国内外农药产业发展的现状与展望.ppt

国内外农药产业发展的现状与展望一、农药发展概况 l农药在世界上已经有大约150年的发展历 史，近代农药主要是在以电和化学的发展为特 征的第二次技术革命时期发展起来的，在这段 时期，化学领域内有机合成化学中有127种经 典有机合成反应（均以人名命名）已被研究清 楚，至今一直是各种有机合成包括农药合成在 内的经典合成方法，这为20世纪40年代以后有 机合成农药新时代的到来和迅猛发展奠定了重 要的基础 l作为农药作用基本手段的农药喷雾 器行业也在19世纪80年代诞生如瑞士 BIRCHMEIR公司始建于1876年，1889年 已生产出第一台喷雾器（相当于我国现 在仍在广泛使用的背负式手动喷雾器） ，美国HUDSON公司从1905年至今一直 生产各种类型小型农药施药器诫1920 年飞机也开始用于农药喷洒 l这些史实说明，到二战前后，农药 作为一门科学及生产应用技术，已经形 成了完整的科学体系、化学工业体系、 毒理学体系和植保应用体系 l30年代以后，由于世界各国在新农药的 研制方面相继取得许多的突破性的进展，从 而开创了现代有机合成农药的新纪元其实 ，最有意义的发现是促使大量生产的新合成 农药滴滴涕（DDT），尽管滴滴涕在1874年 已经由Zeidler首次合成，但经过65年后，即 1939年才由瑞士的Muller发现了滴滴涕的杀 虫活性，并革命性的使用于防治害虫，获得 了诺贝尔奖。

l大规模农药工业的建立始于 第二次世界大战末期其主要标 志是具有选择性的除草剂苯氧乙 酸除草剂、有机氯和有机磷杀虫 剂等进入商品应用阶段50到60 年代，开发了三氮苯类等除草剂 ，内吸杀菌剂，和著名除草剂草 甘磷 l这时期是有机合成农药的前期，也 是有机合成农药迅速发展的时期此时 ，杀虫剂的用药量是075—3KG/H（千 克/公顷），到70年代中期，世界农药产 品已达到1300余种，年产逾5000吨（折 百）的大吨位产品达到30到40个，农药 产量达200万吨（折百）这个时期，农 药合成的工艺大部分是一般的常规合成 手段，农药生产处于比较粗放阶段 表1所示主要杀虫剂发现的年表年代发现的杀虫剂1940S滴滴涕、六六六、艾氏剂、氯丹、毒杀芬等，对 硫磷，甲基对硫磷，敌蝇威，丙稀菊酯，硫丹等1950S马拉硫磷，甲拌磷，甲萘威1960S地虫磷，克百威，涕灭威，灭多威，胺菊酯，杀 虫脒等1970S杀螟丹，氯菊酯，氯氰菊酯，溴氰菊酯，氰戊菊 酯，甲胺磷，双硫威等1980S氟氰菊酯，丁硫克百威，BT，杀虫磺，阿维菌素 ，虫酰井，灭蝇胺等1990S氟虫腈，吡虫啉，喹螨醚，溴虫腈，多杀酶素等 l从70年代开始，农药工业进入了当 代有机合成时期。

由于高残留农药的环 境污染和残留问题引起了世界各国的关 注和重视， l许多国家陆续禁用滴滴涕、六六六 等高残留的有机氯和有机汞农药，并建 立了环境保护机构，进一步加强对农药 的管理 lMan with no food has one problem,Man with plenty of food has many problems l1991年欧盟和一些国际组织又对 当时上市共866种农药产品分四批进 行重新审查和登记，至今仍在进行 中，第一轮尚未完毕，计划2008年 结束 l这种趋势，逼迫农药开发走上了超高活性 ，高选择性，高安全性的新里程一个农药新 产品的诞生要经过很多关口的严格检验，如毒 性毒理学研究，环境影响评价，生态平衡代谢 过程研究，地下水及细菌群落的影响等等，农 药开发手段也不断升级，除了仍保持以前的随 机筛选外，还致力于分子生物学的研究，并从 各种途径和领域（如 植物、微生物、动物等天 然源及酶等）寻求新的先导化合物以及前体化 合物，并予以优化 l农药产品的标准也在很快的升级，很多的 农药产品质量达到了90%以上，有些达到98% 以上甚至更高农药生产过程的环保技术也日 益完善，农药化工绿色工艺悄然兴起，现代有 机合成技术、生物和化学结合合成技术、手性 定向合成技术及计算机自动化控制技术（DCS ）等日臻成熟并大规模应用于产业化。

