草甘膦(Glyphosate),学名N-(膦酰基甲基)甘氨酸,是美国孟山都化学公司开发的一种高效、低毒、广谱、灭生性内吸传导型除草剂,目前市场需求强劲,国内生产厂家近年来频频增产扩建。国内草甘膦生产起步较晚,不少生产企业的技术与国外相比尚有一定差距,而且大部分国产草甘膦需要国际市场来消化。2008年5月孟山都公司恢复停产的生产线后,国内草甘膦在产能过饱和和出口减少的双重压力下,市场竞争日趋激烈。目前国内草甘膦生产厂家开工率仅为50%-60%,售价曾跌到1.9万元/吨。依照前年农业部、工信部联合下发的1158号公告,自2010年1月1日起,10%草甘膦水剂经停止生产,已生产的产品将在2年有效期过后彻底从市场上消失。因此,对于草甘膦生产厂家而言,开发高浓度(>30%)、低成本的草甘膦水剂和粉剂的产品迫在眉捷。
我国草甘膦的生产工艺按主要原料分为甘氨酸路线和亚氨基二乙酸(IDA)路线。甘氨酸路线为国内厂家主要采用的生产工艺,产量占全国草甘膦生产总量的70%以上。其关键在于甘氨酸的合成和甘氨酸制草甘膦工艺。工业级甘氨酸90%用于农药草甘膦的生产。其合成方法主要有氯乙酸、氨为原料的氯乙酸氨解法,氢氰酸为原料的Strecker法及其改进工艺,还有Hydantion法等。采用生物技术由氨基腈生产甘氨酸也具有一定的发展趋势。该法经过浙江新安等草甘膦生产大厂多年的技术改进,生产工艺已相当完善,母液和三废问题基本解决,产品符合当前国象农业部的要求,但是对环保要求较高的欧美国家对草甘膦的进口有所限制。该工艺路线对于生产规模较小的草甘膦生产厂家而言,无法形成规模经济,三废处理成本太高,无法盈利,经济效益差。
以IDA为原料生产草甘膦的国内生产企业约占20%以上,其中主要有:浙江西南化工、南通江山农药、安徽华星公司、江苏好收成、南京红太阳、镇江江南、韦恩等化工农药企业。实现这一生产工艺的关键之处在于IDA的合成和双甘膦氧化制草甘膦这两个工艺过程,早期IDA的供应量有限成为制约草甘膦生产发展的主要原因,国内生产企业合成IDA的工艺主要有以下几种:氢氰酸法、二乙醇胺脱氢氧化法、氨代氯乙酸法、氯乙酸甘氨酸法,氮川三乙酸法等。
草甘膦是我国所有农药生产品种中最大吨位品种,也是全球农药市场最大的品种,我国生产的草甘膦在国际市场上有相当的竞争力,在国际市场中占的比例很大。我国要使草甘膦产品形成品牌效应,逐步提高我国草甘膦的国际市场竞争力,延缓草甘膦产品的生命周期。2008/2009年我国草甘膦生产能力分别为87万吨和103万吨,产量分别是43万吨和49万吨,国产草甘膦半数以上用于出口,2008年和2009年的出口量分别为24万吨和22万吨,其中美国占1/4,2009年我国对美国出口草甘膦9.12亿美元。尽管2009年~2010年全国草甘膦产业发展由于前三年间产能扩张过快,引起产量严峻过剩,加上国际金融危机的影响,草甘膦行业面临严峻挑战,但是近年以来,全世界包括美国对抗草甘膦转基因作物植物种子的推广,对生物燃料的推广,增加了全球市场对草甘膦的需求,草甘膦产业必将成为转基因作物蓬勃发展的最大受益者之一。从技术和市场角度来看,目前为止尚未发现可用来替代草甘膦的新除草剂品种,草甘膦的市场需求将会继续增长。目前我国生产草甘膦有技术、有产量,却没有主导权,草甘膦的市场价格大幅下降,应引起有关方面的高度重视。要走出困境,要靠不断地技术创新,产品开发向上下游延伸,生产装置向大规模和连续化方向发展。目前的草甘膦出口形势,生产企业单兵作战,一盘散沙已不行,草甘膦生产企业应团结一致,共同规范行业秩序以形成坚强的合力,共同推进草甘膦未来的发展之路。
草甘膦的长期使用会使农作物产生一定的抗性,转基因作物的残根、种子存在会形成草甘膦的“自生作物”,需要使用抗其它除草剂的转基因作物(如草铵膦)。其次,草甘膦的主要资源——磷,是一种非再生资源,因此人们正积极开发一种非磷的非选择性除草剂来替代含磷的非选择性除草剂用于转基因作物上。其次,人们在继续发展转基因作物的同时,还积极开发抗其它除草剂的转基因农作物。同时,开发其它非选择性除草剂用于替代草甘膦,已知的非选择性除草剂有抗草铵磷、草硫磷、溴苯腈等非选择性抗除草剂的转基因作物。其中,草铵膦是至今未发生抗性的品种。尤其值得关注的有两个抗除草剂的转基因作物:2,4-滴和麦草畏,已开发了抗2,4-滴的作物,估计不久即可上市。另外,抗麦草畏(在土壤中易降解)的大豆、玉米估计可在2012年正式上市。以上抗除草剂的转基因作物会对草甘膦形成相对的威胁,但也是发展趋势。农户将不会单一的使用草甘膦,必须使用多元化防除杂草,这也是今后的发展方向。
到目前为止,尚未发现可替代草甘膦的新除草剂品种,草甘膦的市场需求量将会持续增长。应从国家的整体利益、民族的声望角度出发来考虑未来的草甘膦发展之路。