國內酵素農業(yè)研發(fā)科技公司助力中國綠色農業(yè)發(fā)展

近十年，中國微生物肥料產(chǎn)業(yè)整體上得到了快速、穩定發(fā)展，促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)規模的形成。多功能微生物肥料產(chǎn)品在農業(yè)上應用不斷拓展，其提高養分轉化利用率、維護土壤和植物健康、提質(zhì)增產(chǎn)、減肥增效等功效日益彰顯，成為農業(yè)綠色發(fā)展中不可替代的生物投入品。下一步的微生物肥料技術(shù)創(chuàng )新跨越，必將迎來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新高潮。

中國微生物肥料具有品種種類(lèi)多、功能廣的特點(diǎn)。目前在農業(yè)農村部登記的產(chǎn)品有農用微生物菌劑、生物有機肥和復合微生物肥料三大類(lèi)12個(gè)品種。在登記產(chǎn)品中，各種功能菌劑產(chǎn)品約占登記總數的40%左右，復合微生物肥料和生物有機肥類(lèi)產(chǎn)品大約各占30%；使用的菌種超過(guò)170個(gè)，涵蓋了細菌、放線(xiàn)菌和真菌各大類(lèi)別。中國微生物肥料產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的主要原因是國家綠色農業(yè)的需求以及微生物肥料在可持續農業(yè)中表現出的多功能效果和不可替代的作用。

近十年的農業(yè)生產(chǎn)應用再次證實(shí)了微生物肥料的多功能效果。具體表現在以下5方面：一是維持和提高土壤肥力，消除土壤障礙問(wèn)題、修復土壤生產(chǎn)力、保持土壤健康；二是加速秸稈等有機物料腐熟，促進(jìn)有機物料資源化的高效利用；三是通過(guò)微生物固氮和養分轉化、提供養分和提高肥料利用率，從而實(shí)現減量施肥、高效施肥和經(jīng)濟施肥；四是提升作物品質(zhì)和克服作物連作障礙，實(shí)現高質(zhì)量生產(chǎn)和可持續生產(chǎn)；五是提高作物抗旱、抗澇、抗寒和抗病能力。從微生物肥料的功能特點(diǎn)和綠色農業(yè)的特征可知，微生物肥料是中國綠色農業(yè)的首選投入品，發(fā)展綠色農業(yè)離不開(kāi)微生物肥料，其市場(chǎng)現實(shí)需求和潛在需求巨大。

目前，微生物肥料已成為設施蔬菜種植、果菜茶等經(jīng)濟作物種植基地和名特優(yōu)新特色農產(chǎn)品生產(chǎn)基地的主打必備投入品，每年應用面積累計超4億畝，取得了巨大的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。近幾年，中央財政和地方財政通過(guò)購買(mǎi)、補貼等方式，引導和推動(dòng)了微生物肥料的應用。其市場(chǎng)總價(jià)值已超400億元，且將不斷攀升。隨著(zhù)微生物肥料技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng )新與應用拓展，其在綠色農業(yè)發(fā)展中的不可替代地位將更加彰顯。

未來(lái)的技術(shù)產(chǎn)品創(chuàng )新跨越 必將迎來(lái)微生物肥料發(fā)展的新高潮

微生物肥料產(chǎn)業(yè)要滿(mǎn)足農業(yè)綠色發(fā)展需求，技術(shù)創(chuàng )新跨越是關(guān)鍵，尤其是新功能菌株選育及其組合、復合工藝、效應評價(jià)和知識產(chǎn)權保護等核心技術(shù)的突破。未來(lái)，中國微生物肥料產(chǎn)業(yè)需要在以下5個(gè)方面開(kāi)展技術(shù)創(chuàng )新攻關(guān)：

一是應用微生物培養組學(xué)、夾心平板法等新技術(shù)手段，篩選獲得新功能菌株，并研究菌株活性保持技術(shù)，從源頭上保證產(chǎn)品功效。如近幾年篩選獲得的貝萊斯芽孢桿菌、甲基營(yíng)養型芽孢桿菌、阿氏芽孢桿菌、紡錘形賴(lài)氨酸芽孢桿菌、皮爾瑞俄類(lèi)芽孢桿菌、拜賴(lài)青霉等優(yōu)良功能菌株，其應用顯著(zhù)提升了產(chǎn)品的效果。

