曲均峰

（中海石油化學股份有限公司，海南 東方 572600）

0 引言

肥料是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)，是糧食的“糧食”，在促進我國糧食增產(chǎn)和農(nóng)業(yè)發(fā)展中起到了不可替代的作用［1-3］。然而，為了追求高產(chǎn)，種植戶不合理施肥、過量施肥現(xiàn)象普遍存在，既造成生產(chǎn)成本增加，又產(chǎn)生負面的環(huán)境問題［4-7］。據(jù)統(tǒng)計，我國化肥使用量約為513.9 kg/hm2，是世界平均水平的3.9倍［8］。此外，我國還是缺水的農(nóng)業(yè)大國［9］，因缺水導致的減產(chǎn)也越來越多，如何保障農(nóng)業(yè)安全備受關(guān)注。因此，水溶肥成為肥料領(lǐng)域的重要發(fā)展方向之一。水溶肥具有水肥同施的特點，水肥一體化大大提高了水、肥利用效率［10］，在全世界獲得廣泛應用，我國也出臺相關(guān)政策，支持其發(fā)展。

筆者從我國水溶肥發(fā)明專利入手，通過當前水溶肥專利申請現(xiàn)狀、專利技術(shù)布局及重點專利權(quán)人等指標來分析水溶肥的發(fā)展情況，探討未來發(fā)展趨勢，為企業(yè)后續(xù)發(fā)展及新產(chǎn)品開發(fā)提供信息支持和參考。

1 專利檢索數(shù)據(jù)庫

筆者采用的水溶肥專利分析數(shù)據(jù)來源于國家知識產(chǎn)權(quán)局的專利數(shù)據(jù)庫，利用主題詞檢索方法，檢索對象是水溶肥，采集2010—2020 年我國相關(guān)發(fā)明專利樣本，經(jīng)過計算機檢索和人工篩選，得到1 178 項檢索結(jié)果，將其作為本次專利分析的基本數(shù)據(jù)。通過專利申請現(xiàn)狀、技術(shù)領(lǐng)域、重點申請人信息等指標對專利信息進行分析。數(shù)據(jù)檢索日期為2021年1月3日。由于我國發(fā)明專利申請公布一般是在申請后的18 個月，2019 年和2020 年申請的專利數(shù)據(jù)僅作參考。

2 基于專利數(shù)據(jù)的水溶肥技術(shù)現(xiàn)狀分析

按照時間序列將檢索到的專利數(shù)據(jù)匯總發(fā)現(xiàn)，水溶肥相關(guān)專利申請自2008 年開始在國內(nèi)起步，但前5年研究較少，經(jīng)過5年的技術(shù)積累，2014年開始得到迅猛發(fā)展。

2010—2020 年我國水溶肥專利申請數(shù)量見圖1。由圖1 可知，近11 年間我國水溶肥的專利申請數(shù)量呈現(xiàn)明顯的穩(wěn)步增長趨勢，其中在2015 年迅速增加，年申請量達到91 件，在2017 年達到高峰，僅這一年申請專利數(shù)即達到231件，隨后則呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢，但2020 年仍然申請了76 件，這其中未包含很多后期會陸續(xù)公開的申請專利。由此可以判斷，在國家水肥一體化政策的引導和支持下，水溶肥技術(shù)創(chuàng)新逐漸活躍，在2016—2018 年這3年里我國水溶肥技術(shù)的研究有了重要進展，總共申請專利664件，占到了統(tǒng)計數(shù)量的56%。隨后該技術(shù)進入平穩(wěn)期和瓶頸期，專利申請量有所下降，但從申請數(shù)量上看，水溶肥技術(shù)仍然有很多空白區(qū)，值得去深度挖掘。

