ケイ素肥料業界と市場
I. 業界の背景
ケイ素は植物にとって必須の元素です
ケイ素元素は、窒素、リン、カリウムに次ぐ第4の植物栄養元素として国際土壌学会によって確認されています。「ハイブリッドライスの父」であり、中国工程院の学者である袁隆平氏は、ハイブリッドライスの増産におけるケイ素肥料の役割を十分に認めました。国家科学技術部の専門家は、信陽地区の視察中に次のように指摘しました。「ハイブリッドライスの普及がわが国で最初の緑の革命を引き起こしたとすれば、ケイ素肥料の普及は間違いなく、わが国のイネ、さらにはすべての作物にとって2回目の緑の革命を引き起こすでしょう」。「高品質を伴わない高収量、高収量を伴わない高品質」は、わが国の作物栽培を悩ませてきた問題です。専門家は、施肥レベルの向上に伴い、大量の化学肥料の投入にはケイ素肥料を伴う必要があり、「窒素、リン、カリウム+ケイ素」の科学的にバランスの取れた施肥によって、高品質と高収量の効果を達成できると指摘しました。ケイ素肥料が作物の品質特性を変える能力は、世界中の土壌・肥料界や植物栄養界の注目も集めています。
肥料の特性という点では、ケイ素肥料は一種の品質肥料、健康肥料、植物成長調整肥料に属し、通常の化学肥料と微量元素肥料の両方の利点を持っています。植物の成長に必要な有益な元素として、ケイ素は、特にケイ素を好む植物に栄養素を供給するための肥料として使用できます。また、土壌の性質を改善するための土壌改良剤としても使用できます。さらに、ケイ素には病気の予防、害虫の予防、毒性の低減という機能もあります。無毒、無臭、劣化せず、失われにくく、環境に優しく無公害であるという利点があります。現代農業にとって、環境に優しく、高効率で高品質な肥料の第一の選択肢です。作物に対するケイ素肥料の主な効果は次のとおりです。
(1) 収量の増加：ケイ素は作物の光合成を促進し、葉のクロロフィル含有量を増やし、茎と葉を直立させ、有機物の蓄積を促進するのに役立ちます。
(2) 倒伏耐性：ケイ素肥料は作物の茎の機械的強度を高め、茎を直立させることができ、密植に役立ちます。
(3) 耐性の向上：作物がケイ素を吸収した後、植物の表面と内部にケイ化細胞を形成し、茎と葉の表層の細胞壁を厚くし、クチクラを増やし、強固な保護層を形成するため、昆虫が噛みにくくなり、細菌が侵入しにくくなります。
(4) ケイ素肥料は作物内部の通気性を高め、根腐れや早老を防ぐことができ、イネの根腐れ病の予防と防除に大きな効果があります。
(5) ケイ素肥料は、葉の気孔の開閉を効果的に調節し、水分の蒸散を抑制し、干ばつ耐性、乾燥熱風耐性、耐寒性、低温耐性などの作物のストレス耐性を高めることができます。
(6) ケイ素肥料は作物の花粉の活力を高めることができます。開花期にケイ素肥料を施用すると、結実率を大幅に向上させることができます。
(7) ケイ素肥料は、土壌中のリン酸肥料の固定を減らし、土壌中のPを活性化して根によるPの吸収を促進し、リン酸肥料の利用率を向上させることができます。同時に、CaとMgの吸収と利用を強化し、作物によるN、P、Kなどのさまざまな栄養素のバランスの取れた吸収をうまく調節することができ、植物成長調整肥料として使用できます。
(8) ケイ素肥料は健康肥料であり、有益な微生物を活性化し、土壌構造を改善し、土壌酸性度を下げ、土壌塩基を増やし、有機肥料の分解を促進し、土壌病原菌を抑制し、連作に抵抗し、重金属汚染を減らすことができます（たとえば、プラスチックハウスで3年以上連続して植え付けると、カビなどの土壌伝染性病原菌が蓄積し、果物や野菜の収量と品質に深刻な影響を与えます。ケイ素肥料を施用すると、カビの生存と繁殖を効果的に防ぐことができます）。
(9) ケイ素肥料は品質肥料であり、農産物の品質を大幅に向上させ、果実のひび割れ、果実の収縮、変形果実を効果的に防ぎ、果実の硬度を高め、果実の形を正しくし、着色を良くし、味を良くし、商品を良くし、貯蔵と輸送に耐え、鮮度保持期間を延ばすことができます。
ケイ素肥料の発展の歴史
