Industrie et marché des engrais au silicium

I. Contexte de l’industrie

Le silicium est un élément essentiel pour les plantes

Le silicium a été confirmé par la communauté internationale des sols comme le quatrième élément nutritif des plantes après l’azote, le phosphore et le potassium. Yuan Longping, le « père du riz hybride » et académicien de l’Académie chinoise d’ingénierie, a pleinement affirmé le rôle de l’engrais au silicium dans l’augmentation du rendement du riz hybride. Des experts du ministère des Sciences et Technologies ont souligné lors d’une inspection dans la région de Xinyang : « Si la promotion du riz hybride a déclenché la première révolution verte dans notre pays, alors la promotion de l’engrais au silicium déclenchera sûrement la deuxième révolution verte pour le riz et même toutes les cultures dans notre pays. » « Rendement élevé sans qualité élevée, qualité élevée sans rendement élevé » est un problème qui afflige la plantation de cultures dans notre pays. Les experts ont souligné qu’avec l’amélioration des niveaux de fertilisation, l’apport d’une grande quantité d’engrais chimiques doit être accompagné d’engrais au silicium, et une fertilisation scientifiquement équilibrée « azote, phosphore, potassium + silicium » peut obtenir l’effet d’une qualité élevée et d’un rendement élevé. La capacité de l’engrais au silicium à modifier les caractéristiques de qualité des cultures attire également l’attention des cercles des sols et des engrais et des cercles de la nutrition des plantes dans le monde entier.

En termes de caractéristiques des engrais, l’engrais au silicium appartient à une sorte d’engrais de qualité, d’engrais de santé et d’engrais régulateur de croissance des plantes, qui présente les avantages à la fois des engrais chimiques ordinaires et des engrais à oligo-éléments. En tant qu’élément bénéfique nécessaire à la croissance des plantes, le silicium peut être utilisé comme engrais pour fournir des nutriments, en particulier pour les plantes qui aiment le silicium ; il peut également être utilisé comme amendement du sol pour améliorer les propriétés du sol. De plus, le silicium a également des fonctions de prévention des maladies, de prévention des insectes et de réduction de la toxicité. Il présente les avantages d’être non toxique, inodore, non détériorant, difficile à perdre, vert et sans pollution. C’est le premier choix d’engrais vert, à haute efficacité et de haute qualité pour l’agriculture moderne. Les principaux effets de l’engrais au silicium sur les cultures sont les suivants :

(1) Augmenter le rendement : Le silicium aide à favoriser la photosynthèse des cultures, à augmenter la teneur en chlorophylle des feuilles, à rendre les tiges et les feuilles droites et à favoriser l’accumulation de matière organique ;

(2) Résistance à la verse : L’engrais au silicium peut augmenter la résistance mécanique des tiges des cultures, rendant les tiges droites, ce qui est propice à une plantation dense ;

(3) Améliorer la résistance : Une fois que les cultures ont absorbé le silicium, elles peuvent former des cellules silicifiées à la surface et à l’intérieur de la plante, épaississant les parois cellulaires de la couche superficielle de la tige et des feuilles, augmentant la cuticule et formant une couche protectrice solide, ce qui rend difficile pour les insectes de mordre et pour les germes d’envahir ;

(4) L’engrais au silicium peut améliorer l’aération à l’intérieur du corps de la culture, prévenir la pourriture des racines et le vieillissement prématuré, et a un effet significatif sur la prévention et le contrôle de la maladie de la pourriture des racines du riz ;

(5) L’engrais au silicium peut réguler efficacement l’ouverture et la fermeture des stomates des feuilles, inhiber la transpiration de l’eau et améliorer la résistance au stress de la culture, telle que la résistance à la sécheresse, la résistance au vent chaud et sec, la résistance au froid et la résistance aux basses températures ;

(6) L’engrais au silicium peut améliorer la vitalité du pollen des cultures. L’application d’engrais au silicium pendant la période de floraison peut améliorer considérablement le taux de nouaison ;

(7) L’engrais au silicium peut réduire la fixation de l’engrais phosphaté dans le sol, activer le P dans le sol et favoriser l’absorption racinaire du P, et améliorer le taux d’utilisation de l’engrais phosphaté. En même temps, il renforce l’absorption et l’utilisation du Ca et du Mg, et peut bien réguler l’absorption équilibrée de différents nutriments tels que N, P et K par les cultures, et peut être utilisé comme engrais régulateur de croissance des plantes ;

