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生物刺激素之微生物菌剂
2024-10-28 11:10:51
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微生物菌剂是生物刺激素重要的品类。但是你知道一开始欧洲在制定生物刺激素的概念以及产品品类时,明确规定微生物不属于此类。究其原因,因为微生物产品远看成山,近成林。既简单又复杂,海藻、腐植酸、氮磷钾通过标准,在一定程度能帮助消费者提前预知产品质量及效果,而微生物产品通过标准只能说对产品了解程度不到一半,田间效果表现不稳定,价格高低层次不齐,营销单一化(大部分以菌株名进行营销),让种植户及渠道商对它像对幺儿一样,既爱又恨,失望占多。可是,不管怎么样从国际大趋势来看,微生物菌剂反而是未来作物综合管理方案中最具有技术门槛的一类,很多农业巨头十年前已布局。


一、微生物菌剂基本知识


1、何为微生物菌剂


目标微生物(有效菌)经过工业化生产扩繁后加工制成的活菌制剂。它具有直接或间接改良土壤、恢复地力,维持根际微生物区系平衡,降解有毒、有害物质等作用;应用于农业生产,通过其中所含微生物的生命活动,增加植物养分的供应量或促进植物生长、改善农产品品质及农业生态环境。


2、微生物菌剂大类及剂型


按内含的微生物种类或功能特性分为根瘤菌菌剂、固氮菌菌剂、解磷类微生物菌剂、硅酸盐微生物菌剂、光合细菌菌剂、有机物料腐熟剂、促生菌剂、菌根菌剂、生物修复菌剂、土壤修复菌剂、微生物浓缩菌液等。


产品按剂型分为液体、粉剂、颗粒型


3、菌种要求(大部分经销商及种植户忽略这方面的考察)


生产用的微生物菌种应安全、有效。生产者应提供菌种的分类鉴定报告,包括属及种的学名、形态、生理生化特性及鉴定依据等完整资料。生产者应提供菌种安全性评价资料。采用生物工程菌,应具有允许大面积释放的生物安全性有关批文。


(以上来自GB20287-2006,农用微生物菌剂)


二、微生物菌剂行业标准有哪些



三、中国微生物菌剂基本情况


在登记系统里面看来,主要包含以下大类:芽孢杆菌、链霉菌、木霉、青霉(含淡紫拟青霉)、淡紫紫孢菌、曲霉、酵母、乳杆菌、假单胞菌、类红红细胞菌、固氮菌、链球菌等。登记包含芽孢杆菌的证件达到了1万多个,由此可见该系列是最适合开发为商品的菌类。具体中国大部分登记证信息见附件。



登记种类多,不代表这种菌功能不行。在市场上,由于营销主要以菌株名进行,导致一段时间后,种植户会对首先进入市场的菌株(如枯草芽孢杆菌)产品,产生疲惫感,走入误区,以为这类菌效果就一定不好。可是从科学的角度来说,等级范围广的产品是具有适应性强,扩繁能力强的能力,所以才成为农用微生物中的主要菌株,与消费者的认知恰巧相反。


四、中国登记的主要菌株的统一功能


菌株具有一定的共同性,但不同来源(如南北方、盐碱地、酸性土壤、作物不同),其功能差异也会很大。所以同样登记为枯草芽孢杆菌,有些产品效果你觉得不错,有些你觉得不行。菌株来源,决定了我们在做技术方案时候:失之毫厘,差之千里。可是,我们又必须对菌株种类功能了解,有助于我们制定作物方案选择生物产品的方向。


1、芽孢杆菌


重要特性是能够产生对不利条件具有特殊抵抗力的芽孢,芽孢杆菌具有耐高温、快速复活和较强分泌酶等特点,在有氧和无氧条件下都能存活。在营养缺乏、干旱等条件下形成芽孢,在条件适宜时又可以重新萌发成营养体。


①枯草芽孢杆菌:通过诱导植物产生生长素促进植物生长,增强植物体内抗病相关酶的活性,增强植物抗病能力;分泌植酸酶,加速腐殖化。


②胶冻样类芽孢杆菌:能够分解硅酸盐和铝硅酸盐及其他矿石中的含钾矿物,具有溶磷、释钾和固氮功能,并释放出可溶性钙、硫、镁、铁、锌、钼、锰等中微量元素,既增进了土壤肥力,又为作物提供了可吸收利用的全面营养元素。


③侧孢短小芽孢杆菌:菌株可通过产生几丁质酶来裂解真菌细胞壁,从而抑制真菌生长。


④地衣芽孢杆菌:具有较强产蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的能力,其生防作用的机制以竞争、拮抗和诱导植物抗性为主。


