第一節(jié) 殺菌劑的定義
殺菌劑又稱殺生劑、殺菌滅藻劑、殺微生物劑等,通常是指能有效地控制或殺死水系統(tǒng)中的微生物——細(xì)菌、真菌和藻類的化學(xué)制劑。在國際上,通常是作為防治各類病原微生物的藥劑的總稱。(立項(xiàng)申請)
第二節(jié) 殺菌劑的發(fā)展歷史
早期的殺菌劑都是無機(jī)化合物,其中如硫磺粉和銅制劑(見波爾多液)至今仍在使用。1914年德國的I.里姆首先利用有機(jī)汞化合物防治小麥黑穗病,標(biāo)志著有機(jī)殺菌劑發(fā)展的開端。
1934年美國的W.H.蒂斯代爾等發(fā)現(xiàn)了二甲基二硫代氨基甲酸鹽的殺菌性質(zhì),此后有機(jī)殺菌劑開始迅速發(fā)展。在40~50年代開發(fā)的有三個(gè)主要系列的有機(jī)硫殺菌劑:福美類、代森類(如代森鋅)和三氯甲硫基二甲羧酰亞胺類,此外有機(jī)氯、有機(jī)汞、有機(jī)砷殺菌劑也有發(fā)展。這些殺菌劑大多是保護(hù)劑,應(yīng)用上有局限性。
60年代以來,更多化學(xué)類型的殺菌劑不斷出現(xiàn),其中最重要的進(jìn)展是內(nèi)吸性殺菌劑的問世。
1965年日本開發(fā)了有機(jī)磷殺菌劑稻瘟凈,1966年美國開發(fā)了萎銹靈,1967年美國開發(fā)了苯菌靈,1969年日本開發(fā)硫菌靈,1974年聯(lián)邦德國開發(fā)了唑菌酮,1975年美國開發(fā)了三環(huán)唑,1977年瑞士開發(fā)了甲霜靈,1978年法國開發(fā)了三乙磷酸鋁。以上述為代表的內(nèi)吸劑已成為70年代以來殺菌劑發(fā)展的主流。與此同時(shí),農(nóng)用抗生素也有較快的發(fā)展。有機(jī)汞、有機(jī)砷和某些有機(jī)氯殺菌劑因毒性或環(huán)境污染問題而漸被淘汰。新一代的內(nèi)吸劑由于防治效果提高而使殺菌劑的市場進(jìn)一步擴(kuò)大。到80年代,殺菌劑的品種已超過200種。據(jù)調(diào)查,1985年全世界殺菌劑銷售額達(dá)到25.4億美元,占農(nóng)藥總銷售額的18.4%。
1984年殺菌劑中內(nèi)吸劑的銷售額已占44.2%,非內(nèi)吸劑占55.8%。近半個(gè)世紀(jì)以來,殺菌劑的發(fā)展主要集中在防治真菌病害的藥劑方面,而對(duì)于防治細(xì)菌和病毒引起病害的藥劑還 研究 開發(fā)得很不夠。中國自50年代起主要發(fā)展保護(hù)性殺菌劑,70年代以來,開始發(fā)展內(nèi)吸性殺菌劑和農(nóng)用抗生素,并停止使用有機(jī)汞劑。由于殺菌劑的應(yīng)用技術(shù)比較復(fù)雜,所以發(fā)展速度不如殺蟲劑快,但是殺菌劑對(duì)農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)保護(hù)作用已經(jīng)越來越被廣大農(nóng)民所認(rèn)識(shí),隨著中國農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化,殺菌劑的發(fā)展必將加快。
第三節(jié) 殺菌劑的 行業(yè) 發(fā)展
通常稱凡是能夠殺死或抑制植物病原微生物(真菌、細(xì)菌、病毒)而又不至于造成植物嚴(yán)重?fù)p傷的化學(xué)物質(zhì)為殺菌劑。植物病害品種繁多且容易被忽視,有數(shù)據(jù)顯示全球僅由病原真菌引起的病害就多達(dá)一萬多種,由此造成的經(jīng)濟(jì)損失占作物年度總損失的 10%-30%。從作用方式來看,殺菌劑通常分為保護(hù)性與內(nèi)吸性殺菌劑。保護(hù)性殺菌劑在植物體外或體表直接與病原體接觸,殺死或抑制病原菌,使之無法進(jìn)入植物,從而達(dá)到保護(hù)植物免受細(xì)菌危害的目的;內(nèi)吸性殺菌劑施用于作物的某一部位后被作物吸收,并在體內(nèi)運(yùn)輸?shù)阶魑矬w的其他部位發(fā)生作用。
2016 年全球農(nóng)藥銷售量下降 2.4%,剔除匯率影響,實(shí)際增長 0.52%,殺菌劑和殺蟲劑銷售額依然難分伯仲,除草劑仍然領(lǐng)先。 受到耐除草劑和抗蟲轉(zhuǎn)基因作物推廣的影響,全球除草劑和殺蟲劑市場發(fā)生劇烈變化,而轉(zhuǎn)基因抗病作物的 研究 進(jìn)展緩慢,而且農(nóng)作物疾病種類繁多且容易突變,利用基因技術(shù)的難度很高。同時(shí),復(fù)合型轉(zhuǎn)基因作物的普及,使得多數(shù)作物在耐除草劑的同時(shí)具有抗蟲功能,因此殺蟲劑市場規(guī)模增速放緩,被殺菌劑追趕上。 后續(xù)殺菌劑預(yù)計(jì)仍然將保持穩(wěn)健需求增長,主要原因來自于經(jīng)濟(jì)類作物的種植面積提升和轉(zhuǎn)基因作物種植面積的提升。
