Industri dan Pasar Pupuk Silikon

I. Latar Belakang Industri

Silikon adalah Elemen Penting bagi Tanaman

Elemen silikon telah dikonfirmasi oleh komunitas tanah internasional sebagai elemen nutrisi tanaman keempat setelah nitrogen, fosfor, dan kalium. Yuan Longping, “Bapak Padi Hibrida” dan akademisi Akademi Teknik Tiongkok, sepenuhnya menegaskan peran pupuk silikon dalam meningkatkan hasil padi hibrida. Para ahli dari Kementerian Sains dan Teknologi menunjukkan selama inspeksi di daerah Xinyang: “Jika promosi padi hibrida memicu revolusi hijau pertama di negara kita, maka promosi pupuk silikon pasti akan memicu revolusi hijau kedua untuk padi dan bahkan semua tanaman di negara kita.” “Hasil tinggi tanpa kualitas tinggi, kualitas tinggi tanpa hasil tinggi” telah menjadi masalah yang mengganggu penanaman tanaman di negara kita. Para ahli menunjukkan bahwa dengan peningkatan tingkat pemupukan, input sejumlah besar pupuk kimia harus disertai dengan pupuk silikon, dan pemupukan yang seimbang secara ilmiah dari “nitrogen, fosfor, kalium + silikon” dapat mencapai efek kualitas tinggi dan hasil tinggi. Kemampuan pupuk silikon untuk mengubah karakteristik kualitas tanaman juga menarik perhatian kalangan tanah dan pupuk serta kalangan nutrisi tanaman di seluruh dunia.

Dalam hal karakteristik pupuk, pupuk silikon termasuk dalam jenis pupuk kualitas, pupuk kesehatan, dan pupuk pengatur tumbuh tanaman, yang memiliki keunggulan baik pupuk kimia biasa maupun pupuk elemen jejak. Sebagai elemen bermanfaat yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman, silikon dapat digunakan sebagai pupuk untuk menyediakan nutrisi, terutama bagi tanaman yang menyukai silikon; juga dapat digunakan sebagai pembenah tanah untuk memperbaiki sifat tanah. Selain itu, silikon juga memiliki fungsi pencegahan penyakit, pencegahan serangga, dan pengurangan toksisitas. Ini memiliki keunggulan tidak beracun, tidak berbau, tidak memburuk, tidak mudah hilang, dan hijau serta bebas polusi. Ini adalah pilihan pertama pupuk hijau, efisiensi tinggi, dan berkualitas tinggi untuk pertanian modern. Efek utama pupuk silikon pada tanaman adalah sebagai berikut:

(1) Meningkatkan hasil: Silikon membantu mempromosikan fotosintesis tanaman, meningkatkan kandungan klorofil daun, membuat batang dan daun tegak, dan mempromosikan akumulasi bahan organik;

(2) Ketahanan rebah: Pupuk silikon dapat meningkatkan kekuatan mekanis batang tanaman, membuat batang tegak, yang kondusif untuk penanaman padat;

(3) Meningkatkan ketahanan: Setelah tanaman menyerap silikon, mereka dapat membentuk sel-sel tersilisifikasi di permukaan dan di dalam tanaman, menebalkan dinding sel lapisan permukaan batang dan daun, meningkatkan kutikula, dan membentuk lapisan pelindung yang kuat, sehingga sulit bagi serangga untuk menggigit dan kuman untuk menyerang;

(4) Pupuk silikon dapat meningkatkan aerasi di dalam tubuh tanaman, mencegah busuk akar dan penuaan dini, dan memiliki efek signifikan pada pencegahan dan pengendalian penyakit busuk akar padi;

(5) Pupuk silikon dapat secara efektif mengatur pembukaan dan penutupan stomata daun, menghambat transpirasi air, dan meningkatkan ketahanan stres tanaman seperti ketahanan kekeringan, ketahanan angin panas kering, ketahanan dingin, dan ketahanan suhu rendah;

