出品 | ? 探客Tanker
作 者 | ? 彭輝
編輯|? 蛋總
當科技不斷助推農業的產業鏈發生質變的同時,農藥的轉型升級也已是“箭在弦上”的事情。
我國當前的農藥生產規模、產量都處于世界領先水平,但主要都是仿制藥。全國成百上千家的農藥企業,其產品生產同質化嚴重,科研創新能力缺失,小而不強,尤其是在面對國際同行時,競爭力不足。
與之相比,跨國農化巨頭掌握了專利原藥、大量制劑登記證與銷售渠道,可側重于新的有效成分的研發與品牌渠道建設,而中國卻是后專利時期的原藥生產基地。
當代著名的環保運動發起人、作家蕾切爾·卡森在《寂靜的春天》里描述,自DDT(又叫滴滴涕,化學名為雙對氯苯基三氯乙烷,是有機氯類殺蟲劑)被允許民用以來,更多的有毒物質隨之出現,昆蟲開始進化并產生抗藥性,更強藥性的藥品再出現,如此往復循環……
目前,有關高毒高殘留品種依然較多,農藥平均利用率相對低,其對生態環境所造成的危害也不容忽視。
在新農村、新農業的發展趨勢下,實現農藥減量增效,走綠色環保路線,是農藥創新和發展的方向。
農藥是糧食及其它作物免于病蟲害破壞的最強力保障,據統計,農藥每年可使全球農作物損失減少30%~35%,中國如果停用農藥,意味著將有3.5億人挨餓。
但對于農藥的毒害作用,我們如何才能實現最大限度的管控?原本那些高毒高殘留的產品如何轉型為低毒和環保?在轉型之路上,中國農藥企業有哪些突出的表現?我國的農藥生產要擺脫“仿制代工”的較為初階水平還有多遠的路要走?
就相關問題,「探客Tanker」跟農藥研發企業和業內人士探討了一番。
當前,業界普遍認為,我國的農藥領域缺乏創新能力,而創新能力的缺失直接導致了農藥品種少。
根據英國科學家馬克比恩所著《農藥手冊》,其正文部分羅列了920種農藥的品種,附錄部分有690種。
“假設全世界的農藥品種是1610種,在中國登記可以生產的農藥品種大概多少?700種。在這700種里面,老百姓真有可能會用到的,在200到300種之間。如果你走進任何一家農藥零售店,農藥的品種可能只有幾十種,也就是說,老百姓真正能買到用到的品種其實非常有限。”善思科技總裁梁冰對「探客Tanker」表示。
圖 / 農業無人機在進行噴灑表演
在這些原藥的品種里面,中國人發明的原藥品種為70種左右,而這里面屬于中國自主研發、真正投產并得到較大推廣應用的約1/3,換言之,也就20來種。
“中國的農藥原藥生產是全世界最龐大的,但是我們一般生產的都是別人過期的專利藥。”梁冰說。(編者按:一個專利一般時效為20年。)
這種以仿制藥為主的局面,意味著只有等人家過了專利期才能生產。否則,別人不授權,就不能去進行生產。這同時意味著,中國農藥的原藥生產容易被“卡脖子”。盡管就產量而言,中國是農藥大國,但目前還遠遠不是農藥強國。
在這種局面下,中國農藥生產企業在近20多年的發展里,充滿了草莽氣息。
據「探客Tanker」了解,農藥的生產主要分兩大步:第一步是生產農藥原藥,第二步把農藥原藥加工成農藥制劑。相應地,農藥廠也就有兩種:原藥廠和制劑廠。
所謂的原藥都是高純度的,做成的農藥制劑則是低純度的東西。原藥本身難溶、微溶或者不溶于水,做成的制劑農民在使用的時候需要跟水去混合。
用梁冰的話說,制劑的加工需要解決一個矛盾,就是把不溶于水的農藥原藥加工成溶于水的制劑,這個媒介一般是有機溶劑,而有機溶劑通常用的是苯類物質,比如甲苯、二甲苯甚至還有甲醇(工業酒精)。
糟糕的是,甲苯、二甲苯的毒性比較大,作為污染物質,它們被大量地排到田地里,會對土壤、地下水造成傷害,形成農藥殘留,且很難降解。
“目前全國的農藥企業有2000多家,但相對而言,魚龍混雜,同質化比較嚴重,小而不強,原創性的科研能力比較缺乏。”提到國內農藥發展的話題時,農藥行業資深專家馬先生語氣里多少有些“恨鐵不成鋼”。
在他看來,我國的農藥產品結構中,高毒、高殘留品種較多,農藥平均利用率相對比較低,大部分的農藥通過各種途徑的流經、散落、漂移等流失,污染土地、水環境等,影響農田的生態環境,導致了很多農田土地受到不同程度的污染。
