【国科报告厅】基于专利的农业废弃物资源化利用领域技术发展态势分析
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作者：贾倩
我国是世界上最大的农业国家之一，农业在我国经济社会发展中一直居于基础性重要地位。随着现代农业快速发展，农业技术装备水平不断提高，我国农业产量产能得到巨大提升的同时也随之产生了大量秸秆、畜禽粪污等农业废弃物，据统计，2015年我国主要农作物秸秆理论资源量为10.4亿吨，可收集资源量为9.0亿吨，综合利用率为80.1%。我国每年畜禽养殖产生粪污约38亿吨，综合利用率不到60%。这些未实现资源化利用无害化处理的农业废弃物量大面广、乱堆乱放、随意焚烧，不仅给城乡生态环境造成了严重影响，也造成了严重的资源浪费。如何实现农业废弃物科学、合理、高效、清洁的资源化利用已经成为了学者们关注的重点和产业发展的需要。
一
年度申请趋势
全球农业废弃物资源化利用领域的专利申请大致经历了3个发展阶段：1827年-1969年（萌芽期）、1970年-2005年（缓慢发展期）、2006年至今（快速发展期）。近10年（2009年至2018年）的专利申请量占该领域专利申请总量的64%，是该领域发展最为迅猛的时期。
二
技术来源与布局
农业废弃物资源化利用领域的专利申请主要来自中国，申请专利达73628件，占本领域专利申请总量的69%。排名第二至第四的国家依次为美国、韩国和日本，此三者在农业废弃物资源化利用领域均有4000件以上的专利申请。
农业废弃物资源化利用领域的专利申请主要集中在中国（73752件），占比约69%，导致这一现象的原因与中国申请人的专利申请较多有关，源自于中国本土的专利申请高达73283件。其次，韩国和日本也是该领域主要的专利布局国，均有约4000件以上的专利布局。
三
主要专利权人
农业废弃物资源化利用领域授权发明专利量排名TOP10机构包括4家外国机构和6家中国机构，4家外国机构分别为美国的希乐克（XYLECO）公司和杜邦公司（DU PONT），英国的BRITISH CELANESE和韩国的韩国农村振兴厅；6家中国机构包括4所高校（中国农业大学、浙江大学、南京农业大学、华南理工大学）和2所科研机构（中国科学院和中国农业科学院）。美国入围的两家机构均为企业，其中XYLECO公司拥有的发明专利量是中国科学院的2倍多，其农业废弃物资源化利用领域的技术研发质量和水平具有显著优势，也反映出美国在该领域已进入产业化阶段；我国该领域较高水平的技术研发主要来自于高校和科研院所，但与XYLECO公司相比，在技术储备上尚有较大差距，在该领域还未形成创新型龙头企业，产业化程度有待提升。
四
技术分布
农业废弃物资源化利用领域全球专利主要的10个技术研发领域IPC子类，涉及农业废弃物在肥料，园艺及蔬菜、花卉、稻、果树等的栽培，饲料，种植、施肥，畜牧养殖和燃料等方面的应用，以及通过废污水处理工艺、发酵工程和酶工程等技术实现农业废弃物资源化利用等内容。
五
技术热点
农业废弃物资源化利用领域技术热点主要集中在：（1）肥料化利用：秸秆直接还田、制作有机肥、复合肥和新型增值肥料；（2）能源化利用：固化成型技术、直燃技术、热解气化技术、液化技术以及发酵制沼技术等方面；（3）原料化利用：利用农业作物秸秆中富含的纤维素制作纸浆和木塑材料；（4）饲料化利用：利用农业废弃物制作畜禽专用饲料；利用微生物发酵技术将农业废弃物制成生物发酵饲料；多功能、无污染饲料配方的研究；（5）基料化利用：用作食用菌栽培基质。
六
在华专利布局
农业废弃物资源化利用领域在华专利主要来自本国申请，占比约99.3%，来华申请国主要有美国、日本、韩国、德国、加拿大、丹麦和法国，占比不到1%。就我国市场来看，本国申请人基本占据全部国内市场份额。安徽、江苏和山东三省的专利申请量约占本国申请总量的三分之一，是我国该领域的主要技术来源省市。
七
小结
1.农业废弃物资源化利用领域近十年发展迅猛，专利申请增长显著。
2.中国是农业废弃物资源化利用领域最主要的技术来源国和布局市场。
3.全球农业废弃物资源化利用领域技术处于研发与产业化并行阶段，中国在产业化方面还有较大提升空间
4.农业废弃物资源化利用领域技术热点内容广泛，主要集中在肥料化利用、饲料化利用、能源化利用、原料化利用和基料化利用五个领域，秸秆和畜禽粪污是主要研究对象。
5.我国本土机构在农业废弃物资源化利用领域的技术研发非常活跃，安徽、江苏和山东是三大技术研发大省，科研机构和高校是主要研发主力，尚未形成创新性龙头企业。
来源：农科智库