种,用于触杀、土壤封闭、收获前作物脱叶等。
除了上面提到的市场外,其他领先的谷物田除草剂市场有:俄罗斯、西班牙、波兰,其2016年的销售额分别为1.25亿、1.03亿、1.03亿美元。
2016年,俄罗斯市场的领先产品有:双氟磺草胺(florasulam)、噁唑禾草灵(fenoxaprop)、2,4-滴(2,4-D)、苯磺隆(tribenuron)、甲磺隆(metsulfuron)、2甲4氯(MCPA)、麦草畏(dicamba)、酰嘧磺隆(amidosulfuron)、二氯吡啶酸(clopyralid)、灭草松(bentazone)等。
2.2.2 北美自由贸易区
2016年,北美自由贸易区(NAFTA)谷物田除草剂销售额为9.91亿美元,同比下降0.6%。其中,美国谷物田除草剂市场的销售额为4.67亿美元,同比下降6.8%;而加拿大的销售额为5.04亿美元,同比增长5.8%;墨西哥谷物田除草剂市场基本持平,约为2,000万美元,该国的谷物面积同比下降了1.7%。
在美国和加拿大,广谱除草剂仍在市场占据重要地位。野燕麦和狐尾草是北美谷物田两种主要杂草,因此,其除草剂组合不同于欧洲市场。在加拿大谷物田除草剂市场,禾本科杂草除草剂占据统治地位。市场领先产品有:唑啉草酯(pinoxaden)、氯氟吡氧乙酸(fluroxypyr)、啶磺草胺(pyroxsulam)、草甘膦(glyphosate)、pyrasulfotole、双氟磺草胺(florasulam)、炔草酯(clodinafop-propargyl)、噻酮磺隆(thiencarbazone-methyl)、氟唑磺隆(flucarbazone)、溴苯腈(bromoxynil)等。
美国谷物田除草剂市场的领先产品有:氯磺隆(chlorsulfuron)、溴苯腈(bromoxynil)、草甘膦(glyphosate)、唑啉草酯(pinoxaden)、甲磺隆(metsulfuron)、麦草畏(dicamba)、氯氟吡氧乙酸(fluroxypyr)、二氯吡啶酸(clopyralid)、pyrasulfotole等。
2.2.3 亚洲
澳大利亚是亚洲最重要的谷物田除草剂市场。2016年,其销售额为3.71亿美元,同比下降6.1%,按澳元计下降5.6%。在澳大利亚,防除一年生抗性黑麦草 [对氟乐灵(trifluralin)产生抗性]的除草剂,尤其是苄草丹(prosulfocarb)、砜吡草唑(pyroxasulfone),近年来市场取得了增长。2016年,澳大利亚谷物田除草剂市场的领先产品有:草甘膦(glyphosate)、砜吡草唑(pyroxasulfone)、2,4-滴(2,4-D)、苄草丹(prosulfocarb)、氟乐灵(trifluralin)、2甲4氯(MCPA)、二氯吡啶酸(clopyralid)、莠去津(atrazine)、三氯吡氧乙酸(triclopyr)、pyrasulfotole等。
在澳大利亚之后,中国、日本、印度是亚洲地区其他3个拥有较大谷物田除草剂市场的国家。中国谷物田除草剂销售额为2.59亿美元,市场领先产品包括:麦草畏(dicamba)、苯磺隆(tribenuron)、噁唑禾草灵(fenoxaprop)、草铵膦(glufosinate)、炔草酯(clodinafop-propargyl)、甲基二磺隆(mesosulfuron-methyl)、啶磺草胺(pyroxsulam)、2,4-滴(2,4-D)、氯氟吡氧乙酸(fluroxypyr)、绿麦隆(chlorotoluron)等。
2016年,日本谷物田除草剂市场的销售额为1.19亿美元,市场领先产品有:草甘膦(glyphosate)、草铵膦(glufosinate)、氟乐灵(trifluralin)、二甲戊灵(pendimethalin)、敌草快(diquat)、噻吩磺隆(thifensulfuron)、苄草丹(prosulfocarb)、2甲4氯丙酸(mecoprop)、利谷隆(linuron)、碘苯腈(ioxynil)等。