基于這些現實,農藥的轉型升級已經迫在眉睫。
早在2006年,中國就已超過美國成為世界第一大農藥生產國,但在研發能力方面,我國大部分的農藥企業相比國際農化巨頭有著很大的差距。
目前,農藥新產品的研發主要集中在資本較為雄厚,且能夠承擔昂貴的開發費用和損失的國際農化巨頭當中,這些農化巨頭以先正達、拜爾、科迪華、巴斯夫為代表。
一般而言,開發并市場化一種新的農藥需要10年以上的時間,以及1.0億~3.5億美元的研發支出。與之相比,國內很多企業的研發投入占比不到銷售收入的1%,遠低于這些國際巨頭10%的比例,這也導致我國農藥市場一直處在相對較低端階段。
以草甘膦為例,我國是世界上最大的草甘膦生產國,草甘膦原藥出口超過全球總產量80%,但一個不容忽視的現實是,中國企業在國際市場上的價格談判中缺乏話語權。
由于在國際市場上缺乏產品登記證,中國企業只能充當“原藥代工者”,被定位在價值較低的制造業環節。
草甘膦行業的現狀,可以說就是中國農藥產業的縮影。
要擺脫相對低端的處境,轉型升級是農藥行業唯一的出路。
而更高效、安全、經濟、環境友好,以及水機化、無塵化等方向,則是未來農藥發展的必然路徑,這也與我國的農業勞動力和農業機械的發展相關聯。
2010年以前,我國的農業勞動力一直非常充足,但在此之后,就出現了“劉易斯拐點”,勞動力開始短缺。勞動力供應不足也開始倒逼更高工效,或可讓人不用直接下地的植保無人機等機械迅速推廣應用,之前主要的人工背負式作業方式已不再適應飛防植保的需求。
按照中國農業科學院植物保護研究所研究員袁會珠的說法,在我國的飛防藥劑劑型的發展中,20世紀60年代是以粉劑(DP)為主,到80年代以超低容量(ULV)藥劑為主,包括也使用一些油劑;80年代后主要是水基制劑用于飛機噴霧,例如懸浮劑(SC)、水劑(AS)。
近年來,無人機噴霧技術迅速興起,對農藥制劑又提出了新的要求,“新時代需要高效安全的替代噴灑技術。”袁會珠說。
依據業內的常識,農業飛防,飛是手段,防才是目的,而藥效是植保無人機的最大挑戰。
“無人機作為設備,需要我們把它的性能發揮到最好,但關鍵的東西其實還是藥劑。”一位來自廣西河池一線的飛手對「探客Tanker」表示,因為作物的多樣性,藥劑的涉及面很廣,而且涉及到每個季節每個階段,所以在用藥方面,他表示只能夠依托于大的藥企。
而在目前,不同劑型常規藥劑混用時會出現絮凝問題,農藥制劑若選擇不當,飛防中就會引起噴頭堵塞、管路爆裂問題、藥害問題,配套藥劑的缺乏已成為制約航空植保發展的關鍵問題之一。
2016年是中國的植保無人機元年,大家開始大面積地用無人機去打藥,當年全國無人機打藥面積達2800萬畝次。隨著無人機技術的換代升級,對農藥也產生了倒逼,畢竟傳統農藥并不適合無人機的噴施。
針對這些問題,善思科技給出的方案是納米農藥定制化。
所謂納米農藥技術,指的是把農藥的微粒,做到納米尺寸。
原來傳統農藥里的微粒一般都在微米級,而納米農藥技術指的是把農藥的微粒通過納米技術,使用溶劑助劑等物質的作用下,把農藥的微粒做到小于100納米,并在儲存跟使用中都處于這樣的一個尺寸。
圖 / 善思科技的納米農藥
目前,農藥制劑里的農藥尺寸一般都在幾個微米到幾十個微米,“我們能夠把它縮小1000倍變成100納米以下,最大的好處就是微粒的數量會增加10億個微粒,這10億個微粒的表面積總和會增加1000倍,靶標的接觸面積也會增加1000倍。也就是說,不需要使用原來那么多的農藥就可以產生更好的效果,農藥的利用率可以大幅度提升,讓農藥的使用量大幅下降。”善思科技總裁梁冰說。
2019年的4月1號,國際純粹與應用化學聯合會(International Union of Pure and Applied Chemistry,簡稱IUPAC)成立100周年時,做了一個“未來改變世界的十大化學創新”的報告,其中把納米農藥評選為十大化學創新的榜首。
