A medida que la agricultura mundial avanza rápidamente, la industria de fertilizantes juega un papel crucial en la garantía de la seguridad alimentaria. Sin embargo, los problemas de los altos insumos y la baja eficiencia de los fertilizantes tradicionales continúan afectando a los agricultores y las empresas agrícolas. La aplicación de polímeros súper absorbentes (SAP) ofrece una solución innovadora para el mercado de fertilizantes, mejorando significativamente la utilización de nutrientes a través de sus capacidades únicas de absorción y retención de agua, posicionándolo como un actor vital en el futuro mercado agrícola.
Desde 2023, se ha valorado el mercado mundial de fertilizantes en aproximadamente $200 mil millones, con una tasa de crecimiento compuesto anual esperada del 4.5% en los próximos años. El crecimiento de la población mundial impulsa la demanda de alimentos, particularmente en mercados emergentes como África y América Latina. Asia, especialmente China e India, son los mayores consumidores de fertilizantes, lo que representa el 60% del mercado global.
Sin embargo, la industria de fertilizantes aún enfrenta varios desafíos centrales:
Tasas de utilización bajas: la utilización efectiva de fertilizantes químicos tradicionales suele ser solo de 30% 50%, lo que lleva a una pérdida significativa de nutrientes para el Medio Ambiente y provoca la contaminación del agua y la degradación del suelo.
La escasez de recursos y la volatilidad de los precios: las fluctuaciones en los precios de materias primas como el nitrógeno, el fósforo y el potasio añaden incertidumbre a la producción agrícola.
Aumento de las presiones ambientales: Con la creciente conciencia ambiental global, los problemas ecológicos causados por el uso excesivo de fertilizantes químicos han llevado a los gobiernos a implementar políticas de uso de fertilizantes más estrictas.
En respuesta, varios países han introducido nuevas políticas y regulaciones:
Unión Europea: Hacer cumplir estrictas regulaciones de uso de fertilizantes químicos, promoviendo el crecimiento de fertilizantes orgánicos y ecológicos.
EE. UU.: La EPA está estudiando nuevos estándares de fertilizantes para reducir la contaminación agrícola.
India: Los subsidios gubernamentales para los fertilizantes de nitrógeno y fósforo los hacen más competitivos en el mercado.
China: Avanzando en la "Acción de crecimiento cero de los fertilizantes químicos", fomentando el uso de fertilizantes orgánicos y técnicas de fertilización reducida.
Por otro lado, los ensayos y aplicaciones de SAP en el sector de fertilizantes son cada vez más importantes.
SAP, conocido por sus excelentes capacidades de absorción y retención de agua, se está introduciendo gradualmente en el mercado de fertilizantes. Absorbe y bloquea la humedad del suelo, liberándola lentamente cerca de los sistemas de raíces, no solo mejorando la retención de humedad del suelo, sino también retrasando la pérdida de nutrientes.
Métodos de aplicación y características:
Aplicación mezclada: SAP generalmente se mezcla con fertilizantes, utilizando su poderosa capacidad de absorción de agua para absorber la humedad cuando es abundante y liberarla lentamente durante las sequías, manteniendo la actividad de fertilizantes a largo plazo y mejorando la utilización de nutrientes. SAP también se puede mezclar durante el proceso de granulación de fertilizantes, produciendo nuevos tipos de fertilizantes con altas capacidades de absorción, retención y liberación lenta de agua.
Acción de liberación lenta: A diferencia de los fertilizantes de liberación lenta controlados químicamente, SAP retrasa la pérdida de nutrientes a través de un proceso físico de liberación lenta al absorber y liberar agua.
Mejora del suelo: en desiertos o suelos estériles, SAP mezclado con fertilizantes puede mejorar eficazmente la estructura del suelo, mejorando su capacidad de retención de humedad y nutrientes.
La ventaja más significativa de los fertilizantes SAP es su desempeño en áreas propensas a la sequía y en cultivos de alta demanda de agua, lo que reduce significativamente las necesidades de riego y la pérdida de fertilizantes. especialmente adecuado para regiones con escasez de agua que practican una agricultura que ahorra agua.
