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有关砜嘧磺隆市场及产业链分析(2020)

2021-03-16杨益军

农药科学与管理 2021年2期
关键词:吡啶原药玉米田

杨益军,张 波

(安徽中农纵横农化信息咨询有限公司,安徽 合肥 230061)

1 砜嘧磺隆产品的特点、应用和登记情况

自杜邦公司的G.Lcvm首先报道磺酰脲类化合物具有除草活性后,并于1982年开发出首个麦田除草剂氯磺隆。磺酰脲类除草剂历经30多年技术研制和市场拓展,目前此类产品已有33个品种成功商品化,已经成为除草剂应用品种最多的一个大类。

2019年全球磺酰脲类市场规模为22.73亿美元(2013年为25.45亿美元),应用规模达到1.1万吨(折纯,2013年使用8 501吨)。近七年全球市场规模逐步下滑,而应用量出现小幅增加的态势,并且产品普遍利润变窄,产品竞争加剧。

磺酰脲类除草剂是通过抑制杂草体内乙酰乳酸合成酶的活性控制杂草,其基本结构主要由三部分构成,即疏水基团芳基、桥和活性基团构成。此类除草剂对许多一年生或多年生杂草有特效,广泛应用于防除稻田、大豆田、玉米田、麦类作物田、油菜田、草坪和其他非耕地杂草。至今,参与此类品种登记的有巴斯夫、拜耳作物科学、科迪华、ISK、日本日产化学、先正达等公司。

目前,我国广泛应用磺酰脲类的除草剂,主要有烟嘧磺隆、苄嘧磺隆、胺苯磺隆、氯磺隆、吡嘧磺隆、苯磺隆、砜嘧磺隆氯嘧磺隆等。可磺酰脲类除草剂在应用发展中遇到一些障碍,毕竟该类除草剂具有极高的活性和极强的选择性,一些品种如氯磺隆、氯嘧磺隆、胺苯磺隆等在土壤中少量的残留即可对后茬敏感作物产生药害;另外,由于许多经营用户和农民对该除草剂的特性缺乏了解,出现许多残留问题,并且对第二年种植瓜类、油菜、甜菜、马铃薯、高粱等作物都会产生不同程度的药害,给农民带来较大的经济损失。因此该类除草剂在土壤中的残留对后茬作物的安全性等问题引起了人们的普遍关注。

砜嘧磺隆分子式为C14H17N5O7S2,是一种强效除草剂,又称玉嘧磺隆,中文商品名为宝成,是美国杜邦公司开发的磺酰脲类除草剂品种,具有高选择性、高效、低毒等优点,是一种重要的玉米田除草剂。该药为氨基酸化合抑制剂,通过抑制必须的缬氨酸和异白氨酸的生物合成从而使细胞分化和植物生长停止。

砜嘧磺隆属于杂环类选择性芽前、芽后除草剂,通过杂草幼苗或幼苗与药剂接触、吸收而引起作用,苗后施药,杂草通过地上部分吸收,药剂进入植物体后积累在生长旺盛部位,抑制生长,致使杂草组织腐烂死亡。在光照条件下才能发挥除草作用,但并不影响光合作用的希尔反应。杂草自萌芽至2~3叶期均对该药敏感,以杂草萌芽期施药效果最好,随着杂草长大效果下降。主要由根叶吸收,很快传导至分生组织。该药可有效防除玉米田中大多数和多年生杂草,也可用于土豆和西红柿。

1992年砜嘧磺隆开始在欧洲登记用于玉米田,1995年在美国登记用于马铃薯与玉米田,1997年在我国登记作为玉米田苗后除草剂开始推广使用,截至2020年12月,中国已经有江苏瑞邦农化股份有限公司、联化科技(德州)有限公司、辽宁省葫芦岛金信化工有限公司、浙江泰达作物科技有限公司、江苏瑞东农药有限公司、合肥星宇化学有限责任公司、江苏瑞邦农化股份有限公司、江苏省农用激素工程技术研究中心有限公司、绍兴上虞新银邦生化有限公司和美国杜邦公司等9家企业在原药上进行登记和开发(表1)。

表1 中国砜嘧磺隆原药登记情况

2 中国砜嘧磺隆供应、出口情况

根据不完全统计,中国砜嘧磺隆供应主要集中在江苏瑞东、江苏瑞邦农化、江苏省农用激素及上虞新银邦等企业。

砜嘧磺隆每亩应用量为0.3~1.5g,产品的高选择性和高活性,导致使用规模高速发展的可能性小,且未来无新增的释放,中国砜嘧磺隆总体产能接近650吨左右(表2)。

表2 2019年中国砜嘧磺隆主流企业产能情况

2017年之后,我国砜嘧磺隆出口出现大幅下降,2018~2020年出口保持在150~200吨水平,预计2020年出口降到145吨,出口量创近些年的新低。国内使用水平在10吨左右,国内使用规模属于自然波动,整体较为稳定(表3)。