印度谷物绝大部分种植在北方,2016年,印度谷物用除草剂销售额为110.09亿卢比,同比增长1.0%。市场领先产品包括:炔草酯(clodinafop-propargyl)、草甘膦(glyphosate)、百草枯(paraquat)、磺酰磺隆(sulfosulfuron)、甲磺隆(metsulfuron)、二甲戊灵(pendimethalin)、2,4-滴(2,4-D)等。
2.2.4 拉丁美洲
在拉美地区,谷物广泛种植在阿根廷南部。2015/16年,阿根廷谷物田除草剂销售额同比增长64.6%(按当地货币计)。市场领先的除草剂有:草甘膦(glyphosate)、2,4-滴(2,4-D)、麦草畏(dicamba)、唑啉草酯(pinoxaden)、甲基二磺隆(mesosulfuron)、氨氯吡啶酸(picloram)、甲磺隆(metsulfuron)、啶磺草胺(pyroxsulam)、吡草醚(pyraflufen-ethyl)、氯磺隆(chlorsulfuron)等。
2015/16年,巴西的谷物面积约为300万公顷,还不及阿根廷谷物种植面积的一半,同比下降9.1%。谷物田除草剂市场的销售额为0.69亿美元,同比下降19.8%。市场领先产品包括:炔草酯(clodinafop-propargyl)、草甘膦(glyphosate)、甲基碘磺隆钠盐(iodosulfuron-methyl-sodium)、甲磺隆(metsulfuron)、啶磺草胺(pyroxsulam)等。
3 谷物田除草剂产品的开发进程
在欧盟,谷物田除草剂市场开发主要归功于为了支持集约化种植而提供的补贴。高价值市场吸引了靶标特殊杂草的特殊产品的开发。在20世纪70年代以前,主要使用广谱性产品防除杂草,特别是防除阔叶杂草,如苯氧类除草剂。这些产品目前仍占据较大的市场份额,尤其用于粗放型生产。20世纪70年代,许多防除禾本科杂草的除草剂进入市场,主要防除野燕麦、大穗看麦娘等。脲类除草剂[异丙隆(isoproturon)、绿麦隆(chlorotoluron)]、磺酰脲类除草剂[甲磺隆(metsulfuron)、苯磺隆(tribenuron)、噻吩磺隆(thifensulfuron)]、咪唑啉酮类除草剂[咪草酸(imazamethabenz)]、芳氧苯氧丙酸酯类除草剂[炔草酯(clodinafop-propargyl)、噁唑禾草灵(fenoxaprop)]、环己二酮类除草剂[三甲苯草酮(tralkoxydim)]等化学类型除草剂的上市,为特殊杂草防治问题提供了解决方案。然而,随着这些产品的用量增加,使得杂草种群发生了变化,那些没有被充分控制住的杂草上升为主要杂草。如随着磺酰脲类除草剂的应用,猪殃殃(Galium aparine)的重要性提升。20世纪90年代,对猪殃殃的防治吸引了大量研发投入,目前防治产品主要由氯氟吡氧乙酸(fluroxypyr)、酰嘧磺隆(amidosulfuron)领军。
特殊杂草防治产品的使用也导致抗性杂草的发展,尤其是大穗看麦娘对异丙隆(20世纪90年代初的领先除草剂)产生了抗性。抗性的发展为新产品上市创造了机会,如炔草酯(clodinafop-propargyl)取代了异丙隆,一度成为该领域领先的谷物田除草剂。禾本科杂草对磺酰脲类和芳氧苯氧丙酸酯类两大主要作用机理的除草剂产生了抗性,这已成为目前的一个主要问题。以上这些因素产生的累积效应将在欧盟创造一个受新产品上市驱动的谷物田除草剂市场,在该领域,新的高价值产品推动了销售额的增长。
2000年,陶氏益农上市了双氟磺草胺(florasulam);拜耳上市了第1个基于三唑啉酮化学结构的谷物田除草剂Everest[氟唑磺隆(flucarbazone)],氟唑磺隆继而剥离给了爱利思达,2004年以来,氟唑磺隆因在美国春小麦市场防除重要杂草野燕麦和狐尾草等获得了较大的市场份额。