一批环 境相容性好的新型超高效农药应运而生 l这些新产品的开发可谓是农药领域 的革命不仅毒性残留大大降低，使用 量更是降低到了2—50G/H农药事业迎 来了绿色革命的新浪潮二、国内外农药研发现状 l 1、国内农药现状l我国的农药科学技术从上个世纪40年代起 步，真正发展是从50年代才开始，所以，与国 际农药科技发展相比差距很大，但是，如果从 现代农药的发展来看，世界农药是从二战后开 始进入有机合成农药新时代的，就此而论，应 该说各国在同一起跑线上，虽然国际大公司在 各方面都有了雄厚的基础l最近，国家每年都加大科技 投入，设立了农药科技专项 基金，新农药的创制工作在 艰难的环境中如火如荼的开 始了，陆续有新的有知识产 权的品种被开发出来，现在 ，正在产业化过程中l改革开放以后，我国农药有了突 飞猛进的发展，许多高效、超高效 农药新品种被快速开发投产，使我 国农药产量提高到世界第二位，产 品结构趋于合理尤其2003年起， 我国开始限期淘汰五大高毒品种（ 甲胺磷、磷胺、甲基对硫鳞、对硫 鳞、久效磷），大力调整产品结构 ，提高除草剂、杀菌剂的比例，取 得了显著成绩到2007 年1月1日， 五大高毒品种将全部退出市场表2、2003年农药生产情况品种产量（万吨 ）同比增长 %所占比例 %杀虫剂47.8-1.255.4杀菌剂849.3除草剂21.16.524.4合计86.31.22、国际农药现状 年 份197019751980198519901995199719992001市 场2796.5124159264302.6295304307表3、 世界农药市场（亿美圆）l进入20世纪90年代以来，世界农药 市场趋于饱和，而且结构也逐渐发生变 化。

1970年—1990年的20年间，农药销 售额增加了近10倍，1995年后，市场趋 于平稳实际年增长率为12%，预计 今年农药市场额为315亿美圆，增长率 为1%1）、世界农药工业更加集中、垄断性更强l通过合并，农药工业更加集中和 垄断，1993年世界前十家公司的销售 额占全球的72%，99年上升到了87 9%，2000年销售额在10亿美圆的公司 只有7家其销售额已占全球的78%前 20家公司销售额为280多亿美圆，占全 球市场的92% 排名公司名称销售额（百万美 圆）增长率 %1先正达5385-8.52安万特38245.03孟山都3755-3.34巴斯福310539.45道农科261211.36拜耳24187.47杜邦1917-4.68马克西姆7846.29住友7336.0l（2）、研究开发加强，新农药不断涌 现l各界各国，特别是世界领先的几家 公司一直十分重视高效新农药的开发 ，每年投入的研究经费一般占销售额 的10—13%，高效农药不断涌现，这是 跨国公司赖以生存和发展的基础和保 障，是他们的生命线 l（3）、除草剂持续稳定增长l从20世纪70年代开始，除草剂始终是 农药工业发展的主体，20多年来，全球除 草剂销售额持续上升，近年为140—150亿 美圆。

表5、世界各类农药所占市场份额（%、亿美圆）年份杀虫剂杀菌剂除草剂其他总额19952919475282199727194863061999261949529620002520503298（4）、转基因作物增长显著l（5）、化学合成新技术不断发展，l可以概括为“随机、定向、改造、仿生” 以及“电子性、位置性、亲水亲油平衡性”， 随机合成比较传统，成功率较底，由于无确 定的靶标，生物测定显得尤为重要如锐劲 特本来作为除草剂开发的，米满其实是以特 丁基为原料时的副产物，在随机合成中，采 用了组合化学（Combinatoral chemistory）新 手段,使合成效率大大提高 l定向合成分为两种，一种是类同合成， 如拟除虫菊酯类、沙蚕毒类、氨基甲酸酯类 的合成，同时，定向改造合成也获得了很大 成功，如新烟碱类吡虫啉，鱼藤酮类哒螨酮 等；另一种是以靶标或与靶标有关的化合物 作为目标或母体，定向的模拟合成各种新的 化合物，叫模拟合成如乙酰乳酸合成酶（ ALS）抑制剂，磺酰脲类、嘧啶水扬酸类和 磺酰胺类除草剂，原叶啉原氧化酶的发现， 使一批过氧化除草剂问世，咪唑甘油磷酸酯 脱水酶的发现，导致了一批新型结构除草剂 等等。

