养分利用效率提高至80%,ICL控释新材料技术瞄准高价值蔬果及观赏领域进军

技术商业化亮点 ICL Group肥料控释技术

核心技术价值

ICL Group将生物基新材料运用于农业化肥领域,打造肥料的缓释控释新方案,开发出可快速生物降解的释放技术eqo.x, 是市场上首个为尿素提供控释肥料的涂层技术

产业痛点锚定

1)不合理施肥和过量施肥导致大量化肥元素通过挥发、淋失、硝化及反硝化等方式进入大气和水体,从而使农田养分流失、水体污染等环境问题不断加剧

2)全球化肥施用量不断攀升,但粮食的增产却与化肥施用量增加不同步,化肥的利用效率低下,造成资源浪费,经济成本增加的同时,对粮食的稳产高产造成阻碍

应用场景选择

ICL Group集团的控释肥技术与产品主要面向蔬菜水果等特色农业,和草坪及装饰等户外观赏和草坪管理等的应用领域,面向高价值农作物种植者、运动场所草坪管理商等终端用户

市场探索进程

目前ICL Group已在荷兰、美国、巴西等国家建立缓释肥生产基地,与亚洲高尔夫产业联合会、中国云南云天化等产业链上下游企业建立合作联系

国内借鉴意义

该公司所带来的启发在于其在技术研发过程当中不断“求变”的态度,重视自身技术的持续迭代创新,以满足目标市场用户不断变化的需求

肥料是农业生产重要的物质基础,但目前肥料的使用存在施用方式不科学、施用量不合理和利用率低下等问题,造成资源与经济等损失,给环境带来严重污染。控释肥料(CRF)是施用后含有的养分离子能缓慢地被作物吸收与利用、 肥效比普通速效肥更长的一类肥料,给大田作物、蔬菜水果特色农业、草坪花卉园艺作物的高质量、高效种植带来重要价值。

图源:ICL Group官网

近日,特种矿产企业ICL Group推出了可快速生物降解的释放技术eqo.x,该技术通过涂层实现,能够减少养分流失并将养分利用效率 (NUE) 提高至80%,eqo.x是市场上首个为尿素提供控释肥料涂层的产品。

ICL Group的eqo.x控释技术在未来将被运用于其已有的控释肥产品当中,包括Agromaster、Agrocote等。但由于资料有限,知耕对ICL Group应用成熟的几项已有控释技术进行分享。

不断创新求变的控释技术研发

在公司对控释技术的持续投入下,到目前,ICL Group已主要开发出E-MAX ReleasePloy-S ReleaseResin Release三项肥料控释技术:

图源:ICL Group官网

■ E-MAX Release

1) 工作原理

E-MAX控释技术是一种聚合物涂层,营养的释放基于水分和温度,使控释肥料的寿命时长具有可预测性。包裹在包膜内的养分在土壤温度的影响下,水分透过半透明的E-MAX薄膜,溶解养分核心,通过水分吸收和养分溶解,包衣内产生渗透压,在渗透压的作用下,养分通过膜上的微孔释放到土壤中,养分释放完全之后,包衣将会破裂降解,对环境不产生危害。

2) 技术优势

· E-MAX有助于减少浸出、挥发和其他形式的养分损失,而由于营养物质的最佳有效利用,也降低了使用者的投入成本

· 涂料的轻薄重量允许更高的营养比例,从而可以降低施用率和频率

· 涂层耐久性的增强允许种植者通过不同的应用方法进行施用

图源:ICL Group官网

■ Ploy-S Release

1) 工作原理

Poly-S控释技术是一种基于硫的涂层,可与土壤和水中的微生物发生反应,且不受温度影响。其工作原理为,水分渗透涂层,溶解营养核心后,细菌将硫转化为硫酸盐,营养液开始释放随着土壤温度的升高,营养液通过Poly-S涂层释放,充分释放养分,只剩下少量的硫涂层并开始腐烂。

2) 技术优势

· Poly-S涂层技术使得氮营养成分更少地暴露在土壤或大气环境中,使得养分利用效率最大化,节省投入成本

· 硫涂层成分增加了缓释肥产品的营养价值,以提高作物产量和质量

图源:ICL Group官网

■ Resin Release

1) 工作原理

通过保护性树脂涂层控制的营养释放是由土壤温度开启和调节的,水蒸气在穿透颗粒后,颗粒中的成分被溶解且逐渐释放。

2)技术优势

· 树脂涂层技术结合氮磷钾营养元素的同时释放,提升营养成分的混合和肥料使用的耐用性

· 营养释放时间由温度调节,具备可控性和一致性

· 包含该技术的产品可以在行间或作物种植坑中应用,从而实现利用率的最大化

控释肥业务布局瞄准高价值细分农业市场

■ 主要面向市场

ICL Group的控释肥料产品主要面向特色农业草坪与装饰两大市场开展业务:

图源:ICL Group官网

1)特色农业

特色农业市场通常包括高价值的农作物,如水果蔬菜。随着中国和印度等新兴市场的特色农业对滴灌系统使用的增加,提高生产力、改善和平衡植物营养需求的扩大,同时由于所具备的环境和经济优势,控释肥料的使用正在不断增长。

图源:ICL Group官网

2)草坪和装饰

对于草坪和装饰的目标市场,ICL Group主要聚焦于观赏园艺草坪景观两大细分领域。其中在观赏园艺领域,主要由户外观赏植物盆栽温室植物的种植者组成,种植者需要利用高质量施肥解决方案来种植出满足终端用户要求的高质量植物。而在草坪景观市场,面向的用户群体主要包括高尔夫球场果岭和运动场地管理商草坪服务提供商园丁等,这些用户群需要投入高质量的控释肥料以保证草坪的高质量。

总体而言,肥料控释技术作为一项新兴技术,在农业种植中的应用已经得到证实和认可,但由于控释肥仍存在研究、价格等多方面的问题,现阶段控释肥产品主要应用于草坪、花卉、果蔬等高价值园艺作物种植市场当中。

■ 产品布局

ICL Group旗下拥有多个系列的控释肥产品,包括Agroblen、Agromaster、Agrocote等。其中,Osmocote是世界各地观赏植物种植者使用最多的控释肥料,该品牌以提供高质量的观赏植物而闻名。

知耕Tech

商业成熟度CML评估模型

在肥料控释技术上,ICL Group利用基于不同的聚合物开发了多项控释涂层技术,并于近期开创出可快速生物降解的、市场上首个为尿素提供控释肥料涂层的释放技术eqo.x。在该项技术创新中,值得被留意的是,各种新材料的出现使得农业与新材料产生了越来越多的交叉融汇,给行业中的参与者注入更多创新的可能。而更深入的,基于生物的新材料与农业的碰撞,更是给这个行业带来更多降本增效空间,同时也让环境生态、行业生态的可持续发展变得更为可行。此外,对于农业未来精准化精细化的发展而言,肥料的缓控释技术也将是一个不容忽视的机遇点所在。

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