如今,納米農藥的行業標準,正由中國農科院植保所還有農藥檢定所,以及善思科技公司共同牽頭制定。
圖 / 納米農藥試驗田
“納米技術是被全世界公認的農藥創新的下一代新技術。”梁冰說,目前善思科技在做成納米農藥產業化的基礎上,還有納米農藥的多元混配技術,可以實現農藥的定制化生產。
“一旦確定一塊田地的病蟲害種類跟病蟲害發生程度,就可以去確定使用的藥品品種。”梁冰說,這就像人看病一樣,當你確定了病蟲害發生的種類,再加上確定病蟲害發生的程度,你就可以確定農藥的使用品種跟使用量。
客觀來看,除了納米農藥的相對領先外,在農藥其他領域,我國暫時還沒有太多“拿得出手”的科研成果。
用梁冰的話說,“如果把中國的農藥行業做一個微笑曲線的話,整體就在底端的兩頭,一個是原藥,一個制劑,都比較落后,屬于跟跑的狀態。我們在原藥領域很難超越國際巨頭,但在制劑領域,特別是納米農藥技術的研發上,我們是彎道超車,遠超越國際水平。”
造成這樣差距的原因,除了起點不同以及資本承受能力外,跟科研實力和人才的分布也直接相關。
“在農藥領域,歐美國家更多先進的技術是在企業里面,中國更多先進技術是在科研院所里,而不是在農藥企業里,農藥企業科研實力不濟,科研也跟應用結合不足。”農藥行業資深專家馬先生說。
他透露,如今農藥企業更多的都是和大學、科研所進行合作,“畢竟養人還是很難的,搞研究成本太高,而且,那些大學或科研院所的人也不愿意到企業去,某種程度上,也沒那些設備。”
不過,農藥領域向綠色環保轉變的速度,可以肯定的是越來越快,“現在很多農藥都有國家綠色認證,得到這種認證的農藥也越來越多。”
這種總體的向好,包括防效、產量、品質等各方面。“未來的農業就是智慧農業,可以通過技術手段,來判斷整個農田的檔次,病蟲害的預報會很準確。”馬先生表示,如很多地方的數字化農場,通過遙感分析,可以識別雜草和作物,以及都在哪個位置,這些信息收集以后,可以放在無人機或者拖拉機上,等那個地方有草的時候就噴,沒草的地方就不噴,這樣用藥就更精準。
圖 /攝圖網,基于VRF協議
眾所周知,農業農村是關系到國計民生的重要領域。對于我國目前農藥相對粗放的局面,國家層面也一直在規范和引導。
2019年11月19日,《農藥行業智能制造建設指南》表示,在國家大力推進智能制造的背景下,農藥生產過程連續化、自動化、智能化的要求不斷升級,農藥企業亟需通過智能工廠建設,促進行業的轉型升級和高質量綠色可持續發展。
但同時也指出,農藥行業的智能工廠建設仍處于探索和嘗試階段,尚未形成統一建設標準,缺少應用參考。
不過,國家對于農藥的管理也在日益強化。農業農村部之下的藥檢所負責登記審理,收集材料、發證。登記拿證后,才能開始往外賣。
“現在每一瓶農藥,都有一個碼,囊括從生產線下來,進了多少包裝,入庫了多少,出庫多少,發到哪里去,都有個二維碼追溯。也就是說,農藥有了電子檔案。”馬先生對「探客Tanker」透露,這一規定已經實行了好幾年。
作為經銷商,現在賣農藥也必須得辦證,至少要分得清農藥是干什么用的、怎么用,需要有職業資格才可以去經營,包括有一定的植保知識。
“現在,很多企業都在提綠色增長計劃,除了打死害蟲之外,還要保護有益的昆蟲,比如蜜蜂。”馬先生說,這是生物農藥研發的一部分。
馬先生表示,目前有關新式的農藥占比還不大,其發展速度也相對較慢,這其中也包括有老百姓打了之后,因為不能立刻看到蟲子死,而認為藥效不好的原因。“未來,他們對植保和專業知識了解多了,可能會提前就用上,到蟲子出現的時候就可以起效果,但現在哪有那樣專業的人啊?”
毫無疑問,在智慧農業發展的大潮下,我國作為農藥大國仍有亟待解決的農藥研發、藥品創新的難題,不過隨著國家對新農業的重視,相關政策也將促進農藥在生產研發、銷售、管理等方面的向上發展,有望同時實現產能、效率和環保的需求。在新技術的革命下,于智慧農業的引領中,農藥行業將迎來新一輪發展機遇。
*文中題圖來自:攝圖網,基于VRF協議。
本文來自微信公眾號 “探客Tanker”(ID:TankerTK),作者:彭輝,36氪經授權發布。