2020年,先正达对瓦拉格罗的收购,极大提升了先正达在全球生物刺激素和特种肥料市场中的地位。此次收购也让公司的生物制剂业务的销售额强势增长。2020年,先正达生物制剂的销售额为1.22亿美元,2021年升至3.12亿美元,增长近两倍,这一强劲增长得益于瓦拉格罗产品的贡献。到了2022年,生物制剂的销售额进一步增至3.36亿美元。除了收购,经销合作纳入的新产品,市场对生物制剂需求量的持续增长,以及业务地区的持续扩张,都是先正达生物业务增长的重要因素。

  2020年,富美实拥有生物制剂的″植物健康″(Plant Health)业务收入为1.8亿美元,到2022年达到近2.34亿美元,两年间增长30%。在2022年收购信息素企业BioPhero后,富美实预计到2030年以前,信息素业务将会给公司带来约10亿美元的营收。富美实认为,生物制剂将会压缩传统合成制剂的市场,但富美实将会利用新技术占据新的市场份额。

  UPL在2021年成立天然植保业务部门(NPP),覆盖天然、生物源农业投入品及技术。2023财年中,UPL生物制剂营收为4.09亿美元,其中占比最大的地区在拉美,该地区的迅速增加也是UPL该年生物制剂销售额提升的重要助推力。此类业务的增长得益于和初创公司及高校开展的研发合作,经销授权加速获取,业务地区扩张,对NPP业务重视加深,以及ProNutiva项目(生物制剂与化学农药联合使用)的推广等策略。2022年报显示其生物解决方案的营收占到UPL总收入的7%。UPL计划在2027年前,将差异化和可持续解决方案的营收占到公司的50%。

  以色列化工与Lavie Bio合作开发创新型生物刺激素产品。Lavie Bio利用母公司Evogene独有的MicroBoost AI技术,借助大数据、领先AI技术和对生物学的深度认知,专注于开发提升农产品品质和产量的微生物制剂。MicroBoost AI技术基于功能的创新型手段和独有的微生物功能目录,能够识别具备应用潜力的新型微生物。此外,MicroBoost AI还能够精准解释筛选背后的逻辑,提高筛选出的微生物顺利通过后期优化和开发阶段的机率。Lavie Bio的技术结合以色列化工对肥料利用和农民需求的深入了解,双方一同开发出提高肥料利用效率的生物刺激素。以色列化工还为此次合作投资1000万美元。

  拜耳和启力田(Kimitec)开展战略合作,加速天然植保和生物刺激素新成分的挖掘。启力田作为全球领先的生物制剂开发商,其MAAVi创新中心提供独有的颠覆性技术,包括AI平台LINNA,能够加快企业取得研发成果的速度。这一AI平台整合了多种微生物、化合物和天然分子的化学性质、表型特征和转录组学信息,借此为替代合成化学物质提供全方位的解决方案。该平台将启力田在天然化合物领域的专长与AI技术相结合,帮助拜耳提升向市场供应新一代生物解决方案的能力。

  富美实与Zymergen合作开发天然农药快速挖掘技术。此项合作利用了Zymergen全球最大的宏基因组数据库、合成生物学和发酵实力,以及机器学习技术。Zymergen的基因组数据库是基因组搜索平台的根基,而该平台搜索功能的实现则依托了公司的机器学习技术。Zymergen的数据科学和机器学习技术还有助于改进试验设计和迭代过程。

  富美实与Micropep Technologies开发除草剂的合作,利用了Micropep具备AI技术的微肽挖掘平台。该平台借助计算生物学和AI快速浏览基因组,找到潜在微肽序列基因。依靠预先设定的标准,其算法有助于选择并优先排序候选基因。借此,企业能够从数十亿的基因中将候选缩小到几百个,提高后续功效分析的效率。