(8) L’engrais au silicium est un engrais de santé, qui peut activer les micro-organismes bénéfiques, améliorer la structure du sol, réduire l’acidité du sol, augmenter la base du sol, favoriser la décomposition des engrais organiques, inhiber les agents pathogènes du sol, résister à la culture continue et réduire la pollution par les métaux lourds (par exemple, la plantation continue dans des serres en plastique pendant plus de 3 ans entraînera l’accumulation d’agents pathogènes transmis par le sol tels que la moisissure, affectant gravement le rendement et la qualité des fruits et légumes. L’application d’engrais au silicium empêchera efficacement la survie et la reproduction de la moisissure) ;

(9) L’engrais au silicium est un engrais de qualité, qui peut améliorer considérablement la qualité des produits agricoles, prévenir efficacement la fissuration des fruits, le rétrécissement des fruits et les fruits déformés, augmenter la dureté des fruits, rendre la forme des fruits correcte, la coloration bonne, le goût bon, la marchandise bonne, résistante au stockage et au transport, et prolonger la période de conservation.

Historique du développement de l’engrais au silicium

Dès 1926, des chercheurs agricoles américains ont souligné que le silicium est un élément essentiel pour la bonne croissance du riz. Par la suite, l’Allemagne et les États-Unis ont successivement utilisé des scories pour développer des engrais au silicium pour l’application. En 1930, des experts japonais ont commencé à mener des recherches sur la nutrition en silicium du riz, en particulier après la Seconde Guerre mondiale. Afin de résoudre les difficultés alimentaires, les scientifiques ont adopté diverses technologies pour augmenter le rendement du riz par unité de surface et ont découvert que le silicium joue un rôle important dans la croissance du riz. En 1954, les résidus de déchets industriels ont été utilisés pour démarrer la production et l’utilisation d’un nouveau type d’engrais - l’engrais au silicium, et en même temps, la relation entre le riz et le silicium a été étudiée. En 1955, le gouvernement japonais a officiellement approuvé l’engrais au silicium comme un nouveau type d’engrais sous la forme de la « Loi sur les engrais », créant un précédent pour l’application d’engrais au silicium. L’Association japonaise des engrais au silicium a été créée en 1957. En 1960, le Japon a déterminé l’indice critique du silicium disponible dans le sol. En 1965, le Japon a utilisé pour la première fois des scories concassées et tamisées pour entrer sur le marché sous forme d’engrais au silicium commercial. Depuis lors, l’application d’engrais au silicium à base de scories a été popularisée et des résultats remarquables ont été obtenus. En 1972, la Japan Electric Power Company a développé un engrais au silicium à base de cendres volantes enrichi en calcium, ouvrant une nouvelle voie pour la production d’engrais au silicium. La quantité d’application de silicium au Japon est de plus de 1,35 million de tonnes par an, et il existe plus de 30 usines d’engrais au silicium, avec une production annuelle totale de plus de 1 million de tonnes. Elle utilise principalement des scories de fusion (principalement des scories de haut fourneau de sidérurgie pour produire des engrais au silicium). Par la suite, la Corée du Sud, les Philippines, l’Inde, le Sri Lanka, la Thaïlande en Asie du Sud-Est et la région de Taïwan de notre pays ont également introduit successivement la technologie de production d’engrais au silicium du Japon et de la Corée du Nord, et elle a été rapidement promue. Dans le même temps, la technologie de fertilisation par formule d’azote, de phosphore, d’engrais potassique et d’engrais au silicium a également fait l’objet de recherches et de promotions actives, et des résultats remarquables ont été obtenus.

