农业接种剂:创新驱动下化肥与农药的潜在替代品或补充品,北美展现高需求
農業接種劑是一種含有有益微生物的產品,被認為是″微觀動力源″,專門用于促進植物生長和提高作物產量。這些微生物通常包括細菌、真菌或放線菌,它們被施用于植物根部或土壤中,以增強植物營養吸收能力、提高抗逆性、促進根系發育,并改善土壤健康。農業接種劑市場可以按微生物類型(如細菌、真菌、放線菌)、應用作物類型(谷物、油料作物、蔬菜等)、應用方式(種子處理、土壤處理、葉面噴施)、功能(固氮、解磷解鉀、生物控制等)、地域市場(北美、南美、歐洲、亞太、中東和非洲)及技術與制劑形式(粉末、液體、顆粒、膠囊/包衣)進行細分。2022年全球農業接種劑市場的估計價值為6.073億美元,2027年預計將達到9.068億美元,年均增長率為8.3%。
盡管目前農業接種劑市場在全球農業投入品行業中所占比例較小,但由于發達國家對可持續農業實踐的需求日益增加,該市場已獲得顯著擴展。隨著可持續農業和環境安全意識的提升,及對有機食品需求的增長,農業接種劑的應用領域正逐漸擴大。農業接種劑的主要制造商也在產品開發方面加大了研發投入,如開發兼容生物和化學成分的組合,這些努力預計將在未來五年內推動農業接種劑市場的進一步增長。
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農業接種劑挑戰?
改善產品效果的封裝技術
商業化植物促生微生物(PGPM)在非生物環境條件下的生存面臨著嚴重挑戰。因此,在聚合物上使用的封裝技術已被證明是一種成功的替代方案。例如,孢子形成細菌過程的生物封裝提高了孢子對環境因素的抵抗力。像通過聚合物封裝木霉菌和綠僵菌等真菌,成功促進了赤豆、生菜和馬鈴薯的生長。在實際應用過程中,則需要根據具體需求和微生物類型,采用不同的生物封裝方法,包括所選材料或聚合物以及膠囊的尺寸。
用戶認知不足和產品作用周期長
一方面,農民對農業接種劑的認知普遍較低,對其在可持續增產方面的效用了解不足。在多數地區如印度、南非和中東等發展中國家和欠發達國家,農民認為農業接種劑的效果相比化肥顯現較慢,農民往往不愿冒生產力下降的風險。另一方面,盡管微生物接種劑的成功率較高,但其最佳效果往往需要大量使用。此外,PGPM的高選擇性和針對性在不同田間條件下可能導致產生不同的效果和質量差異。因此,接種劑的低認知度和效果緩慢是農民在使用過程中面臨的主要問題。
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農業接種劑需求
高價值作物需求為接種劑拓展增量市場
隨著農民對接種劑長期經濟效益的認知提升,接種劑作為可持續農業實踐的一部分,將展現出廣闊的發展前景。目前的農業接種劑企業專注于技術創新,致力于研發更高效的菌株,并與精準農業結合,以實現最佳應用效果。專門針對高價值作物,如為大豆設計的接種劑市場也有望顯著擴展。在全球范圍內,大豆是接種劑需求量最大的作物,主要依賴根瘤菌屬(Bradyrhizobium)細菌的作用。巴西作為全球大豆接種劑的主要使用國之一,每年約有78%的大豆使用農業接種劑。
北美展現出全球最高的農業接種劑需求
北美在全球農業接種劑市場中占據了最大份額。由于農業增長放緩和城市化的推進,農民正逐步采用新技術來提升土壤生產力和作物產量。為了維持土壤的肥力和作物的產量,農民越來越傾向于采用有機農業方法,這也促進了該地區對農業接種劑的需求和使用。在北美洲,美國在農業接種劑市場中占據主導地位,這主要得益于其廣闊的耕地和先進的農業技術,主要種植小麥、玉米和大豆。ADM Animal Nutrition、Cargill、Agri King、Chr. Hansen Holding AS和Corteva Agriscience等公司在北美市場上具有顯著影響力。隨著有機食品需求的增加,德國、西班牙和法國等歐洲國家也成為了高增長潛力的市場。在南美洲,巴西由于大豆種植范圍廣闊,成為大豆接種劑使用的領先國家之一。