表3 2016~2020年中国砜嘧磺隆出口数量

3 我国砜嘧磺隆工艺路线的概述

传统砜嘧磺隆的合成方法主要有2-氟吡啶法和闭环合成吡啶法两种。2-氟吡啶法合成路线反应条件苛刻,收率低,近些年通过对砜嘧磺隆闭环合成吡啶法的合成路线进行改进优化,以乙磺酰基乙腈和1,1,3,3-四甲氧基丙烷为起始原料,经五步反应合成得到磺酰脲类除草剂砜嘧磺隆。总收率(以乙磺酰基乙腈计)50%左右(注:南京师大工艺收率35%左右;浙江工业大学工艺38%左右),产品纯度达98%以上(三个工艺纯度均差不多),其中关键中间体2-溴-3乙磺酰基吡啶的收率高达80%左右。

随着技术的进步和工艺优化的进展,目前中国砜嘧磺隆主流工艺主要由3-(乙磺酰基)-2-吡啶磺酰胺与4,6-二甲氧基-2-嘧啶氨基甲酸苯酯核心中间体作用制得原药,其中3-(乙磺酰基)-2-吡啶磺酰胺主要硫醚、砜腈、戊二烯腈、溴吡啶盐制得巯基化合物,再加入氯气、氨水、亚硫酸钠可制得,而4,6-二甲氧基-2-嘧啶氨基甲酸苯酯主要中间体由嘧啶胺、氨基甲酸酯、缚酸剂、溶剂、硫酸原料制得,最后在三乙胺,盐酸,乙腈条件下,3-(乙磺酰基)-2-吡啶磺酰胺与4,6-二甲氧基-2-嘧啶氨基甲酸苯酯,合成制得砜嘧磺隆。

4 我国砜嘧磺隆成本、利润、行情状况及预测

杜邦公司在中国的专利技术于2007年1月27日到期,专利期内原药价格超过200万/吨,过专利价格逐渐回落。2017~2019年中国砜嘧磺隆价格经历一个过山峰的行情,高点出现在2018年的88万元/吨,2019~2020年价格逐级下滑。目前,砜嘧磺隆需求疲弱,企业以出口为主。

截至2020年12月底,内外需求暂缓,价格持续小幅下滑,目前成交价格在62万元/吨左右。按照成本基准,砜嘧磺隆价格向下调空间非常有限,预计后期行情以盘整为主,整体供需较为平衡,但价格中枢向下趋势明显(图1)。

图1 2018-2020年中国砜嘧磺隆(原药)行情变化情况(万元/吨)数据来源:中农立华、中农纵横

成本控制方面。砜嘧磺隆主要生产性企业成本控制在60万元/吨左右,企业净利润空间在8%~10%。

根据调研情况,目前华东地区95%砜嘧磺隆原药主流报价至62~63万元/吨左右,这个产品比较优秀,目前一些大资金还未关注,长期看,预计砜嘧磺隆供需比较平衡。

5 全球砜嘧磺隆市场、使用状况及预测

全球砜嘧磺隆细分市场主要集中在北美(美国)和欧洲(东欧),其中美国市场接近50%,东欧占20%以上,亚洲市场主要集中在中国,全球占比在8%左右,其它细分市场(图2)。

图2 2019年全球砜嘧磺隆细分市场和使用情况(百万美元、吨)数据来源:Phillips McDougall及KLEFFMANN

全球砜嘧磺隆靶标作物是大田玉米,土豆田和果蔬,其中玉米权重最大,占比接近6成。作物细分市场上,砜嘧磺隆主要分布于东欧和美国的大田玉米上,而在欧洲分布在马铃薯,北美的蔬菜、水果上也有一些分布。特别值得注意的是,砜嘧磺隆是磺酰脲类除草剂前十大品种中,唯一在蔬菜水果上有所分布的产品。其原因在于杜邦公司根据北美地区的市场需求,开发了大量不同含量,不同剂型的混配制剂(图3)。

图3 2019年全球砜嘧磺隆细分作物市场、使用情况(百万美元、吨)数据来源:Phillips McDougall及KLEFFMANN

纵观2013~2019年全球砜嘧磺隆市场,表现为先升后降。过去7年市场复合增长率为-2.8%。需要说明的是,2015~2016年全球农化市场低迷,砜嘧磺隆基本不受影响。通过前面的分析和数据,得知全球砜嘧磺隆主要聚焦在玉米大田作物上,美国和东欧市场占比为前2位,并且美国市场占比超过50%。可以说,全球砜嘧磺隆需求态势和美国市场息息相关,最近2~3年美国玉米在种植季节遭遇厄尔尼诺天气,种植季节潮湿天气不利耕种,美国玉米年种植面积不及往期均数9 000万公顷,加上美国转基因玉米的加大种植,在过去三年,美国转基因玉米增幅在2.63%,这些因素不同程度降低了砜嘧磺隆在美国市场的需求。

图4 2013~2019年全球嘧磺隆市场和应用总体情况(百万美元、吨)数据来源:Phillips McDougall及KLEFFMANN

2019年全球砜嘧磺隆市场规模为1.27亿美元,应用总量约为138吨,过去7年复合增长率为-4.04%。虽然产品刚需存在,短期趋势明朗。未来要持续关注美国、东欧地区玉米种植情况,也要关注美国转基因玉米品种推广情况,以上这些因素间接关乎着选择性除草剂砜嘧磺隆市场走向,当然也存在疫情的反复性对出口产生间歇性的影响,以及砜嘧磺隆抗性发展、竞品发展情况和政策法规的系列影响。

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