有机磷农药的研究及发展状况

有机磷农药的研究及发展状况

1 有机磷农药简介

有机磷农药（Organophosphorus pesticides OPs ）通常是指磷（膦）酸酯或硫代膦酸酯类有机化合物，其结构通式见图1。R1、R2为烷基、烷氧基或氨基，Z代表有机或无机酸根。有机磷农药因种类多、药效高、用途广、易分解等特点成为近年来农业生产中使用最广泛的一类农药。从常用的对硫磷、内吸磷、马拉硫磷、乐果、敌百虫等控制农作物病虫害的杀虫剂扩展到杀菌剂、除草剂、脱叶剂和植物生长调节剂等

图1 有机磷农药的结构通式

回顾世界农药的发展史，有机磷农药可以说是最重要的一类农用化学品。它们在农业和商业上发挥了巨大的作用，但始终保持着相当低廉的价格。在有机磷农药的发展历程中，充分体现了它们具有经济与商业上的重要价值，第一个有机磷化合物的研究始于1820年，直到1937年，德国的施拉德第一次在拜耳实验室发现具有杀虫活性的有机磷化合物，1943年，施拉德的第一个有机磷杀虫剂进人德国市场，然后这一领域便有了突飞猛进的发展。至今为止，有机磷农药超过了300个品种。商品化有机磷杀虫剂开发的鼎盛时期是1950--1965年。1930--1985年有147个有机磷化合物被发现，并由29个公司开发，其中35%的化合物都由拜耳公司开发。

有机磷农药的研究开发与推广应用在经历了极其辉煌的黄金时代之后，也面临了许多不能与人类与环境相容的安全性问题。由于一些高毒的有机磷杀虫剂在发展上受到生态环境保护的制约，同时也由于有机磷杀虫剂开发的历史长、品种多，要再成功的开发一个比现有数量众多的有机磷杀虫剂活性更高，成本更低的新型杀虫剂的几率已很小，风险更大。因此，在世界范围内，世界上大型的农药研究开发公司对有机磷杀虫剂的创新性研究在1985年到20世纪90年代前后便已逐渐进人低潮或终止。但从有机磷农药发展的整体趋势而言，有机磷仍是当今农药的主要类别之一，它几乎遍及了农药的所有领域。目前世界上应用的有机磷农药商品仍达上百种，特别在杀虫剂方面，有机磷类为三大支柱之一，并长年敖居首位，从销售额看，世界有机磷杀虫剂销售额19%年约为33亿美元，占杀虫剂37.8%；目前有机磷杀虫剂的销售额逐渐下降至20余亿美元，占30%左右，仍在杀虫剂中占首位。即有机磷杀虫剂占整个杀虫剂市场的三分之一以上。如果再加上有机磷除草剂（如草甘腾、草钱麟等），则更为引人注目。可见有机磷农药在世界农药市场中仍具有举足轻重的地位。

2 国内有机磷农药的历史与现状

我国的农药工业自新中国成立以来，从无到有获得了很大的发展，尤其是近10年左右，

我国农药产量翻了一番多，农药品种成倍增长。自2005年以来我国农药总产量突破百万t 大关以来，我国农药年产量稳居世界第一位，应用面积居世界第二。从1994年起，我国农药出口金额开始超过进口额成为净出口国。如2005年除草剂出口量占全年除草剂产量的68.7%，杀菌剂出口量占全年杀菌剂产量的61%，杀虫剂出口量占全年杀虫剂产量的34.1%。在我国农药工业的历史发展中，有机磷农药始终是最重要最具有经济价值的一类农药化学品。我国于1957年在天津农药厂建成投产第一个有机磷杀虫剂—对硫磷。此后，相继投产其他有机磷杀虫剂产品。特别是1983年国务院决定在全国范围内停止生产六六六和滴滴涕以后，一批有机磷农药如甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷等生产能力和产量迅速增长。由于有机磷农药具有高效、广谱、对植物安全、抗性发展缓慢、价格低廉等特点，在防治水稻螟虫、飞虱，棉花棉铃虫业害虫大爆发时发挥了重要作用，是农业上防治多种害虫的主要品种，深受广大农民欢迎，为我国农业生产做出了重要贡献。在1983--2002年期间为我国有机磷农药工业发展的黄金时代，约有30种以上的有机磷农药化学品在我国生产，并广泛应用于农业生产，一段时期，有机磷农药化学品几乎占到了中国农药市场的70%。有机磷农药的发展，大力推动了我国农药工业整体实力的增强和技术水平的提高，促进了农药工业的出口，为我国农药工业的发展奠定了良好基础。

