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全球稳定性肥料发展现状及主流产品盘点 qrcode

2020-01-13

随着农业的现代化,氮肥的使用量逐年提高,然而农作物吸收利用的氮肥量仅占施入氮肥总量的40% ~ 60%,其余部分均以挥发、硝酸盐、亚硝酸盐淋溶以及反硝化作用等途径损失。氮肥的损失不仅造成了资源的浪费、农资投入成本的增加,也会造成土壤酸化、盐碱化加剧,影响土壤其它营养元素的吸收等负效应。如何有效地提高氮肥使用率已成为现代绿色、高效、经济农业发展所必须解决的问题。目前,缓/控释肥、硝化抑制剂、脲酶抑制剂等新型肥料或肥料添加剂的使用,在一定程度上提高了氮肥的使用率,并已发展成为各大传统肥企重点布局的板块。

稳定性肥料市场快速发展亚太地区增速最快
 
我们常说的稳定性肥料是指在肥料的生产过程中,添加脲酶抑制剂或硝化抑制剂,或者同时添加两种抑制剂的一类肥料。通过添加脲酶抑制剂或硝化抑制剂,有效抑制氮肥在土壤中的化学转化,延缓氮肥的释放速率,最终提高氮肥的利用率。
 
国际上,生产稳定性肥料的企业以德国康朴和巴斯夫、比利时的索尔维、北美的科迪华和Koch Agronomic Services为代表,每年欧洲消费量为80万吨,北美12万吨,中东和非洲约8万吨。在过去的五年里,随着新型高效肥料市场的蓬勃发展,硝化抑制剂和脲酶抑制剂类肥料获得了快速的发展。据市场咨询公司IndustryARC报告显示,全球硝化抑制剂和脲酶抑制剂市场规模在2018年至2023年将以3.26%的年复合增长率增长,并有望在2023年底实现21.36亿美元的全球市值。稳定性肥料市场的强劲增长,可进一步归结于全球肥料贸易的增长。根据国际贸易中心(ITC)的数据显示,2018年全球化肥的贸易值达到660.63亿美元,较2017年同比增长12%。
 
从整体特种肥料市场来看,全球特肥市场呈现快速发展态势。据Modor Intelligence报告,全球特种肥料市场估计将从2014年的约129亿美元增长到2021年底的价值199.2亿美元,年复合增长率为7.5%。从地域上看,特种肥料全球最大的市场为北美市场,但是增速最快,未来市场潜力最大的市场为亚太地区。根据《世界粮食安全与营养状况》,2017年亚洲食物不足人口比例为11.4%,大洋洲为7%。此外,国际社会承诺到2030年在世界范围内消除饥饿和一切形式的营养不良。也就是说,亚太国家政府将努力通过诸如新型肥料类的新技术新产品来减轻这一问题。据统计,2017年亚太地区在硝化抑制剂和脲酶抑制剂市场中占据43%的市场份额,市场收入为75.6亿美元。在2018年至2023年的预测期内,由于该地区大量耕种,估计到2023年亚太地区的硝化抑制剂和脲酶抑制剂消费量将达到106.52千吨。对新型肥料的渴求,让亚太地区充满了无限的发展机会。
 
硝化抑制剂和脲酶抑制剂在以中国为首的新兴市场将有巨大的增长潜力。2017年,《稳定性肥料》国家标准(GB/T35113-2017)正式通过国家质量监督检验总局、国家标准化管理委员会批准,并于2018年7月1日正式实施。国家标准的颁布实施,对于中国硝化抑制剂和脲酶抑制剂肥料的创新发展具有十分重要的意义。
 
硝化抑制剂市场发展现状
 
硝化抑制剂是在一定时间内通过选择性抑制土壤硝化微生物的活动,可有效减缓土壤中铵态氮向硝态氮的转化的一类化合物。它是农业生产中常用的提高氮肥利用率和减少硝化作用负面效应的一种有效的管理方式。从原理上来说,硝化抑制剂是一类杀菌剂。目前市面上硝化抑制剂种类多样,但主要分为氰胺类、含氮杂环化合物、含硫化合物、烃类及其衍生物四大类,其中农业生产中常用的包括双氰胺(DCD)、3,4-甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、2-氯-6-三氯甲基吡啶(Nitrapyrin)和乙炔(C2H2)等。
 

