新洋丰:“以肥载菌”助力粮油产业绿色发展

  近日,新洋丰农业科技股份有限公司联合中国工程院院士李培武团队研发的新型“洋丰高富专”花生专用肥和大豆专用肥正式推向全国市场。这两种复合肥不仅具有增产效果,还具备一项特别的功能——从源头阻控黄曲霉毒素对农产品的污染。

  “我们希望通过‘以肥载菌’模式,推动我国粮油生产全面迈向绿色安全。”李培武院士表示。

  黄曲霉毒素是Ⅰ类致癌物,极易侵蚀花生、玉米、大豆等粮油产品。20世纪90年代末,李培武院士团队便开始了黄曲霉毒素的攻关研究。早期,团队的研究主要集中在黄曲霉毒素的检测技术上,但他们很快意识到,仅靠检测无法根除污染,必须从源头控制毒素的产生。经过对50多个因素的排查,李培武团队最终锁定田间土壤中的产毒霉菌。

  李培武院士指出,花生和大豆能够与土壤中的根瘤菌共生结瘤固氮,将空气中的氮气转化为作物所需的养分氨。然而,在自然状态下,花生和大豆的根瘤数量较少,固氮效率较低,如何提高其结瘤固氮效率一直是一个世界性难题。

  李培武团队鉴定出与黄曲霉毒素污染密切相关的微生物种群,并发现花生和大豆主产区土壤中的黄曲霉产毒菌与根瘤菌丰度呈负相关,黄曲霉代谢物显著抑制根瘤菌的生长。为此,科研人员组配了大量黄曲霉阻控与结瘤耦合的组合,并通过实验室接种培养筛选和大田聚合筛选,最终发明了ARC功能微生物菌剂。

  “ARC”中的“A”代表黄曲霉毒素控制,“R”代表诱导根瘤菌结瘤固氮,“C”代表耦合同步实现。ARC功能微生物菌剂不仅能够阻控黄曲霉毒素污染,还能促进农作物生长。

  “我们将黄曲霉毒素的控制关口前移,直接应用于大田生产,从源头降低花生黄曲霉产毒菌的丰度。”李培武院士表示,他们进行了3年的农田试验,结果显示,在减少约20%氮肥施用的情况下,花生依然能够增产10%以上。

  目前,国际主流技术是通过向田间投放不产毒的黄曲霉菌株,利用“以菌攻菌”的方式抑制毒素。然而,不产毒的霉菌可能因基因突变恢复产毒能力,且对土壤生态的影响尚不明确。相比之下,ARC技术通过靶向调控微生物群落,无需引入外源菌,能够长效维持土壤健康。2024年,该技术成功入选农业农村部发布的十大农业重大引领性技术。

  2022年,新洋丰与李培武团队展开合作,启动了ARC技术的产业化进程。产业化的首个难题是如何将ARC菌剂稳定添加到复合肥中。

  “肥料是高盐体系,造粒温度较高。如何实现ARC菌剂的隔离保护、均匀添加是我们面临的主要工艺难题。”新洋丰新型肥料与绿色农业研究所所长武良表示,新洋丰科研团队尝试了数十种包膜材料,最终研发出微生物活性保护技术,突破了复合肥与微生物难兼容、易失活、肥效期短的行业难题,确保菌剂存活率超过90%,并成功研制出高富专ARC菌剂专用肥,实现了“1+1>2”的效果。

  在工艺突破后,新洋丰在全国28个试验点同步开展了验证试验。在山东花生试验示范田,施用ARC复合肥的植株根瘤数量增加了40%,果实病斑减少了70%;在黑龙江大豆试验示范田,亩均增产12%,且大豆蛋白质含量提升了3%。同时,试验结果显示,ARC复合肥能使花生和大豆的黄曲霉毒素污染水平下降80%以上。

  为保护创新成果,新洋丰围绕菌剂复配、生产工艺等环节申请了多项发明专利。同时,“ARC生物菌剂提质固氮耦合技术研发及产业化”成果被列为2023年湖北省重大科技项目,由中国农科院油料所与新洋丰等单位共同承担。

  “目前,新洋丰的销售团队正在加快ARC复合肥在我国花生和大豆主产区的推广步伐,致力于为广大农民增收增效,推动我国粮油产业的绿色发展。”新洋丰副总裁赵程云表示。


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