CAS レジストリサービス

環境に配慮した肥料の開発を推進

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世界人口は今後も増加すると予測されており、農業業界に対しては世界の食糧安全保障を確保するという圧力が高まることが予想されます。1ただし、従来型の肥料の大量使用は、食料生産の継続的な拡大における重要な環境問題の一つとなっています。これらの肥料は効果的ではあるものの、土壌の劣化、水質汚染、温室効果ガスの排出を招きます。水中と土壌中の人工窒素化合物の割合は過去1世紀で倍増しました。2

従来型の肥料に代わる持続可能な代替品の開発に関心のある研究者にとって、数多くの材料、配合、および送達方法が研究の対象となっています。廃棄物からのバイオ炭や有機物などの利用からナノテクノロジーによる標的送達まで、持続可能性の向上にはさまざまな形があります。

CASは、世界最大の科学情報コレクションと最先端技術を組み合わせることで、持続可能な肥料材料と配合のより効果的な研究開発を可能にします。最新の科学文献にアクセスし、イノベーションのための知的財産保護を確保し、CASと提携してカスタム・デジタル・ソリューションを開発することで、環境に優しい肥料設計の突破口を広げ、持続可能で食料の安全が保障された未来を創造することができます。

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持続可能な肥料の研究開発を効率化

研究者は、次世代の環境に優しい肥料を開発するうえで、最新の農業手法、材料、プロセスを常に把握しておかなければなりません。効果的で環境に配慮した肥料を開発するには、増え続ける科学情報を包括的に見直す必要があります。CASコンテンツコレクション™のデータによると、持続可能な肥料に関するジャーナルや特許文献の数は過去5年間で増加しています。そのため、研究チームには、情報の洪水から必要な洞察を見つけなければならないという大変さがあります。

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出典:CASコンテンツコレクション™

CAS SciFinder®とCAS Formulus®は、科学文献、特許、規制データの広範なデータベースへのアクセスを提供することで、このプロセスを効率化するのに役立ちます。また、業界に特化したフィルターと革新的な配合設計ツールも備えています。CAS SciFinder Discovery PlatformTMを使用すれば、文献レビューを加速するために必要なあらゆるものを一箇所で見つけることができます。

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環境に優しい肥料材料の選択

環境に優しい肥料材料を選択するには、栄養効率、生分解性、土壌の健全性への影響、全体的な環境の持続可能性など、いくつかの重要な要素のバランスを取る必要があります。農業および環境基準を満たすために、最近の研究では、持続可能な材料、革新的な配合、および標的を絞った送達システムを組み合わせることに重点が置かれています。

                                                                                                                                                                                                                 
持続可能な材料
バイオ炭肥料        

バイオ炭は、有機廃棄物の熱分解によって得られる、炭素を豊富に含む製品です。これは土壌の肥沃度と保水性を高め、炭素を隔離する能力があることから大きな注目を集めています。バイオ炭は、リンやカリウムなどの必須栄養素の浸出を減らし、作物の収穫量を向上させ、流出による水質汚染を最小限に抑えるのに効果的であることが証明されています。3

       
有機廃棄物ベースの肥料        

有機廃棄物ベースの肥料は、堆肥、植物性残渣、食品廃棄物から作られ、有機材料を土壌にリサイクルし、土壌有機物と微生物の活性を高め、より健全性と生産性の高い土壌を生み出します。4

       
標的送達システム
ナノ肥料 ナノスケールの栄養素供給により、より正確で制御された施肥が可能になり、過剰な栄養素供給と表面流出を抑えることができます。5
緩効性肥料 緩効性肥料は、通常、硫黄やポリマーでコーティングされ、時間をかけて徐々に栄養素を放出するように設計されているため、植物の成長サイクルに適合し、栄養素の流出を減らし、作物の栄養素利用効率を向上させることができます。3

研究者はCAS SciFinderを使用して材料特性の情報に迅速にアクセスできます。当社の包括的な材料データベースであるCAS REGISTRY®と完全に統合されているため、適切な材料を選択するために必要なあらゆる材料特性、規制情報、商業的ソースをすぐに利用できます。