早くも1926年には、アメリカの農業研究者が、ケイ素がイネの良好な成長に不可欠な元素であると指摘しました。その後、ドイツとアメリカは相次いでスラグを使用して、散布用のケイ素肥料を開発しました。1930年、日本の専門家はイネのケイ素栄養に関する研究を開始しました。特に第二次世界大戦後、食糧難を解決するために、科学者は単位面積当たりのイネの収量を増やすためにさまざまな技術を採用し、ケイ素がイネの成長に重要な役割を果たしていることを発見しました。1954年、産業廃棄物の残渣を使用して新しいタイプの肥料であるケイ素肥料の生産と使用を開始し、同時にイネとケイ素の関係が研究されました。1955年、日本政府は「肥料法」という形でケイ素肥料を新しいタイプの肥料として正式に承認し、ケイ素肥料の適用の先例を作りました。1957年に日本ケイ素肥料協会が設立されました。1960年、日本は土壌有効ケイ素の臨界指数を決定しました。1965年、日本は初めて破砕してふるいにかけたスラグを使用して、商業用ケイ素肥料の形で市場に参入しました。それ以来、スラグケイ素肥料の適用が普及し、目覚ましい成果が得られました。1972年、日本電力会社はカルシウム強化フライアッシュケイ素肥料を開発し、ケイ素肥料生産の新しい道を開きました。日本のケイ素使用量は年間135万トン以上であり、30以上のケイ素肥料工場があり、年間総生産量は100万トン以上です。主に製錬スラグ（主に製鉄高炉スラグを使用してケイ素肥料を生産）を使用しています。その後、韓国、フィリピン、インド、スリランカ、東南アジアのタイ、わが国の台湾地域も、日本と北朝鮮からケイ素肥料の生産技術を相次いで導入し、急速に普及しました。同時に、窒素、リン、カリウム肥料とケイ素肥料の配合施肥技術も積極的に研究・普及され、目覚ましい成果が得られました。
わが国のケイ素肥料の発展は比較的遅かったです。ケイ素肥料の研究は1970年代半ばに始まったばかりで、土壌中のケイ素の形態と利用可能性、およびケイ素肥料の効果に重点が置かれていました。1980年代初頭までには、屋内および小規模な適用しかありませんでした。1990年代に入ると、わが国のケイ素肥料の生産と適用は急速に発展し始め、年間20万トンのケイ素肥料を生産できる大連西林索科工貿有限公司など、中小規模のケイ素肥料企業が多数出現しました。広西リン酸塩化学工場、貴州リン酸塩工場、南京化学工業会社などの工場は、主に黄リンスラグを原料としてケイ素肥料を生産しています。江西高安化学肥料工場と遼寧新金県化学工場は、ガス製造用石炭ブリケットを使用してケイ素肥料を生産しています。1980年代後半、河南省科学院の信陽ケイ素肥料工場は、製鉄高炉スラグを原料としてケイ素肥料を生産し、成功を収めました。その後、省内の原陽、南陽、平頂山、三門峡などに多数の小型ケイ素肥料工場が建設されました。雲南省は1988年にケイ素肥料の開発と研究を開始し、同年に省科学技術委員会の「スパークプログラム」プロジェクトとしてリストされ、その後1990年に国家科学技術委員会の「スパークプログラム」プロジェクトとしてリストされました。1989年、ケイ素肥料実験生産工場である昆林多元素肥料工場が建設されました。近年、ケイ素肥料は全国的にますます注目を集めており、湖南、湖北、江蘇のケイ素肥料の年間生産量も10万トンを超えています。河北、山東、遼寧、浙江、広西、海南などの場所にも多数のケイ素肥料工場が建設されています。しかし、ケイ素肥料市場におけるわが国の年間需要3000万〜5000万トンと比較すると、ケイ素肥料の生産には依然として大きなギャップと発展の余地があります。
1999年9月、米国農務省はフロリダで最初の「ケイ素と農業」国際学術シンポジウムを開催し、ケイ素肥料が世界の農業および肥料業界から注目を集めていることを示しました。2000年に農業部が実施した耕地肥沃度調査と品質評価作業では、調査範囲に土壌有効ケイ素が初めてリストされました。2000年、黄河出版社は80万字の論文集「中国のケイ素栄養研究とケイ素肥料の適用」を出版し、全国に配布しました。2001年、国家科学技術部のスパークプログラムのトレーニング教材として、「ケイ素肥料とケイ素肥料技術」が出版されました。国家科学技術部が発表した新しい国家主要科学技術成果促進プロジェクトのバッチでは、ケイ素肥料がリストのトップになりました。国家土壌試験フォーミュラは、二酸化ケイ素が不足しているかどうかを技術基準にしました。2004年6月1日、農業部は中国農業科学院土壌肥料研究所およびその他のユニットによって完成されたケイ素肥料業界標準NY/T797-2004を公布しました。これは、長年の研究、実験、普及を経て、ケイ素肥料が21世紀の中国における新しいタイプの肥料になったことを示しています。
