谷物是重要的粮食作物,包括小麦、大麦、黑麦、燕麦、硬质小麦、小米、高粱、黑小麦等,广泛种植在大多数温带地区。谷物是农药的重要应用领域,也是推动农药产品推陈出新的重要力量。
谷物用农药市场领先于玉米、水稻等,居粮食作物农药市场的首位。其中,除草剂的市场地位最重要,占据了大半壁江山,杀菌剂拥有 1/3 的市场占有率,而杀虫剂的权重较低。
为了解决谷物生产中不断出现的新问题,保证谷物健康生长和丰产丰收,谷物用农药市场集聚了大量的研发力量,推动了产品迭代升级,其中,不乏备受瞩目的重磅新产品。
根据Phillips McDougall公司的预测,2024年,全球谷物用农药市场的销售额有望突破100亿美元。
2019年,全球作物用农药销售额598.27亿美元,其中,果树和蔬菜(简称“果蔬”)151.96亿美元(25.4%)、大豆93.37亿美元(15.6%)、谷物89.69亿美元(15.0%)、玉米66.43亿美元(11.1%)、水稻60.91亿美元(10.2%)(表1)。从粮食作物来看,谷物用农药市场最大。
不同于大豆和玉米,谷物用农药市场尚未受到转基因技术冲击,其市场体量也相对稳定。
在全球前20强作物用农药市场中,除转基因种子外,谷物田除草剂市场排在首位,其2019年销售额为47.63亿美元;其后依次为玉米和大豆田除草剂,销售额分别为46.57亿和44.01亿美元。而谷物用杀菌剂和杀虫剂分列第6位和第19位。
2019年,全球谷物用农药市场的销售额为89.69亿美元,占全球作物用农药市场的15.0%。2014—2019年的复合年增长率为-1.8%;2014年处于约100亿美元的历史峰值水平。
在2019年谷物用农药市场中,除草剂、杀虫剂、杀菌剂的销售额分别为47.63亿、8.05亿、30.08亿美元,分别占谷物用农药市场的53.1%、9.0%、33.5%。谷物田除草剂的市场地位最重要,超过了一半份额。
2019年,全球谷物种植培养面积为3.176亿公顷。其中,俄罗斯种植培养面积最大,占12.0%;其后依次为:印度10.9%,中国8.0%,美国5.7%,澳大利亚5.1%,哈萨克斯坦4.6%,加拿大4.3%,土耳其3.4%;其他几个国家46.0%。
由于谷物的商品化重要性及财政支持水平不同,地区间的种植方式及产量变化大。欧盟对谷物生产支持力度较大,谷物广泛种植,谷物产量也较高,2019年平均产量达5.5吨/公顷。
我国谷物用农药市场与谷物种植培养面积均居全球第三,但我国谷物单产居世界前列,2019年谷物平均产量与欧盟相当,也高达5.5吨/公顷,远高于全球中等水准3.2吨/公顷。
从谷物用农药市场的地区分布来看,欧洲占据主导地位,其后依次为:亚太、北美、拉美。
2019年,欧洲谷物用农药市场的销售额为41.74亿美元,占全球谷物用农药市场的46.5%。德国、法国、俄罗斯、英国等4国占该地区谷物用农药市场的61.7%。
2019年,亚太地区谷物用农药市场的销售额为19.27亿美元,占全球谷物用农药市场的21.5%。与欧洲相比,亚太地区谷物用农药市场更集中,领先的4国(中国、澳大利亚、印度、日本)占该地区谷物用农药市场的91.1%。
2019年,北美地区谷物用农药市场的销售额为18.34亿美元,占全球谷物用农药市场的20.4%。其中,加拿大的市场地位最为突出,占该地区谷物用农药市场的61.8%;其次是美国,占35.6%。
2019年,拉美地区谷物用农药市场的销售额为7.20亿美元,占全球谷物用农药市场的8.0%。其中,巴西和阿根廷的市场地位最重要,两国占该地区谷物用农药市场的74.9%。