二是采用新的組合技術(shù)，實(shí)現功能菌株組合的“疊加”與“互補”。在功能上，選用促生與防病、腐熟與防病、土壤修復與促生、連作障礙消減與促生等組合；在構成上，采用細菌與真菌組合，發(fā)揮各自的特點(diǎn)，實(shí)現微生物產(chǎn)品功能提高與拓展。

三是復合工藝技術(shù)亟須取得新的突破，將功能菌與氨基酸、腐植酸等營(yíng)養物復合化，實(shí)現產(chǎn)品功能的提升與效果的穩定。如生產(chǎn)中需要的“專(zhuān)精特新”微生物肥料系列新技術(shù)產(chǎn)品。

四是研究建立生物肥料的產(chǎn)品效果評價(jià)體系、生態(tài)效應評價(jià)體系、質(zhì)量安全監督檢測體系和市場(chǎng)推廣體系。以上體系能滿(mǎn)足微生物肥料產(chǎn)品施用后對土壤生物效應、化學(xué)效應和物理效應影響的評價(jià)需要，保證產(chǎn)品的使用生態(tài)安全。

五是研究建立功能菌株的知識產(chǎn)權保護政策。采用現代技術(shù)建立菌株編碼的唯一性系統，以維護新菌株選育者的權益，達到產(chǎn)權保護的目標。

以上關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)跨越，必將使中國微生物肥料產(chǎn)業(yè)迎來(lái)發(fā)展新高潮，達成微生物肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展與應用的新目標。一是研發(fā)、應用和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)入國際前沿水平，行業(yè)技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)入“專(zhuān)精特新”的新業(yè)態(tài)發(fā)展階段；二是在規模、效果方面，繼續擴大規模，提升耕地質(zhì)量及農產(chǎn)品品質(zhì)，爭取占肥料總量的25%左右，年總產(chǎn)量達4000萬(wàn)噸，應用面積在5億畝以上，化肥利用率提高8個(gè)百分點(diǎn)以上，滿(mǎn)足國家綠色農業(yè)發(fā)展的需求。

植物、動(dòng)物、微生物三物循環(huán)利用，是農業(yè)的本質(zhì)特征，現代科技的介入，使農業(yè)對微生物的開(kāi)發(fā)利用出現奇跡。僅以我國食用菌為例，改革開(kāi)放以來(lái)產(chǎn)量增長(cháng)了700多倍，產(chǎn)值一躍成為繼蔬菜、谷物、水果、中藥材之后的第五大農產(chǎn)品，如把中藥材中的靈芝、天麻、茯苓、蟲(chóng)草、桑黃等分離出來(lái)加到食用菌中，它已穩居第四位。聯(lián)合國糧農組織已將菌菇作為廣義的糧食，參評世界糧食英雄，被稱(chēng)為“菌菇院士”的李玉也因此獲得“糧食英雄”稱(chēng)號。他概括食用菌具有五不爭的特性：不與人爭糧，不與糧爭地，不與地爭肥，不與農爭時(shí)，不與其他爭資源?？v觀(guān)農業(yè)領(lǐng)域，這個(gè)看不見(jiàn)、摸不著(zhù)的微生物更具有“無(wú)中生有，實(shí)現九增”的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)潛力巨大，前景十分廣闊，是未來(lái)農業(yè)的新藍海、新風(fēng)口。

一是增鏈，拉長(cháng)產(chǎn)業(yè)鏈

隨著(zhù)科技的發(fā)展，人類(lèi)農業(yè)已經(jīng)從傳統的中觀(guān)世界分別向宏觀(guān)世界和微觀(guān)世界延伸，在宏觀(guān)世界里探索太空種子、太空種養、火星地球化；在微觀(guān)世界里，開(kāi)發(fā)利用微生物技術(shù)已經(jīng)形成“三料二品一劑”六大領(lǐng)域，即：微生物飼料、微生物肥料、微生物能源燃料、微生物食品、微生物藥品、微生物清潔劑，六大領(lǐng)域都能各自開(kāi)發(fā)諸多產(chǎn)品，生成諸多新產(chǎn)業(yè)，使農業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條不斷拉長(cháng)、加寬、增厚。當前這六大領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)已較為成熟，但是，由于公眾對微生物開(kāi)發(fā)利用的認知度不高，其不可估量的經(jīng)濟價(jià)值、社會(huì )價(jià)值、生態(tài)價(jià)值遠未形成社會(huì )共識，總體上社會(huì )應用面偏窄、開(kāi)發(fā)深度偏低、效益偏小，微生物農業(yè)開(kāi)發(fā)潛力尚待下大功夫挖掘。面向產(chǎn)業(yè)變革，微生物農業(yè)一馬當先。