圖1 2010—2020年我國水溶肥專利申請數(shù)量

3 水溶肥專利所屬技術(shù)領(lǐng)域分析及發(fā)展趨勢

水溶肥技術(shù)復雜程度相對不高，設(shè)計的技術(shù)領(lǐng)域相對集中。我國申請的水溶肥專利IPC（國際專利分類）主要集中在肥料及肥料制造、農(nóng)業(yè)、有機高分子化合物的制備或加工、一般物理或化學裝置等方面（見表1），其中肥料及肥料制造方面專利申請量占總申請量的89.1%，這說明了肥料制造的重要性，也是該領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新活動的主要領(lǐng)域，特別是水溶性專用肥料成為當前和未來產(chǎn)品市場化的熱點；在一般物理或化學裝置方面的研究主要集中在更深層次的技術(shù)研究，相對于專用肥料研究難度較大，因此，專利申請量也較少。

表1 我國水溶肥申請專利的IPC分布件

4 水溶肥技術(shù)專利申請主體分布

對2010—2020 年我國水溶肥領(lǐng)域的專利申請主體進行了詳細分析，從中提取了該技術(shù)領(lǐng)域前20位的專利權(quán)人/申請人，詳見表2。

從表2可以看出，企業(yè)是我國水溶肥技術(shù)創(chuàng)新的重要主體，有兩位個人也積極參與到了創(chuàng)新研究當中。近10 多年來，水溶肥領(lǐng)域申請專利最多的公司是成都新柯力化工科技有限公司，申請量為41 件，遠超出其他專利權(quán)人/申請人。進一步分析發(fā)現(xiàn)，該企業(yè)是科技型公司，在領(lǐng)域內(nèi)有自身的科技優(yōu)勢，專利類型包括產(chǎn)品制備和應用系列。劉彬個人所發(fā)明的專利技術(shù)主要集中在功能型水溶肥，所在地山東作為肥料和農(nóng)業(yè)大省，肥料技術(shù)一直在國內(nèi)領(lǐng)先。貴陽開磷化肥有限公司、湖北格林凱爾農(nóng)業(yè)科技有限公司、安徽省司爾特肥業(yè)股份有限公司等企業(yè)也占據(jù)較前位置，與當前市場的產(chǎn)品形成呼應。上述專利表明，不同創(chuàng)新主體依托各自的技術(shù)儲備和創(chuàng)新平臺進行研究，并出現(xiàn)了幾家優(yōu)勢單位，均獲得了較好的發(fā)展。

表2 2010—2020年我國水溶肥專利申請量前20位排名

與此同時，科研院所的作用不是十分顯著，排名前20 位中，僅占據(jù)了3 個位置，分別是貴州大學、新疆農(nóng)墾科學院和山東省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所。說明與企業(yè)相比，科研單位在此領(lǐng)域中的研究投入較少。這可能跟水溶肥的行業(yè)技術(shù)較窄有一定關(guān)系。新疆和山東都是我國水肥一體化進行較早的省份，水肥一體化分別應用在大田領(lǐng)域和設(shè)施蔬菜領(lǐng)域，需求決定了技術(shù)方向，新疆農(nóng)墾科學院和山東省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所對水溶肥進行了深入研究。貴州大學處于“磷都”貴陽，磷肥組分構(gòu)成在水溶肥當中一直是技術(shù)難點之一，因此，在地緣優(yōu)勢的條件下，與企業(yè)合作，實現(xiàn)了多項技術(shù)儲備。

