Clasificación de fertilizantes de algas marinas, métodos de producción, estado de la industria y perspectivas de desarrollo.
Según los informes, los estándares de la industria de fertilizantes de alginato fueron redactados por el Instituto de Tecnología Química de Shanghai, el Instituto de Recursos Agrícolas y Zonificación Agrícola de la Academia China de Ciencias Agrícolas, Shandong Enbao Biotechnology Co., Ltd. y otras unidades, que estipulan las normas para fertilizantes de alginato. Términos y definiciones, requisitos, métodos de prueba, reglas de inspección, etiquetado, embalaje, transporte y almacenamiento. Es adecuado para urea recubierta de alginato producida a partir de algas marinas, urea de partículas grandes, nitrógeno, fósforo y potasio, fertilizantes mixtos que contienen parte de urea recubierta de alginato, fertilizantes compuestos de alginato y fertilizantes que contienen alginato solubles en agua. La norma estipula la fracción de masa de alginato, la tasa de inhibición de la volatilización del amoníaco y otros factores.
¿Sabes realmente qué es el fertilizante de algas?
El fertilizante de algas se refiere al biofertilizante producido mediante fermentación, método ácido-base o método de fertilizante mixto utilizando algas o extracto de algas como materia prima. Este fertilizante está claramente reconocido como producto de aplicación para agricultura orgánica en la Unión Europea IMO, ECOCERT, OMIR norteamericano, estándares JAS japoneses y especificaciones técnicas chinas de alimentos orgánicos. Tiene tres funciones principales: mejorar el suelo, mejorar la fotosíntesis de los cultivos y mejorar la resistencia al estrés de los cultivos.
Las algas son ricas en una variedad de nutrientes, que incluyen vitaminas, polisacáridos, ácido algínico, manitol, betaína, ácidos grasos altamente insaturados, antibióticos y una variedad de hormonas vegetales naturales. Las algas tienen una estructura biológica simple, que favorece el procesamiento y extracción de sustancias activas. Se han utilizado ampliamente en medicina, alimentación, agricultura y otros campos.
Hace unos años, mi país definió el fertilizante de algas como "fertilizante soluble en agua que contiene ácido algínico" en el nivel de registro de fertilizantes y formuló una norma nacional, sin embargo, debido a la falta de pruebas del producto. métodos, fue cancelado y unificado clasificado como "fertilizante orgánico soluble en agua". Los datos pertinentes de 2015 muestran que existen 44 certificados de registro para fertilizantes relacionados con algas y solo 8 para fertilizantes crudos de algas. Los indicadores técnicos incluyen materia orgánica ≥ 40%. Los otros 36 tipos son fertilizantes con fórmula de algas marinas con ácido algínico, nitrógeno, fósforo, potasio y oligoelementos como indicadores técnicos, entre los cuales el ácido algínico es uno de los indicadores técnicos ≥15%.
Clasificación de los fertilizantes de algas
La clasificación de los fertilizantes de algas en el mercado de suministros agrícolas no es uniforme. Existen varias clasificaciones comunes:
Primero, según el. proporción de nutrientes, agregue los nutrientes que necesitan las plantas y conviértalo en líquido o en polvo. Según sus funciones, se puede dividir en tipo de amplio espectro, tipo alto en nitrógeno, tipo alto en potasio, tipo resistente a las heladas, tipo resistente a enfermedades, tipo regulador del crecimiento, tipo medio y de oligoelementos, etc., y es adecuado para todos los cultivos. .
En segundo lugar, según el estado físico, se puede dividir en fertilizante de algas líquido, como fertilizante foliar líquido, fertilizante de algas sólido, como fertilizante foliar en polvo, fertilizante de algas en polvo y fertilizante de algas granular; .
En tercer lugar, según los ingredientes activos añadidos, se puede dividir en fertilizante de algas que contiene ácido húmico, fertilizante de algas que contiene aminoácidos, fertilizante de algas que contiene quitina, fertilizante de algas que contiene elementos de tierras raras, etc.