二是增能，開(kāi)發(fā)能源鏈

基辛格曾預言：誰(shuí)控制了石油，誰(shuí)就控制了所有國家；誰(shuí)控制了貨幣，誰(shuí)就控制了世界；誰(shuí)控制了糧食，誰(shuí)就控制了世界上所有的人。但是，以石油為代表的化石燃料污染環(huán)境且目前正在枯竭，解決經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展急劇增加的能源問(wèn)題，需要風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能、海洋能、微生物能等多種清潔能源并舉，尤其微生物能源來(lái)源廣、成本低，幾乎不受地理因素影響，更具優(yōu)勢。目前利用生物技術(shù)分解開(kāi)發(fā)能源鏈，已形成生物柴油、燃料乙醇、沼氣、制氫等四大領(lǐng)域，其中沼氣利用在我國已普及千村萬(wàn)戶(hù)，生物質(zhì)能源風(fēng)頭正勁。利用微生物發(fā)酵技術(shù)將農作物秸稈分解轉化為能源燃料的新技術(shù)已經(jīng)基本成熟，改變了以往化工工藝分解轉化、污染環(huán)境的弊端。據測算，此項技術(shù)推廣后，僅農作物秸稈就能為農民每畝增收500元，并且構建起一條鄉鎮初加工、企業(yè)出中間產(chǎn)品再到轉化為燃料乙醇、紡織品、制藥等各類(lèi)終端產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)體系，不斷拉長(cháng)產(chǎn)業(yè)鏈，提升價(jià)值鏈，拓展功能鏈。面向能源革命，微生物農業(yè)獨辟蹊徑。

三是增綠，打通循環(huán)鏈

在三物農業(yè)中，微生物將植物秸稈、動(dòng)物糞便分解還原入土，有不少好處：一可清潔環(huán)境衛生，把動(dòng)植物的殘渣廢料包括人畜糞便收集利用，無(wú)疑是對生產(chǎn)生活環(huán)境的凈化。二可改良土壤，針對長(cháng)期過(guò)量施用化肥、農藥等造成的土壤八大病“板、饞、貧、淺、酸、咸、臟、雜”，具有良好的修復作用，從根本上改變土壤性狀，改善農作物生長(cháng)環(huán)境。有研究表明，將微生物中的固氮菌使用到非豆科作物上（如水稻、蔬菜、果樹(shù)等），不僅減少了化肥使用量，提高化肥利用率，減少了對環(huán)境的污染，維護了生態(tài)平衡，更使作物產(chǎn)量增長(cháng)5%-30%，并大大提高農產(chǎn)品的品質(zhì)。三可構建被石油農業(yè)中斷的植物動(dòng)物微生物三物循環(huán)鏈，沒(méi)有微生物的參與，綠色農業(yè)、有機農業(yè)、循環(huán)農業(yè)、生態(tài)農業(yè)都將是一句空話(huà)?？梢?jiàn)，微生物是守護綠水青山的衛士，是生態(tài)安全、糧食安全、食物安全的大功臣。美國的生物肥施用已占總用肥量的50%以上，我國僅10%左右。中央提出推進(jìn)農業(yè)供給側結構性改革，就是要全面貫徹綠色發(fā)展的新理念，利用生物技術(shù)改良土壤，凈化水質(zhì)，從源頭上保障農產(chǎn)品質(zhì)量。面向生態(tài)文明，微生物農業(yè)不辱使命。

