重资源、强功能,微生物肥料的可持续发展之道

作者:《农资与市场》传媒 赵丹 2022/5/16 9:51:33
“新赛道,是大家都迫切想找到的。与其在老赛道拥挤,不如找新赛道奔驰。新赛道一般是指,以新技术新模式为核心竞争力的新兴产业或细分领域。微生物肥料,或许就是这样的新赛道。不管新赛道还是老赛道,手握竞争力,就能赢得主动权。微生物肥料赛道有什么样的特点?优势企业都有哪些?行业的增量机会在哪里?有哪些需要了解的痛点?在微生物肥料产业调研中,广东省科学院微生物研究所谢小林博士有些独到的看法,让我们耳目一新,现

新賽道,是大家都迫切想找到的。

與其在老賽道擁擠,不如找新賽道奔馳。

新賽道一般是指,以新技術新模式為核心競爭力的新興產業或細分領域。微生物肥料,或許就是這樣的新賽道。

不管新賽道還是老賽道,手握競爭力,就能贏得主動權。

微生物肥料賽道有什么樣的特點?優勢企業都有哪些?行業的增量機會在哪里?有哪些需要了解的痛點?

在微生物肥料產業調研中,廣東省科學院微生物研究所謝小林博士有些獨到的看法,讓我們耳目一新,現將記錄內容展示給大家,讓關注者一睹為快。

近10年來,受益于國家政策和產業化專項,微生物肥料產業發展迅速,已形成生產企業超過3000多家年產量1000萬噸產值超百億元以上的規模
但是這些微生物肥料企業主要以一些中小型企業為主,年產量萬噸以下的企業占比90%以上。
市場上的微生物肥料產品質量良莠不齊,主要存在著菌種混亂、功能不明確、貨架期不長、有機質不達標、重金屬含量超標等諸多問題。

未來機會點在于技術創新和優化產業結構

化肥、農藥的大量使用,造成了一系列的農業生產問題,微生物產品破解當前農業可持續發展面臨的難題提供了新思路、新途徑和新支撐。其具有對環境、生態和人類健康安全等優點越來越受到種植戶的認可和使用。
增量機會
微生物的增量機會在于:
1.耕地土壤健康狀況惡化,耕地減少,全球糧食危機
近幾十年來,隨著人類活動而導致的環境污染和生態破壞的問題日益突出,土壤侵蝕、鹽堿化、酸化、沙漠化、重金屬污染等導致的土壤退化或污染現象越來越嚴重,土壤健康狀況趨于惡化。目前,我國耕地土壤40%以上面積出現退化。而全球在過去十年的大部分時間里,糧食消費量一直高于產量。近幾年,隨著新冠肺炎疫情全球蔓延,國際糧食市場出現較大波動,加之蝗蟲災害、極端天氣等因素影響,全球糧食危機形勢愈發嚴峻。保障全球糧食安全的根本在耕地,耕地是糧食生產的命根子。在全球耕地數量有限、耕地健康惡化的情況下,采用微生物肥料提升耕地質量迫在眉睫。
2.國家戰略需求
國務院發布的《生物產業發展規劃》《關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》《促進生物產業加快發展的若干政策》等文件都體現出了我國十分重視并推動微生物產業發展。原農業部還印發了《到2020年化肥使用量零增長行動方案》提出“化肥減量增效”的目標。近年來的中央一號文件中明確:大力推廣生物肥料,推動化肥的“有機替代”行動。
3.碳達峰、碳中和帶來的機遇
2020年,中國基于推動實現可持續發展的內在要求和構建人類命運共同體的責任擔當,宣布了碳達峰、碳中和目標愿景。在發展低碳經濟的重大變革時期,針對以化肥行業為主導的中國高碳肥料行業發展面臨的“高能耗、高排放、高污染”和化肥行業低碳發展的資源約束“瓶頸”問題,以有機肥、微生物肥料為主的低碳肥“碳匯”減少化肥“碳源”,是減少農業領域碳源排放的有效途徑。
未來機會點
微生物產業的優勢生產企業天津坤和、武漢科諾、成都特普、金必來、北京航天恒豐等老牌企業,也有像廣東博沃特、慕恩生物、木美土里等這樣的新興企業。
推廣銷售企業包括:海南諾澤、山東大地宏琳、昆明德優、云南金牌農業、四川達沃豐、廣西匯福達、山東順泰植保等特種肥料銷售企業。
加強技術創新,如突破微生物和生物功能物質篩選與評價、高密度高含量發酵與智能控制等關鍵技術,創制和推廣一批高效固氮解磷、促生增效、新型復合和專用的綠色微生物肥料新產品,加快研發污染土壤的植物-微生物聯合修復技術、重金屬污染土地的生物固化與生物修復等技術,創制土壤生物修復新產品,集成配套技術體系,建立土壤聯合修復的技術模式,逐步消除土壤污染物,改良和修復土壤
優化產業結構,整合減碳、零碳和負碳技術。減少高碳能源使用,推進清潔能源使用,先進用能技術和智能控制技術,大幅提升資源循環利用效率,減少二氧化碳排放。