1990--2002年期间，我国杀虫剂约占中国化学农药总产量的70%，有机磷杀虫剂约占杀虫剂产量的70%，但有机磷高毒农药品种约占有机磷产量的70%。这3个70%，表明有机磷农药在我国具有的举足轻重的地位，同时也反映了我国农药工业的问题。由于高毒有机磷农药在我国的大量应用，严重危害了人畜安全，影响了农产品质量安全，影响了生态环境，不适应我国农业和农药工业可持续发展要求，因此限制和取代高毒农药生产的必要性引起社会各界的普遍关注和国务院领导的高度重视。2007年按国家要求，甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷、磷胺5种高毒有机磷农药在国内停止生产、销售和农业上使用（仅保留少量生产能力供出口和农业生产应急需求），这5种高毒有机磷杀虫剂占杀虫剂产量的20%。销售额约100多亿元。由此让出的巨大市场空间，为低毒有机磷杀虫剂及除草剂，其它低毒农药新品种以及我国的自主创新品种的发展提供了新的机遇。我国农药市场高效低毒杀虫剂需求稳定，除草剂需求强劲，杀菌剂需求平稳。

3 有机磷农药的发展趋势

3.1 高毒农药将逐渐淘汰出局，被低毒的农药取代

高毒农药将逐渐被淘汰出局，企业应该尽早开发新的代替品或者进一步研究利用那些低毒的老产品，我国目前是农副产品生产和出口大国，为了保证国内与出口农副产品的安全，国家将会更严格的限制高毒高残留农药的应用。因此，从农药行业的可持续发展而言，五种高毒有机磷农药以外的其它高毒农药都将逐渐被淘汰出局。

3.2 有机磷除草剂杀虫剂需求将会进一步增长

目前，随着全球气候变暖，虫害发生加重，从而导致杀虫剂的使用增加。我国需求最大的为稻田杀虫剂。20世纪80年代初以来，甲胺磷为防治稻纵卷叶螟的首选药。从2007年

开始由于高毒有机磷杀虫剂的禁用，人们选用一批低毒的有机磷杀虫剂来替代，例如40%乙酰甲胺磷乳油、75%乙酰甲胺磷可湿性粉剂，以及三唑磷、毒死蝉、敌百虫等有机磷杀虫剂及各种复配制剂，目前被用于防治稻纵卷叶螟。

有机磷除草剂草甘膦、草铵膦、草硫膦匀排在目前全球最重要的巧种除草剂品种之列。莎稗磷为目前全球重要的41种除草剂品种之列。其中草甘膦自1974年在美国登记注册以来，至今己在100多个国家登记，是全球最大吨位的农药品种，其年销售额和使用面积均居农药之首。世界草甘膦市场的龙头是美国的孟山都公司，直接和间接控制的世界草甘膦市场上所占份额达到70%以上。在2008上半年草甘膦的价格已涨至每吨十多万元，我国草甘膦的生产企业在草甘膦的工艺技术路线、规模、出口渠道方面也展开了激烈竞争。但随着2008年下半年全球经济形势的变化，在2008年下半年草甘膦的价格又回落到3万元左右。此外，草铵膦也有数家企业正在试生产，在我国的产量也将持续增长。会有1000 t到2000t产量，主要为出口。

4 有机磷农药产业展望

目前我国农药应用面积居世界第二，化学防治面积达2.67多亿hm2。面对以有机磷高毒杀虫剂为代表的化学农药曾对食品安全及生态环境产生的不良影响，有人提出为何不干脆禁止使用化学农药?实际上化学农药对我国农作物产量的贡献高达25%--30%，据统计每使用1元农药，农业获益可达8--16元。正是由于使用了化学农药，才能保证我国13亿人口的口粮。国际著名的农药专家英国Cooping博士曾报告，在中国如果停用化学农药意味着有3.5亿人挨饿。水果将减产78%，蔬菜减产54%，谷物减产32%。因此，从我国对化学农药的重大需求而言，低毒安全的有机磷农药在我国仍会有较大的市场。特别是有机磷农药具有低廉的价格，相对简单的生产技术。大多数有机磷农药在构上较简单，它们分解后可以简单的转化为植物的营养品，氨、磷酸以及硫醇类小分子，与生态可以和谐共存。在作物保护上具有显著的独特性和实用性的优势。由于有机磷农药应用的广泛性和在世界农药市场的稳定性，以及我国农药市场对低毒安全的有机磷农药的需求，目前已开发的超高效农药在近期内全面取代有机磷农药并非易事，可以预测在相当长的一段时间内，低毒安全的有机磷农药仍会有相当的市场。