类别

代号

硝基吡啶

N-Serve

双氰胺

DCD

4-氨基-1,2,4-三唑

ATC

5-乙氧基-3-三氯甲基-1,2,4-噻二唑

Dwell

2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶

AM

3,4-甲基吡唑磷酸盐

DMPP


近年来,全球硝化抑制剂市场已得到适度巩固。新产品创新和产品上市是该领域主要参与者采用的关键策略,以稳固和提高其市场占有率。代表性的产品主要有德国康朴公司的Nitrophos(双氰胺DCD)、NovaTec(3,4-甲基吡唑磷酸盐 DMPP)、美国科迪华公司的N-Serve(2-氯-6-三氯甲基吡啶 Nitrapyrin)等。

产品

生产商

Guardian®DF

Conklin

Guardian-DL 31-0-0

Conklin

Guardian-LP 15-0-0

Conklin

Agrotain®Plus

Koch Agronomic Services

CENTURO

Koch Agronomic Services

SuperU®

Koch Agronomic Services

Eco-N

Ravensdown Fertiliser Co-operative Ltd.

-

BASF

AgRho®NH4 Protect

Solvay

N-Serve

Corteva

NovaTec

Compo-Expert

NEON

Eco Agro Resources


● 索尔维 AgRho®NH4 Protect
索尔维的创新型硝化抑制剂AgRho®NH4 Protect获得了法国国家卫生,食品,环境与工作安全局(ANSES)的授权在法国销售。该系列产品是基于先进配方的一系列创新型和生态友好型氮稳定剂,可促进将尿素酶和硝化抑制剂掺入粒状和液态肥料中。这些稳定剂限制了氮的挥发和浸出,因此增加了氮残留在土壤中并可供植物吸收的时间。
 
● 美国科迪华伴能® N-Serve®
伴能®氮肥增效剂,其有效成分2-氯-6-三氯甲基吡啶,通过抑制亚硝化细菌功能,延缓铵态氮向硝态氮转化,减少土壤中硝化-反硝化造成的氮肥损失,提高氮肥利用率。可以减小51%氧化亚氮排放、减低16%硝酸盐淋溶流失、增加土壤中28%“氮”的存量,玉米平均增产7% 。
 
● 德国康朴诺泰克® NovaTec® 
诺泰克采用DMPP作为硝化抑制剂,专一作用于亚硝化细菌,降低土壤中铵态氮转化为硝态氮的速度,合理向作物提供氮营养,肥效长达2—4 个月,减少施肥次数,节省劳动力。诺泰克有一定比例的硝化氮,能提高氮的利用率,还通过改善根际环境,提高土壤中磷和微量元素的有效性。诺泰克肥效快、后劲足,可提高农作物产量20--25%,比常规复合肥显著增产,品质也大为改善。
 
● 美国Koch Agronomic Services公司 CENTURO
CENTURO硝化抑制剂是一款用于无水氨的硝化抑制剂,具有高效的氮肥保护效率和灵活的操作方式。目前市面上70%的无水氨在生产中没有加入固氮剂,但是通过添加CENTURO,能够提高氮肥利用率35%。此外,它专有的专利配方使得CENTURO不会腐蚀设备,减少了设备维护的成本。目前该产品已在美国和加拿大上市。
 
● Eco Agro Resources公司 NEON
2017年5月,美国专利商标局已批准Eco Agro Resources公司的三项专利-申请号14 / 553,107、14 / 689,470和13 / 890,082。这些专利保护了数百种用于稳定肥料的活性成分的可能组合,例如NBPT,DMPP,DCD,Nitrapyrin和多种溶剂,涉及到其旗下NEON产品系列,如NEON AIR,NEON SURFACE和NEON SOIL。
 
● Nico Orgo公司 N-Guard
印度Nico Orgo推出了硝化抑制剂 “N-Guard”。N-GUARD是五种不同植物油的混合物,这是一种独特的配方,有助于最大程度地提高尿素和硝酸铵等含氮肥料的氮利用效率,同时通过消除挥发性、反硝化和浸出的风险,将氮的损失降至最低。