除草剂是谷物用农药市场中最大的产品类型,占该领域市场的53.1%。2019年,谷物田除草剂的销售额为47.63亿美元,2014—2019年的复合年增长率为1.6%。
谷物田除草剂市场的前十大领先产品依次为:草甘膦、唑啉草酯、甲磺草胺、双氟磺草胺、2,4-滴、吡氟酰草胺、炔草酯、氟噻草胺、甲基碘磺隆钠盐、甲基二磺隆;前十大领先国家依次为:加拿大、澳大利亚、美国、中国、德国、俄罗斯、法国、英国、印度、阿根廷。
2019年,加拿大谷物田除草剂市场的销售额为8.06亿美元,继续位居全球第一,禾本科杂草除草剂占据市场统治地位。在加拿大谷物田除草剂市场,草甘膦排在首位,其次是唑啉草酯;其他重要的除草剂包括:甲磺草胺、噻酮磺隆、氟唑磺隆、氯氟吡氧乙酸、磺酰草吡唑、溴苯腈、苯嘧磺草胺等。
2019年,澳大利亚谷物田除草剂销售额为4.99亿美元,在全球谷物田除草剂市场排名第二。草甘膦领军该国谷物田除草剂市场,其后为:2,4-滴、氟乐灵、砜吡草唑、唑啉草酯、二氯吡啶酸、精异丙甲草胺、2甲4氯、苄草丹、百草枯等。
2019年,美国谷物田除草剂销售额为4.91亿美元,在全球谷物田除草剂市场排名第三。其领先的除草剂包括:草甘膦、溴苯腈、麦草畏、唑啉草酯、氟唑磺隆、磺酰草吡唑、氯氟吡氧乙酸、氯磺隆等。
在谷物用农药市场,杀菌剂的市场地位仅次于除草剂。2019年,全球谷物用杀菌剂的销售额为30.08亿美元,占谷物用农药市场的33.5%;2014—2019年的复合年增长率为-2.4%。
谷物用杀菌剂市场的前十大领先产品依次为:丙硫菌唑、戊唑醇、氟环唑、嘧菌酯、氟唑菌酰胺、丙环唑、叶菌唑、吡唑醚菌酯、氯氟联苯吡菌胺、苯并烯氟菌唑;前十大领先国家依次为:法国、德国、加拿大、中国、英国、俄罗斯、巴西、乌克兰、波兰、美国。
2019年,欧洲谷物用杀菌剂的销售额为19.12亿美元,占全球谷物用杀菌剂市场的63.6%。其中,法国、德国、英国的谷物用杀菌剂销售额分别为4.66亿、3.75亿、2.00亿美元。
欧洲谷物用杀菌剂市场的领先产品与全球市场相似,这一些产品包括甲氧基丙烯酸酯类、琥珀酸脱氢酶抑制剂类(SDHI类)、类、吗啉类及其他白粉病防治产品,只是国家间的排名差异较大。
加拿大是全球第三大谷物用杀菌剂市场,位列法国、德国之后。2019年,加拿大谷物用杀菌剂的销售额为2.40亿美元。其市场领先产品有:戊唑醇、叶菌唑、丙硫菌唑、丙环唑、嘧菌酯、吡唑醚菌酯等。
相对于除草剂、杀菌剂而言,谷物用杀虫剂市场较小。2019年,全球谷物用杀虫剂的销售额为8.05亿美元,占全球谷物用农药市场的9.0%,2014—2019年的复合年增长率为-0.2%。
谷物用杀虫剂市场的前十大领先产品依次为:吡虫啉、高效氯氟氰菊酯、氯虫苯甲酰胺、噻虫嗪、毒死蜱、顺式氯氰菊酯、抗蚜威、氧乐果、高效氯氰菊酯、乐果;前十大领先国家依次为:中国、俄罗斯、加拿大、乌克兰、美国、巴西、德国、法国、印度、澳大利亚。
中国是全球第一大谷物用杀虫剂市场,2019年的销售额为1.84亿美元。该市场领先产品有:吡虫啉、氧乐果、抗蚜威、毒死蜱、高效氯氰菊酯等。
俄罗斯和加拿大位列谷物用杀虫剂市场的第2、第3位,其2019年的销售额分别为0.75亿、0.72亿美元。俄罗斯谷物用杀虫剂市场的领先产品有:吡虫啉、高效氯氟氰菊酯、顺式氯氰菊酯、啶虫脒、噻虫嗪等;加拿大市场的领先产品有:氯虫苯甲酰胺、噻虫嗪、毒死蜱、高效氯氟氰菊酯等。