(6) Pupuk silikon dapat meningkatkan vitalitas serbuk sari tanaman. Menerapkan pupuk silikon selama periode pembungaan dapat secara signifikan meningkatkan tingkat pembentukan buah;

(7) Pupuk silikon dapat mengurangi fiksasi pupuk fosfat di dalam tanah, mengaktifkan P di dalam tanah dan mempromosikan penyerapan P oleh akar, dan meningkatkan tingkat pemanfaatan pupuk fosfat. Pada saat yang sama, ini memperkuat penyerapan dan pemanfaatan Ca dan Mg, dan dapat mengatur penyerapan seimbang nutrisi yang berbeda seperti N, P, dan K oleh tanaman dengan baik, dan dapat digunakan sebagai pupuk pengatur tumbuh tanaman;

(8) Pupuk silikon adalah pupuk kesehatan, yang dapat mengaktifkan mikroorganisme yang bermanfaat, memperbaiki struktur tanah, mengurangi keasaman tanah, meningkatkan basa tanah, mempromosikan dekomposisi pupuk organik, menghambat patogen tanah, menahan penanaman terus menerus, dan mengurangi polusi logam berat (misalnya, penanaman terus menerus di rumah kaca plastik selama lebih dari 3 tahun akan menghadapi akumulasi patogen yang ditularkan melalui tanah seperti jamur, yang secara serius mempengaruhi hasil dan kualitas buah dan sayuran. Menerapkan pupuk silikon akan secara efektif mencegah kelangsungan hidup dan reproduksi jamur);

(9) Pupuk silikon adalah pupuk kualitas, yang secara signifikan dapat meningkatkan kualitas produk pertanian, secara efektif mencegah keretakan buah, penyusutan buah, dan buah cacat, meningkatkan kekerasan buah, membuat bentuk buah benar, pewarnaan baik, rasa enak, komoditas baik, tahan terhadap penyimpanan dan transportasi, dan memperpanjang masa simpan.

Sejarah Perkembangan Pupuk Silikon

Sejak tahun 1926, peneliti pertanian Amerika menunjukkan bahwa silikon adalah elemen penting untuk pertumbuhan padi yang baik. Setelah itu, Jerman dan Amerika Serikat berturut-turut menggunakan terak untuk mengembangkan pupuk silikon untuk aplikasi. Pada tahun 1930, para ahli Jepang mulai melakukan penelitian tentang nutrisi silikon padi, terutama setelah Perang Dunia II. Untuk mengatasi kesulitan pangan, para ilmuwan mengadopsi berbagai teknologi untuk meningkatkan hasil padi per satuan luas, dan menemukan bahwa silikon memainkan peran penting dalam pertumbuhan padi. Pada tahun 1954, residu limbah industri digunakan untuk memulai produksi dan penggunaan jenis pupuk baru - pupuk silikon, dan pada saat yang sama, hubungan antara padi dan silikon dipelajari. Pada tahun 1955, pemerintah Jepang secara resmi menyetujui pupuk silikon sebagai jenis pupuk baru dalam bentuk “Undang-Undang Pupuk”, menciptakan preseden untuk aplikasi pupuk silikon. Asosiasi Pupuk Silikon Jepang didirikan pada tahun 1957. Pada tahun 1960, Jepang menentukan indeks kritis silikon tersedia tanah. Pada tahun 1965, Jepang pertama kali menggunakan terak yang dihancurkan dan diayak untuk memasuki pasar dalam bentuk pupuk silikon komersial. Sejak itu, aplikasi pupuk silikon terak telah dipopulerkan, dan hasil yang luar biasa telah dicapai. Pada tahun 1972, Japan Electric Power Company mengembangkan pupuk silikon abu terbang yang ditingkatkan kalsium, membuka jalan baru untuk produksi pupuk silikon. Jumlah aplikasi silikon Jepang lebih dari 1,35 juta ton per tahun, dan ada lebih dari 30 pabrik pupuk silikon, dengan total output tahunan lebih dari 1 juta ton. Ini terutama menggunakan terak peleburan (terutama terak tanur tinggi pembuatan besi untuk memproduksi pupuk silikon). Selanjutnya, Korea Selatan, Filipina, India, Sri Lanka, Thailand di Asia Tenggara dan wilayah Taiwan negara kita juga berturut-turut memperkenalkan teknologi produksi pupuk silikon dari Jepang dan Korea Utara, dan itu dipromosikan dengan cepat. Pada saat yang sama, teknologi pemupukan formula nitrogen, fosfor, pupuk kalium dan pupuk silikon juga diteliti dan dipromosikan secara aktif, dan hasil yang luar biasa dicapai.

