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千亿级的市场规模里谁才是飞防药剂的未来落地角公

2022-07-07 19:12:10  白水农业网

千亿级的市场规模里,谁才是飞防药剂的未来?

是药三分毒。在农业植保领域,这句话也一样适用。

农药、农残与背负式作业、飞防作业一直联系紧密。目前,高毒、高残留品种在我国的农药产品结构中还占据着较大的比例,农药的利用率也还比较低,大多数企业在研发上的投入比例还很小……

在绿色防控越来越被提倡,农药用量“零增长”要求越来越严格的当下,有关飞防药剂未来的发展又将如何?

农药用量“零增长”目标近在眼前

“比起‘杀虫剂’这个名称,它们更应该被称作‘杀生剂’。”

自20世纪40年代中期超过200多种基本化学药品被人类创造出以来,这些大量生产的合成化合物被用作毒杀昆虫、野草、啮齿动物和被俗称为“害虫”的生物。这些化学药品被贴上数千种商标出售,各种喷剂、粉剂和气雾剂被普遍施用,“由于它们的存在,使得鸟儿不再歌唱,河中的鱼儿踪迹全无,叶片覆盖上了一层具有致命危害的薄膜,它们还会长期滞留在土壤中……”当代著名环境保护运动肇事者、作家蕾切尔·卡森(Rachel Carson,1907-1964)写于1962年的《寂静的春天》,描绘了以DDT为代表的化学药剂对于土壤、水源、动植物以及人类自身所带来的巨大危害,成为改变环境保护历史进程的里程碑式作品。

蕾切尔·卡森/图 来源网络

而自DDT被允许民用以来,更多的有毒物质随之出现——昆虫开始进化、产生抗药性,更强药性的药品再出现,往复循环。喷施于农田的大量农药,还可以通过食物链从一个有机体转移到另一个有机体内。以干草为例,将被喷洒或被污染的干草喂奶牛,牛奶里就会含有相关农残,人喝牛奶,也难免将在体内储蓄其农残成分。

实现农药的减量增效、发展绿色防控,如今已经是越来越多的共识和基础认知、未来的发展趋势,也是国家相关部门的要求。

农业部于2015年2月17日下发的《到2020年农药使用量零增长行动方案》显示,到2020年的目标任务是,初步建立资源节约型、环境友好型病虫害可持续治理技术体系,科学用药水平明显提升,力争实现农药使用总量零增长。今年3月的两会期间,针对化肥农药用量的问题,农业部部长韩长赋说,下一步将重点抓好重点品种、新型经营主体和科技创新三方面,继续推进化肥农药减量增效。他表示,化肥农药用量过多,不仅增加生产成本,也给生态环境带来负面影响。为此,农业部提出力争到2020年主要农作物化肥使用量、农药使用总量实现零增长。

随着我国农业规模化和现代化的不断推进,采用无人机来防治病虫害的规模越来越大,无人机喷雾技术迅速兴起,对农药制剂也提出了新的要求。在日前举办的“全国纳米农药应用技术培训班”上,中国农业科学院植物保护研究所研究员袁会珠说,2010年以前,我国农业劳动力非常充足,这之后,出现了刘易斯拐点,劳动力开始短缺,劳动力的供应不足促成了植保无人机的迅速推广应用。

如果说之前主要是背负式作业,那么,今天,这种方式已经不再适应飞防植保的需求。尽管就飞防而言,还存在不少问题,比如摔机的事情、续航的问题、喷雾的均匀问题,目前还没有得到根本的改变,但植保无人机最大的挑战,还是药效的问题,也就是能不能防治病虫害,农民在作业的时候,可能两三个药加在一起用,几种药混合一起,就存在药剂混用时的絮凝问题、药液配制中的破乳现象以及助剂 农药后的破乳现象、农药制剂选择不当,可能引起喷头堵塞,管路爆裂,另外,非常重要和致命的,是药害。

从历史发展看,我国的飞防药剂剂型中,大致有如下特点:20世纪 60年代,粉剂(DP)为主;50-80年代,超低容量(ULV)为主,也使用了一些油剂;80年代后,水基制剂用于飞机喷雾,例如悬浮剂(SC)、水剂(AS),在一些锈病防治等用乳油制剂。

距离2020年农药“零增长方案”,已经不到两年。

减量增效的难题是让药“高效”

根据中国农科院植保所1961年编的《中国植物保护科学》记载,“民航飞机第一次担任农业飞行在江苏沛县的微山湖畔,喷撒百分之一丙体666粉剂防治蝗虫,这是民航史上第一次示范性的农业飞行,杀虫效果在百分之八十以上,广发群众给予好评和支持。”

那是1952年的事情。

随着农业生产的发展,民航农业飞行的工作量不断增加,业务范围逐年扩大。农业飞行的项目,已由飞机治蝗,进而利用飞机喷药以防治棉花蕾铃期的害虫、小麦吸浆虫、稻螟、黏虫、稻瘟病、小麦锈病、小麦根外追肥、播草种、树种等。从一九五三至一九五八年的飞机防治面积,已较之前增加九十五倍,一九五九年工作面积迅速增加达二百多倍。如飞机治蝗面积,一九五三年只占治蝗面积的百分之十三点二,到一九五九年飞机灭蝗的比重达到百分之四十二。