II. 市場分析
市場需要
わが国は深刻なケイ素欠乏国であり、わが国のケイ素欠乏土壌は総耕地面積の50％〜80％を占めています。福建省を例にとると、亜熱帯の生物気候条件に位置しています。脱ケイ素とアルミニウム濃縮、生物濃縮の2つのプロセスの作用下で形成された土壌は、風化によって生成されたケイ酸とその塩基が大量に溶脱します。耕作地土壌中のSiO2の質量分率は30％〜70％ですが、有効ケイ素含有量は非常に低くなります。さらに、福建省はケイ素を消費する作物（イネやその他のイネ科作物、根菜類）を長期間植えている省であり、年間のケイ素需要が大きくなっています。福建省農業科学院による179の土壌サンプルの分析結果によると、福建省の土壌の有効ケイ素（SiO2）の平均質量分率は（8.05±1.72）mg /（100g）です。有効ケイ素の質量分率が5mg /（100g）未満のものが41.9％、5〜10mg /（100g）のものが37.4％を占める一方、臨界値の10mg /（100g）を超えるものは20.7％にすぎず、つまり10mg /（100g）未満（ケイ素欠乏）が79.3％を占めています。
浙江省の耕地面積は171.5×10^4 hm2（水田142.6×10^4 hm2、乾燥地28.9×10^4 hm2を含む）であり、ケイ素欠乏耕地面積は73％にも達します。江蘇省土壌肥料ステーションが提供したデータによると、江蘇省の土壌中の有効ケイ素は年々1.2〜6.4 mg / kgの割合で減少しており、ケイ素欠乏地域は年々拡大しています。
土壌のケイ素欠乏はほぼ避けられない結果であり、主な理由は次のとおりです。
(1) 作物は毎年土壌から大量の有効ケイ素を奪います。他の栄養素と同様に、土壌中のケイ素も生物学的小循環を受けますが、ケイ素循環は不均衡な循環です。植物は、土壌溶液中のメタケイ酸の形でのみケイ素を吸収できます。植物体に入った後、脱水され、植物組織に沈着してオパールを形成します。植物が枯れた後、ケイ素はオパールの形で土壌に戻ります。オパールは有機物ではなく、水に溶けない非晶質二酸化ケイ素です。土壌中に大量に存在する二酸化ケイ素と同様に、植物が吸収できる微量のケイ素を放出するには、数年間の土壌風化が必要です。すべてのわらを畑に戻したとしても、良性の循環に入ることはできません。
(2) 母材の供給源が異なり、土壌の有効ケイ素含有量も大きく異なります。赤い砂岩、花崗岩、片麻岩、丘陵の黄土母材から発達した水田土壌では、有効ケイ素含有量は一般に約80mg / kgであり、ケイ素欠乏は深刻です。川、湖、浅海の沖積母材から発達した土壌は、ほとんどが100〜150 mg / kgであり、中程度の含有量です。
(3) 酸性および弱酸性土壌の土壌形成過程では、強い溶脱-堆積により、土壌の深さが増すにつれて土壌の有効ケイ素含有量が増加します。集積層（通常60cm未満に現れる）は、耕作層の2倍以上です。表層土壌の鉄の遊離度は40％〜60％と高く、酸性土壌における脱ケイ素と鉄濃縮の現象は深刻です。
(4) 炭酸カルシウム含有量の高い石灰質土壌では、ほとんどの有効ケイ素が不活性なケイ素-カルシウム化合物の形で存在しており、加水分解しにくく、作物が吸収して利用するために供給するのは容易ではありません。
(5) ケイ素は土壌中に分子状態で存在し、帯電も解離もしておらず、水洗により溶脱しやすいです。古い稲作地域の水没時間は長く、土壌中の可溶性ケイ酸は徐々に溶脱して失われます。特に傾斜地では、ケイ素の損失がより深刻です。
ケイ素肥料の市場容量
わが国の多年生イネの作付面積は4.5億ムーであり、耕作地の50％以上がケイ素欠乏です（浙江省のケイ素欠乏度は70％に達します）。1ムーあたり年間55kgのケイ素を補給する必要があることに基づいて計算すると（固体ケイ素肥料、以下同じ）、ケイ素肥料の年間需要は2500万トンです。国は、綿花、落花生、トウモロコシなどの作物を2000万ムー永続的に植えています。50kgのケイ素肥料の使用に基づいて計算すると、年間需要は1000万トン近くになります。これから、国内のケイ素肥料の年間需要は3500万トン、または水溶性ケイ素肥料150万トンと推定されます。
