全景解析麦草畏在美国转基因大豆与棉花中的登记、应用及其市场趋势!
麦草畏在美国转基因大豆和棉花中的应用,反映了美国农化与种业的高度融合。随着中国转基因进入以市场为主导的产业化新阶段,全面剖析美国麦草畏应用的发展过程,对中国农业的未来发展及进一步商业化具有重要意义。
美国是全球转基因作物第一种植大国。根据美国农业部国家农业统计局(NASS)公布的数据,美国大豆和棉花的转基因作物占比高达95%和97%。最早开发的转基因作物仅能耐受草甘膦,但随着草甘膦的大量使用,杂草的抗药性开始普遍出现,因此进一步叠加另一种或多种不同作用机理的除草剂的抗性基因是抗性管理的有效手段之一。
在转基因大豆和棉花中,叠加耐受麦草畏的性状开发的较为成功,自2016年孟山都首次商业化了同时抗草甘膦和麦草畏的大豆与棉花作物后,相关转基因品种在美国得到了广泛的欢迎。
2018年美国约43%的大豆种植面积为抗麦草畏品种,其中抗麦草畏大豆种子使用量前三的州是密西西比州、田纳西州和堪萨斯州,种植面积占比分别达到79%、71%和69%,同时这三个州的抗草甘膦杂草问题也最为严重。美国环境保护署(US EPA)公布的效益分析报告显示,相比于其他除草剂(如2,4-D),麦草畏在大豆田的苗后使用可为种植者每英亩减少12-14美元的成本,这一收益可占到种植者收入净额的4-7%。
美国各州抗麦草畏大豆的种植率及实际麦草畏的使用率
来源:USDA, 2019
从2016年至2019年,美国抗麦草畏棉花种植面积的占比从0%上升到69%。2019年,抗麦草畏棉花种子使用量前四的州是密西西比州、密苏里州、南卡罗来纳州和田纳西州,种植面积占比分别约为88%、85%、83%和80%。US EPA公布的效益分析报告显示,相比于其他除草剂,麦草畏在棉花田的苗后使用可为种植者每英亩减少8-14美元的成本,这一收益可占到种植者收入净额的5-10%。
美国各州抗麦草畏棉花的种植率及实际麦草畏的使用率
来源:USDA, 2021
美国各州因转基因大豆施用麦草畏后
导致邻近田块发生飘移药害的占比
来源:USDA, 2019
一方面,随着2016年抗草甘膦和麦草畏的大豆与棉花作物的商业化,农化企业推出了多种含麦草畏的制剂产品,并配套了相应的控挥发及防飘移技术,产品的优异防效在美国市场得到了广泛认可;而另一方面,尽管采用了防飘移技术,但相关不良事件和诉讼仍不断发生。即使US EPA相应发布了一系列评估报告与风险降低措施,在2024年2月6日,美国亚利桑那州地方法院依旧撤销了XtendiMax(拜耳)、Engenia(巴斯夫)和Tavium(先正达)这三个含麦草畏制剂产品的登记,这导致了抗麦草畏的大豆和棉花作物用药受到显著影响。随后,US EPA在2024年2月14日发布了新指令,允许这三个产品的库存在严格遵守施药截止期(cut-off date)的前提下仍可在2024年种植季销售,但美国种植者将可能面临在2025年“无药可用”的情况。
拜耳、巴斯夫和先正达新麦草畏制剂登记的公众评议
来源:US EPA
这一调整将使种植者在应对转基因大豆种植中后期的杂草防控,特别是抗草甘膦杂草的管理方面,面临诸多挑战。转基因大豆种植者只能寻求更长效的苗前除草剂,以及在苗后施用另一种灭生性除草剂草铵膦,而后者将会增加抗草铵膦杂草的选择压力,带来新的抗性问题。
当前麦草畏美国登记受阻最直接的影响是2025年的种植季,但长期来看抗麦草畏等复合性状转基因作物及麦草畏制剂防飘移技术的开发仍具有市场前景。作为有效的抗性管理工具,麦草畏在美国的种植者中较为受欢迎,而部分地区飘移药害的发生也可能与麦草畏无关。例如在密苏里州一起涉及麦草畏飘移药害的诉讼案中,拜耳提出异议,认为桃树的病害是由根腐病(Armillaria)而非麦草畏引起的。
另一个趋势是抗麦草畏作物种植普及率越高的地区,有关麦草畏飘移药害的事件发生数越少。如2018年密西西比州的大豆中高达73%是耐受麦草畏的,但仅有3%的大豆田存在相关有害事件的报道,且密西西比州对于麦草畏的使用监管也相对弱于其他州,因此类似密西西比州的地区将是麦草畏的主要市场。但需要注意的是随着监管的增强,以及2021年科迪华低挥发麦草畏制剂FeXapan在美国登记的终止,更高的门槛及更少的入局者意味着美国麦草畏市场的行业集中度将进一步强化。
可以预见的是随着未来转基因作物在全球的进一步普及,生物技术将与农化产品的开发深度绑定,中国农化和种业也应进一步协同技术提升,加速商业化,形成新质生产力!
内容来源:世界农化网、US EPA、USDA、CropLife、Successful Farming、Louisiana Farm Bureau和No-Till Farmer