【D27峰会】土大厨张向阳:极地海洋农用微生物的筛选与应用潜力评估
福建農林大學海洋學院,福建農林大學海洋研究院,土大廚高耐活極地海洋菌種資源與微生物菌劑研究院博士、副教授 張向陽
植物病害嚴重危害作物產量,施用農藥肥料能夠顯著解決這一問題,但是傳統肥藥產品弊端明顯,如化學農藥的殘留、環境污染問題,不合理施肥導致的土壤板、饞、貧、淺、酸、堿、臟、雜問題。針對這些現狀,生物農藥代替化學農藥、使用微生物肥料已經成為廣泛共識。
綜合發展現狀,土大廚在行業內率先提出“高耐活極地海洋菌”這一概念,創新出“全球高耐活極地海洋菌”和“極地海洋微生物肥料”新品類(極地微生物是相對普通微生物的概念,極地海洋菌指從南極、北極和深海大洋中采集的微生物菌種資源,種類豐富,生存環境特殊)。
極地海洋微生物的生存環境具有6大特點:高鹽、寡營養、高紫外線輻射、酷寒、干燥、高波動天氣,土大廚在這樣的環境下篩選出了具有高耐鹽、高耐寡營養、高耐紫外線、高耐溫(低溫、高溫)等7大特點的高耐活極地海洋菌。
這些菌株來自中國大洋科考。2006年開始,土大廚始對采自極地大洋不同航次海水和沉積物樣品進行微生物分離純化,篩選獲得400余株細菌或真菌對1株或多株植物病原真菌(綠色木霉、核盤菌、鐮刀菌、宛氏擬青霉、立枯絲核菌等)具有抑菌活性。
其中,來源于第28次南極科考采集菌種極地海洋PC3抗病原真菌脂肽化合物同時含有3種菌素,具有強烈的抗真菌特性,具有抗農作物病害廣譜,耐受性好、環境影響小等優點,對大多數植物病原菌具有非常好的拮抗作用。
極地海洋菌PC3合成新的抗植物病原真菌活性的化合物已獲得國家發明專利,被命名為南極抗菌活性素,添加到微生物肥料之中,可顯著提高微生物肥料貨架期,高耐活菌+高耐活微生物代謝物,雙效合一。具有顯著的抗香蕉炭疽菌、宛氏擬青霉、核盤菌、長柄鏈格孢、綠色木霉、立枯絲核菌和鐮刀菌等植物病原真菌的活性。實驗應用顯示,極地海洋菌可與多種殺菌劑混用,起到顯著的減量增效作用,顯示出良好的應用前景。
山東土大廚肥業有限公司與福建農林大學海洋學院聯合成立高耐活極地海洋菌種資源庫與微生物菌劑研究院、高耐活極地海洋菌種資源庫與微生物肥料創新實驗室,并建設有領先的發酵設備,于2024年11月30日在山東濟寧舉辦了首屆極地海洋微生物肥料發展大會。2025年,土大廚計劃再與福建農林大學海洋學院再開發出至少2個極地海洋微生物類新產品,進行研究合作,共同完成極地海洋生物酶的應用示范,造福中國農業。