1974年,农业部给植保所农药室下达 《飞机超低容量喷雾防治病虫技术研究》的任务,1975年4月,安徽霍邱县飞机喷洒油剂防治小麦黏虫试验成功,到了1976年,袁会珠所在的所的飞防防御组参与了唐山地震疫病卫生防疫工作,取得巨大成功,2016年,又主持国家“农业航空低空低容量喷雾技术”课题。

农业科学院植物保护研究所研究员袁会珠/图 来源宇辰网

“现在很多企业都在标注航空专用药剂,制剂的水基化 喷雾制剂是现在所有企业都在做的事情。”在他看来,飞防农药制剂,需要具备环保、粒径细、粒径图为正态分布、高浓度下稳定性好、抗蒸发、防飘移、润湿展着性好、安全性好的特点。具体指标上,对悬浮率的要求要高于95%,分散性大于95%,平均粒径小于2微米,与地面药剂比,飞防药剂更高端化,因而也需要更严格。与之相比,常规农药制剂剂型,稀释200倍即合格,其余部分为,悬浮率大于80%,分散性大于80%,平均粒径小于 5微米。

这些年,有关纳米农药的研究也很热,其中最早实现产业化的是南京善思生物科技有限公司,“善思科技的纳米农药技术对航空植保带来很好的推进,特别是纳米农药技术带来的农药施用量的大幅降低,以及对农业可持续发展有积极的作用。”袁会珠说。

发展纳米农药,如何做到减量增效?

善思科技首席科学家、博士生导师张子勇在分享有关纳米农药的情况时表示,善思科技的所有制剂都是以水为介质,发展水性制剂,实现“安全、经济、环境友好”性能,同时拒绝使用壬基酚聚氧乙烯醚一类助剂,选择绿色助剂,从天然产物或衍生物汇总选择,均可生物降解,实现“环境友好”性能;拒绝使用苯、甲苯、二甲苯、甲醇类高毒溶剂,在必须使用溶剂时,选择低毒溶剂,尽可能减少用量,实现“环境友好”性能;与此同时,通过表观水溶,制剂和稀释液均保持透明,纳米分散,实现“高效”性能;通过对纳米粒子的适当保护作用,实现“缓控释”性能。

要实现农药减量增效,就得面临一个问题,如何使农药“高效”?实现这个目标,有不同的途径,比如使用高效低毒的来代替高毒低效的农药。但是当农药的品种不变的时候,如何让它增效?最有效的途径应该是尽可能减小农药有效成分的微粒尺寸,从通常的微米级减小至尽可能小的尺寸——纳米量级,这就是发展纳米农药的根本原因——农药微粒尺寸越小,在作物叶面上分散越均匀,接触生物靶标越充分,药效发挥就越高。

药剂在未来将是高成长行业

从2006年开始,我国已经超过美国成为世界第一大农业生产国,但同时短板也十分明显,比如我国大部分的农药企业研发能力相比国外有很大的差距,大多数的企业研发投入占比在销售收入中的比例不足1%,与国际巨头研发占销售收入比例10%还有很大差距。而从产品结构上看,也是以非专利的产品为主。

总体上,我国农药市场还处于较低端的一个位置。

根据业内人士透露,我国农药企业有2200多家,但年销售在2000吨以下的企业占总的企业的85%,整体呈现的是大行业小企业的格局,行业集中度比较低。农药产品结构中,高毒、高残留品种比较多,农药平均利用率相对比较低,大概占35%左右,大部分的农药通过散落、漂移等流失,污染土地、水环境等,影响农田的生态环境,导致了很多农田土地不同程度地受到污染。

这些现状,对农药的零增长、减量增效的要求,已经提到了历史的新高度,飞防用药转型升级已经迫在眉睫。

“去年国务院新修订颁布的‘农药管理条例’,可以说从生产、登记、经营、市场、使用及试验,包括农药废弃物,最近出台的土壤污染法,对农药废弃物的界定都非常清晰,给农业部门增加了非常大的压力和责任。从土地流转、劳动力转移、城镇化发展,也为农村种地、农田用药提出了挑战。”一位农业农村部农药农药检定所质量评审处相关负责人表示,由于我国农业经营主体复杂,以中小型农户为主,乱施药、乱用药所引发的农产品安全事故一直存在,这些都为农药管理和植保服务提出了挑战。而随着我国农业规模化和现代化的不断推进,采用无人机来防治病虫害的规模也将越来越大。

善思科技的纳米农药/图 来源宇辰网

未来如何转型?袁会珠分享了自己对飞防药剂的思考和建议,例如飞防药剂首先毒性要低,对于环境生物安全;制剂对水稀释成药液后颗粒细;制剂对水稀释液稳定,多种制剂混用,稳定性好;制剂飞防助剂相混性好;雾滴抗蒸发性好(雾滴萎缩失重率低);雾滴杀伤半径大;除草剂可以开发成颗粒剂;对作物安全性好;以及建议开展飞防农药制剂登记试验(扩作试验)。

这样看来,成功地突破了制剂微纳米化、水溶性、控制释放三大难关的善思科技研发的纳米农药,完全符合国家大力推进绿色农业发展、农药零增长的基本方向,在减少农药残留,保障食品安全上将起到有力的推动作用,无疑是未来的发展方向之一。目前,除了善思科技,国内在纳米农药方面的研究机构和企业也不少。

有业内人士表示,农药市场的规模在千亿以上,是高成长行业,天花板很高;而其与无人机的结合,弥补了中国农业机械的最后一个短板,未来还将开拓千亿级航空植保市场。但航空植保专用药剂是整个行业的瓶颈,谁掌握了它,就意味着谁就占有了行业的制高点。

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