四是增值，提升價(jià)值鏈

新材料、新能源和生物技術(shù)是現代三大前沿科技，生物技術(shù)已與生命科學(xué)融合，成為最受社會(huì )關(guān)注的“顯學(xué)”。日本從香菇中提取的名為“天地欣”的治癌藥物，每毫克已賣(mài)到1600多元。據李玉院士測算，1000萬(wàn)噸農作物秸稈加上1000萬(wàn)噸牛糞，理論上可生產(chǎn)700萬(wàn)噸雙孢菇，即使打一下折，也可生產(chǎn)400萬(wàn)噸雙孢菇，即40萬(wàn)噸干菇，干菇蛋白質(zhì)含量按30%計算，也相當于生產(chǎn)出400萬(wàn)噸牛奶，或92萬(wàn)噸雞蛋，或60萬(wàn)噸肉類(lèi)。我國年產(chǎn)農作物秸稈約9億噸，畜禽糞便38億噸，即使利用10%的農作物秸稈加畜禽糞便生產(chǎn)食用菌，也是一個(gè)驚人的增值空間。這僅為微生物“三料二品一劑”六大開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中的食品藥品，其他領(lǐng)域也可由此窺斑見(jiàn)豹。尤其值得關(guān)注的是，這一增值是無(wú)中生有的增值，是點(diǎn)草成金、點(diǎn)糞成金、點(diǎn)廢成金的增值，是在傳統三物循環(huán)利用基礎上的額外增值，增值后的廢料再還田作為肥料參與三物循環(huán)，肥效不減，且能減少病蟲(chóng)危害。隨著(zhù)微生物研發(fā)技術(shù)的深入，小蘑菇不僅正成為高檔保健品、高檔飲品、食品、藥品，還能成奢侈的化妝品及紡織材料、裝飾材料、建筑材料。我國已成為世界上食用菌第一生產(chǎn)大國、消費大國，僅日產(chǎn)200噸以上的企業(yè)就有數十家。但種源短板嚴重制約發(fā)展，影響價(jià)值鏈的提升。

五是增食物，拓展食物鏈

人類(lèi)食用菌的歷史悠久，食用菌是人類(lèi)食物家族中的“老成員”，但今天它卻成了“新顯貴”，高檔盛宴，有“無(wú)菇不成席”的講究。在大食物觀(guān)指導下，“一葷一素一菇”健康膳食結構日益為人們所接受，越來(lái)越多的食用菌成為餐桌上的新顯貴，我國已公布115種食藥同源食物，珍稀食用菌如玉木耳、金耳、羊肚菌、蛹蟲(chóng)草、紅托竹蓀等越來(lái)越受到歡迎和追捧。隨著(zhù)老百姓食物需求更加多樣化，我們不光要向耕地草原森林海洋等平面空間要食物，還要向立體空間要食物；不光向看得見(jiàn)、摸得著(zhù)的植物動(dòng)物要食物，還要向看不見(jiàn)、摸不著(zhù)的微生物要食物，不斷拓展食物鏈，以更多更優(yōu)質(zhì)的“菜糧”來(lái)滿(mǎn)足人民群眾舌尖上的幸福。

六是增空間，構建多維鏈

食用菌喜潮濕陰暗環(huán)境，不需要陽(yáng)光，林下、草叢、荒灘荒地、防空洞都可生產(chǎn)，不與糧爭地，不與其他農作物爭空間。電視劇《山海情》利用沙漠、荒山種植菌草發(fā)展食用菌，構建了種草、養菌等多維產(chǎn)業(yè)鏈。歷史悠久的林下栽培、稻田種菇等，是食用菌立體種植、巧用空間的初始階段，隨著(zhù)現代科技進(jìn)步，食用菌進(jìn)入立體化、工廠(chǎng)化、周年化階段。李玉院士團隊創(chuàng )造的智慧菇房，集成40余項專(zhuān)利技術(shù)，既適用于大型工廠(chǎng)化菌菇生產(chǎn)，又可以移動(dòng)方艙形式擺放于農戶(hù)房前屋后和庭院、曬場(chǎng)，實(shí)現智能化立體生產(chǎn)。這種節地型智能設備，無(wú)異于增加了耕地空間資源。相較于糧食、油料、養殖和經(jīng)濟作物，食用菌立體化工廠(chǎng)化技術(shù)最為成熟，效益也最為可觀(guān)，是守護耕地紅線(xiàn)、藏糧于地的有效措施。面向藏糧于地，微生物農業(yè)憑空造“地”。

七是增健康，延長(cháng)生命鏈

在飲食領(lǐng)域，微生物食品是健康食品。食用菌生產(chǎn)不需要施用化肥農藥，含有豐富的蛋白質(zhì)和人體必需的氨基酸、維生素和多種礦物質(zhì)，尤其蛋白質(zhì)含量超過(guò)魚(yú)肉禽蛋，高達19%-42%（除大豆外的糧食、水果、蔬菜蛋白質(zhì)含量均在個(gè)位數以下），一公斤干菇相當于1.7公斤豬肉。它又橫跨綠色食品和生命健康兩大領(lǐng)域，適應了人們從“吃飽”到“吃好”、變“病從口入”為“病從口出”的高品質(zhì)生活需要。在醫療領(lǐng)域，生物技術(shù)是延長(cháng)人的生命鏈的利器。目前治療癌癥的四種途徑分別是手術(shù)、化療、放療和生物藥的靶向療法，有些癌癥應用靶向治療效果頗佳，可完全治愈。以基因工程藥物為主導的基因工程應用產(chǎn)業(yè)，現已成為全球發(fā)展最快的微生物藥物產(chǎn)業(yè)之一，發(fā)展前景非常廣闊。專(zhuān)門(mén)用于治療腫瘤的生物藥“腫瘤基因導彈”可有目的地尋找并殺死腫瘤，將使癌癥的治愈成為可能。面向健康中國，微生物農業(yè)居功至偉。

