2020年4月1日,永农生物科学有限公司精草铵膦铵盐可溶液剂(含10%精草铵膦;商品名:金百速®)获准正式登记,这是精草铵膦制剂产品由国内企业首家登记。精草铵膦铵盐的成功登记是永农生物继国内率先开展草铵膦研发、上市销售以来,持续创新开发的又一重要里程碑。
生物发酵,定向催化;活性倍增,更加环保
经查中国农药信息网,目前,我国登记的草铵膦产品有604个;登记的精草铵膦产品仅有4个,其中制剂产品仅有2个,登记企业为2家,永农生物是第一家也是唯一一家获得登记的国内企业。早在2018年8月21日,永农生物登记了91%精草铵膦原药,打破了日本明治制果药业株式会社独家登记的局面;今年4月1日登记的精草铵膦铵盐可溶液剂(金百速®),低毒,茎叶喷雾,防除非耕地杂草,制剂用药量为200~400毫升/亩。
图1 L-草铵膦(左)与D-草铵膦的结构示意图
据了解,市场销售的草铵膦皆为外消旋体,是50% L-草铵膦与50% D-草铵膦组成的混合物。精草铵膦为左旋草铵膦(L-草铵膦),是真正发挥除草活性的有效体,而D-草铵膦为无效体。早在2006年,日本明治制果就开发了精草铵膦,其除草活性为外消旋DL-草铵膦的两倍。
图2 精草铵膦(右)和草铵膦的结构式
精草铵膦源自土壤链霉菌发酵物双丙氨膦,后者在植物体内代谢为L-草铵膦,是天然化感除草剂。
2009年,永农生物开启精草铵膦化学合成研究;2015年,启动精草铵膦生物发酵工艺项目研究。如今,永农生物生产的精草铵膦系生物发酵、手性催化合成,而非化学合成。
试验证明,永农生物的金百速®具有三大优势:定向催化,天然左旋,活性倍增,无手性污染,更加环保;吸收快,作用更快,比精品草铵膦(D+L)快1~2天;受温度等气候影响更小,适用温度15~35℃,范围更广。
作用机理与众不同,有效防除草甘膦抗性杂草
精草铵膦(glufosinate-P)通过抑制谷氨酰胺合成酶的生物活性,导致铵离子累积中毒,从而抑制光合作用,最终使植株死亡。
动植物体内的所有氨基酸均为L-氨基酸。植物受药后,草铵膦抑制L-谷氨酰胺合成酶的生物活性,阻止铵离子与谷氨酸盐生成L-谷氨酰胺,进而生成L-氨基酸,因此只有L-草铵膦才有除草活性。
精草铵膦属灭生性触杀型除草剂,茎叶处理,兼具微弱内吸作用,仅限于叶片基部向叶片顶端传导。其广谱、高效,可用于果园、葡萄园、橡胶园、非耕地等领域,防除100多种一年生及多年生阔叶杂草和禾本科杂草,并能有效防除对草甘膦产生抗药性的恶性杂草,如小飞蓬、牛筋草、马齿苋等。精草铵膦杀草迅速(介于草甘膦和百草枯之间),施药后3天死草,但根系安全;持效期长,控草期在30天以上。
精草铵膦毒性低,在土壤中易于降解,对当茬及后茬作物安全,漂移小,对临近作物安全。
精草铵膦具有非常好的水溶解性,结构稳定,方便加工和混配使用。
国际除草剂抗性行动委员会(HRAC)将草铵膦、双丙氨膦归于H组(谷氨酰胺合成酶抑制剂),该组中目前只有这两个有效成分;草甘膦属于G组(EPSP合成酶抑制剂);百草枯和敌草快属于D组(光系统Ⅰ电子转移抑制剂)。因此,精草铵膦与草甘膦、百草枯、敌草快及其他除草剂无交互抗性,可用于抗性杂草的综合治理。
十八载精耕细作,隆重推出精草铵膦铵盐
2002年以来,永农生物十八年如一日,在草铵膦领域精耕细作,做了大量深入细致的研发工作,为精草铵膦产品的成功上市夯实了基础。一路走来,永农生物挥洒智慧和汗水,在精草铵膦的开发史上留下了一个个坚实的脚印。
2002年,永农生物在国内率先启动草铵膦合成研究;2004年,成功完成中试;2005年,获得中国第一张草铵膦登记证,同年在温州工厂投入大生产;2007年,在上虞开始大生产,百速顿®(200克/升草铵膦水剂)全国首发,引爆中国草铵膦灭生性除草市场;2009年,日本明治制果与永农生物合作开启精草铵膦合成研究;2012年,永农生物精草铵膦中试成功;2015年,永农生物获得精草铵膦原药的临时登记,并通过化学法生产,专供出口;同年,启动精草铵膦生物发酵工艺项目研究;2018年,精草铵膦原药获批正式登记;2019年,宁夏永农万吨级精草铵膦等原药中间体项目启动;2020年,永农生物获得中国企业首张精草铵膦铵盐可溶液剂(金百速®)登记证,精草铵膦生物发酵工艺投产。随着,金百速®今年投放市场,灭生性除草迈入精草铵膦新时代。