En cuarto lugar, el fertilizante de algas es un producto que se obtiene mediante la utilización directa de las algas o la extracción de residuos de sustancias activas de las algas mediante fermentación microbiana.
5. Según el método de aplicación, se divide en fertilizante foliar: utilizado para fertilización foliar y pulverización; fertilización al ras: utilizado para fertilización de raíces superficiales para remojo de semillas, aderezo de semillas y remojo de raíces; : el fertilizante de algas se utiliza para Después de diluirse en una determinada proporción y remojarse o vestirse, las semillas se pueden sembrar después de secarlas a la sombra. Al trasplantar o cortar plántulas, remoje los tallos cortados con fertilizante de algas, aplique fertilizante de algas para riego por goteo con un gotero y use fertilizante de algas granulado, en polvo o mixto como fertilizante base.
6. Fertilizante bioorgánico de algas, fertilizante compuesto orgánico e inorgánico: Qingdao Yueming Blue Sea Biotechnology Co., Ltd. es reconocido en la industria como un fertilizante bioorgánico elaborado a partir de residuos de algas sumergidas como materia prima. mediante triple fermentación biológica. Los fertilizantes compuestos bioorgánicos e inorgánicos de algas marinas de Xintianlong Group también se han utilizado ampliamente en una variedad de cultivos.
El estado de desarrollo de los fertilizantes de algas en el mundo
Actualmente, existen alrededor de 150.000 toneladas de productos de algas en el mundo cada año (FAO, 2006), con un valor económico de aproximadamente 59,93 mil millones de dólares. Sólo el 65.438+0,6% se utiliza como suplementos nutricionales y biofertilizantes para promover el crecimiento y el rendimiento de los cultivos.
Según las estadísticas del mercado de fertilizantes de algas marinas que utilizan algas marinas como principal materia prima de la prestigiosa revista "New International Agriculture" en la industria agrícola internacional, en 2012, el valor económico de los fertilizantes de algas marinas en Europa La estimación más baja es de 8 mil millones de euros, lo que representa sólo el 2% de todo el mercado de insumos agrícolas (incluidos los mercados de fertilizantes, insecticidas y esterilización). El valor económico de los fertilizantes de algas marinas en la agricultura es enorme. El mercado chino es una parte importante del mercado mundial de fertilizantes de algas marinas, y una gran cantidad de fertilizantes de algas marinas extranjeros han llegado al mercado chino de insumos agrícolas.
Francia fue la primera en solicitar una patente para productos antienfermedades con extracto de algas (también conocidos como "vacunas vegetales") en China; la noruega Elgar fue la primera empresa en obtener un certificado de registro de fertilizantes en China.
En la actualidad, las empresas de producción de fertilizantes de algas marinas de mi país están ubicadas principalmente en zonas costeras como Shandong, Jiangsu y Guangdong. Según estadísticas incompletas, actualmente hay más de 300 fabricantes de fertilizantes de algas en mi país y alrededor de 500 productos etiquetados como "fertilizantes de algas" en el mercado nacional de insumos agrícolas.
En la actualidad, hay muchos tipos de fertilizantes de algas marinas extranjeros en el mercado chino, y las marcas que son altamente reconocidas por los agricultores incluyen: Atlantis Biotechnology Co., Ltd. de Irlanda, la serie de algas KENDAL de la compañía italiana Vallaro productos de inmunidad, Seasol de Australia y Keipke de Sudáfrica, Elgar Algifert, OMAS británico y productos de la serie Canadian Acadian Seaweed Co., Ltd.
La afluencia de fertilizantes de algas marinas extranjeras al mercado chino también ha promovido el desarrollo de algas locales en China. En la actualidad, las empresas locales conocidas incluyen principalmente Shandong Enbao Biotechnology Co., Ltd., Qingdao Haijing Linghai Algae Biotechnology Group Co., Ltd., Qingdao Yueming Blue Sea Biotechnology Co., Ltd., Xintianlong Group, Beijing Li Lei, Qingdao Haida Biotecnología, Zhejiang Dongyang Lianfeng et al.