現在、中国のスラグケイ素肥料の年間生産量は約100万トンであり、市場需要の3％しか満たすことができません。しかし、スラグ型ケイ素肥料自体の欠陥がその産業発展を制限しており、水溶性ケイ素肥料に巨大な市場開発スペースと比較的緩い市場競争環境を残しています。
市場競争
現在、農業生産で使用されるケイ素肥料は、原材料と有効ケイ素含有量に応じて、高効率ケイ素肥料とスラグケイ素肥料の2つのカテゴリに大別できます。高効率ケイ素肥料：水ガラスまたは石英砂と炭酸ナトリウムから生成されます。主成分はケイ酸ナトリウムとメタケイ酸ナトリウムの混合物で、水溶性であり、有効ケイ素の質量分率は55％〜60％に達する可能性があります。スラグケイ素肥料：主に鉄鋼スラグや炉フライアッシュなどの産業廃棄物から生産されるケイ素肥料を指し、ほとんどがクエン酸可溶性であり、有効ケイ素の質量分率は約10％に達する可能性があります。水溶性ケイ素肥料：主にケイ酸ナトリウムとケイ酸カリウムで、有効ケイ素含有量が高く、効果が速いですが、土壌に施用した後に溶脱しやすく、肥料効果は短いです。クエン酸可溶性ケイ素肥料：主にケイ酸カルシウムで、有効ケイ素含有量が低く、効果が遅れます。土壌に施用した後、ケイ素はゆっくりと放出され、肥料効果は長いです。たとえば、メタケイ酸カルシウムの施用量は1.5t / haで、その残留効果は4年以上に達する可能性があります。
高効率ケイ素肥料
8月20日現在、農業部から肥料登録証を取得した新しいケイ素肥料は16種類あります。そのうち12種類は液体ケイ素肥料、4種類は固体です。 12種類の液体ケイ素肥料のうち、2種類はナノケイ素肥料とラベル付けされています。（1）Shanghai Lvyouyou Chemical Co., Ltd.が製造した「Zhongwangsuogui」ブランドの110g / Lナノケイ素肥料。同社は2009年に設立され、登録資本金は10万で、株主はLiang Longhua（13952150592）とZhu Jingqiです。（2）Shenzhen Batian Ecological Engineering Co., Ltd.が製造した「Batian Zhongfen」水溶性ナノケイ素肥料。Batian Shares（証券コード：002170）は1989年に設立された深センの上場企業であり、肥料業界で高い知名度と実力を持っています。
Changshu Lufu New Fertilizer R&D Co., Ltd.は、ケイ素肥料の開発を専門とする会社です。同社は2009年に設立され、技術サポートは南京農業大学のケイ素肥料の専門家であるMa Tongsheng教授です。商工登録情報は、ベンチャーキャピタルのChangshu Guofa Venture Capital Co., Ltd.を導入したことを示しています。
米国のYuma「Return」は、China Agricultural Materials Groupが国内代理店として代理を務めています。China Agricultural Groupはこの製品について長期的な実験、デモンストレーション、プロモーションを実施し、2012年に浙江市場に参入しましたが、コストが高く、ディーラーの利益が低く、農家がまだ使用習慣を形成していないという事実のため、市場で広く販売されていません。
さらに、業界に参入している他の有名な企業には、Anhui Liuguo Chemical（証券コード600470）（「Qinqin」ブランドの固体即席ケイ素肥料）とBeijing Yanhua Yongle（40％複合ケイ素水溶性顆粒）があります。
スラグケイ素肥料の製造プロセスは2つあります：
(1) 混合法 ケイ素肥料またはケイ素肥料の原料を窒素、リン、カリウム肥料と混合し、粉砕し、造粒して複合肥料を作ります。微量元素、希土類元素なども追加できます。混合法の製造プロセスは単純でエネルギー消費量は低いですが、有効ケイ素含有量の増加が明らかではないという一般的な問題があります。
(2) 化学合成法
ケイ素肥料の原料、フラックス剤、添加剤を一定の割合で混合し、高温で
公開日: 2024年11月22日 · 更新日: 2026年1月14日