Perkembangan pupuk silikon di negara kita relatif lambat. Penelitian tentang pupuk silikon baru dimulai pada pertengahan 1970-an, dan lebih berfokus pada bentuk dan ketersediaan silikon di dalam tanah dan efek pupuk silikon. Pada awal 1980-an, hanya ada aplikasi dalam ruangan dan skala kecil. Memasuki tahun 1990-an, produksi dan aplikasi pupuk silikon di negara kita mulai berkembang pesat, dan sejumlah perusahaan pupuk silikon kecil dan menengah muncul, seperti Dalian Xilin Suoke Industry and Trade Co., Ltd., yang dapat memproduksi 200.000 ton pupuk silikon setiap tahun. Pabrik-pabrik seperti Pabrik Kimia Fosfat Guangxi, Pabrik Fosfat Guizhou, dan Perusahaan Industri Kimia Nanjing terutama menggunakan terak fosfor kuning sebagai bahan baku untuk memproduksi pupuk silikon. Pabrik Pupuk Kimia Jiangxi Gaoan dan Pabrik Kimia Kabupaten Liaoning Xinjin menggunakan briket batubara pembuat gas untuk memproduksi pupuk silikon. Pada akhir 1980-an, Pabrik Pupuk Silikon Xinyang dari Akademi Ilmu Pengetahuan Henan menggunakan terak tanur tinggi pembuatan besi sebagai bahan baku untuk memproduksi pupuk silikon dan mencapai kesuksesan. Selanjutnya, sejumlah pabrik pupuk silikon kecil dibangun di Yuanyang, Nanyang, Pingdingshan, Sanmenxia dan tempat-tempat lain di provinsi tersebut. Provinsi Yunnan memulai pengembangan dan penelitian pupuk silikon pada tahun 1988, dan terdaftar sebagai proyek “Program Percikan” dari Komisi Sains dan Teknologi Provinsi pada tahun yang sama, dan kemudian terdaftar sebagai proyek “Program Percikan” dari Komisi Sains dan Teknologi Nasional pada tahun 1990. Pada tahun 1989, sebuah pabrik produksi eksperimental pupuk silikon - Pabrik Pupuk Multi-elemen Kunlin dibangun. Dalam beberapa tahun terakhir, pupuk silikon telah menerima perhatian yang meningkat di seluruh negeri, dan output tahunan pupuk silikon di Hunan, Hubei, dan Jiangsu juga telah melebihi 100.000 ton. Sejumlah pabrik pupuk silikon juga telah dibangun di Hebei, Shandong, Liaoning, Zhejiang, Guangxi, Hainan dan tempat-tempat lain. Tetapi dibandingkan dengan permintaan tahunan negara kita sebesar 30 hingga 50 juta ton di pasar pupuk silikon, masih ada kesenjangan besar dan ruang pengembangan dalam produksi pupuk silikon.

