木霉是國際公認的植物病害生防功能菌，主要通過空間營養競爭、重寄生作用、拮抗作用和誘導植物抗性等機制防治植物病害。

在實際應用中，木霉在土壤中可快速萌發繁殖，定殖植物根際土壤，抑制病原菌對作物的侵染，預防土傳病害引起的植物死棵爛苗和連作障礙引起的重茬病害，同時木霉可改良作物根際土壤菌群結構，為作物根系生長與抗逆境營造良好的土壤生態環境。

隨著綠色農業的發展和環保意識的提高，木霉系列產品在我國果蔬、中藥材和糧食等防病促生、提質增產以及土壤修復方面將發揮重要作用。

為了對 木霉有一個詳盡了解，我們拜訪了上海交通大學—上海大井生物農業微生物資源開發與利用聯合實驗室主任陳捷教授。

陳捷教授專注研究木霉20多年，對木霉研發和產品創制始終保持極致追求，為木霉從實驗室到實際應用不斷賦能。

尋求植物病害防控難題突破方法

與木霉結緣

說起與木霉的結緣，我們必須要從陳捷教授2002―2003年在美國康奈爾大學做高級訪問學者期間的工作說起。

出訪前陳捷教授一直從事玉米和蔬菜病害綜合防治技術研究，主要側重于對根病或土傳病害防治研究，但一直無法突破作物根部病害有效防控的難題。為此，出訪時陳捷教授選擇了國際微生物學家、哈茨木霉T-22菌劑發明人、“國際木霉研究之父”美國康奈爾大學Gary E.Harman教授的實驗室開展合作研究，以期能夠掌握當時最先進的土傳病害生物防治技術。

到美國后，在Harman教授指導下陳捷開展了木霉定殖玉米根系同時誘導抗根部和葉部病害機理的研究，有不少新的發現。

越是了解木霉，陳捷教授越是對木霉在農業領域的長期發展前景充滿信心。回國之后，陳捷教授便下定了決心將生防木霉研究與應用作為今后科研工作的主要方向。

據了解，木霉是農業微生物的重要組成部分，國際上關于木霉的研究應用已經有很多年歷史了，早在20世紀30年代就用于拮抗植物病原菌。陳捷教授表示木霉菌是一種用于農業生產中常見的生物防治真菌，它可以通過定殖土壤與植物直接抑制病菌侵染；可以通過定殖植物誘導植物免疫基因的表達，提高作物抗病和抗逆境能力；還可以通過強大的土壤內繁殖能力快速占領根際土壤，吸附重金屬、鹽漬化離子、降解農化物殘留和作物殘體；還可以產生生物刺激素和營養物質，提高作物營養利用效率，促進作物生長。

但是，木霉產品應用層面一直不是特別廣泛，尤其是在國內木霉產品與化學農藥和化學肥料的使用相比一直存在較大差距，這與我國微生物肥料質量還不夠理想，應用重視程度不足有關。這也讓陳捷教授意識到未來木霉菌劑，尤其是木霉菌肥應用上升空間很大，只要適應農業多樣化的生產需求，有針對性地開發新產品系列，拓展木霉菌肥專門化及協同化田間應用技術，木霉菌肥就會在農業微生物市場中占有越來越重要的地位。

理論與實際結合

木霉產品研創不斷有新突破

木霉是農業微生物的重要組成部分，從防治病害角度，木霉是三大生物防治微生物（木霉菌、熒光假單胞菌、芽孢桿菌）之一，截至2022年國際上登記的木霉生物農藥已有443種，70%的生物肥料均有木霉成分。我國登記的木霉生物農藥有22種，登記的單一木霉成分的菌肥有100多種，含木霉成分的復合菌肥有500余種。

但是，在實際使用上我國木霉與芽孢桿菌相比有較大差距，這與芽孢桿菌制劑相對易生產和易保存有一定關系，同時也與木霉產品穩定性、使用方法的宣傳以及培訓不足有一定關系。

陳捷教授坦言，木霉產品開發有太多不穩定的因素，比如活菌產品貨架期短，對保存條件要求較高；具有新功能和適應性強的木霉資源較少，產品的同質化嚴重；適合現代農業產業技術需求的產品類型更少，如缺少適應現在農業施藥技術和智慧農業的專用型產品；木霉產品中加入的助劑不科學，影響了應用效果及穩定性；制備工藝需要提升，要降低菌劑生產成本、加強低損傷或低損耗加工技術或專用設備開發等等。

多年在木霉的研究和產品創制的探索經驗，讓陳捷教授由衷地感受到科技創新是解決這些難題的唯一途徑。此前，Harman教授與企業合作將生防產品哈茨木霉T-22在全美和全球推廣的經歷，也給了陳捷教授啟發，做木霉研究一定要注重理論與實際的結合，尤其要注重產品核心技術的創新和產品的開發。