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菌種凍干管保藏


缺少對施用了微生物肥料的土壤的安全性評價

微生物產品雖然有其自身的優勢及亮點,但是在產品和產業也存在痛點和認知誤區,我們需要正視他們,并且找到解決的方法及方案。
微生物產品在市場上存在的痛點
1.產業規模小、比重低,龍頭企業和知名企業少,選擇性 
2.產品質量參差不齊,作用效果不穩定。(微生物肥料的功能和效果主要是通過微生物菌劑來實現。近年來,微生物肥料產業發展迅速,但存在產品穩定性不高、同質化嚴重、功能性產品缺乏等問題。)
3.產品質量安全風險高。(目前,很少有企業對施用的微生物肥料進入到土壤中進行安全性評價。研究發現,含有溶血素全部基因的菌株會產生溶血環,蠟樣芽孢桿菌含有全部的3種溶血素基因(hb1A、hb1C、hb1D)。其他枯草芽孢桿菌、多粘類芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌檢測到部分溶血素基因。黃曲霉產生的黃曲霉素是劇毒物、強致癌物,微量可以致死。這些病原微生物施入土壤環境中,對人畜和環境生物產生潛在致病危害,導致各種感染性疾病,同時也對環境生態安全造成威脅。)
目前市場認知的誤區
對微生物肥料認識存在許多誤區,也是制約這個產業發展的重要原因。比如,對有效活菌數來說,《農用微生物菌劑》標準中有效活菌數≥2億CFU/克,《生物有機肥》標準中有效活菌數≥0.2億CFU /克。為了迎合市場,一些企業就以菌數為炒作點,市面上出現了很多沒有生物肥登記證卻印上百億、甚至上千億的標識。微生物數量在實驗室條件下很容易實現,但在復雜的自然條件下,微生物能否存活并對作物生長產生作用值得商榷。對微生物肥料來說,更應該注重的功能菌的選擇和菌群活性的保持,而單純數量指標應該是次要。
對微生物肥料的認識要回歸理性,不能神化微生物的作用,不要與化肥比速效,也不要與農藥比療效,微生物肥料更像“中草藥”,要治表,更要治本。

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菌種-80℃保藏
優質的微生物肥料特點
一個好的優質的微生物肥料產品至少要具備三個特點:
1.這個產品所含的微生物一定是經過科學和多層次技術手段篩選獲得的功能作用突出的微生物,無論是微生物自身的作用,亦或是其代謝產物的作用,其作用機理要清楚,而不是炒概念、炒活菌數量等等;
2.高效功能微生物要能夠保持持續活性,活菌能夠在施用環境內自主繁殖才能形成優勢群體,發揮促生長、防病害等功能。
3.發酵工藝要科學。發酵的目的是通過微生物繁殖,產生大量代謝物,促進作物對養分的吸收,刺激作物生長,同時凈化土壤。
不能忽視功能微生物載體的選擇和微生物肥料配方
此外,功能微生物載體的選擇和微生物肥料配方也非常重要。
依據微生物肥料的內涵及真實核心作用:
1.內涵:微生物肥料的核心是含有特定的功能微生物。中國科學院院士、我國土壤微生物學的奠基人、華中農業大學陳華癸教授1994年就微生物肥料的含義問題指出,所謂微生物肥料,“是指一類含有活的微生物的特定制品,應用于農業生產中,能夠獲得特定的肥料效應,在這種效應的產生中,制品中活微生物起關鍵作用,符合上述定義的制品均應歸入微生物肥料”。
目前國家標準(GB202872006)的定義:微生物肥料——含有特定微生物活體的制品,應用于農業生產,通過其中所含微生物的生命活動,增加植物養分的供應量或促進植物生長,提高產量,改善農產品品質及農業生態環境。
2.真實核心作用:
促進有機物料腐熟土壤改良和修復產生各種活性物質如赤霉素、吲哚乙酸、細胞分裂素等,促進作物生長提供或活化養分功能生物固氮、溶磷、解鉀、鈣鎂硫元素增加養分的有效性,使作物能吸收更多的養分增強作物抗逆性抑制病蟲害發生(病情指數降低)、抗倒伏、抗旱、抗寒及克服連作障礙改善農產品品質改善農產品外觀指標和內在品質指標