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農業接種劑全球應用市場
細菌接種劑由于應用廣泛預計將以最高速度增長
農業接種劑作為化肥的經濟實惠替代品,其需求增長主要受到環境關注度提升、有機食品需求量增加和可持續農業實踐推動等的影響。農業接種劑有助于固氮和調動土壤養分,改善土壤質量,促進作物生長,并通過提高養分吸收來提升產量。此外,還可以增強植物保護化學品和肥料的效果。在農業接種劑市場中,PGPM占據了最大的份額,PGPM通過提升養分可用性、調節植物激素和增強作物對生物和非生物脅迫的耐受性,來提高作物的生產力。
細菌接種劑主要用于提升作物生產力和改善食品口感,并作為化肥的替代品推動了有機農業的發展。在細菌微生物中,根瘤菌在農業配方中占據了大多數,其作為固氮細菌具有顯著增長潛力,有助于提高大豆、鷹嘴豆等多種豆類作物的產量。在真菌接種劑中,木霉菌主要用作生物防治劑。像德國巴斯夫和丹麥Novonesis等公司也提供了以根瘤菌為基礎的農業接種劑。
農業接種劑在油料作物和豆類作物中的應用預計將實現強勁增長
油料作物是發展中國家廣泛種植的重要經濟作物,主要包括大豆、油菜籽、扁豆等豆類。目前全球對大豆的需求正不斷上升,因為它是素食者的主要蛋白質來源。由于這些因素,預計油料作物和豆類市場將在預測期內實現最高的年均復合增長率。同時,谷物類作物如小麥、玉米、大麥和水稻,作為全球最常見的作物,將繼續主導農業接種劑市場。
農業接種劑全球市場生態系統圖譜
農業接種劑市場格局具有動態創新和廣泛的戰略合作伙伴關系。該市場的主要參與者包括Corteva Agriscience(美國)、BASF SE(德國)、Bayer AG(德國)、Novonesis(丹麥)、Cargill, Incorporated(美國)、Archer Daniels Midland Company(美國)、DSM(荷蘭)、Lallemand Inc.(加拿大)、Kemin Industries, Inc(美國)、Verdesian Life Sciences(美國)、BIO-CAT(美國)、Microbial Biological Fertilizers International(南非)、Agrauxine(美國)和Provita Supplements GmbH(德國)。這些主要企業參與方在研發方面進行了大量投資,致力于開發先進的配方。他們通過協議和合作擴大市場份額,還在北美、亞太地區和歐洲擁有設施制造基地和強大的分銷網絡。
04
農業接種劑未來趨勢
微生物接種劑已被廣泛接受為化肥和農藥的潛在替代品或補充品。許多企業在這一領域進行先進研究,因為使用微生物,尤其是PGPM,在作物營養和病蟲害控制方面效果顯著。研發活動主要集中在可培養微生物的大規模生產和接種技術上。為了開發改進的接種劑,正在采用多種新方法,包括:
(1)使用針對特定作物的微生物菌株;
(2)引入異發酵微生物;
(3)納入非常規微生物;
(4)工程化乳酸菌株以抑制特定微生物;
(5)克隆和基因表達技術。
對生物制品(如生物農藥和生物肥料)的關注及其在可持續農業中的潛在應用將持續推動全球對接種劑的需求。然而,由于缺乏質量標準,低質量產品可能導致生產效率下降,造成農田狀況不穩定,并削弱農民的信心。因此,有必要提高微生物的數量和污染物的質量標準。盡管許多針對特定目標的接種劑正在進行測試,但仍需確定最有效的策略。因此,需要提高微生物交付數量和污染物存在的質量標準。雖然許多制定目標特定接種劑的方式正處于測試階段,但最有效的策略仍需進一步確定。