l改造合成指对具有农药作用的天然活性 化合物通过化学手段，对其结构进行改造， 从而弥补原来物质的某些不足主要是改变 原物质的化学性质如甲氧丙稀酸类杀菌剂 的开发，著名杀虫剂除尽的开发，克服了原 天然化合物光不稳定性而无法产业化的弊端 ；伊维菌素和埃玛菌素的开发，大大降低了 阿维菌素的毒性 l仿生合成是仿照合成害物某种特有物质 ，以防治或控制害物目前还处于萌芽阶段 ，一旦成功，有效率可达100%如设想开 发的集合信息素（对社会性和准社会性昆虫 ）但技术难度很大，主要是手性纯度要求 极其高 l从分子结构上讲，杂环、含氟、手 性农药正成为超高效、安全绿色农药的 主要特征三、农药事业发展展望 l世界人口在以2%的年增长率不断递 增，2000年，小小的地球已经容纳了64 亿人口，现有的地球居民中，估计有7亿 人处于营养不良状态，有13亿人不能得 到充足的配置合理的食物供应，粮食生 产不能满足人口增长的需要，这种状态 会继续下去 年份199019951999201020252050人口535760727698表6、世界人口增长预测（亿人）l我国以占世界7%的土地（143亿亩） 养活了占世界22%的人口，目前每年的耕地 面积还在减少600-700万亩，而人口却在不 断增加。

1952年，人均占有耕地28亩，70 年代为15亩，目前为12亩，估计到2010 年，我国人口达到14—15亿，人均耕地只有 0届时，将需要大量粮食，如果我国 三分之二的粮食靠进口，则将全世界的所有 贸易粮食全部卖给中国也不够 l 所以，世界上的每个人，不管喜 欢不喜欢，愿意不愿意，其生活都与 农药有关从这个意义上说，农药事 业青春永葆2、21世纪中后叶之前，植物 保护仍以化学农药为主 l，应该科学的正视农药的得失利弊 ，把现在的农药改造成安全性更高的无 污染农药现在，新开发的农药品种经 过复杂的分子修饰和严格的筛选，已经 具备了绿色农药的特征，只要规范使用 ，基本可以消除对人类的危害年份199619971998199920002001化学农药99.297.7394.4292.2291.4790.22GMC0.762.275.587.788.539.78表7、1996-2001年化学农药与GMC的市场份额（% ）年份 199619971998199920002001传统农药 307.8288.6277.3280.9285.1277.8转基因作物与种子2.356.6916.423.726.630.1表8、世界农药市场构成（亿美圆）关于生物农药 l目前，人们对生物农药的认 识有些模糊，通俗的以为，凡是 天然的必然是安全的，产生了对 生物农药的盲目抄作。

l当农药的化学结构选用了自然界存在 的物质结构，那么由于自然界原有物质一 般都有相应分解它们的微生物群，因而， 这类农药易被分解，所以不易产生残留污 染而现在发展的所谓化学农药，其母体 一般选自自然界本来已有的物质，然后进 行仿生合成，如有机磷、氨基甲酸酯、菊 酯类等，或者直接选自有生理活性的天然 物质，如抗生素、植物碱、激素等，所以 ，很难很明确的划分生物农药与化学农药 的界限l按照目前的定义，生物农药包括 三种类型：微生物（包括自然界的或 经基因改变的）；转基因作物（由植 物中的基因材料产生的含有抗虫、杀 菌、抗除草剂的物质）；生化农药（ 自然界存在的或与自然界存在的物质 的结构基本相同的对害虫有毒的物质 ），其中，转基因作物的研究开发最 为活跃l虽然生物农药来源。