因此，陳捷教授和大井生物等企業在木霉研發和產品創制方面建立產學研合作關系。從木霉研發、產品創制，到技術轉化、規模化生產，再到實際應用，每一個環節都非常重要。為了確保最終實際應用的效果，陳捷教授認為首先要發揮相關高等院校和科研院所的技術研發優勢，組建校企聯合實驗室，加強產學研融合，吸引大專院校師生深入到企業聯合攻關，解決技術產業轉移的瓶頸問題和產品開發的“最后幾公里”難題，加強科研院所和企業技術骨干互培訓工作；其次，高校要支持企業建設自主研發基地和研發隊伍，要建成一個國際水準的微生物產業技術研發基地和一支具備國際產業技術視野的研發隊伍；最后，要加強微生物菌肥專用技術和協同應用技術的開發，尤其針對不同作物和栽培條件下的應用技術開發。

2020年，由上海交通大學批準建立了上海交通大學—上海大井生物工程有限公司“農業微生物資源開發與利用”聯合實驗室，在聯合實驗室，陳捷教授團隊和大井生物研發技術人員并肩工作，解決技術轉化“最后幾公里”的問題，包括規模化生產的技術難題，轉化技術的二次創新問題。另外，為了提高用戶木霉產品的應用技術，在陳捷教授的主持下，聯合實驗室和大井生物研發中心共同編制了一部十分翔實的木霉產品在田間全生育期高效使用的手冊。

目前，陳捷教授團隊在木霉產品開發方面，已取得一些新成果：已發酵出合成木霉合成群產品、木霉多菌株合成菌群產品，先后獲得3項省部級科技進步一等獎，獲得23項發明專利，已轉讓9項專利。

有了陳捷教授團隊與企業的產學研究合作機制的支持，大井生物也已經打通了從研發到生產的流程，并實現工業化液體發酵生產（木霉菌）厚垣孢子及木霉菌代謝產物產品。

成果轉化初見成效

產品研創永遠處于進行時

市場良好的反饋，是科技創新的動力。從實驗室到實際應用，陳捷教授為木霉產品科技成果轉化不斷賦能。

經過陳捷教授團隊和上海大井生物工程有限公司十幾年的聯合攻關，大井生物實現了木霉菌工業化生產，產品的標準化，不但把木霉菌活菌做得更適應各地不同的土壤環境；同時還實現了活菌代謝物工廠化生產，其復配更加廣泛，和農藥、肥料的復配也更方便。

新開發出來的木霉系列產品優勢非常突出。比如，木霉代謝產物復配使用更加方便，木霉代謝產物與除草劑復配，增效降藥害；與殺蟲劑復配，增強植物抗逆，殺蟲更徹底持久；與殺菌劑復配增效，調節植物抗病免疫，延長持效期；與肥料復配，發揮木霉植物生長調節能力，增加營養利用率。而經銷商就利用這一特點，做“木霉代謝產物+”的產品組合，對產品進行二次定位，為種植戶解決實際生產中的問題。

木霉產品在市場的成效已經開始顯現。據了解，上海大井生物工程有限公司轉化的上海交通大學陳捷教授團隊發明專利技術成果，已經得到了良好的應用效果，比如在華南、西南、華北、西北等市場，草莓、大姜、西紅柿等經作區，甚至在玉米、小麥等大田作物上的增量均比較明顯，對連作障礙，改良土壤有很好的作用，贏得了廣大種植者的信賴。

隨著我國農業微生物快速發展，要想不斷增強木霉產品在農業領域的影響力，就要依靠產品的研創，不斷創新突破，才能獲得更大發展空間，朝著更大的規模、更強的競爭力跨步發展。關于未來的木霉產品創制，陳捷教授團隊已經有了新方向，一是產品專用化，開發出作物器官專用型、作物種類專用型、病原菌專用型、功能專用型等；二是功能綜合性產品，開發綜合功能理想的合成菌群肥及合成代謝物，如木霉多菌株合成菌群肥料、木霉與其他微生物共生代謝物肥料產品。

技術創新和產品創制是推動行業高質量發展的基礎。從與企業多年合作的實踐中陳捷教授體會到，要實現科技成果轉化，必須與企業合作，否則只能停留在“實驗室研究—小面積試驗—發表文章或專利—驗收—報獎”的學術線條上。高校老師需要深入到企業科技創新一線，與企業研發和技術人員并肩工作，一方面要了解企業及應用部門的技術和產品需求，另一方面要切實幫助企業解決技術轉化“最后一公里”的問題。

為了木霉產品系列升級迭代，豐富產品品種，為了拓寬木霉的使用范圍，引領我國木霉產業的發展方向，發揮木霉在中國農業健康可持續發展的重要作用，陳捷教授表示，未來上海交通大學和大井生物將繼續深度合作，進一步發揮上海交通大學在生物防治資源和技術研發上的優勢，通過校企產學研合作平臺持續為企業自身研發能力的成長和產品創新提供有力支撐。

由于生產保存困難，使用條件要求較高，農業微生物依然處于起步階段，特別是真菌類產品。在真菌類中，木霉菌是領頭的生防菌，陳捷教授團隊和大井生物用了十幾年的科研攻關，才完成了木霉菌工業化生產，以及產品的標準化。

其實，當下木霉產品的市場面臨的阻礙歸根到底是技術障礙。至于未來，陳捷教授表示，只要不斷打破技術上的障礙，木霉產品市場前景將會更加廣闊，更加多元化。