日本明治制果作为全球最早研制精草铵膦的企业,是采用化学法生产工艺制造;永农生物推陈出新,自主研制生物发酵法获得精草铵膦生产工艺,并于2019年申请了工艺专利。
重磅非选择性除草剂,全球市场大幅增长
草铵膦是重要的非选择性(灭生性)除草剂,目前,全球非选择性除草剂包括:氨基酸类的草甘膦和草铵膦、联吡啶类的百草枯和敌草快等。
非选择性除草剂是一组非常老的产品,1958年,敌草快上市,其后次第上市了百草枯(1962年)、草甘膦(1972年)、草铵膦(1986年)。由此可见,草铵膦是最年轻的非选择性除草剂。2018年,这4个非选择性除草剂的销售总额为69.77亿美元。
近年来,非选择性除草剂中的龙头产品草甘膦受到了多重因素的不利影响,如环保压力导致的生产成本提升,致癌风波引发诉讼不断,抗药性持续蔓延,禁限用的国家增多等。虽然2018年草甘膦的全球销售额同比增长4.2%,为53.25亿美元,但其2014—2018年的复合年增长率为-1.8%。
近年来,百草枯的市场下降更多,尤其是百草枯在中国被取消登记,将于2020年9月25日在我国全面退市,对百草枯的市场打击很大。2018年,百草枯的全球销售额为5.85亿美元,同比增长3.0%,但其2014—2018年的复合年增长率为-8.9%。同样,敌草快近4年的复合年增长率也为负值(-6.8%)。
在市场容量一定的情况下,各品种间往往此消彼长。影响草甘膦、百草枯、敌草快市场的不利因素,转而积极推动了草铵膦市场的增长,加之耐草铵膦转基因性状LibertyLink的推广、市场对高品质水果和蔬菜的需求增加等,都促进了草铵膦的市场增长。2018年,草铵膦的全球销售额为9.16亿美元,同比大幅增长22.1%,2014—2018年的复合年增长率为13.1%。
表1 灭生性除草剂2014、2018年全球销售额比较
有效成分 |
销售额(亿美元) |
2018/2017年 同比增长率(%) |
2014—2018年 复合年增长率(%) |
|
2014年 |
2018年 |
|||
草甘膦(glyphosate) |
57.20 |
53.25 |
+4.2 |
-1.8 |
草铵膦(glufosinate) |
5.60 |
9.16 |
+22.1 |
+13.1 |
百草枯(paraquat) |
8.50 |
5.85 |
+3.0 |
-8.9 |
敌草快(diquat) |
2.00 |
1.51 |
+3.4 |
-6.8 |
合计 |
73.30 |
69.77 |
|
-1.2 |
资料来源:Phillips McDougall公司 |
去“粗”取“精”环境友好,市场前景值得期待
草铵膦虽已上市30余年,但由于自身生产成本较高,加之同样广谱、价格低廉的草甘膦和百草枯等灭生性除草剂的双重夹击,所以长期以来,草铵膦在世界范围内并未得到像草甘膦和百草枯如此广泛的推广和普及。随着草甘膦抗性杂草的不断蔓延、致癌风波的持续发酵,百草枯的禁限用(尤其是中国市场即将全面禁用),耐草铵膦转基因作物的持续推广等,使草铵膦迎来了发展的春天。
从全球销售数据来看,近年来,草铵膦俨然已经步入快速增长通道,未来仍具备进一步增长的潜力,其市场前景值得期待。作为草铵膦的升级版,精草铵膦必将迎来更为广阔的市场空间。
在草铵膦市场深耕十八载的永农生物,敏锐地抓住市场机遇,适逢其时地推出精草铵膦铵盐可溶液剂(金百速®)。据悉,金百速®将定位高端种植园除草、瓜果菜豆灭茬/定向除草、鱼/虾/鳝/蟹水产养殖区域除草、播前及播后苗前除草、恶性杂草防除等领域。
与日本明治制果采用化学法生产精草铵膦不同,永农生物通过深入研究,自主研发了生物发酵路线,并采用手性催化剂定向合成,工艺更环保、成本更低,竞争优势更加凸显。加之,精草铵膦去“粗”取“精”,只保留了具有除草作用的L-草铵膦,活性倍增,用量更低,对环境更加友好,完全符合我国农药使用量“零增长”的政策要求。
永农生物,志在田野。在市场条件日趋成熟的当下,永农生物即将隆重推出精草铵膦铵盐可溶液剂(金百速®),它不仅将引领精草铵膦市场,更将开启灭生性除草新时代。
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