转基因作物席卷全球常规农药路在何方
□ 胡笑形
编者按：近年转基因作物发展迅速，其在全球范围内的大面积推
广种植使得常规农药在一定程度上受到打压，常规农药的市场价值迅
速下降，从1996年前的100%下降到2003年的87.25%。作为常规农药
生产单位应如何面对这突起的生力军？如何把握生物技术和常规农药
的关系？值得广大农药界朋友认真思考！
转基因作物大踏步向前
1996年转基因作物（GMC）开始在全球大面积商品化种植，2003
年种植面积已经达到6770 万ha，7年间增长了39倍。2000年全球种
植GMC的国家为13个，2002年16个，2003年已达到18个，美国、
阿根廷、加拿大、中国、巴西和南非6国的GMC种植面积占全球的99%；
种植面积大于5万ha的国家还有澳大利亚、印度、罗马尼亚和乌拉圭
等，预计到2008年全球种植GMC的国家将达到25个。从GMC的特性
看，目前种植面积最大的是耐除草剂的GMC，2003年耐除草剂的GMC
种植面积占总面积的73.4%；其次是抗虫GMC，占18%。
GMC市场从1996年的2.35亿美元增长到2003年的39.4亿美元
（批发水平）（其中耐除草剂特性占65.6%，抗虫特性占21.8%，堆积
基因特性占12.6%），占全球农药市场总量的12.85%，已在全球作物保
护中发挥越来越大的作用，见表1。相比GMC的发展，常规农药市场
却呈衰势，2000～2003年的市场总值年均下降4.5%；到2008年全球
常规农药的市场份额将进一步减少，见表2。
目前我国GMC种植面积全球排名第四，在美国、阿根廷和加拿大
之后。我国在20世纪80年代中期开始启动了GMC项目，当前正在研
究的转基因生物有130多种，涉及的基因种类超过100种。我国在植
物基因组和转基因研究的许多领域都取得了相对优势，特别是在转基
因抗虫棉、转基因耐除草剂水稻和基因工程疫苗等领域的研究已居世
界前列。据中国农业生物技术学会统计，我国正在研究的转基因作物
多达47种，包括粮食作物7种，经济作物5种，油料作物4种，蔬菜、
水果等31种，涉及各类基因103个。目前已有6种农产品获准上市：
2种抗棉铃虫棉花（中国农科院和美国孟山都的保铃棉）；华中农大的
耐储存西红柿；北京大学的抗花叶病西红柿、抗病毒甜椒和转花色矮
牵牛花。最新报道，我国的转基因水稻试验取得了好成绩，由中国科
学院亚热带农业生态所研制的转基因抗除草剂杂交水稻“香
125s/Bar68-1”已经在湖南省进入示范基地。2004年初，中国农业部
已经授予进口孟山都的GM耐草甘膦大豆、玉米和棉花，抗虫YieldGard
玉米和Bollgard棉完全安全证书。
未来短期植物保护市场仍是常规农药的天下
从表2数据看出，尽管GMC市场一直处于快速上升期，所占市场
份额也已经达到12.85%，但与占87.15%的常规农药来说仍不大。
1. 非专利常规农药占主导
应该特别强调的是，目前在全球的农药市场中非专利农药占主导
地位。1996年全球非专利农药市场为174.9亿美元，占全球农药市场
的53%，2001年已达65%，预计到2005年将上升到70%。1996～2005
年全球农药市场将增长18.2%，而非专利农药市场将增长54%。
在美国，目前的植物保护产品也是少数非专利农药品种发挥了骨
干作用，见表3。
2002年全球销售额在2亿美元以上的农药品种有27个，总销售
额为131.47亿美元；其中非专利品种有20个，占74.1%；销售额为
103.30亿美元，占27个品种总销售额的78%。当年全球传统化学农药
销售额为265.61亿美元，这20个非专利品种销售额占总额的39%。
在这27个品种中，除草剂有12个，其中非专利品种10个；杀虫剂9