⑤巨大芽孢杆菌:能降解土壤中难溶的含磷化合物,分泌蛋白物质,对多种农作物有害真菌具有较强的拮抗作用,可使植物有关组织纤维化、木质化程度提高。


⑥解淀粉芽孢杆菌:作用机理主要包括分泌抗菌类物质,产生拮抗作用,增强营养与空间的竞争,诱导寄主产生抗性和促进植物生长等。


⑦多粘类芽孢杆菌:通过位点竞争阻止病原菌侵染植物,不断分泌出的广谱抗菌物质可抑制或杀灭病原菌,同时能诱导植物产生抗病性。


⑧苏云金芽孢杆菌:产生内毒素(伴胞晶体)和外毒素,使害虫停止取食,因饥饿和细胞壁破裂、血液败坏和神经中毒而死亡,对部分鳞翅目害虫幼虫有较好的防治效果。


2、假单胞菌


主要靠产生蛋白质起到杀虫作用,同时假单胞菌能产生嗜铁素,病原微生物由于缺铁生长繁殖受到抑制


3、光合菌


代谢物质可以被植物直接吸收,还可以成为其它有益微生物繁殖的养分。


4、根瘤菌


在根内定殖,植物供给根瘤菌矿物养料和能源,根瘤菌固定大气中游离氮气,为植物提供氮素养料。


5、细黄链霉菌


代谢产物中含有生长素、抗菌素、苯乙酸、琥珀酸及细胞分裂素等作物生长所必须的调节剂成分。


6、淡紫拟青霉


又名线虫清,能有效防治孢囊线虫、根结线虫等多种寄生性线虫,而且能促进植物根系及营养器官的生长。


7、酵母菌


能将糖发酵成酒精和二氧化碳,是兼氧微生物,在好氧和厌氧条件下都能够存活,是天然发酵剂。


8、植物乳杆菌


能大量的产酸,使水中的pH稳定不升高,产出的酸性物质能降解重金属;由于是厌氧细菌(兼性好氧),在繁殖过程中能产出特有的乳酸杆菌素,乳酸杆菌素是生物型的防腐剂。


9、木霉


具有较强分解纤维素能力,绿色木霉通常能够产生高活性纤维素酶,分解纤维素能力较强。


①长枝木霉:通过竞争作用,重寄生作用抵抗病原菌,产生多种对植物致病菌原(真菌、细菌及虫类)具有拮抗作用的生物活性物质。


②哈茨木霉:在植物根际生长并形成保护罩,以防止根部病原菌的侵染,分泌酶及抗生素类物质,裂解病原菌的细胞壁。




五、总结


作为生物刺激素的新品类,微生物菌剂具有来源广,种类多,技术门槛高。未来必定是作物解决方案中不可或缺的一环。但未来发展还急需企业、经销商、种植户观念的改变:


1、研发与生产是可以分开来看


微生物发酵,生产产能国内其实是过剩的。农业作为微生物应用环节中小体量的行业(相较于人、动物等)来说,在农业方面大规模投入生产建设,基本属于得不偿失的做法。


2、加强农业功能菌株的研发


纵观国内的微生物企业如蔚蓝生物等,农业板块都不属于其重点,它都会进行一个浓缩菌粉的外采。这种现象也导致功能型农用微生物菌株的研究缺失,市场上大部分属于浓缩菌粉配置的微生物菌剂。这样的产品进入市场,导致产品效果不稳定,种植户不满意的一个恶性循环。


3、菌株越多越好吗?


中国目前主要的微生物菌株库有四个:中国工业微生物菌种保藏管理中心、中国农业微生物菌种保藏管理中心、国家微生物科学数据中心、中国普通微生物菌种保藏管理中心。


菌株千千万万,越多越好吗?专利菌株是否有价值?一次偶然机会,跟我的行业老师聊过此问题,他说过这样一句话:我可以去菌种库里面买菌株?我也把这个问题抛给了高校搞微生物菌开发的老师,如何看待这种:专利菌株,在中国市场的价值问题?老师反问了一个问题:“有些老师一生都只研究了一个菌株,你说价值在哪里?”。上周我也查询了行业内(包含饲料、人类益生菌等)的相关信息,发现大部分企业真正工业化的菌株也仅仅为几十株。今年上海会议之后,我跟一位从蔚蓝生物出来,选择了腐植酸赛道的新朋友咨询过这个问题,创业的方向为什么不是微生物?他的回答:行业巨头已经存在。但现在想来,其实还因为仅农业微生物来说,门槛是有的,且体量小,且耗费的精力不少,对于大部分得创业者来说不是最佳选择。再看现在国内以农业微生物为宣传和营销的发展快速的企业,走资本路线,但就产品本身来说,没有真正做到差异化,其新出得一款产品还是其他公司发酵之后的下脚料。它的业务重心也是倾向饲料和人类大健康了。


似乎我们就可以窥探:专业专注农用功能微生物菌剂开发的企业,只能是也仅仅能是中小企业。备注:国际巨头拜耳、巴斯夫等企业在这一领域,都是做并购,印象中在我刚进入这个行业时候,并购就开始了。我偷个懒,不想去整理这方面的信息了。感兴趣的朋友,可以自行查找。


另外从中国生物农药登记放宽时间的政策可知:未来,生物产品的发展是必然趋势,但是专注于农用微生物菌株开发的企业也必然是中小企业,所以不要以企业大小去判断产品的势力,选择生物产品多几个维度进行思考。作物技术方案的差异化,很大可能就在于生物制剂产品。