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要点预览
3 全球GM作物的发展给农药工业带来的机遇
3.1 全球GM作物的发展给除草剂带来更大的机遇
3.1.1 草甘膦依然风光继续
3.1.2 2,4-滴和麦草畏将迎来新的发展天地
3.2 抗病性GM作物发展迟缓，杀菌剂仍然存在很大的发展空间
3.3 力求针对新的耐除草剂GM作物开发新除草剂或混剂
3.4 从GM作物在世界各国、各地区的分布寻找农药新市场
3.4.1 美国、巴西和阿根廷是开拓除草剂市场的重点国家
3.4.2 美洲和亚洲是开拓农药市场的重点地区

3 全球GM作物的发展给农药工业带来的机遇

    前面已经列出了全球GM作物的发展对农药工业发出的多方面挑战，由于挑战与机遇并存，实际上从挑战中就看到了机遇，但为了突出重点，再从农药和新类型GM作物开发的角度说明GM作物发展给农药工业带来的机遇。

3.1 全球GM作物的发展给除草剂带来更大的机遇

3.1.1 草甘膦依然风光继续
    目前，草甘膦已在全世界普遍种植，在耐除草剂作物中，它占有绝对的主导地位。从1996年开始种植耐草甘膦GM作物的15年来，抗草甘膦GM作物的面积持续攀升，最近报道，耐草甘膦GM作物已占耐除草剂GM作物的95%以上。再从2010年全球新批准的39个GM作物来看，耐草甘膦的24个，占60%以上，这说明在未来5～10年中，草甘膦仍然有很大的发展空间。而且，新的耐草甘膦GM作物还在继续开发和上市，如2010年新批准的耐草甘膦甜菜、苜蓿和小麦等。另外，已经创制成功的耐草甘膦作物还有：花生、烟草、马铃薯、向日葵、番茄、洋葱、胡萝卜、菠菜、南瓜、番木瓜、春小麦、黑麦、葡萄、百脉根、剪股颖和杨树等。可以肯定，草甘膦依然风光继续。
    在这里要强调的是抗草甘膦杂草的问题。由于长期或单一使用除草剂，杂草对除草剂产生抗性是一个普遍的问题。2010年初报道，根据杂草抗性行动委员会调查，在世界上52个国家或地区已经有183种杂草（其中单子叶杂草73种，双子叶杂草110种）的317个抗性生物型对19类化学除草剂产生了抗性。草甘膦也不可幸免，部分抗草甘膦杂草列于表11。而在2011年，Heap报道，目前全球已有197种杂草（其中单子叶杂草82种，双子叶杂草115种）的358个抗性生物型对20类化学除草剂产生了抗性。抗草甘膦的杂草已有21种。
    抗草甘膦杂草的发展，一定程度上影响了草甘膦的使用，但同时也促进了新型耐草甘膦作物的开发，如双性状的耐除草剂作物和抗虫/耐除草剂（含两个除草剂）作物的开发。这些产品中都含有耐草甘膦性状，又给农民提供了更大的选择除草剂的灵活性。另外，也促进了耐其他除草剂的GM作物的开发，如耐2,4-滴和麦草畏的GM作物等。