Las materias primas del fertilizante de algas
Las algas verdes, las algas rojas y las algas pardas se utilizan en la agricultura, pero las materias primas comunes de los fertilizantes de algas en el mercado son principalmente algas sumergidas, algas marinas , algas marinas y sargazo.
Las esporas de Fucoidan se distribuyen principalmente en el Atlántico Norte y en 43 países, entre ellos Irlanda, Canadá, Noruega, España, Francia y Reino Unido. La serie de fertilizantes de algas marinas promovida por las irlandesas Atlantis Biotechnology Co., Ltd. y Guangdong Shenbao Company utilizan algas de aguas irlandesas como materia prima.
Los templos Tambum se distribuyen principalmente en la costa oeste de Sudáfrica y Namibia. Las materias primas de los fertilizantes de algas marinas (como Kepke) en el mercado de productos agrícolas proceden principalmente de Sudáfrica.
Laminaria digitata y Laminaria angustifolia son las especies de algas más utilizadas en la investigación agrícola. Las algas marinas se encuentran en 49 países, incluidos Francia, Canadá, Irlanda y España. Los recursos de algas se concentran principalmente en China, Japón, Rusia y Francia.
Los recursos de sargazo se distribuyen principalmente en China, Vietnam, Indonesia y otros países que rodean el Mar de China Meridional.
“Nuestras materias primas son algas pardas frescas del mar Amarillo y de Bohai y algas sumergidas extranjeras. El ciclo de crecimiento de 6 meses y la tecnología de extracción avanzada pueden conservar el estado original de las sustancias activas de las algas”. Haijing Li Guomin, director general de Ling, enfatizó que las materias primas de alta calidad y la tecnología avanzada garantizan que el fertilizante de algas producido tenga nutrientes completos y un alto contenido de sustancias activas de algas.
Método de producción de fertilizante de algas
En la producción de fertilizante de algas, el contenido de las células de las algas se extrae mediante disrupción celular o solubilización y, al mismo tiempo, las sustancias macromoleculares se degradan en pequeños solubles y de fácil absorción. El proceso de digestión de sustancias moleculares se llama digestión de algas.
Los métodos comunes incluyen el método físico (método de trituración mecánica). Este método es respetuoso con el medio ambiente y puede retener los ingredientes activos de las algas en la mayor medida, pero requiere un equipo elevado;
químico. El método (disolventes orgánicos o productos químicos ácido-base) son actualmente los principales métodos para producir ácido algínico, que tienen un cierto efecto destructivo sobre los ingredientes activos de las algas;
Los métodos biológicos (fermentación microbiana, enzimas, etc. ) pueden retener los ingredientes activos de las algas y convertir sus moléculas grandes en moléculas pequeñas que pueden ser absorbidas directamente por los cultivos, como la fermentación directa por microorganismos, y también pueden producir ingredientes activos que son beneficiosos para los cultivos que no están incluidos en otros. Materias primas de algas, pero los requisitos técnicos son altos y el producto es estable. El sexo es difícil de controlar. Las diferentes técnicas de procesamiento son una de las diferencias principales en las diferentes funciones de los productos fertilizantes de algas, y las funciones de los fertilizantes de algas con diferentes procesos también son diferentes.
“Con la mejora continua de la tecnología de extracción, los fertilizantes de algas marinas no solo pueden mejorar la tasa de utilización de los fertilizantes químicos, sino también optimizar la estructura del suelo y resolver los trastornos fisiológicos y nutricionales de los cultivos”, dijo Fu, jefe de Shandong. Enbao Biotechnology, señaló que desde el principio, desde algas podridas hasta cenizas de algas, esencia de algas y el último fertilizante con valor agregado de ácido algínico, los fertilizantes de algas marinas no solo pueden producirse en masa y ser absorbidos por los cultivos, sino que también tienen funciones especiales. como la optimización del suelo.
Shandong Enbao Biotechnology adopta patentes de invención líderes a nivel internacional y tecnología de autólisis de la pared celular de fermentación en estado sólido para garantizar los ingredientes naturales y la actividad biológica de las sustancias activas en las algas pardas. Es rico en ácido algínico, manitol y natural. bioestimulantes y una variedad de enzimas fisiológicamente activas para los cultivos, con excelentes efectos del producto.