Pada bulan September 1999, Departemen Pertanian AS mengadakan simposium akademik internasional “Silikon dan Pertanian” pertama di Florida, menandai bahwa pupuk silikon telah mendapat perhatian dari industri pertanian dan pupuk global. Survei kesuburan lahan budidaya dan pekerjaan evaluasi kualitas yang dilakukan oleh Kementerian Pertanian pada tahun 2000 mencantumkan silikon tersedia tanah dalam ruang lingkup survei untuk pertama kalinya. Pada tahun 2000, Yellow River Publishing House menerbitkan kumpulan makalah “Penelitian Nutrisi Silikon Tiongkok dan Aplikasi Pupuk Silikon” dengan 800.000 kata dan mendistribusikannya secara nasional. Pada tahun 2001, sebagai materi pelatihan untuk Program Percikan Kementerian Sains dan Teknologi Nasional, “Pupuk Silikon dan Teknologi Pupuk Silikon” diterbitkan. Dalam kumpulan baru proyek promosi pencapaian ilmiah dan teknologi utama nasional yang diumumkan oleh Kementerian Sains dan Teknologi Nasional, pupuk silikon menduduki puncak daftar. Formula pengujian tanah nasional telah membuat apakah ada kekurangan silikon dioksida sebagai standar teknis. Pada tanggal 1 Juni 2004, Kementerian Pertanian mengumumkan standar industri pupuk silikon NY/T797-2004 yang diselesaikan oleh Institut Tanah dan Pupuk Akademi Ilmu Pertanian Tiongkok dan unit lainnya, menandai bahwa setelah bertahun-tahun penelitian, eksperimen, dan promosi, pupuk silikon telah menjadi jenis pupuk baru di Tiongkok pada abad ke-21.

II. Analisis Pasar

Permintaan Pasar

Negara kita adalah negara dengan kekurangan silikon yang parah, dan tanah yang kekurangan silikon di negara kita menyumbang 50% hingga 80% dari total area lahan budidaya. Ambil Provinsi Fujian sebagai contoh, provinsi ini terletak di kondisi bio-iklim subtropis. Tanah yang terbentuk di bawah aksi dua proses desilikasi dan pengayaan aluminium dan pengayaan biologis, asam silisik dan basa garamnya yang dihasilkan oleh pelapukan akan terlindi dalam jumlah besar. Meskipun fraksi massa SiO2 di tanah lahan budidaya adalah 30% hingga 70%, kandungan silikon yang tersedia menjadi sangat rendah; selain itu, Provinsi Fujian adalah provinsi yang menanam tanaman yang mengonsumsi silikon (padi dan tanaman gramineae dan akar lainnya) untuk waktu yang lama, yang menyebabkan permintaan tahunan yang besar akan silikon. Menurut hasil analisis 179 sampel tanah oleh Akademi Ilmu Pertanian Fujian, fraksi massa rata-rata silikon tersedia (SiO2) di tanah Fujian adalah (8,05±1,72) mg/(100g). Fraksi massa silikon tersedia di bawah 5mg/(100g) menyumbang 41,9%, 5~10mg/(100g) menyumbang 37,4%, sedangkan yang lebih besar dari nilai kritis 10mg/(100g) hanya menyumbang 20,7%, yaitu, mereka yang di bawah 10mg/(100g) (kekurangan silikon) menyumbang 79,3%.

Area lahan budidaya Provinsi Zhejiang adalah 171,5 × 10^4 hm2 (termasuk sawah 142,6 × 10^4 hm2, lahan kering 28,9 × 10^4 hm2), dan area lahan budidaya yang kekurangan silikon setinggi 73%. Data yang diberikan oleh Stasiun Tanah dan Pupuk Jiangsu menunjukkan bahwa silikon tersedia di tanah Jiangsu menurun dengan laju 1,2 ~ 6,4 mg / kg tahun demi tahun, dan area kekurangan silikon meluas tahun demi tahun.

Kekurangan silikon tanah hampir merupakan hasil yang tak terelakkan, alasan utamanya adalah:

(1) Tanaman mengambil sejumlah besar silikon tersedia dari tanah tahun demi tahun. Seperti elemen nutrisi lainnya, silikon di dalam tanah juga mengalami siklus kecil biologis, tetapi siklus silikon adalah siklus yang tidak seimbang. Tanaman hanya dapat menyerap silikon dalam bentuk asam metasilisik dalam larutan tanah. Setelah memasuki tubuh tanaman, ia didehidrasi dan disimpan dalam jaringan tanaman untuk membentuk opal. Setelah tanaman mati, silikon kembali ke tanah dalam bentuk opal. Opal bukanlah bahan organik, tetapi silikon dioksida amorf yang tidak larut dalam air. Seperti silikon dioksida yang ada dalam jumlah besar di dalam tanah, dibutuhkan beberapa tahun pelapukan tanah untuk melepaskan sejumlah kecil silikon untuk penyerapan tanaman. Bahkan jika semua jerami dikembalikan ke ladang, itu tidak dapat memasuki siklus yang tidak berbahaya.