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持続可能な肥料イノベーションを保護

グローバル市場で持続可能な農業ソリューションに対する需要が高まっていることを考えると、新しい肥料技術の保護を確保することは単なる防御戦略ではなく、長期的な成功に向けた積極的なステップといえます。現在、環境に優しい肥料の市場が拡大していることから、イノベーションを保護し、競争力を維持するためには知的財産権の確保が不可欠です。しかし、特に施肥制御やナノ肥料のように、漸進的なイノベーションが大きな競争的優位をもたらす分野において、知的財産情勢は複雑で、対応が難しい場合があります。

STN IP Protection Suite™を利用すれば、イノベーションを保護するために必要なツールにアクセスできます。包括的な科学・特許データにより、既存特許の調査、新規出願の監視、イノベーションの機会の特定が可能になり、持続可能な肥料のブレークスルーを自信を持って市場に投入することができます。

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AIとデジタルトランスフォーメーションを活用

AIとデジタルトランスフォーメーションは、環境に配慮した肥料の開発を含む農業分野の研究開発を変革しています。新規配合の環境影響予測、養分供給の最適化、特定条件に最も適した材料組み合わせの特定にAI駆動モデルが用いられる中6,7、研究者は競争力維持のために新しいテクノロジーを採用する必要があります。

CAS Custom ServicesSMの業界専門家は、R&Dを加速させるデジタルトランスフォーメーションソリューションの構築を支援できます。CASは、貴組織の独自データをCASコンテンツコレクションや外部サードパーティデータセットと統合し、AIおよび機械学習イノベーションを推進するための基盤を提供します。どのようなデジタルトランスフォーメーションニーズであっても、CASは成功のパートナーとなります。

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農業の持続可能な未来を築く

農業の未来は、長期的な土壌の健全性を支え、環境への影響を低減する肥料をはじめとする、持続可能な取り組みの開発と普及にかかっています。CASと提携してカスタムソリューションを活用し、CAS SciFinder Discovery PlatformやSTN IP Protection Suiteといったツールを活用することで、研究者や企業は、より持続可能でレジリエントな農業システムへの移行を加速できます。

(1) van Dijk, M.; Morley, T.; Rau, M. L.; Saghai, Y.、「A Meta-Analysis of Projected Global Food Demand and Population at Risk of Hunger for the Period 2010–2050」、Nat. Food 2021, 2 (7), 494–501、https://doi.org/10.1038/s43016-021-00322-9

(2) 「Fertilizers: challenges and solutions」、https://www.unep.org/news-and-stories/story/fertilizers-challenges-and-solutions(2024年8月23日にアクセス)

(3) Wang, C.; Luo, D.; Zhang, X.; Huang, R.; Cao, Y.; Liu, G.; Zhang, Y.; Wang, H.、「Biochar-Based Slow-Release of Fertilizers for Sustainable Agriculture: A Mini Review」、Environ. Sci. Ecotechnology 2022, 10, 100167、https://doi.org/10.1016/j.ese.2022.100167

(4) Fernández-Delgado, M.; del Amo-Mateos, E.; Lucas, S.; García-Cubero, M. T.; Coca, M.、「Liquid Fertilizer Production from Organic Waste by Conventional and Microwave-Assisted Extraction Technologies: Techno-Economic and Environmental Assessment」、Sci. Total Environ. 2022, 806, 150904、https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.150904

(5) Nongbet, A.; Mishra, A. K.; Mohanta, Y. K.; Mahanta, S.; Ray, M. K.; Khan, M.; Baek, K.-H.、Chakrabartty, I、「Nanofertilizers: A Smart and Sustainable Attribute to Modern Agriculture」、Plants 2022, 11 (19), 2587、https://doi.org/10.3390/plants11192587

(6) 「Artificial intelligence can reduce fertilizer use, UK researchers say」、https://resoilfoundation.org/en/innovation-technology/artificial-intelligence-fertilizer/(2024年8月26日にアクセス)

(7) Thorat, T.; Patle, B. K.; Kashyap, S. K.、「Intelligent Insecticide and Fertilizer Recommendation System Based on TPF-CNN for Smart Farming」、Smart Agric. Technol. 2023, 3, 100114、https://doi.org/10.1016/j.atech.2022.100114