Le développement des engrais au silicium dans notre pays a été relativement lent. La recherche sur les engrais au silicium n’a commencé qu’au milieu des années 1970, et elle s’est davantage concentrée sur la forme et la disponibilité du silicium dans le sol et l’effet de l’engrais au silicium. Au début des années 1980, il n’y avait que des applications intérieures et à petite échelle. Entrant dans les années 1990, la production et l’application d’engrais au silicium dans notre pays ont commencé à se développer rapidement, et un lot de petites et moyennes entreprises d’engrais au silicium a émergé, telles que Dalian Xilin Suoke Industry and Trade Co., Ltd., qui peut produire 200 000 tonnes d’engrais au silicium par an. Des usines telles que Guangxi Phosphate Chemical Plant, Guizhou Phosphate Plant et Nanjing Chemical Industry Company utilisent principalement des scories de phosphore jaune comme matières premières pour produire des engrais au silicium. Jiangxi Gaoan Chemical Fertilizer Plant et Liaoning Xinjin County Chemical Plant utilisent des briquettes de charbon de gazéification pour produire des engrais au silicium. À la fin des années 1980, l’usine d’engrais au silicium de Xinyang de l’Académie des sciences du Henan a utilisé des scories de haut fourneau de sidérurgie comme matière première pour produire des engrais au silicium et a obtenu du succès. Par la suite, un certain nombre de petites usines d’engrais au silicium ont été construites à Yuanyang, Nanyang, Pingdingshan, Sanmenxia et d’autres endroits de la province. La province du Yunnan a commencé le développement et la recherche d’engrais au silicium en 1988, et il a été répertorié comme un projet « Programme Étincelle » de la Commission provinciale des sciences et technologies la même année, puis répertorié comme un projet « Programme Étincelle » de la Commission nationale des sciences et technologies en 1990. En 1989, une usine de production expérimentale d’engrais au silicium - Kunlin Multi-element Fertilizer Plant a été construite. Ces dernières années, l’engrais au silicium a reçu une attention croissante dans tout le pays, et la production annuelle d’engrais au silicium dans le Hunan, le Hubei et le Jiangsu a également dépassé 100 000 tonnes. Un lot d’usines d’engrais au silicium a également été construit dans le Hebei, le Shandong, le Liaoning, le Zhejiang, le Guangxi, le Hainan et d’autres endroits. Mais par rapport à la demande annuelle de notre pays de 30 à 50 millions de tonnes sur le marché des engrais au silicium, il existe encore un énorme écart et un espace de développement dans la production d’engrais au silicium.

En septembre 1999, le ministère américain de l’Agriculture a tenu le premier symposium académique international « Silicium et Agriculture » en Floride, marquant le fait que l’engrais au silicium a reçu l’attention de l’industrie mondiale de l’agriculture et des engrais. L’enquête sur la fertilité des terres cultivées et le travail d’évaluation de la qualité menés par le ministère de l’Agriculture en 2000 ont répertorié le silicium disponible dans le sol dans le champ de l’enquête pour la première fois. En 2000, la maison d’édition Yellow River a publié un recueil d’articles « Recherche chinoise sur la nutrition au silicium et application d’engrais au silicium » de 800 000 mots et l’a distribué dans tout le pays. En 2001, en tant que matériel de formation pour le programme Étincelle du ministère national des Sciences et Technologies, « Engrais au silicium et technologie des engrais au silicium » a été publié. Dans le nouveau lot de projets nationaux clés de promotion des réalisations scientifiques et technologiques annoncés par le ministère national des Sciences et Technologies, l’engrais au silicium figurait en tête de liste. La formule nationale d’analyse des sols a fait de l’absence de dioxyde de silicium une norme technique. Le 1er juin 2004, le ministère de l’Agriculture a promulgué la norme industrielle des engrais au silicium NY/T797-2004 achevée par l’Institut des sols et des engrais de l’Académie chinoise des sciences agricoles et d’autres unités, marquant qu’après des années de recherche, d’expérimentation et de promotion, l’engrais au silicium est devenu un nouveau type d’engrais en Chine au 21e siècle.

II. Analyse du marché

Demande du marché

Notre pays est un pays avec une grave carence en silicium, et les sols carencés en silicium dans notre pays représentent 50 % à 80 % de la superficie totale des terres cultivées. Prenons l’exemple de la province du Fujian, elle est située dans des conditions bio-climatiques subtropicales. Le sol formé sous l’action de deux processus de désilication et d’enrichissement en aluminium et d’enrichissement biologique, l’acide silicique et sa base saline produits par l’altération seront lessivés en grandes quantités. Bien que la fraction massique de SiO2 dans le sol des terres cultivées soit de 30 % à 70 %, la teneur en silicium disponible devient très faible ; de plus, la province du Fujian est une province qui plante des cultures consommatrices de silicium (riz et autres graminées et plantes-racines) depuis longtemps, ce qui entraîne une demande annuelle importante en silicium. Selon les résultats de l’analyse de 179 échantillons de sol par l’Académie des sciences agricoles du Fujian, la fraction massique moyenne de silicium disponible (SiO2) dans le sol du Fujian est de (8,05 ± 1,72) mg/(100g). La fraction massique de silicium disponible inférieure à 5 mg/(100g) représente 41,9 %, 5 ~ 10 mg/(100g) représente 37,4 %, tandis que celles supérieures à la valeur critique de 10 mg/(100g) ne représentent que 20,7 %, c’est-à-dire que celles inférieures à 10 mg/(100g) (carence en silicium) représentent 79,3 %.

