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寻新型环保高效除草剂技术

来源：花匠小妙招时间：2024-12-29 06:35

需求背景

近20年来，我国农田化学除草取得了长足发展，全国的化学除草面积已达***亿多公顷次，较1980年增长了10倍，上市的国内外除草剂有效成分接近100个，更重要的是，即使在农产品价格较低迷的年份，农民对使用除草剂的热情依然不减。除草剂使用量增加速度明显高于杀虫剂和杀菌剂。同时随着世界以及中国环境保护的大趋势下，环保型除草剂必然会成为新的发展潮流。

未来十年，全国化学除草面积可能会增加***亿公顷，因而蕴藏着可观的商机，面对来自未来的巨大市场需求,现有的缺点明显的部分产品需要更新,“草甘膦+抗草甘膦转基因作物”是改善我国农田化学除草剂品种结构的捷径。

需解决的主要技术难题

产品为除草剂，种类比较齐全，现寻求新型环保高效除草剂技术，目前企业同质化竞争激烈利润低，想要找新的除草剂配方，能够更环保，同时要有环保优势。

期望实现的主要技术目标

草铵膦可通过抑制植物光合作用而达到除草目的。草铵膦由赫斯特公司在上世纪80 年代开发成功，而在中国的正式推广应该是在 2007 年前后。草铵膦具有良好的除草活性，其分子结构上与谷氨酸非常相似，可与植物体内谷氨酰胺合成酶(GS)的活性位点发生可逆结合，抑制谷氨酰胺合成途径，导致植物体内氮代谢紊乱，氨过量积累，叶绿体解体，从而使光合作用受抑制，最终导致植物死亡。

草铵膦是全球第二大灭生性除草剂品种，也是增长速度最快的非选择性除草剂。灭生性除草剂是除草剂最大的类别，被广泛应用于非耕地、免耕地、农作物田等场景的杂草防除，常见的灭生性除草剂主要包括草甘膦、百草枯、草铵膦和敌草快等产品，其中草铵膦具有持效期长，杀草谱广，而且过程中不伤农作物根系、安全性好、速效性好，对于一些抗性杂草（如牛筋草、小飞蓬等）也有着较好的防除效果等诸多优点，近年来草铵膦市场份额逐步提升，现已成为第二大灭生性除草剂品种。根据 Phillips McDougall 及 Kleffmann 统计，过去 10 年草铵膦市场价值稳步提升，2021 年全球草铵膦市场价值达 11 亿美元，2011-2021 年 CAGR达到 ***%，是增长速度最快的非选择性除草剂。

精草铵膦是草铵膦中的有效成分，可实现药效翻倍、用量减半效果。草铵膦含有一个手性中心，具有 L 型和 D 型两种光学异构体，但只有 L 型具有除草活性，故L-草铵膦又称精草铵膦。目前普通草铵膦农药多为 L-草铵膦和 D-草铵膦按照 1：1 比例组成的混合物，L-草铵膦的除草效果理论上为普通草铵膦的两倍，但是在农业实际运用过程中，L-草铵膦的除草效果约为普通草铵膦的 *** 倍，L-草铵膦的市场价格约为普通草铵膦的 *** 倍。

从除草剂的发展历史来看，当前精草铵膦与二十年前精喹禾灵的市场环境相似，精喹禾灵（R 体）是在合成喹禾灵的过程中去除了非活性的光学异构体（L 体）后的改良制品，作用机制和杀草谱与喹禾灵相似，但作用速度更快、药效翻倍、用量减半。2000 年之前我国只能生产普通喹禾灵，在南开大学攻克精喹禾灵的生产工艺后，精喹禾灵凭借性能及性价比优势迅速实现了对喹禾灵的升级替代，目前国内市场上很少有普通喹禾灵药品销售。

需求解析

解析单位：“科创中国”生态环境产业科技服务团（中国环境科学学会） 解析时间：2023-11-26

综合评价

化学除草剂在我国农业中的运用大幅增长，体现了提高农业效率和现代化的需求。草铵膦作为一种重要的非选择性灭生性除草剂，通过抑制植物光合作用，干扰氮代谢导致植物死亡，因此在全球除草剂市场的份额稳步增长。它以持效期长、杀草谱广、不伤农作物根系和对抗性杂草的效果好等优点，成为仅次于草甘膦的第二大灭生性除草剂品种。草铵膦的L型异构体，即精草铵膦，具有更强的除草活性，有助于减少使用量和提高药效，符合现代农业对环保和经济性的要求。然而，化学除草剂的广泛使用也可能影响环境和人体健康，诸如改变土壤微生态、水体污染等问题。因此，研发更环保的草铵膦配方，以减少这些副作用，是当前的主要挑战。草铵膦的未来发展需要在环保性和药效持续性方面不断进步，确保农业生产的可持续性和环境的安全。