  Marrone Bio Innovations(MBI)与Terramera开展合作,借助Terramera助剂的AI筛选技术,提升MBI产品性能。 基于其AI技术,Terramera利用预测模型加速潜在解决方案的挖掘,帮助植保企业快速调整以适应竞争环境,减少挖掘成本。该合作预计将提升MBI新开发和已进入市场的产品(包括生物杀菌剂Regalia和Stargus ,生物杀虫剂Venerate XC和 Grandevo WDG)的功效和稳定性。

  一些企业通过经销合作,将提高营养利用效率的产品纳入自己的产品组合中。世多乐在乌克兰推出格沃科的Rootella,产品中的菌根真菌能够溶解固定在土壤中的营养,提高营养对植物的可利用性。类似功能的还有UPL在印度推出科汉森的ZOATIN。此外,还有先正达在欧洲推出由Aphea.Bio生产的ACTIV;诺维信在印度销售Plant Health Care的超敏蛋白产品(Harpin αβ),提高营养利用效率,强健植物的防御体系;ISAOSA在墨西哥销售Indigo Ag的Indigo 30。

  收购动向中,Valent BioSciences借助收购肥必施丰富了此类产品——肥必施的旗舰产品碳劲可提升作物对营养的吸收和转运,进而改善作物对胁迫的应对能力。Verdesian Life Sciences通过收购Cytozyme Laboratories,增加了旗下提高营养利用效率的技术。Summit Nutrients收购拥有营养效率技术的AGVNT,Summit Nutrients现有多个营养效率的技术,例如其螯合技术借助天然亲脂纳米分子,使营养容易穿透植物蜡质层,促进营养被植物利用,借以取代合成螯合剂。

  此外,还有多家企业推出有关产品。富美实在印度推出的Petra Biosolution能够解离土壤中的磷,促进植物对营养的吸收。NutriAg在加拿大推出的M-BOS含有嗜有机甲基杆菌,能够解离营养的东西,提高营养利用效率。Bioline Agroscience推出的Zeamax可提升植物对营养的吸收。Lavie Bio在美国推出了result以及在加拿大登记了Thrivus。英特尔马格在欧盟登记了TYTANIT。Seipasa在西班牙登记了Radisei。ADM在美国和加拿大推出了BiOWiSH Fertilizer Enhancement。

  在合作与收购动向中,Azotic固氮产品Envita在加拿大由先正达销售,美国先锋也同Azotic合作研发并销售Envita。兴播的蓝叶菌产品由科迪华在欧洲和美洲多国经销,产品名为Utrisha N/BlueN,科迪华收购兴播后,该产品纳入科迪华自有生物产品组合中。Ginkgo Bioworks收购了开发工程固氮微生物的Joyn Bio。此前Joyn Bio是Ginkgo Bioworks与拜耳合资建立的企业。此次收购后,Ginkgo Bioworks整合 Joyn Bio 的固氮及研发平台资产,而拜耳将继续推进 Joyn Bio的固氮产品,并拥有在未来几年将该产品商业化的权利。此外,先正达在西北欧销售Unium Bioscience的NUELLO iN。

  在提高植物抵抗生物胁迫能力领域,Plant Health Care的Saori在巴西用于处理大豆种子,以提高大豆对病害的抵抗力,产品由Nutrien Ag Solutions在该国销售。Biobest 在芬兰推出FytoSave,激活植物对白粉病和霜霉病天然抵御能力。肥必施的FBS Defense可提升作物对病虫害胁迫的抵御能力。