2001年,安万特(现拜耳)上市了具有交叉防治谱的磺酰脲类除草剂Husar[甲基碘磺隆钠盐(iodosulfuron-methyl-sodium)];拜耳上市了丙苯磺隆(propoxycarbazone)。2002年,安万特(现拜耳)上市了甲基二磺隆(mesosulfuron);甲基碘磺隆钠盐与甲基二磺隆通过复配产品(如Atlantis等)的形式获得了商业上的巨大成功。2002年,巴斯夫上市了氟吡酰草胺(picolinafen),其为类胡萝卜素生物合成过程中八氢番茄红素脱氢酶抑制剂。2004年,Stähler上市了氟丁酰草胺(beflubutamid)和异丙隆(isoproturon)的复配产品Herbaflex。氟丁酰草胺(beflubutamid)最初由Ube开发,开发代号为UBH-820。这两个产品都靶标芽后阔叶杂草的防除。
继而,另两个ALS抑制剂类除草剂上市,分别为:2004年由巴斯夫上市的三氟甲磺隆(tritosulfuron),2005年由LG化学上市的氟吡磺隆(flucetosulfuron)。
2006年,先正达上市了唑啉草酯(pinoxaden;商品名:Axial),芽前、芽后防除禾本科杂草。唑啉草酯为乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)抑制剂,阻碍脂肪酸的生物合成,干扰细胞膜形成,导致杂草生长停止,最终死亡。唑啉草酯很受市场欢迎,成为三甲苯草酮(tralkoxydim)、炔草酯(clodinafop-propargyl)、噁唑禾草灵(fenoxaprop)等的替代产品。
同样在2006年,陶氏益农上市了吡啶类除草剂氯氨吡啶酸(aminopyralid),用于谷物等许多作物和非作物领域,防除阔叶杂草。2007年,拜耳上市了羟基吡唑(或苯甲酰吡唑)类除草剂pyrasulfotole,用于防除阔叶杂草,这是第1个用于谷物田的HPPD抑制剂类除草剂。
其后,又有两个ALS抑制剂类除草剂上市,分别为:2007年陶氏益农上市的磺酰胺类除草剂啶磺草胺(pyroxsulam),防除禾本科杂草和阔叶杂草,其商业化开发非常成功;以及2009年拜耳上市的噻酮磺隆(thiencarbazone)。噻酮磺隆为三唑啉酮类除草剂,拜耳在北美自由贸易区(NAFTA)上市了它与pyrasulfotole的复配产品。
2011年,组合化学上市了砜吡草唑(pyroxasulfone),防除谷物田一年生禾本科杂草,该产品也用于玉米和蔬菜等作物。砜吡草唑通过对长链脂肪酸生物合成的抑制作用而起效。在美国,Valent和富美实将砜吡草唑的复配产品开发用于玉米和大豆。
在2012—2014年间,没有新的谷物田除草剂上市。2015年,陶氏益农在多个国家上市了新的吡啶类除草剂氟氯吡啶酯(halauxifen-methyl;商品名:Arylex),防除阔叶杂草。2016年,先正达在澳大利亚上市了新的HPPD抑制剂类除草剂氟吡草酮(bicyclopyrone)与溴苯腈(bromoxynil)的复配产品Talinor,用于谷物。陶氏益农也上市了传统的水稻田除草剂五氟磺草胺(penoxsulam)的复配产品,在欧洲用于谷物田。
目前,有4个谷物田除草剂正在开发。F9600(bixlozone)是富美实正在研发的异噁唑啉酮类除草剂,广谱、触杀,可防除水稻、谷物、油菜等作物田禾本科杂草和阔叶杂草;富美实还在开发阔叶杂草除草剂F4050;石原产业正在开发广谱除草剂SL-1201;三井正在开发SW-065(cyclopyrimorate)。
新上市产品主要为ALS抑制剂和ACCase抑制剂类除草剂,这两类产品都受到杂草抗性问题的困扰,所以市场需要新作用机理的除草剂来防除谷物田杂草,尤其是禾本科杂草的防除。
表9 最近上市的谷物田除草剂
表10 正在开发的产品
4 谷物田除草剂市场预测
据Phillips McDougall公司预测,2021年,谷物田除草剂的销售额有望达44.46亿美元,2016—2021年的复合年增长率为2.4%(基于2016年汇率)。未来几年,影响谷物田除草剂市场的主要因素包括:全球谷物产量,天气因素,库存水平,种植面积,农产品价格,欧盟共同农业政策的改革,中欧、俄罗斯、乌克兰市场的进一步拓展等,而生物技术的影响较小。
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