殺菌劑產(chǎn)品的產(chǎn)生歷史悠久, 從幾千年前的硫, 到近代的波爾多液, 至今仍在市場上有一席之地, 比如, 利民股份子公司就存在波爾多液的產(chǎn)能。現(xiàn)代殺菌劑進(jìn)入了有機(jī)合成的時(shí)代,有三大里程碑事件:(1) 20 世紀(jì) 60 年代,苯并吡唑類殺菌劑問世,使殺菌劑進(jìn)入了選擇性的時(shí)代,他們的主要品種有多菌靈、甲基硫菌靈、苯菌靈等,其中多菌靈和甲基硫菌靈是公司的主打品種。(2) 20 世紀(jì) 70 年代,三唑類殺菌劑上市,使殺菌劑的活性明顯提高,它是通過抑制原菌細(xì)胞膜的 C14 甲基甾醇的合成而致效,與甲氧基丙烯酸酯類及芳基酰胺抑制劑類殺菌劑類別的作用機(jī)制不同。三唑類殺菌劑品種最早于 1976 年上市, 20 世紀(jì) 80~90 年代系此類殺菌劑開發(fā)、上市高峰,共有 20 余個(gè)品種問世。 此后數(shù)十年,三唑類殺菌劑成為各類殺菌劑之首。(3) 1969 年,捷克科學(xué)家發(fā)現(xiàn) Strobilurin A,隨后,越來越多具有殺菌活性的β-甲氧基丙烯酸酯類天然抗生素被發(fā)現(xiàn), 科學(xué)家對(duì)其 研究 越來越多, 1982 年, 英國捷利康和德國巴斯夫最早開始這方面的 研究 。捷利康在 1992 年開發(fā)出嘧菌酯,并在 1996年成功上市, 2000 年又公布啶氧菌酯, 2002 年上市。捷利康開發(fā)的專利阻礙了巴斯夫?qū)μ烊欢拘曰鶊F(tuán)的 研究 ,但是隨后其發(fā)現(xiàn)(E) -β-甲氧基丙烯酸甲酯的電子等排體,其余合適骨架連接后也能提供活性,并最終在 1997 年向市場推出醚菌酯,之后,在 2002、 2004、 2007年又成功上市了吡唑醚菌酯、醚菌胺、肟醚菌胺。吡唑醚菌酯是目前活性最高的丙烯酸酯類殺菌劑。甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑近三十年來發(fā)展迅速,并于 2004 年取代了三唑類成為殺菌劑市場新霸主。目前全球市場容量僅次于氨基酸類除草劑(草甘膦為代表)。 預(yù)計(jì) 2020 年全球甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的銷售額將會(huì)達(dá)到 41.5 億美元。
第四節(jié) 殺菌劑的發(fā)展前景
現(xiàn)今農(nóng)藥活性成分上市速度與過去相比明顯減緩,其中除草劑下降速度最明顯,殺蟲劑也有一定幅度下降,而殺菌劑新產(chǎn)品市場導(dǎo)入表現(xiàn)卻十分強(qiáng)勁,特別是最近幾年。
2009年全球公開的新農(nóng)藥品種共17個(gè),殺菌劑占9個(gè),超過50%,其中3個(gè)為酰胺類化合物、3個(gè)為甲氧基丙烯酸酯(strobilurin)類化合物、1個(gè)三唑并嘧啶類化合物、1個(gè)喹啉類化合物、另外還有1個(gè)抗病毒劑毒氟磷。“十一五”期間國內(nèi)共有34個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的農(nóng)藥品種取得農(nóng)藥登記許可證,其中殺菌劑有17個(gè),占據(jù)半壁江山,主要品種有氟嗎啉、烯肟菌酯、啶菌惡唑、烯肟菌胺、金核霉素等。
全球殺菌劑生產(chǎn)與應(yīng)用前景良好的原因:
1、是農(nóng)業(yè)集約化程度不斷強(qiáng)化;
2、是極端氣候頻發(fā)拉動(dòng)了殺菌劑市場的需求;
3、是非農(nóng)藥領(lǐng)域殺菌劑需求持續(xù)高速增加且利潤空間較大;
4、是部分高效殺菌劑品種專利將在“十二五”期間到期;
5、是“十二五”期間國家繼續(xù)加大鼓勵(lì)科技創(chuàng)新,擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的殺菌劑品種將不斷被開發(fā)并投入市場;
6、是轉(zhuǎn)基因作物種植面積不斷擴(kuò)大,將對(duì)殺蟲劑和除草劑產(chǎn)生負(fù)面影響很大,而對(duì)殺菌劑幾乎沒有影響。
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