La superficie des terres cultivées de la province du Zhejiang est de 171,5 × 10^4 hm2 (y compris les rizières 142,6 × 10^4 hm2, les terres sèches 28,9 × 10^4 hm2), et la superficie des terres cultivées carencées en silicium atteint 73 %. Les données fournies par la station des sols et des engrais du Jiangsu montrent que le silicium disponible dans le sol du Jiangsu diminue à un taux de 1,2 ~ 6,4 mg / kg d’année en année, et la zone de carence en silicium s’étend d’année en année.

La carence en silicium du sol est presque un résultat inévitable, les principales raisons sont :

(1) Les cultures emportent une grande quantité de silicium disponible du sol année après année. Comme les autres éléments nutritifs, le silicium dans le sol subit également un petit cycle biologique, mais le cycle du silicium est un cycle déséquilibré. Les plantes ne peuvent absorber le silicium que sous forme d’acide métasilicique dans la solution du sol. Après être entré dans le corps de la plante, il est déshydraté et déposé dans les tissus végétaux pour former de l’opale. Après la mort de la plante, le silicium retourne au sol sous forme d’opale. L’opale n’est pas de la matière organique, mais du dioxyde de silicium amorphe insoluble dans l’eau. Comme le dioxyde de silicium existant en grande quantité dans le sol, il nécessite plusieurs années d’altération du sol pour libérer des traces de silicium pour l’absorption par les plantes. Même si toute la paille est retournée au champ, elle ne peut pas entrer dans un cycle vertueux.

(2) Les sources de matériaux parents sont différentes et la teneur en silicium disponible dans le sol varie également considérablement. Le sol de rizière développé à partir de grès rouge, de granit, de gneiss et de matériau parent de lœss vallonné, la teneur en silicium disponible est généralement d’environ 80 mg / kg, et la carence en silicium est grave. Le sol développé à partir de matériaux parents alluviaux de rivière, de lac et de mer peu profonde est principalement de 100 ~ 150 mg / kg, ce qui est une teneur moyenne.

(3) Dans le processus de formation du sol acide et légèrement acide, en raison d’un fort lessivage - dépôt, la teneur en silicium disponible dans le sol augmente avec l’augmentation de la profondeur du sol. L’horizon illuvial (apparaissant généralement en dessous de 60 cm) est plus du double de celui de la couche arable. La liberté du fer dans le sol de surface atteint 40 % ~ 60 %, et le phénomène de désilication et d’enrichissement en fer dans le sol acide est grave.

(4) Sol calcaire, à forte teneur en carbonate de calcium, la plupart du silicium disponible existe sous forme de composés silicium-calcium inactifs, difficiles à hydrolyser et difficiles à fournir aux cultures pour qu’elles les absorbent et les utilisent.

(5) Le silicium existe à l’état moléculaire dans le sol, ni chargé ni dissocié, et est facile à lessiver avec le lavage à l’eau. Le temps de submersion de l’eau dans les anciennes zones rizicoles est long et l’acide silicique soluble dans le sol est progressivement lessivé et perdu, en particulier dans les terres en pente, où la perte de silicium est plus grave.

Capacité du marché des engrais au silicium

La superficie de plantation de riz pérenne de notre pays est de 450 millions de mu, et plus de 50 % des terres cultivées sont carencées en silicium (le degré de carence en silicium du Zhejiang atteint 70 %). Calculé sur la base de la nécessité de compléter 55 kg de silicium par mu et par an (engrais au silicium solide, idem ci-dessous), la demande annuelle d’engrais au silicium est de 25 millions de tonnes. Le pays plante en permanence 20 millions de mu de cultures telles que le coton, les arachides et le maïs. Calculé sur la base de l’utilisation de 50 kg d’engrais au silicium, la demande annuelle est de près de 10 millions de tonnes. À partir de là, on estime que la demande annuelle intérieure d’engrais au silicium est de 35 millions de tonnes ou 1,5 million de tonnes d’engrais au silicium soluble dans l’eau.

À l’heure actuelle, la production annuelle chinoise d’engrais au silicium à base de scories est d’environ 1 million de tonnes, ce qui ne peut répondre qu’à 3 % de la demande du marché. Cependant, les défauts de l’engrais au silicium de type scories lui-même ont limité son développement industriel, laissant un énorme espace de développement du marché et un environnement de concurrence sur le marché relativement souple pour l’engrais au silicium soluble dans l’eau.