Debido a que las enzimas biológicas son costosas y el proceso de hidrólisis enzimática es complejo, solo unas pocas empresas nacionales pueden dominar y utilizar tecnología de hidrólisis enzimática biológica avanzada internacionalmente. Qingdao Haijingling Seaweed Biological Group Co., Ltd. (en lo sucesivo, "Haijingling") dominó y aplicó con éxito esta tecnología avanzada y se convirtió en el primer fabricante de fertilizantes de algas en China en adoptar un proceso de hidrólisis enzimática direccional a baja temperatura.
El papel del fertilizante de algas
El fertilizante de algas se ha utilizado en la agricultura durante mucho tiempo. Puede mejorar las propiedades físicas del suelo, afectar a las poblaciones microbianas de la rizosfera, promover la fotosíntesis y mejorar el estrés de los cultivos. resistencia etc.
Mejora el entorno del suelo
Las investigaciones muestran que el fertilizante de algas es rico en glucósidos de ácido poliurónico, como el ácido algínico. Las propiedades quelantes e hidrofílicas de estas sustancias activas pueden mejorar las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo, aumentando así la capacidad de retención de agua del suelo y promoviendo el crecimiento de microorganismos beneficiosos en la rizosfera.
El peso molecular del ácido algínico extraído de algas pardas como Fucus y Sargassum está entre 106,6 ~ 177,3 kDa; el alginato puede reaccionar con iones metálicos del suelo para generar compuestos de alto peso molecular, mejorando el suelo. estructura granular, ayudando así a retener la humedad del suelo. Una buena aireación del suelo puede estimular el crecimiento de las raíces de los cultivos y de los microorganismos de la rizosfera.
Mejora la fotosíntesis de los cultivos
Se ha demostrado que los extractos de algas marinas contienen betaínas como glicina betaína, 6-aminovalerato betaína y ácido aminobutírico betaína.
Las investigaciones muestran que el contenido de clorofila en las hojas de cultivo tratadas con una solución mixta de extracto de Phaeocystis y betaína en la misma concentración (la composición es la misma que la betaína en el extracto de Phaeocystis) es mayor que el del control después de aproximadamente 60 días. Se especula que el aumento del contenido de clorofila de los cultivos por el extracto de algas puede estar relacionado con su componente betaína.
Mejora de la resistencia al estrés de los cultivos
Los estreses abióticos como la sequía y las bajas temperaturas afectarán al crecimiento normal de los cultivos y reducirán sus rendimientos. Las pruebas de campo han demostrado que el extracto de algas Maxicrop puede mejorar la resistencia de los cultivos al estrés abiótico, como la resistencia al frío y la sequía. Los experimentos con fertilizantes de algas han demostrado la capacidad de estimular los cultivos para resistir el estrés abiótico, pero se desconoce el mecanismo por el cual los ingredientes activos de las algas afectan esta actividad fisiológica y metabólica de los cultivos.
También se especula que la mejora de la resistencia al estrés de los cultivos mediante fertilizantes de algas marinas puede estar relacionada con la citoquinina. Las citoquininas contrarrestan la adversidad mediante la eliminación directa, previniendo la formación de especies reactivas de oxígeno e inhibiendo la oxidación de xantina. El contenido de especies reactivas de oxígeno es uno de los indicadores de muchos estreses abióticos (como el daño por sal, los rayos ultravioleta, las temperaturas extremas, etc.). ) afecta los cultivos. Por ejemplo, el tratamiento con extracto de bentgrass rastrero puede aumentar la resistencia a la sequía del bentgrass rastrero e inducir un aumento en el contenido de superóxido dismutasa (SOD) en el cultivo.