根据农药原药的专利保护程度,农药大体可分为专利农药和非专利农药两种,其中非专利农药又可分为专利到期农药及无专利农药。
在专利到期农药方面,技术壁垒大多数表现在残留率、纯度的控制等方面,低残留率、高纯度一定要通过新生产设备的投入和生产环节中的工艺技术的突破和优化实现。
受创制农药研发回报率下降的影响,全世界内非专利农药的市场规模正在持续扩大。农药行业经过长期发展,大类农药产品的快速扩充期已经结束。
但是,伴随着对于新农药产品特性要求的增多及整体研发成本的抬升,全球农药创新难度的显著提升,农药新产品的研发周期拉长、研发成功率降低。当前创制农药的研发周期及投入与日俱增,而对应的收益则反向下滑,研发总体的投资回报率处于下降的态势。
创制农药的研发成本较大,跨国公司垄断农药市场创制农药的研发过程包括两个阶段,分别为研究和选择阶段、开发与上市准备阶段。
其中研究和选择阶段又进一步分为先导化合物合成、先导化合物研究、优化、选择及化合物确认等步骤,开发和上市准备阶段又进一步分为初期开发和后期开发两个步骤。
上世纪 60 年代,农药研发的最大的目的是经过控制作物的杂草、虫害和疾病以此来实现作物产量的最大化,现如今由于高残留农药的环境污染问题,农药研发的标准开始向高效、低毒的方向发展。
在农药研发过程中,每一个过程都要经过严格的测试以证明技术的有效性与安全性,而持续趋严的全球监管审批流程以及逐年递增的新化合物开发难度,导致创制农药的研发成本、研发周期持续不断的增加,研发成功率不断下降。
据 Phillips McDougall 统计,1995 年发现和开发一种新农药的平均总成本约为 1.52 亿美 元,2010-2014 年该项平均总成本已提升到 2.86 亿美元,较 1995 年涨幅约为 88%,其中产品研究阶段的平均成本涨幅约为 49%,而产品研究开发阶段的平均成本涨幅约为 118%。
而从研发成功率上看,截至 2014 年,每成功上市一个新农药产品需要设计及合成约 16 万种化合物,新农药研发的高风险、高投入、长周期以及全球对环保要求的逐步的提升对新进入市场的企业构成了相当高的壁垒。
全球人口增加与可耕地面积有限之间的矛盾一天比一天突出,正不断催生对农药的需求。全球农业面临着人口增长、粮食安全及气候平均状态随时间的变化等诸多挑战,全球粮食需求不断增长。
根据联合国粮食及农业组织(FAO)的数据及预测,过去 70 年全球人口增长超过 50 亿,至 2050 年,全球人口将达到 97.72 亿人,全球对粮食的需求也将不断增长。
与此同时,近年来,全球可耕地面积一直维持在 14 亿公顷左右,目前日益严峻的气候平均状态随时间的变化带来的荒漠化还导致耕地不断流失,与此同时,受到城市化、工业化等因素的影响,未来可耕地面积的增长空间较为有限,甚至存在减少的可能。
由此可见,未来全球人口持续不断的增加与可耕地面积有限的矛盾将日益激化。为满足一直增长的粮食需求,使用农药提升单位面积的产量来解决粮食问题愈发重要,农药需求将伴随农业的发展持续增长。农作物种植结构的变化也带动了农药需求的增长。
为满足消费者饮食消费结构的一直在升级以及生物质燃料的合成需求,全球农作物种植结构发生了明显的变化,经济作物的种植培养面积不断扩大。
由于经济作物农药的使用量一般高于粮食作物,因此除草剂、杀菌剂等农药的需求得以提升。
此外,农业耕作模式机械化、规模化的发展的新趋势也在某些特定的程度上增加了对于农药的需求。因此,全球农药行业仍然具有较大的发展空间。