  还有众多企业登记和推出了抗非生物胁迫的产品。Futureco Bioscience为危地马拉和巴西市场提供的Botamisol Pro 80可以帮助作物抵御环境和化学胁迫,在秘鲁和肯尼亚等国登记的FITOMAAT可提升作物对高盐度土壤、干旱、极端温度和植株开裂等胁迫的抵抗力。Vellsam Materias Bioactivas在西班牙推出的Osmogreen Plus缓解极端天气给植物造成的影响。Fyteko在法国、荷兰、美国等地登记了Nurspray,提高植物抗高温和抗旱能力。Puna Bio在阿根廷推出的Kunza提高大豆对干旱和高盐度的耐受力。其他还有Ad Terram在荷兰、法国、美国等地登记的Optimum Leaf,萃科在法国等地登记的Vegenergy等产品,Unium Bioscience在欧盟推出的3ALO T6P,Bioline Agroscience的Zeamax帮助根系应对非生物胁迫,以及雅苒的YaraVita NRhizo,NutriAg的M-BOS。

  登记/推出的信息素产品有,拜耳在全球多地经销M2i的信息素产品,用于对抗鳞翅目害虫。此前拜耳还在地中海国家推出了Vynyty Citrus(信息素+天然除虫菊),以防控柑橘害虫。先正达在法国和葡萄牙经销M2i的EXPLOYO Vit防控葡萄花翅小卷蛾,在印尼推出Provivi生产的Nelvium防控水稻害虫。Suterra在澳大利亚登记的Checkmate CRS,用于干扰红圆蚧交配。Provivi在法国登记的Pheron E7-Z9-12Ac和Pheron E7-E/Z9-12Ac干扰葡萄花翅小卷蛾交配。

  大部分的病毒源农药用于害虫防治。例如,BioTEPP在美国和加拿大登记的Virosoft CP4含有苹果蠹蛾颗粒体病毒,用于对抗苹果蠹蛾和梨小食心虫。AgBiTech在孟加拉和斯里兰卡登记了Fawligen,含核型多角体病毒,用于防治草地贪夜蛾,该产品还由CABI在肯尼亚供应。AgBiTech的病毒源杀虫剂在美国由UPL销售。Andermatt有多款病毒制剂,如在肯尼亚登记的Cryptex(苹果异形小卷蛾颗粒体病毒)防治玫瑰上的伪苹果卷叶蛾,在美国推出的Loopex(苜蓿尺蠖核型多角体病毒)防治蔬菜上的甘蓝银纹夜蛾,在巴西登记的Spodovir(草地贪夜蛾核型多角体病毒)防治草地贪夜蛾。巴西国家农业研究公司与Simbiose Agrotecnologia Biológica合作开发了VirControl C.i,含大豆尺蠖核型多角体病毒,产品在巴西登记,防治大豆夜蛾。巴西国家农业研究公司还在巴西推出了BaculoMip SF(含斜纹夜蛾核型多角体病毒),防治草地贪夜蛾。

  除了用作杀虫剂,还有些病毒成分用于对抗作物的病毒病害。如科伯特在意大利等地登记的V10和在西班牙登记的Duoprotect Pep_MV,均含有温和型凤果花叶病毒VX1/VC1毒株,帮助番茄抵御危害性大的欧洲和智利型凤果花叶病毒。A&L Biological为加拿大市场推出的Cuc-GUARD含有温和型黄瓜绿斑驳花叶病毒,帮助黄瓜抵御危害性大黄瓜绿斑驳花叶病毒。

  海藻提取物在种植业中的应用已有较长的历史,众多跨国公司的产品组合中均能看到此类产品的身影。例如,巴斯夫在中国推出的望秋,可提升植物抗逆性,强健根系。科迪华在中国推出阿卡迪安的杰伴,帮助作物抵抗逆境,维持内源激素活跃水平,促进营养吸收。UPL在加拿大登记的OHM以及在该国推出的WAVE,可提高多种作物的营养利用效率。科伯特在比利时登记的Vidi Parva可以在一定程度上促进根系生长,在比利时和塞尔维亚登记的Vidi Terrum可改善植物新陈代谢,促进营养在植物体内转运。欧密斯在英国推出Carboplex(还含有植物发酵提取物)可加快作物碳水化合物向糖的转化。其他还有富美实推出的RhizoMagic,雅苒在葡萄牙推出的YaraVita OPTITRAC和YaraVita OPTIMARI等。