Otros estudios han demostrado un aumento de las actividades de superóxido dismutasa, glutatión reductasa y ascorbato peroxidasa en cultivos después del uso de extractos de algas. Si los cultivos se tratan con una mezcla de extracto de algas y ácido húmico, el sistema de raíces del cultivo aumenta en un 265,438+0% ~ 68%, el contenido de vitamina E en las hojas aumenta en un 65,438+065,438+00% y la zeatina endógena nucleósido Un aumento del 38%.
El extracto de algas puede mejorar la capacidad de los cultivos para resistir el estrés biológico (enfermedades, plagas, etc.). ). El extracto de algas tiene un impacto sobre los nematodos del suelo. Después del tratamiento con extracto de algas, se reduce la tasa de infección de los nematodos de los cultivos. Los extractos de algas también se utilizan como inductores para estimular los sistemas de infección bacteriana y antifúngica del cultivo. Por ejemplo, rociar extracto de algas en las hojas reduce la infección por Phytophthora capsici; el uso de extracto de algas en el repollo también inhibe el crecimiento de Pythium terminalis. Rociar fertilizante de algas en las hojas de los manzanos reduce la cantidad de ácaros. El extracto de algas puede mejorar la capacidad de los cultivos para resistir el estrés biológico, pero aún no se ha determinado el mecanismo específico.
Las perspectivas de desarrollo de los fertilizantes de algas marinas
La investigación sobre los fertilizantes de algas marinas en mi país siempre se ha visto restringida por el bajo valor económico de los productos agrícolas nacionales, lo que da como resultado que los fertilizantes de algas nacionales sean un producto bajo. -Producto final y un producto de alta gama en la industria de recursos agrícolas Ocupado por fertilizantes de algas marinas extranjeras.
Durante décadas, el ácido algínico ha sido el principal componente del fertilizante de algas en mi país, y no han aparecido nuevos productos. La investigación de las instituciones de investigación científica se centra principalmente en la aplicación del efecto de aumento del rendimiento de los productos terminados, así como en la investigación sobre la formulación de ácido algínico y macroelementos, y rara vez implica el desarrollo de nuevos fertilizantes de algas.
En los últimos años, con el gran progreso en la investigación sobre oligosacáridos que mejoran la resistencia al estrés de los cultivos y la mejora del nivel de desarrollo económico agrícola de mi país, la investigación en profundidad sobre el cultivo de algas marinas se ha convertido en un tema candente. La investigación agrícola sobre las algas marinas ya no se centra simplemente en la aplicación de fertilizantes de algas, sino que gradualmente refina los nutrientes activos de las algas. Por ejemplo, con el apoyo de los departamentos nacionales pertinentes, muchas instituciones de investigación nacionales han establecido conjuntamente un banco de oligosacáridos de algas para perfeccionar la aplicación de los oligosacáridos de algas en la agricultura y crear un nuevo punto de crecimiento económico para la agricultura de algas.
En agricultura, sólo existen cuatro recursos comerciales de algas. Las regiones tropicales, subtropicales y templadas cálidas de mi país tienen abundantes recursos de algas, pero sólo se ha desarrollado y utilizado el sargazo. Por lo tanto, la selección de nuevas variedades agrícolas de algas con características chinas y la formación de una nueva cadena de productos harán que la industria de fertilizantes de algas de China sea extremadamente competitiva en la industria bioestratégica agrícola internacional.
Al mismo tiempo, debido a la falta de estándares nacionales unificados para la producción de fertilizantes de algas, la calidad de los fertilizantes de algas producidos por diferentes fabricantes utilizando diferentes materias primas y técnicas de procesamiento de algas también es muy diferente. es pequeño, el umbral de la industria es bajo y la calidad del producto es desigual. Mediante la formulación e implementación de estándares, estandarizaremos el orden del mercado, guiaremos las actualizaciones del consumo y promoveremos la industria de fertilizantes de algas marinas al nivel medio a alto. Zhao, secretario general del Comité Profesional de Nuevos Fertilizantes de la Sociedad China de Nutrición Vegetal, analizó que la implementación formal de los estándares de la industria no solo llena el vacío en los estándares de la industria de fertilizantes de algas de mi país, sino que también promueve en gran medida el desarrollo saludable de los fertilizantes de algas de mi país. industria.