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全球微生物肥料产业技术研发态势分析

在全球气候变暖、粮食危机以及自然资源枯竭等大背景下，微生物肥料因其绿色环保、肥效高等优势在农业生产中具有广泛应用前景。有资料显示，微生物肥料技术的起源可追溯到100多年前，1895年德国开发了世界上最早的微生物肥料—根瘤菌接种剂“Nitragin”。1972年，国际农业组织同时成立了有机农业运动国际联盟（I－FOAM）和绿色食品国际协会组织。这些组织曾提出可持续农业概念，要求生产绿色食品必须有相应的生物肥料和有机肥料，随后全球多个国家纷纷开始研究、生产、应用和推广使用生物肥料。

本文基于Orbit专利数据库，以全球微生物肥料领域的专利文献为研究对象，分析该领域专利申请量年代趋势、技术来源地区、技术流向地区、专利权人、技术布局等情况，并对领域内的主要技术分支、产业主体等信息进行挖掘与展示，以期为中国微生物肥料的研究提供信息支持。

1、技术研发态势

1.1专利申请时间分布

截至2023年10月30日，微生物肥料领域全球专利数量共12185项。从全球申请趋势来看，1910—1993年全球专利数量较少且增长缓慢，自1994年起全球专利数量出现明显增长，2010年之后则呈迅速增长趋势，尤其从2015年开始专利数量突破1000项，并在2017年达到近年的峰值1605项。之后的专利数量虽有回落，但总体呈波动式上扬态势（图1）。

图1全球微生物肥料整体发展现状

相比而言，中国在微生物肥料领域的相关专利最早出现于1985年，随后的一段时间内专利数量较少，从2007年开始才出现持续增长，且发展态势与全球的情况相似（注：考虑到专利从申请到公开的时滞，图中显示2021—2023年的专利数量会少于实际专利数量，因此不能完全代表这三年的申请趋势）。

1.2技术生命周期

根据产品技术生命周期理论，一种产品或技术的生命周期通常由萌芽（产生）、迅速成长（发展）、稳定成长、成熟、瓶颈（衰退）几个阶段构成。为了保证分析的客观性，以逻辑斯蒂模型（logisticgrowthmodel）算法为基础，以专利累计申请数量为纵轴，以申请年为横轴，通过模型计算，拟合出微生物肥料技术的生命周期曲线（图2和表1）。（1）萌芽期（1910—2007年）：此阶段的专利数量和产业主体均不多，相关技术处于探索和引入阶段。（2）迅速成长期（2008—2022年：在前期菌剂研发技术的基础上，领域内产业主体从单一的菌肥转向复合菌肥、生物有机肥等。与此同时，微生物肥料市场也逐渐扩大，介入的产业主体增多，全球的专利申请量快速增长。（3）稳定成长期（2023—2036年）：根据模型预测，从2023年开始，微生物肥料专利技术将步入稳定期，此阶段伴随着相关技术的逐渐成熟，专利申请量增速放缓。（4）成熟期（2037—2051年）：相关专利技术则会进入成熟期，在此阶段的专利数量以及专利权人的数量或将进一步减少，市场可能趋于高度集中。

图2全球微生物肥料专利技术生命周期图

表1全球微生物肥料专利技术生命周期图

1.3专利主要来源国家/地区分布

最早优先权国家/地区在一定程度上反映了技术的来源地。从全球微生物肥料领域的专利来源国家/地区分布（图3）来看，专利数量排名TOP5的国家/地区依次是：中国、日本、韩国、美国和俄罗斯。其中，中国为全球微生物肥料相关专利技术的主要来源国家/地区，专利数量为9156项，占全部专利的59.8%。日本的专利数量为981项，占全部专利的7.4%，位居第二位，其他国家/地区专利数量占比较少。

图3全球微生物肥料专利主要来源国家/地区分布（单位：项）

从主要技术来源国家/地区的专利公开年份分布来看（图4），在专利数量TOP5的国家/地区中，美国在相关技术领域的专利公开时间最早，大概从20世纪50年代开始就在该领域开展专利技术研究。中国在相关领域的第一项专利发布于1985年，专利公开时间较晚，但在专利数量上显著优于其他国家/地区，且从2008年后发展速度较快。

图4全球微生物肥料领域Top5国家专利年代趋势

1.4技术发展趋势分析

目前，微生物肥料主要包括微生物接种剂（此处主要指农用微生物菌剂）、复合微生物肥料和生物有机肥三类（图5）。其中，生物有机肥技术相关专利数量最多，共9505件，是微生物肥料领域的重点研究方向之一。排名第二的为微生物菌剂技术，相关专利数量为8880件。排名第三的为复合微生物肥料技术，相关专利数量为6505件。

图5微生物肥料专利技术发展趋势

从年份分布来看，生物有机肥技术是微生物肥料领域起源相对较早的技术类别，从1951年开始该领域就有相关专利公开，但在之后的较长一段时间内专利公开数量不多，直到1992年开始专利数量显著增长，并于2017年达到高峰，当年专利公开数量超过900件，之后则呈下降趋势。复合微生物肥料也是起源较早的