八是增速度，加快產(chǎn)出鏈

1978年我國食用菌產(chǎn)量?jì)H5.7萬(wàn)噸，產(chǎn)值不足一億元，到2021年，產(chǎn)量已達4000多萬(wàn)噸，增長(cháng)700多倍；產(chǎn)值3000多億元，增長(cháng)3000多倍，世界上沒(méi)有哪個(gè)國家的哪種人類(lèi)食物創(chuàng )造出如此高速增長(cháng)的奇跡。食用菌與一般農產(chǎn)品相比，生產(chǎn)周期短、產(chǎn)量高，而且種植不受氣候、季節、地理環(huán)境等限制，有菌種就能種植，幾天就可以食用。遇到洪澇干旱等自然災害，錯過(guò)了作物播種農時(shí)，食用菌就是“救災神兵”。同時(shí)，它也可成為人類(lèi)應對新型災難的救命作物，一旦突發(fā)動(dòng)植物滅絕的災難，食用菌應急生產(chǎn)即可拯救生命。食用菌原料隨處可見(jiàn)，可以隨時(shí)生產(chǎn)，一年可生產(chǎn)三四茬，有的甚至五六茬，工廠(chǎng)化更是周年不斷，菌菇加工成干品后保質(zhì)期在一年以上，是應對天災、疫情甚至戰爭條件下的食物可靠來(lái)源渠道。食用菌等微生物食品是優(yōu)質(zhì)蛋白的可靠來(lái)源，科學(xué)家認為這是未來(lái)食品的發(fā)展方向。在國內外對高蛋白需求日趨增長(cháng)的背景下，重視食用菌等微生物食品的深度系列開(kāi)發(fā)，加快食物產(chǎn)出速度和產(chǎn)出質(zhì)量應成為當務(wù)之急。面向補救應急，微生物農業(yè)不可替代。

九是增主動(dòng)，創(chuàng )新科技鏈

近些年，高科技開(kāi)拓了微生物“三料二品一劑”六大領(lǐng)域，促進(jìn)了農業(yè)自石油農業(yè)以來(lái)的封閉型二維結構向開(kāi)放型三維結構轉變，使微生物主動(dòng)參與農業(yè)三物循環(huán)，促進(jìn)三物自然融合發(fā)展。微生物新品種、新產(chǎn)品、新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)噴涌而出，生物發(fā)酵、菌物工廠(chǎng)、生物育種、活性成分提取、食藥同源、生命科學(xué)等新事物層出不窮，讓人目不暇接，展現出“微生物，大產(chǎn)業(yè)”的無(wú)窮魅力。毫無(wú)疑問(wèn)，科技主動(dòng)作用于微生物世界，已結束人類(lèi)“被動(dòng)農業(yè)”的舊時(shí)代，開(kāi)啟“主動(dòng)農業(yè)”的新紀元，且日新月異的微生物科技鏈創(chuàng )新，將有力推動(dòng)解決生態(tài)文明背景下三農領(lǐng)域需要解決的一系列重大問(wèn)題，為我國農業(yè)高質(zhì)量綠色發(fā)展增添強勁動(dòng)力。面向主動(dòng)融合，微生物農業(yè)跨界迭代。

微生物農業(yè)是“養在深閨人未識”的新產(chǎn)業(yè)，其“九增五不爭”的鮮明特性，需要廣而告之，創(chuàng )造濃厚的社會(huì )氛圍，形成強烈的社會(huì )共識，使決策者納入規劃，著(zhù)力推進(jìn)發(fā)展；讓企業(yè)家爭相投資，傾心打造產(chǎn)業(yè)；令消費者心向往之，演繹時(shí)尚追捧。如此，微生物農業(yè)這片未來(lái)農業(yè)的新藍海才能藍光四射、活力無(wú)限，成為農業(yè)領(lǐng)域的勁旅。