3.1.2 2,4-滴和麦草畏将迎来新的发展天地
2,4-滴
    2,4-滴是世界大吨位农药品种，2009年2,4-滴的全球销售额达到4.3亿美元。它毒性低、较为安全、在土壤中容易降解、不易飘移、杀草谱广、活性高、杀草迅速、用量少、使用安全方便、环境压力小，这些是该品种优于其他除草剂的特点，所以，它在出现了众多高效、超高效的除草剂后，依然可以畅销。道农科是世界上2,4-滴的最大生产者和市场占有者，技术先进。2,4-滴是一种激素型除草剂，主要用于谷物、玉米、花生、果园、牧场和非作物地除草，可在杂草苗后茎叶处理防除多种一年生或多年生宽叶杂草。
    道农科已经开发了新型的耐除草剂GM作物，并已进入市场开发阶段。他们开发的新型耐除草剂GM大豆和玉米为复合（多）性状品种，可以耐受苯氧基激素类除草剂2,4-滴系列（2甲4氯、2甲4氯丙酸、2甲4氯丁酸、2,4-滴丙酸、2,4-滴丁酸）和芳氧苯氧丙酸酯类除草剂（“fop”，如噁唑禾草灵、噻唑禾草灵、吡氟禾草灵、吡氟乙草灵、喔草酯、喹禾灵和炔草酯等禾本科杂草除草剂）。道农科公司开发的这种耐除草剂的DHT玉米，可以用2,4-滴防除抗草甘膦的杂草和草甘膦难以防除的部分恶性杂草。2,4-滴原来登记用于玉米田除草，但由于药害，没有使用。现在种植耐2,4-滴的DHT玉米后就可以安全使用2,4-滴了。而且这种DHT玉米给农民提供了更大的选择除草剂的灵活性，提高了杂草防除能力。DHT玉米将于2013年在美国上市，DHT大豆将于2014/15年上市。DHT棉花将于2016年上市。道农科公司还计划开发耐2,4-滴的DHT特性与耐草甘膦、耐草铵膦相结合的堆积GM作物。
    耐2,4-滴DHT作物的开发与种植，会影响草甘膦的部分市场，但是，从另一个角度看，它是在“保护”草甘膦，因为在DHT作物田可以用2,4-滴防除抗草甘膦杂草和草甘膦难以防除的部分恶性杂草，弥补了草甘膦的这一缺陷。草铵膦也对部分耐草甘膦的恶性杂草防除效果非常好，但是，它的价格高达25万元/吨，只有在具有较高经济价值的作物中才具有一定的市场竞争力，而在一般大田作物中，不可避免地会让位于2,4-滴和麦草畏等防效可靠、价格低廉的除草剂品种。
麦草畏
    麦草畏属于安息香酸系除草剂，具有内吸传导作用。用于多种禾谷类作物，如小麦、玉米、谷子和水稻，防除多种一年生和多年生宽叶杂草。它是全球第五位的除草剂，2008年全球销售量约1.5万t，销售额超过2 亿美元。国外生产厂家是巴斯夫公司。我国有10家原药生产厂，产能占全球的20%左右，主要出口，10万元/t。
    孟山都已经开发了耐麦草畏大豆，计划在本十年中期，在美国和加拿大引入。它还目标将耐麦草畏性状与它的耐草甘膦Genuity Roundup Ready 2 Yield大豆相结合。孟山都也正在开发耐麦草畏棉花、玉米和木薯。已开发的第三代耐除草剂棉花Dicamba & Glufosinate-Tolerant（DGT）棉花是一个多性状的GM作物，可耐受麦草畏和草铵膦，目前已进入田间试验，预计2012～2014年上市。公司指出，该技术打算在杂草防除中提供多种作用方式和优等的使用时间灵活性。
    可以说，耐2,4-滴和耐麦草畏GM作物的发展将会给这些传统的老除草剂带来新的青春活力，开辟出新天地。同时，也要看到这些GM作物的发展也将对草甘膦的市场产生冲击。

