CO₂施肥技術(shù)專利分析

李瑩

摘 要：本文通過專利分析，獲得了 CO2施肥技術(shù)概況以及預(yù)測該技術(shù)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：CO2；施肥；專利分析

隨著溫室技術(shù)普及，CO2施肥技術(shù)已被廣泛應(yīng)用。在國際專利分類表（IPC）中，CO2施肥技術(shù)的相關(guān)分類號是A01G 9/18，分類定義為用CO2或類似氣體處理植物所用的溫室。為了研究CO2施肥專利技術(shù)的發(fā)展情況，筆者通過S系統(tǒng)的統(tǒng)計命令、相關(guān)的IPC分類號、CPC分類號與關(guān)鍵詞、轉(zhuǎn)庫檢索等檢索策略相結(jié)合的形式進行檢索，獲取初步結(jié)果后對其進行篩選，將檢索文獻中的明顯噪聲人工清理，截止到2017年9月15日，關(guān)于CO2施肥的專利數(shù)量共有664件。

一、專利分析

1.專利申請量分析

從申請量來看，1976-1990年處于技術(shù)起步萌芽期，1991年以后專利申請量有所增加，但是由于世界經(jīng)濟危機的緣故1996年-2000年有所回落，2005年申請總量大幅上升，進入迅速的發(fā)展期。相信隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們對于蔬菜、水果品質(zhì)的要求越來越高，CO2施肥技術(shù)的發(fā)展趨勢依然可觀。

2.專利申請的主要申請人

筆者統(tǒng)計了CO2施肥技術(shù)領(lǐng)域的專利申請人，數(shù)量排名前十位的申請人均是大型農(nóng)業(yè)技術(shù)、農(nóng)業(yè)制造公司，他們均來自美國、德國、韓國和日本，中國的CO2施肥技術(shù)領(lǐng)域的主要申請人數(shù)量并沒有排名前十，這說明我們國家的申請相對分散，大型的農(nóng)業(yè)技術(shù)企業(yè)水平落后于其他發(fā)達國家，但是，隨著自主創(chuàng)新意識的逐漸增加，相信我國的CO2施肥技術(shù)水平正在向國際研究水平趨近。

3.CO2施肥技術(shù)生命周期曲線

從1977-1981年，是技術(shù)萌芽階段，只有少量申請人參與技術(shù)研發(fā)；1981年到2000年，出現(xiàn)了緩慢增長期，主要特點是申請人數(shù)量維持穩(wěn)定，申請量緩慢提高；而2002-2006年出現(xiàn)了第一次迅速增長，隨著經(jīng)濟的恢復(fù)和新興市場的快速活躍和發(fā)展，不斷有新的申請人進入CO2施肥技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域，使得申請人數(shù)量在這個時期持續(xù)增長，市場進入活躍期；2007年至今，CO2施肥技術(shù)進入迅猛增長期，各國家和地區(qū)加大對設(shè)施農(nóng)業(yè)的投資，以及企業(yè)和技術(shù)研發(fā)實力快速提高，使得申請量持續(xù)快速增長，計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息的持續(xù)發(fā)展，以及對安全性、節(jié)能環(huán)保等方面的需要的提高，也支撐了技術(shù)有了新發(fā)展。從圖5可以看出，CO2施肥技術(shù)日漸成熟，并且相信隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，該技術(shù)在未來的幾年依然會不斷成熟，技術(shù)會有所突破。

二、技術(shù)構(gòu)成分析

通過閱讀專利文獻，我們將檢索到的專利進一步細(xì)分為7個技術(shù)分支：CO2生產(chǎn)的裝置、有機物燃燒、純CO2施肥、廢氣利用、化學(xué)反應(yīng)、微生物分解、種養(yǎng)結(jié)合。其中利用CO2生產(chǎn)的裝置、有機物燃燒和純CO2施肥是目前研發(fā)重點，CO2施肥技術(shù)朝向精準(zhǔn)、環(huán)保和智能方向發(fā)展。

1.溫室CO2生產(chǎn)及輸送裝置

溫室CO2生產(chǎn)裝置主要由爐具、集氣罩、輸氣管、反應(yīng)箱組成，很多發(fā)明都是以此為雛形，對反應(yīng)裝置的各個部位進行優(yōu)化和升級，專利KR20170016924公開了CO2施用設(shè)備，通過設(shè)置冷卻部、除濕部、硫氧化物去除部、氧化催化劑和吸附部件，解決了由重油燃燒產(chǎn)生有毒氣體量過大而不能用于溫室作物的問題.

2.純CO2施肥

純CO2施肥法是該領(lǐng)域使用最多的方法，早在1972年，專利SU413914采用CO2氣體，直接通入溫室內(nèi)提高作物產(chǎn)量。隨后幾十年，研究人員對于使用的方式和起源進行了持續(xù)的改進和創(chuàng)新。例如，采用液態(tài)CO2為氣源，同時利用風(fēng)扇等氣體流通裝置使其均勻擴散；干冰作為氣源，產(chǎn)氣量大，安全性強，但是會降低室內(nèi)溫度，需要額外提高室內(nèi)溫度。

3.微生物分解

采用人畜糞便、農(nóng)作物廢棄料等有機物分解發(fā)酵釋放CO2，環(huán)保且能增加設(shè)施溫度。發(fā)酵產(chǎn)生沼氣的方法比較理想，但是釋放量不易調(diào)節(jié)和控制，并且此種方法釋放緩慢，不能滿足生產(chǎn)的需要。

4.定時定量控制CO2發(fā)生器

隨著溫室的發(fā)展，對于CO2定時定量控制逐漸成為研究的重點方向。專利CN2878351Y公開了按溫定時控制CO2的發(fā)生器，實現(xiàn)了能按溫、按季節(jié)定時控制，提高了CO2施肥的自動化程度，有利于在溫室大棚中推廣。

三、結(jié)語

CO2施肥技術(shù)的改進主要著重于控制系統(tǒng)上的改進，控制系統(tǒng)主題的專利申請增長最快，發(fā)展勢頭最強勁，使溫室CO2的施肥能夠精確、精準(zhǔn)到植物生長的各個生育期。目前，雖然我國設(shè)施農(nóng)業(yè)在專利申請量上占有絕對優(yōu)勢，但是在技術(shù)水平與發(fā)達國家還是有一定的差距，技術(shù)提升具有很大的空間。國家政府部門相繼推出了一系列政策和法規(guī)推動中國設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，因此，我國的科研單位、相關(guān)企業(yè)等應(yīng)抓住機會，掌握新的技術(shù)和理念，促進自身技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻：

[1]王紅梅， 丁克友.棚室CO2施肥技術(shù)[J].上海蔬菜，2010（3）：61-62.