En términos de funcionalidad de liberación lenta, los fertilizantes mezclados SAP y los fertilizantes tradicionales de liberación lenta tienen sus respectivas ventajas y desventajas:
Fertilizantes mezclados SAP:
Ventajas: depende de Las propiedades absorbentes de agua para regular automáticamente la liberación de nutrientes en función de las condiciones de humedad ambiental. Adecuado para áreas secas, desertificadas y con estrés hídrico. Puede reducir la frecuencia de riego, ahorrando recursos hídricos, especialmente beneficiosos en regiones con escasez de agua.
Desventajas: la absorción de agua y la liberación de nutrientes de SAP dependen de la humedad ambiental; si la humedad del suelo es tLos efectos bajos y de liberación lenta pueden ser limitados. En entornos específicos, se necesita más investigación sobre la degradabilidad de los materiales de SAP para garantizar que no causen impactos ambientales a largo plazo.
Fertilizantes tradicionales de liberación lenta:
Ventajas: La tasa de liberación de nutrientes se puede controlar mediante técnicas de recubrimiento químico o modificación, independientemente de la humedad, adecuadas para la agricultura intensiva a gran escala. Los ciclos de liberación están diseñados con precisión para satisfacer las demandas de nutrientes de los cultivos.
Desventajas: mayores costos de producción y algunos recubrimientos de fertilizantes de liberación lenta no son degradables, lo que podría causar contaminación ambiental. En sequía extrema o escasez de agua, la eficiencia de liberación de nutrientes de los fertilizantes de liberación lenta puede disminuir.
Polímero superabsorbenteLos fertilizantes demuestran un alto potencial en múltiples escenarios agrícolas, especialmente en áreas con escasez de agua y propensas a la sequía, y en el cultivo de cultivos de alto valor. El hidrogel de suelo SAP de Qingdao SOCO ha visto muchos casos exitosos en aplicaciones de fertilizantes, lo que confirma las perspectivas prometedoras de la aplicación de SAP.
Escenarios típicos de aplicación:
Agricultura en regiones secas: en áreas secas como Oriente Medio y África, los fertilizantes SAP reducen la pérdida de agua y mejoran la tolerancia a la sequía de cultivos. Por ejemplo, en algunas regiones áridas de Sudáfrica, la aplicación de fertilizantes SAP ha aumentado significativamente los rendimientos de maíz y trigo.
Cultivos hortícolas: En California, EE. UU., Los árboles frutales que utilizan fertilizantes mixtos SAP han mostrado una mayor resistencia a la sequía y mayores rendimientos de frutas.
Mejora del suelo y restauración ecológica: En Australia, los fertilizantes SAP se utilizan para restaurar los pastizales y bosques degradados mejorando la retención de agua del suelo, lo que promueve significativamente los esfuerzos de restauración ecológica.
Tendencias futuras y oportunidades
Con los continuos avances en la tecnología SAP, mejorando su retención de agua, biodegradabilidad y tolerancia a la sal, sus escenarios de aplicación en el campo de los fertilizantes se están expandiendo. A nivel mundial, especialmente en áreas propensas a la sequía y países con estrés hídrico agrícola, la demanda del mercado de fertilizantes SAP sigue aumentando. El "14 ° Plan Quinquenal" de China propone explícitamente promover la agricultura de ahorro de agua, alineándose perfectamente con la aplicación de SAP.
La APLICACIÓN DE SAP trae soluciones innovadoras a la industria de fertilizantes, mejorando la retención de agua del suelo, extendiendo la eficacia de los nutrientes y mejorando la utilización de fertilizantes. Los fertilizantes SAP no solo satisfacen las demandas agrícolas modernas de conservación de recursos, sino que también brindan soluciones prácticas de producción agrícola para regiones áridas y propensas a la sequía. A medida que la tecnología progresa y la educación de mercado se generaliza, las perspectivas de desarrollo futuro de los fertilizantes SAP son amplias, preparadas para ocupar una posición significativa en el mercado agrícola mundial.