3.1.3 从抗其他类型除草剂的GM作物寻找除草剂的新机遇
    除草剂的类型很多，开发的抗除草剂作物也五花八门，这里仅列出几种加以说明。主要是草铵膦、磺酰脲类与咪唑啉酮类除草剂和溴苯腈等。
草铵膦
    前面已经提到，在拜耳开发的耐草铵膦水稻田使用草铵膦，能够防除其他除草剂不能防除的赤米稻，以及其他多种杂草。另外耐草铵膦的棉花、油菜、玉米和水稻都已大面积商业化种植。已开发的耐草铵膦作物还有：甜菜、马铃薯、烟草、大麦、小麦、黑麦、燕麦、高粱、玉米、胡萝卜、番茄、甘蓝、苜蓿、苇状羊茅与杨树。但要注意，耐草铵膦作物的种植远不如耐草甘膦作物广泛，这是因为：1)草铵膦工业合成难度比草甘膦大，售价较昂贵；2)草铵膦是触杀性除草剂，对大龄杂草，特别是多年生杂草防效差。不过要特别值得关注的是草铵膦将在堆积性状GM作物，即多抗性作物中发挥重要作用。
磺酰脲类和咪唑啉酮类除草剂
    这两类除草剂都属于ALS酶抑制剂，都是选择性除草剂。十几年耒，耐草甘膦GM作物在全球的大面积种植和持续发展严重挤压了它们的市场。但是，这些年来，生产磺酰脲类除草剂的主要厂家杜邦和生产咪唑啉酮类除草剂的主要厂家巴斯夫都在积极开发耐磺酰脲类和咪唑啉酮类除草剂的作物，正在逐渐为它们“找回”市场。
    磺酰脲类除草剂的最大优点是杀草谱广、用量低、对环境友好；最大缺点是某些品种残留期长，影响轮作中的后茬作物。通过耐磺酰脲类除草剂作物的创制，一方面扩大了此类超高效除草剂的使用范围，另一方面又克服了一些除草剂品种在使用中存在的问题。耐磺酰脲的GM棉花和非转基因的耐磺酰脲大豆已经商业化种植。已开发的耐磺酰脲GM作物还有：甜菜（氯磺隆、噻磺隆、苯磺隆）、油菜（氯磺隆）、番茄（各种磺酰脲除草剂品种）、莴苣（氯磺隆）、亚麻（氯磺隆、甲磺隆）、水稻（氯磺隆）和玉米（氯磺隆）等。
    咪唑啉酮类化合物是一类高效、广谱的除草剂。已经商业化种植的耐咪唑啉酮作物有：玉米、油菜、向日葵、水稻和小麦。所有创制成功的耐咪唑啉酮作物都是通过诱变和组织培养（即传统的育种方法）制成的，属于非GM耐除草剂作物。其中最成功的是耐咪唑啉酮水稻，上面介绍了它与咪唑啉酮除草剂的组合能够防除一种被认为是水稻田最难防除的杂草赤米稻。另外，美国冬小麦田中也有一种难防除的禾本科杂草――山羊草（Aegilops cylindrical），在耐咪唑啉酮小麦开发之前，几乎没有一种已登记的除草剂能选择性地防除小麦田中这种杂草而对小麦不产生药害。咪唑啉酮类除草剂可有效地防除这种杂草，但是对小麦没有选择性。现在通过耐咪唑啉酮小麦与咪唑啉酮除草剂的组合就能够防除小麦田的山羊草而对小麦安全了。
溴苯腈
    溴苯腈是苗后用于玉米、麦类、苜蓿、高粱和洋葱等作物田防除一年生宽叶杂草的除草剂，它对龙葵有特效。90年代转基因抗溴苯腈棉花在美国和加拿大部分种植，1997年美国种植面积为20～50万公顷，2001年，种植面积占棉花总面积的3.7%。其他抗溴苯腈作物的种植见表12。但是，2010年有报道说，目前抗溴苯腈棉花和抗溴苯腈油菜已经撤出市场。
    另外，已开发的耐原卟啉原氧化酶（PPO）抑制剂的GM作物有烟草、玉米、番茄、水稻和大豆。值得关注的是先正达开发的耐对羟苯基丙酮酸双氧化酶（HPPD）抑制剂磺草酮和硝磺酮的GM作物，预计2012年上市，以及耐乙酰辅酶A羧化酶（ACCase）抑制剂稀禾定的GM玉米。

3.2 抗病性GM作物发展迟缓，杀菌剂仍然存在很大的发展空间

    在本文2.2.2一节提出“关注未来的GM小麦对农药工业的影响”，介绍了一些耐除草剂小麦和抗虫/耐除草剂小麦的开发情况，但实现大规模种植还需要相当长的时间。特别是抗病小麦，如2011年4月报道已开发抗白粉病小麦，可是它的耐性还是“不持久的”。估计在10～15年后才能实现大规模种植。因此，目前杀菌剂仍然存在很大的发展空间。