个，其中非专利品种7个；杀菌剂6个，其中非专利品种3个。按销
售额排列，非专利除草剂是草甘膦、百草枯、二甲戊乐灵、2,4-滴、
草铵膦、乙草胺、敌草快、氟乐灵、莠去津和利谷隆；非专利杀虫剂
是马拉硫磷、乙酰甲胺磷、毒死蜱、克百威、氯氟氰菊酯、氯菊酯和
溴氰菊酯；非专利杀菌剂是代森锰锌、硫磺和戊唑醇。
目前，我国生产的245种农药品种中非专利品种约占87%，非专
利农药产量约占总产量的80%以上。我国和印度已成为国际公认的非
专利农药生产大国，全球100家大型非专利农药生产公司中，25家在
印度，20家在我国。
2. 新农药不断涌现，为常规农药增添新的活力
为了增强竞争力，全球各大公司继续在农药研究开发方面加大投
入，不断创造出新的农药有效成分，有的已经发展成全球领先的农药
品种，如拜耳公司的吡虫啉，2003年全球销售额已超过10亿欧元，
成为全球第一杀虫剂；先正达公司的嘧菌酯，2003年销售额已超过4
亿美元，成为全球第一杀菌剂；巴斯夫公司的咪唑乙烟酸，2002年销
售额已达2.82亿美元。2002年拜耳公司的农药销售额有54%来自近年
上市的新产品。
3． 除草剂仍是全球农药开发的重点，杂环农药是新药开发的重
要方向
到2003年底，在欧盟申请登记的100个新有效成分中，已有45
个批准列入欧盟农药重新登记法令附录Ⅰ。这45个品种中，除草剂占
53%，杂环化合物32个占71%，非杂环化合物13个占29%。特别是除
草剂，24个品种中杂环化合物22个，占92%；14个新杀菌剂， 杂
环化合物、非杂环化合物各7个，各占50%；7个新杀虫剂、杀线虫剂
以及植物生长调节剂品种中，杂环化合物3个，占43%，非杂环化合
物4个占57%。
进入欧盟农药登记法令附录Ⅰ的32个杂环化合物中，含氮（包括
含氮、氧；氮、硫）杂环化合物26个，占81%。特别是除草剂中，含
氮（包括含氮、氧；氮、硫）杂环化合物21个，占95%。在欧盟批准
的新有效成分中，杂环化合物的比例高达71%，这类产品产业化的情
况代表了近年国外新农药的发展方向。
2002～2003年，美国环境保护局（EPA）共批准26个新农药品种，
除去2个生物农药，24个化学农药中3个化合物尚未查到化学结构，
21个已知结构的农药中杂环化合物19个，占90%；其中8个杀虫剂，
杂环杀虫剂为6个，占75%；6个杀菌剂全部为杂环结构；7个除草剂
也全部为杂环结构。由此更加明显地看到，杂环农药受到高度重视的
情况。
全球范围内，在2003年登记、上市或介绍的68个新农药有效成
分中除草剂27个，占40%。拜耳的17个新有效成分中除草剂9个，
占53%；先正达的5个新有效成分中除草剂4个，占80%。
4. 手性农药向单异构体方向发展
▲杀虫剂方面 列入欧盟农药重新登记法令附录Ⅰ的6个现有杀
虫剂中，拟除虫菊酯化合物5个，其中单异构体的4个，为S-氰戊菊
酯、溴氰菊酯、高效氯氟氰菊酯和高效氟氯氰菊酯。而同时在欧盟撤
销了氰戊菊酯、氯氟氰菊酯和甲氰菊酯等多异构体混合的农药登记。
▲除草剂方面 欧盟已经撤销了多异构体混合的除草剂，如苯噻
草胺、异丙甲草胺、喹禾灵、吡氟禾草灵和口恶唑禾草灵，相应的单
异构体除草剂虽然尚未列入附录Ⅰ，但已在各国推广和使用。在美国，
EPA已经撤销异丙甲草胺的登记，而批准了精异丙甲草胺（金杜耳）
的登记。
▲杀菌剂方面 欧盟已经撤销甲霜的登记，而批准了精甲霜灵的
登记。
以上各种情况说明单异构体手性农药已在逐渐代替相应的多异构
体手性农药，主要原因之一是减少农药施用量，减少对环境的压力。
GMC与常规农药的关系为：抑制—促进型
GMC的快速发展减少了大部分常规农药的使用量，却刺激了小部
分品种快速发展。如Bt棉减少了杀虫剂的用量，耐草甘膦作物的大面