脲酶抑制剂市场发展现状
 
尿素在施入土壤后,在土壤脲酶的作用下迅速水解生产氨气,造成氮肥的大量损失。而脲酶抑制剂就是能够抑制土壤脲酶的活性,从而减少氮挥发损失的一类物质。脲酶抑制剂主要分为无机类和有机类两大类,其中无机类主要是分子量大于50的重金属化合物,如铜、汞、银等元素的不同价态例子;有机类主要有氨基苯磺酰胺、二硫代氨基甲酸盐、羟基草氨酸盐、有机汞化合物、酚类、醌及取代醌类、磷胺类化合物及其转化物等,其中应用较为广泛的是N- 丁基硫代磷酰三胺 (NBPT) ,NBPT 在碱性土壤、通气性较好的条件下对NH3 的挥发损失抑制较好。代表性的产品如美国Koch Agronomic Services 公司的AGROTAIN®(N-丁基硫代磷酰三胺 NBPT)、德国巴斯夫公司的LIMUS(N- 丁基硫代磷酰三胺 +N- 苯基磷酰三胺 NBPT+NPPT)等。
 

类别

化合物

磷胺类

CNPT(环乙基磷酸三酰胺)、TPT(硫代磷酰三胺)、PT(磷酰三胺)、NBPT(N-丁基硫代磷酰三胺)、NBPTO(N-丁基磷酰三胺)、PPD(苯基磷酰二胺)、CHTPT(环乙基硫代磷酸三酰胺)等

酚醌类

P-苯醌、HQ(酚醌)、醌氢醌、蒽醌、菲醌、1,4-对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚、苯酚、甲苯酚、苯三酚、茶多酚等

杂环类

HACTP(六酰胺基环三磷腈)、硫代吡啶类、硫代吡唑-N-氧化物、N-卤-2咪唑艾杜烯、NN-二卤-2-咪唑艾杜烯

其它

楝树胶、腐殖酸、硼酸、汞盐、银盐、木质素、硫酸铜、硫脲、菜籽饼、茶叶、烟叶、蓖麻叶等


● 美国Koch Agronomic Services公司 AGROTAIN
® 
AGROTAIN® 系列产品核心脲酶抑制剂 NBPT(N- 丁基硫代磷酰三胺) 获得美国植物食品管理官员协会AAPFCO 认可,可以有效抑制土壤中脲酶活性从而减少因氨挥发造成的养分损失。在过去20 年中,该产品在全球使用推广面积达百万英亩,以其卓越的性价比和高效的控氮能力得到全球用户的青睐和认可。此外, AGROTAIN® 产品线还拥有多种特殊制剂的配方产品以满足客户的不同混拌和使用需求。
 
● 美国Koch Agronomic Services公司 ANVOL 
ANVOL脲酶抑制剂含有两种活性成分DUROMIDE和NBPT。通过这两种活性成分的协同作用,让ANVOL的效果更快和更长,防止因挥发造成的氮素损失,有助于种植者最大限度地提高氮的利用率,降低对环境的影响。与未经处理的尿素损失超过30%相比,ANVOL将累积氨损失降低至12%。
 
● 德国巴斯夫公司力谋士® Limus® 
该产品包含的两种活性成分N- 丁基硫代磷酰三胺(NBPT)和N- 苯基磷酰三胺(NPPT)可有效抑制土壤中各类形态结构的脲酶。因为单个有效成分并不能与所有脲酶的作用位点结合。而力谋士Limus® 中的NBPT 和NPPT 则可相互配合,有效作用于不同脲酶的结合位点,阻碍脲酶和靶标底物结合,继而达到全面抑制的效果。该双效活性成分是巴斯夫的专利技术,使用该技术的产品不论在实验室还是在世界各地的田间都取得了卓越的表现。研究表明,使用该技术后,仅需投入同类产品40% 的用量即可达到控氮目标,使用力谋士Limus® 的田块相对产量提升幅度是市场上标准脲酶抑制剂NBPT 的两倍。
 
目前,全球稳定性肥料正处于快速发展通道,新技术在不断集成创新中蓬勃发展,相应的新产品在近几年里也陆续上市。未来,各研发机构和相关企业仍将继续研发环境友好的新型抑制剂,且需要具备环保高效经济的特点。根据不同作物及地区的特点,将稳定性肥料的调控技术和增效剂的富集与促进吸收的增效技术等相结合,研发有针对性的、适合不同区域、不同作物的专用稳定性肥料。
 

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