  非生物胁迫是行业极为关注的领域,尤其是在气候平均状态随时间的变化的背景下,愈发常见的极端天气带给作物的影响慢慢的变大。以欧洲为例,该地区严重高温和干旱对作物造成的产量损失从1964–1990的2.2%,升至1991–2015的7.3%[1]。中国在1961-2022年极端高温和降水量事件发生频次呈显著增加趋势,2022年高温和干旱风险指数均为1961年以来最高值(《中国气候平均状态随时间的变化蓝皮书(2023)》数据)。2023年7月,全球多地的气温也接连打破记录。许多主要农作物易受高温影响,例如当温度超过35 °C时玉米就会生长减缓甚至停滞,大豆种子产量会下降。此外,干旱还会加重土壤盐化对作物的负面影响。未来极端天气等非生物胁迫对作物产量的威胁还会一直上升。提高植物对非生物胁迫抵抗力的产品(如海藻提取物)在近3年大量涌现,未来的需求量也是相当可观。

  化肥在田间流失引起的污染问题,以及大量营养固定在土壤无法被植物利用造成的浪费,使得市场亟需提高营养效率和替代化肥的产品。以化肥用量世界之首的中国为例,2021年全国农用化肥施用量比2015年减少13.8%(农业农村部数据)。欧盟《农场到餐桌战略》设立目标,最迟将2030年化肥用量与2016年相比减少20%。为了确认和保证减肥不减产,甚至增产,微生物固氮,解离磷等土壤营养,及其他提高营利用效率的方案,未来依旧会是广受市场欢迎的热门产品。

  除了减少化肥用量,减少化学农药的使用也是全球农业可持续发展的重要方向。信息素和病毒源农药可用于有害生物综合治理,作为能够减少化学农药使用的虫害防治产品,它们的靶标专一性极高,对其他生物没有危害,有利于保护种植环境中的物种多样性,并且害虫难以对其产生抗性。此外这些绿色农药还具备其他优势和前景:

  大量涌现的生物制剂,加上扶持此类产品进入市场的法规政策,大大推动了生物制剂市场的扩大。极具代表性的例子是巴西。该国近年出台了资金扶持,宽松的生物制剂登记法规等政策。截止到2022年3月,巴西生物农药的登记数量比9年前增长了404%。2021-22收获季生物农药和接种剂市场比前一年增长了67%,短短时间内,在大豆这一巴西最重要经济作物上的应用面积从21%升至28%(Kynetec数据)。业内人士认为,巴西是第一个在大田作物上大规模使用生物制剂的国家。巴西生物制剂市场爆发式增长还只是个开始。

  巴西及其他农业主产国的生物制剂市场都在迅速增加,增速甚至超过了化学农药,但目前生物制剂的市场占有量仍比较低,新的成分有待开发,以应对农业可持续发展面临的种种挑战。近几年新兴的AI技术正在革新行业挖掘新天然成分的方式。预计未来使用AI技术赋能生物制剂研发的企业将会持续增多,这一增长受益于先进的算法,一直在改进的计算能力,日渐丰富的可用数据等。我们期待各企业借助新兴的研发技术,推出更多创新生物制剂。

  【BioEx专栏】UPL新推出球孢白僵菌杀虫剂;Certis Biologicals新款生物杀菌剂提供强效保护;Simbiose 生物杀菌剂有效对抗大豆和玉米病害

  【BioEx专栏】润丰股份生物刺激素全球登记启动;纽发姆合作开发新型生物杀虫剂;比奥齐姆新推出利丰田;青岛大学国际首创新肥

  中农立华:生物刺激素市场未来趋势在与植保融合,土壤改良,激发作物潜力三方面

  「话题介绍」:无论是侵淫行业多年的老鸟,还是入职几年的新人,我们都希望输出有价值的观察和独立的思想,与业界同仁碰撞交流。