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菌種液氮保藏(-170℃)

前景:以年復合增長率10%-20%的速度在快速增長

2015年3月20日,國務院辦公廳規劃明確“一控、兩減、三基本”的目標來治理農村污染。其中“兩減”是把化肥、農藥的施用總量減下來。按照規劃的要求,2020年化肥農藥的施用量要實現零增長。解決化肥的問題,主要是要防止或者減少過度施肥和盲目施肥,通過測土配方等技術來提高用肥的精準性,提高利用率。再一個辦法,鼓勵農民通過綠肥、農家肥、精制有機肥及新型肥料的使用,來替代化肥、培肥地力。
以賴于國家政策以及市場剛需,目前,微生物肥料市場總市值達到了百億規模,而且以年復合增長率10%-20%的速度在快速增長。

廣東省科學院微生物研究所成果轉化及發展模式

廣東省科學院微生物研究所在微生物技術方面,優勢明顯:
1.建立生防菌、促生菌、替抗功能菌、農用降解菌及其他各類功能菌資源快速挖掘技術并創新功能菌株的規模化固體發酵技術和深層液體發酵技術;
2.建立了菌酶協同靶向處理動植物蛋白技術,該技術達到了國際先進水平;
3.利用功能微生物定向定量化降解大分子有機質、蛋白質等有機固體廢棄物,生產經濟植物精準營養產品
4.利用合成生物學及基因組學技術,深度鑒評和開發微生物及其次生代謝產物,生產功能性農業微生物制劑及產物產品。
廣東省科學院微生物研究所也在積極做成果轉化,從去年8月至今,成績斐然。
2021年8月至今廣東省科學院微生物研究所成果轉化情況

生產規模
年產5萬噸大分子有機物微生物組資源化技術及生產
建立了年產1萬噸微生物菌劑及酶解技術平臺
銷售情況
萬噸微生物肥料
1000噸微生態制劑

好產品也需要好的推廣及應用,廣東省科學院微生物研究主要有三大推廣模式:
1.功能微生物制劑生產:利用微生物菌種資源的優勢,以及建立的高效增量技術,生產功能性微生物制劑,為下游大型肥料提供優質的原輔材料,提升企業的品牌及行業影響力。
2.菌酶協同技術及產品:主要以靶向酶解技術和菌酶協同處理技術,生產功能性、差異化的產品(包括小分子肽、多肽、活性氨基酸、腐酸等),填補產品細分市場空白,搶占先機。
3.圍繞著持續創新能力,以及強有力的技術優勢和人才優勢,為特定客戶提供個性化、定制化產品以及服務,獲取客戶粘性,實現產品及人才價值,提升企業品牌影響力。
重資源、強功能、突產物
未來,廣東省科學院微生物研究所在成果轉化方面,將堅持重資源、強功能、突產物三個方面發力,做強產業。
1.堅持重資源,始終作為功能微生物的發現者,定向篩選具有多種功能的“微生物+”菌種資源。分離篩選多株具有農業應用價值的珍貴菌種,包括纖維素降解菌、蛋白酶產生菌、木質素降解菌、解磷解鉀菌、多種抗病菌、線蟲防治以及促生菌,獲得具有應用前景的微生物菌種資源,為作物構建真正可信賴的微生物盾牌。
2.堅持強功能,以功能微生物為導向,定向差異化開發特種肥料。利用菌酶協同技術處理高蛋白、高有機質等大分子有機物,開發小分子肽、植物內源多肽激素、左旋氨基酸等功能性產品,讓功能菌株在大田環境中快速定植,實現“微生物+營養”完美復配,達到1+1>2效果;利用復合菌群增效功能,開發出多菌合一防病防線蟲產品,為農業實現化肥、農藥“雙減”提供支撐。
3.堅持突產物,發揮人才優勢,依托應用合成生物學技術平臺,深度挖掘微生物基因組及其次生代謝產物,持續開發各種結構新穎且多樣化小分子農用功能化合物。

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