积种植减少了很多除草剂的使用，但草甘膦产量直线上升，1994年草
甘膦的全球销售额只有10.8亿美元，2001年增长到32.45亿美元，
2002年达到47.05亿美元。
农药化学与生物技术紧密结合寻找发展新空间
近10年来，全球各大农药公司都向着既开发农药，又开发GM种
子或技术的方向发展。有的公司是通过收购种子公司来实现，有的公
司是通过自身建立生物技术领域来实现。孟山都公司从1983年建立生
物技术研发中心以来，成功地开发了一系列耐草甘膦作物，1996年开
始商品化种植耐草甘膦作物后，一边卖GM种子，一边卖草甘膦，获得
了巨大的利润。这是农药化学技术与农业生物技术结合的成功范例。
1. GMC的未来发展将为部分农药品种提供更大的发展空间
农业生物技术的研究方兴未艾，GMC新产品层出不穷，世界各地
都在进行大量的GMC大田试验，为不断的商品化种植创造条件。同时
也为相关的农药提供了更大的市场空间。据不完全统计，目前研究开
发的耐除草剂作物的除草剂品种或种类已有16种，涉及的抗性作物已
近30种，见表4。
2. 根据农业生物技术的发展，调整农药研发方向，寻找农药发展
的新空间
GMC的纵深发展将进一步压缩常规农药的发展空间
从以上数据可以看到，20世纪90年代中期以来，由于GMC的迅
猛发展，常规农药的市场连续下降。1998～2003年各类常规农药的年
均增长率均为负值，除草剂-2.2%，杀虫剂-1.4%，杀菌剂-0.1%，其他
-3.4%，而GMC总值年均增长率为19．2%。具体来说，2002年全球由
于种植Bt棉，使得杀虫剂总消费量大幅度减少；加拿大由于种植耐除
草剂油菜，使除草剂总用量减少50%左右；1996～2002年美国GM大豆
的普及使大豆除草剂市场总值下降35%。总之，GMC促进部分农药品种
的市场扩大不能抵消其对市场总体减少的空间。但是，我们必须看到，
这是大势所趋，常规农药企业必须面对这一严峻的事实。
而且GMC的发展趋势更值得我们关注。2003年全球所有GMC种植面积
全面增长，但增长最多的是堆积基因品系，为29.7%，特别是堆积基
因玉米。孟山都公司称，2004年85%以上的孟山都品牌玉米种子将至
少含有1种GM特性，其中45%将含有2种特性。该公司预计，到2006
年末其品牌玉米70%以上含有2种或更多的特性。孟山都的堆积基因
玉米，耐草甘膦/抗鳞翅目害虫玉米已于1998年在美国批准种植，耐
草甘膦/抗长角叶甲玉米已于2003年在美国批准种植，还有耐草甘膦/
抗鳞翅目害虫棉花已于1995年在美国批准种植。艾格福(现先正达)
公司的堆积基因木薯，雄性不育/耐草铵膦木薯已于1996年在加拿大
批准种植，耐草铵膦/抗鳞翅目害虫玉米已于1998年在美国批准种植。
Calgene公司的耐溴苯腈/抗鳞翅目害虫棉花已1997年美国批准种植。
杜邦的分公司Pioneer的堆积基因玉米，雄性不育/耐草铵膦玉米已于
1998年在美国批准种植。陶氏的堆积基因棉花，抗虫/耐草铵棉花已
在美国和澳大利亚进行大田试验。
各种堆积基因作物和第二代RR棉的开发与商品化种植都将进一
步减少常规农药的使用，进一步节省劳动力，降低农业生产成本，增
加经济效益。因此，高科技的农业生物技术的发展，将更严重地压缩
常规农药的市场空间。
密切关注，紧密配合农业生物技术的发展，调整农药研发方向，
寻求新的发展空间
农业生物技术的发展，GMC的大面积种植，不仅减少了常规农药
的使用量，也增加了新农药开发的难度。在开发过程中应注意以下几
个方面：
▲在除草剂方面 ⑴首选开发抗除草剂作物的领域。这项研究往
往与新品种创制结合进行，即开发成功一个新品种，同时结合生物技