3.3 力求针对新的耐除草剂GM作物开发新除草剂或混剂

    据报道，道农科公司为了耐除草剂GM作物配套开发了两种新的土壤除草剂，SureStartTM用于GM玉米，SonicTM用于大豆。今年2月AGROW又报道，道农科公司为了它的耐2,4-滴DHT作物“重新创作”2,4-滴。通过制造与加工工艺的结合，开发了一个与它的耐除草剂DHT作物配套使用的2,4-滴新变体，2,4-滴胆碱（2,4-D choline）。它与原来的2,4-滴具有相同的除草效率和类似的环境特征。但是，它降低了挥发性、减少了气味，具有最小的潜在飘移，可以改进操作与桶混使用。类似的，巴斯夫公司为了它的耐咪唑啉酮Clearfield水稻，开发了除草混剂Only（咪草烟+甲咪唑烟酸），并已于今年在巴西上市。巴斯夫还与孟山都公司合作，为孟山都开发了与耐麦草畏GM大豆配套使用的麦草畏新剂型。这个新剂型显示了卓越的杂草防除效果和对耐麦草畏大豆的安全性。
    举这几个例子是用以说明，GM作物的发展离不开农药的配合和使用。希望我们中国的农药工作者也能从GM作物的发展中寻找开创农药新技术、新品种、新剂型和新混剂的机会，也就是说，要去寻找新的发展空间。

3.4 从GM作物在世界各国、各地区的分布寻找农药新市场

3.4.1 美国、巴西和阿根廷是开拓除草剂市场的重点国家
    美国一直是全球种植GM作物面积最大的国家，2010年达到6680万公顷，占全球面积的45.1%。包括巴西、阿根廷的前3位，种植面积达1.151亿公顷，占全球面积的78%。而其中种植最多的是耐草甘膦作物。这3个国家自然是草甘膦最大的目标市场。另外，种植面积前10位的其他5个国家：印度、加拿大、巴拉圭、南非和乌拉圭，都以种植耐草甘膦作物为主，值得关注。而中国和巴基斯坦是以种植抗虫的Bt棉为主，杀虫剂的使用量大幅下降，我们在这里要寻求的应该是常规的除草剂市场了。

3.4.2 美洲和亚洲是开拓农药市场的重点地区
    在2010年全世界GM作物种植面积前10位的国家中，美洲6个，亚洲3个和非洲1个。这10个国家的GM作物种植面积达到1.451亿公顷，占全球的98%。其中美洲6国1.276亿公顷，占前10国面积的88.0%，亚洲3国1530万公顷，占前10国面积的10.5%和非洲1国220万公顷，占前10国面积的1.5%。由此可见，种植面积最大的是美洲，其次是亚洲，它们的种植面积之和达到了1.429亿公顷，占前10国面积的98.5%。因此，美洲和亚洲是开拓农药市场的重点地区。
    全球种植GM作物的29个国家的分布如下：美洲12个，占41%；欧洲8个，占28%；亚洲5个，占17%；非洲3个，占10%和大洋洲1个占4 %，见表13。由表可见，欧洲虽然有8个国家种植GM作物，但其面积仅占全球的0.57%，因此可以不作为针对GM作物的农药目标市场。
    另外，在种植面积前10位的国家中，2010年种植面积以两位数增长的国家有4个，增长最快的国家是乌拉圭，37.5%；其次是巴西，18.7%；巴拉圭，18.2%和印度，11.9%。我们应该跟踪这些国家的发展，寻求农药的新市场。
    通过这些资料的分析就可以明确开拓农药市场的目标地区和国家了。哪儿的GM作物种得多？种的是什麽GM作物？需要什麽农药？我们要是找出这些答案，农药市场就好找了。这里列出表14供参考。同样，当我们看到报道2010年新增的GM作物种植国家缅甸和巴基斯坦的时候，还要进一步了解一下，它们种了什麽GM作物，一看，它们都是种植Bt抗虫棉，而且巴基斯坦种植的棉花已经全部都是抗虫棉了，那么，我们的棉花杀虫剂也就别往那儿出口了。

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