(2) Sumber bahan induk berbeda, dan kandungan silikon tersedia tanah juga sangat bervariasi. Tanah padi yang dikembangkan dari batu pasir merah, granit, gneiss dan bahan induk loess berbukit, kandungan silikon tersedia umumnya sekitar 80mg / kg, dan kekurangan silikon serius. Tanah yang dikembangkan dari bahan induk aluvial sungai, danau, dan laut dangkal sebagian besar 100 ~ 150 mg / kg, yang merupakan kandungan sedang.

(3) Dalam proses pembentukan tanah dari tanah asam dan sedikit asam, karena pelindian - pengendapan yang kuat, kandungan silikon tersedia tanah meningkat dengan bertambahnya kedalaman tanah. Horizon iluvial (umumnya muncul di bawah 60cm) lebih dari dua kali lipat dari lapisan bajak. Kebebasan besi di tanah permukaan setinggi 40% ~ 60%, dan fenomena desilikasi dan pengayaan besi di tanah asam serius.

(4) Tanah berkapur, dengan kandungan kalsium karbonat yang tinggi, sebagian besar silikon tersedia ada dalam bentuk senyawa silikon-kalsium yang tidak aktif, yang sulit dihidrolisis dan tidak mudah dipasok untuk diserap dan dimanfaatkan tanaman.

(5) Silikon ada dalam keadaan molekuler di dalam tanah, tidak bermuatan maupun terdisosiasi, dan mudah terlindi dengan pencucian air. Waktu perendaman air di daerah padi tua lama, dan asam silisik yang larut dalam tanah secara bertahap terlindi dan hilang, terutama di lahan miring, di mana kehilangan silikon lebih serius.

Kapasitas Pasar Pupuk Silikon

Area penanaman padi abadi negara kita adalah 450 juta mu, dan lebih dari 50% lahan budidaya kekurangan silikon (tingkat kekurangan silikon Zhejiang mencapai 70%). Dihitung berdasarkan kebutuhan untuk menambah 55kg silikon per mu per tahun (pupuk silikon padat, sama di bawah), permintaan tahunan untuk pupuk silikon adalah 25 juta ton. Negara ini menanam 20 juta mu tanaman secara abadi seperti kapas, kacang tanah, dan jagung. Dihitung berdasarkan penggunaan 50 kg pupuk silikon, permintaan tahunan hampir 10 juta ton. Dari sini, diperkirakan permintaan tahunan domestik untuk pupuk silikon adalah 35 juta ton atau 1,5 juta ton pupuk silikon yang larut dalam air.

Saat ini, output tahunan pupuk silikon terak Tiongkok adalah sekitar 1 juta ton, yang hanya dapat memenuhi 3% dari permintaan pasar. Namun, cacat pupuk silikon tipe terak itu sendiri telah membatasi pengembangan industrinya, meninggalkan ruang pengembangan pasar yang besar dan lingkungan persaingan pasar yang relatif longgar untuk pupuk silikon yang larut dalam air.