Concurrence sur le marché

À l’heure actuelle, les engrais au silicium utilisés dans la production agricole peuvent être divisés en gros en deux catégories : les engrais au silicium à haute efficacité et les engrais au silicium à base de scories en fonction de leurs matières premières et de leur teneur en silicium disponible. Engrais au silicium à haute efficacité : Généré à partir de verre soluble ou de sable de quartz et de carbonate de sodium. Le composant principal est un mélange de silicate de sodium et de métasilicate de sodium, soluble dans l’eau, et la fraction massique de silicium disponible peut atteindre 55 % ~ 60 %. Engrais au silicium à base de scories : Désigne principalement l’engrais au silicium produit à partir de résidus de déchets industriels tels que les scories d’acier et les cendres volantes de four, principalement solubles dans le citrate, et la fraction massique de silicium disponible peut atteindre environ 10 %. Engrais au silicium soluble dans l’eau : Principalement silicate de sodium et silicate de potassium, avec une teneur élevée en silicium disponible et un effet rapide, mais facile à lessiver après avoir été appliqué au sol, et l’effet de l’engrais est court. Engrais au silicium soluble dans le citrate : Principalement silicate de calcium, avec une faible teneur en silicium disponible et un effet retardé. Le silicium est libéré lentement après avoir été appliqué au sol, et l’effet de l’engrais est long. Par exemple, la quantité d’application de métasilicate de calcium est de 1,5 t/ha, et son effet résiduel peut atteindre plus de 4 ans.

Engrais au silicium à haute efficacité

Au 20 août, il existe 16 types de nouveaux engrais au silicium qui ont obtenu des certificats d’enregistrement d’engrais du ministère de l’Agriculture. Parmi eux se trouvent 12 engrais au silicium liquides et 4 solides. Parmi les 12 engrais au silicium liquides, 2 sont étiquetés comme nano-engrais au silicium. (1) Nano-engrais au silicium de marque « Zhongwangsuogui » 110 g/L produit par Shanghai Lvyouyou Chemical Co., Ltd. La société a été créée en 2009 avec un capital social de 100 000, et les actionnaires sont Liang Longhua (13952150592) et Zhu Jingqi. (2) Nano-engrais au silicium soluble dans l’eau « Batian Zhongfen » produit par Shenzhen Batian Ecological Engineering Co., Ltd. Batian Shares (Code boursier : 002170) a été créée en 1989, une société cotée à Shenzhen, avec une grande visibilité et une grande force dans l’industrie des engrais.

Changshu Lufu New Fertilizer R&D Co., Ltd. est une société spécialisée dans le développement d’engrais au silicium. La société a été créée en 2009, et le support technique est le professeur Ma Tongsheng de l’Université agricole de Nanjing, un expert en engrais au silicium. Les informations d’enregistrement industriel et commercial montrent qu’elle a introduit le capital-risque Changshu Guofa Venture Capital Co., Ltd.

US Yuma « Return » est représenté par China Agricultural Materials Group en tant qu’agent national. China Agricultural Group a mené des expériences, des démonstrations et une promotion à long terme sur ce produit, et est entré sur le marché du Zhejiang en 2012, mais en raison de son coût élevé, des faibles bénéfices des concessionnaires et du fait que les agriculteurs n’ont pas encore formé d’habitudes d’utilisation, il n’a pas été largement vendu sur le marché.

En outre, d’autres sociétés bien connues entrant dans l’industrie comprennent Anhui Liuguo Chemical (Code boursier 600470) (engrais au silicium instantané solide de marque « Qinqin ») et Beijing Yanhua Yongle (granulés solubles dans l’eau composés de silicium à 40 %).

Il existe deux procédés de préparation pour l’engrais au silicium à base de scories :

(1) Méthode de mélange Mélanger l’engrais au silicium ou les matières premières d’engrais au silicium avec des engrais azotés, phosphatés et potassiques, concasser et granuler pour fabriquer un engrais composé, et des oligo-éléments, des éléments de terres rares, etc. peuvent également être ajoutés. Le processus de production de la méthode de mélange est simple et la consommation d’énergie est faible, mais il existe un problème courant selon lequel l’augmentation de la teneur en silicium disponible n’est pas évidente.

(2) Méthode de synthèse chimique

Mélanger les matières premières d’engrais au silicium, les agents fondants et les additifs dans une certaine proportion, et à haute température

Publié le: 22 nov. 2024 · Modifié le: 12 déc. 2025