5 重點企業(yè)專利權(quán)人分析

農(nóng)業(yè)政策很大程度上決定了技術(shù)發(fā)展方向，近幾年來水溶肥成為眾多企業(yè)發(fā)展的重點。對水溶肥專利權(quán)人/申請人進行了篩選，得到國內(nèi)專利申請數(shù)量排名前10 的重點企業(yè)（共12 家企業(yè)）專利申請情況。排在第一位的成都新柯力化工科技有限公司前身是成都柯力化工研究所，有很強的科研實力，主要在新型水溶肥核心技術(shù)方面持續(xù)發(fā)力，然后再向市場轉(zhuǎn)化，但目前該企業(yè)自身很少有相應的肥料產(chǎn)品。專利申請量排在第二位的是貴陽開磷化肥有限公司，作為一家企業(yè)，依托磷肥資源，開展了相應的水溶肥技術(shù)研究，但同樣沒有更多的技術(shù)轉(zhuǎn)化成果。第三位的阿米巴南京生物技術(shù)有限責任公司是一家規(guī)模較小的民營企業(yè)，重點關(guān)注于產(chǎn)品應用；第四位的湖北格林凱爾農(nóng)業(yè)科技有限公司申請了16 件發(fā)明專利，該公司目前在市場上有相應的技術(shù)轉(zhuǎn)化產(chǎn)品，而且成立了精準農(nóng)業(yè)研究院，將技術(shù)和市場結(jié)合的較好，如果將研究院申請的10項專利合計計算，其實力上升，排在水溶肥企業(yè)第二位。排名第五到第十的企業(yè)，比如安徽省司爾特肥業(yè)股份有限公司、成都云圖控股股份有限公司、五洲豐農(nóng)業(yè)科技有限公司等企業(yè)均已形成技術(shù)到市場的成功轉(zhuǎn)化，水溶肥產(chǎn)品類型也比較齊全，在本領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售，市場影響力較大。

對排名前10 企業(yè)的專利申請方向進一步挖掘，進而了解重點企業(yè)的專利技術(shù)布局及技術(shù)側(cè)重點。從檢索出來的專利得知，12 家企業(yè)的研發(fā)重點基本一致，主要集中在水溶肥的制備方法、生產(chǎn)方法和專用水溶肥等。基本遵循了原材料——制備方法——生產(chǎn)方法——專用水溶肥這條肥料產(chǎn)業(yè)鏈，并在后期增加了特種功能的研究，升級優(yōu)化產(chǎn)品性能，確保本企業(yè)在激烈的市場競爭中處于領(lǐng)先地位。原材料的創(chuàng)新是一個關(guān)鍵，但目前我國該領(lǐng)域的專利申請量相對較少，發(fā)展緩慢，制約了高端水溶肥產(chǎn)品的發(fā)展。

6 結(jié)論

近年來，我國水溶肥的技術(shù)創(chuàng)新取得了較快發(fā)展［11］，當前該領(lǐng)域?qū)＠暾埩咳匀缓芏?，但趨勢放緩；?chuàng)新主體比較集中，主要是企業(yè)在水溶肥領(lǐng)域投入了大量研發(fā)精力，并取得了較大進展；少量科研院所充分利用地緣優(yōu)勢及國家政策，積極參與到創(chuàng)新活動當中。

當前，糧食安全是重中之重，在此基礎(chǔ)上要實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展，水溶性肥料成為重要途徑。水溶肥可以實現(xiàn)水肥同施，養(yǎng)分有效吸收率達到80%～90%，超出普通化肥1倍多［12］，而且肥效迅速，可滿足農(nóng)作物快速生長期對營養(yǎng)的需求。市場份額呈現(xiàn)快速增長趨勢，據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部肥料登記處資料，截至2019 年5 月20 日，各種水溶肥產(chǎn)品登記數(shù)量已經(jīng)超過12 600個。通過前面的專利分析也可以看出，關(guān)鍵技術(shù)的掌握與企業(yè)市場地位息息相關(guān)，企業(yè)若想獲得更快發(fā)展，必須擁有自己的核心技術(shù)，才能更好地掌控市場［13］。水溶肥未來的發(fā)展趨勢主要集中在以下3個方面。

（1）助劑和螯合劑的開發(fā)。水溶肥溶解性不好或者不溶物多是主要問題，助劑對產(chǎn)品質(zhì)量尤為重要，需要在此方面穩(wěn)步研發(fā)，打造核心競爭力。

（2）增值型水溶肥研發(fā)。增效劑效果已受到廣泛認可，可根據(jù)不同農(nóng)作物、不同需求，進行氨基酸類、腐植酸類或海藻酸類水溶肥的配伍研究，滿足農(nóng)作物特定需求。

（3）企業(yè)強強聯(lián)合。各企業(yè)在不同的技術(shù)方面取得了一定成績，但仍有很多領(lǐng)域需要進一步提升，各企業(yè)或科研院所可以加強合作，縮短技術(shù)開發(fā)時間。