Persaingan Pasar

Saat ini, pupuk silikon yang digunakan dalam produksi pertanian secara kasar dapat dibagi menjadi dua kategori: pupuk silikon efisiensi tinggi dan pupuk silikon terak sesuai dengan bahan bakunya dan kandungan silikon yang tersedia. Pupuk silikon efisiensi tinggi: Dihasilkan dari gelas air atau pasir kuarsa dan natrium karbonat. Komponen utamanya adalah campuran natrium silikat dan natrium metasilikat, larut dalam air, dan fraksi massa silikon tersedia dapat mencapai 55% ~ 60%. Pupuk silikon terak: Terutama mengacu pada pupuk silikon yang diproduksi dari residu limbah industri seperti terak baja dan abu terbang tungku, sebagian besar larut dalam sitrat, dan fraksi massa silikon tersedia dapat mencapai sekitar 10%. Pupuk silikon larut air: Terutama natrium silikat dan kalium silikat, dengan kandungan silikon tersedia tinggi dan efek cepat, tetapi mudah terlindi setelah diaplikasikan ke tanah, dan efek pupuknya pendek. Pupuk silikon larut sitrat: Terutama kalsium silikat, dengan kandungan silikon tersedia rendah dan efek tertunda. Silikon dilepaskan perlahan setelah diaplikasikan ke tanah, dan efek pupuknya lama. Misalnya, jumlah aplikasi kalsium metasilikat adalah 1,5t/ha, dan efek residunya dapat mencapai lebih dari 4 tahun.

Pupuk Silikon Efisiensi Tinggi

Hingga 20 Agustus, ada 16 jenis pupuk silikon baru yang telah memperoleh sertifikat pendaftaran pupuk dari Kementerian Pertanian. Di antaranya adalah 12 pupuk silikon cair dan 4 padat. Di antara 12 pupuk silikon cair, 2 diberi label sebagai pupuk nano silikon. (1) Pupuk nano silikon merek “Zhongwangsuogui” 110g/L yang diproduksi oleh Shanghai Lvyouyou Chemical Co., Ltd. Perusahaan ini didirikan pada tahun 2009 dengan modal terdaftar 100.000, dan pemegang sahamnya adalah Liang Longhua (13952150592) dan Zhu Jingqi. (2) Pupuk nano silikon larut air “Batian Zhongfen” yang diproduksi oleh Shenzhen Batian Ecological Engineering Co., Ltd. Batian Shares (Kode Saham: 002170) didirikan pada tahun 1989, sebuah perusahaan terdaftar di Shenzhen, dengan visibilitas dan kekuatan tinggi dalam industri pupuk.

Changshu Lufu New Fertilizer R&D Co., Ltd. adalah perusahaan yang mengkhususkan diri dalam pengembangan pupuk silikon. Perusahaan ini didirikan pada tahun 2009, dan dukungan teknisnya adalah Profesor Ma Tongsheng dari Universitas Pertanian Nanjing, seorang ahli pupuk silikon. Informasi pendaftaran industri dan komersial menunjukkan bahwa mereka telah memperkenalkan modal ventura Changshu Guofa Venture Capital Co., Ltd.

US Yuma “Return” diageni oleh China Agricultural Materials Group sebagai agen nasional. China Agricultural Group telah melakukan eksperimen, demonstrasi, dan promosi jangka panjang pada produk ini, dan memasuki pasar Zhejiang pada tahun 2012, tetapi karena biayanya yang tinggi, keuntungan dealer yang rendah, dan fakta bahwa petani belum membentuk kebiasaan penggunaan, produk ini belum dijual secara luas di pasar.

Selain itu, perusahaan terkenal lainnya yang memasuki industri ini termasuk Anhui Liuguo Chemical (Kode Saham 600470) (pupuk silikon instan padat merek “Qinqin”), dan Beijing Yanhua Yongle (butiran larut air silikon majemuk 40%).

Ada dua proses persiapan untuk pupuk silikon terak:

(1) Metode Pencampuran Campurkan pupuk silikon atau bahan baku pupuk silikon dengan pupuk nitrogen, fosfor, dan kalium, hancurkan, dan granulasi untuk membuat pupuk majemuk, dan elemen jejak, elemen tanah jarang, dll. juga dapat ditambahkan. Proses produksi metode pencampuran sederhana dan konsumsi energi rendah, tetapi ada masalah umum bahwa peningkatan kandungan silikon tersedia tidak jelas.

(2) Metode Sintesis Kimia

Campurkan bahan baku pupuk silikon, agen fluks, dan aditif dalam proporsi tertentu, dan pada suhu tinggi

Diterbitkan pada: 22 Nov 2024 · Diubah pada: 12 Des 2025