术开发若干种抗性作物。如罗纳-普朗克公司开发成功用于玉米和甘蔗
田的异口恶氟草（isoxaflutole）后，随即创制了抗异口恶氟草大豆
等抗性作物，扩大这种除草剂的市场空间。据报道，开发一个新品种
的费用高达8000万～1亿美元，远远高于开发一种抗性作物的费用。
⑵减少选择性除草剂新品种的创制研究，更多地转向新剂型和混合剂
型的开发，杜邦公司明确表示了这种研发方向的调整。大量耐草甘膦
和草铵膦作物的开发与种植，使除草剂的使用品种单一化，选择性除
草剂的市场空间大大减少。
另外，针对草甘膦和草铵膦杀草谱中存在的弱点，或大量、长期
使用草甘膦后出现的抗性杂草问题，开发草甘膦和草铵膦与其他除草
剂的混合制剂是当前的一项重要研究任务。如美国孟山都公司开发的
抗草甘膦苜蓿（RR苜蓿），由于草甘膦不能很好地防除狗牙根，需要
开发草甘膦的桶混制剂。为了解决抗草甘膦玉米田中的抗性杂草问题，
采用了草甘膦+莠去津的混剂。在抗除草剂大豆田中，也开发了草铵膦
与氟磺胺草醚或米草烟的混剂。
▲在杀虫剂方面 由于Bt棉的大面积种植，使一、二代棉铃虫的
用经量大幅度下降，但是三、四代棉铃虫的杀虫剂和非鳞翅目害虫的
杀虫剂仍然是新农药和新剂型的开发重点。
对于以仿制为主的公司来说，在选择开发项目时更要密切关注
GMC的开发状况，如在除草剂的选择上尽量结合耐除草剂作物的开发
来选择除草剂，这样可以随着耐除草剂作物的推广，给这种除草剂带
来更在原市场空间。
转基因作物是一种具有很强生命力的高科技作物保护手段，它的
发展是必然的，我们要关注、利用，配合它的发展，让转基因作物和
常规农药共同为全球农业生产作出新贡献。
表1 1997～2003年全球农药市场总值（批发水平） 百万美元
年份 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
常规农药 29086 28995 28090 27830 25760 25150 26710
农业生物技术 670 1640 2370 2665 3010 3310 3940
总计 29756 30635 30460 30495 28770 28460 30650
表2 2008年作物保护市场的预测 百万美元
年份 除草剂 杀虫剂 杀菌剂 其他 常规市场 农业生物 总计
2003 13400 6649 5746 915 26710 3940 30650
2008 13390 6838 6175 962 27365 5700 33065
表3 美国主要作物上使用量最大的农药品种 t
作物 品种 1998年 2000年 2001年 2002年
大豆 草甘膦 1330 19835 15550 28422
玉米 莠去津 25362 25574 29512 16742
玉米 特丁磷 2290 1218 - -
玉米 毒死蜱 - 2140 1736 749
表4 全球已开发的GMC中的抗除草剂品种
抗除草剂品种 抗生作物
或种类
草甘膦 玉米、大豆、双低油菜、棉花、甜菜、水稻、烟草、花生、
番茄、马铃薯、小麦、向日葵、波菜、苜蓿、羽扁豆、
草地早熟禾、匍茎剪股颖、野牛草、杨树
草铵膦 玉米、大豆、双低油菜、棉花、甜菜、水稻、烟草、番茄、
马铃薯、小麦、苜蓿、高梁、甘蔗、胡萝卜、花椰菜、杨树
磺酰脲类 油菜、甜菜、大豆、棉花、番茄、水稻、亚麻、甘蔗、莴苣、
甜瓜、杨树
咪唑啉酮类 玉米、双低油菜、甜菜、水稻、小麦、烟草
绿磺隆 烟草、豇豆
黄草灵 烟草、番茄
莠去津 大豆、双低油菜、番茄
溴苯腈 双低油菜、棉花、烟草、番茄、马铃薯、向日葵、白车轴草
2,4-滴 棉花、烟草
绿麦隆 烟草、马铃薯
噻草胺 烟草
异口恶草酮 烟草
噻草定 番茄
三氟羧草醚 番茄
毒莠定 小麦