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,现将记录内容展示给大家,让关注者一睹为快。

近10年来,受益于国家政策和产业化专项,微生物肥料产业发展迅速,已形成生产企业超过3000多家年产量1000万吨产值超百亿元以上的规模
但是这些微生物肥料企业主要以一些中小型企业为主,年产量万吨以下的企业占比90%以上。
市场上的微生物肥料产品质量良莠不齐,主要存在着菌种混乱、功能不明确、货架期不长、有机质不达标、重金属含量超标等诸多问题。

未来机会点在于技术创新和优化产业结构

化肥、农药的大量使用,造成了一系列的农业生产问题,微生物产品破解当前农业可持续发展面临的难题提供了新思路、新途径和新支撑。其具有对环境、生态和人类健康安全等优点越来越受到种植户的认可和使用。
增量机会
微生物的增量机会在于:
1.耕地土壤健康状况恶化,耕地减少,全球粮食危机
近几十年来,随着人类活动而导致的环境污染和生态破坏的问题日益突出,土壤侵蚀、盐碱化、酸化、沙漠化、重金属污染等导致的土壤退化或污染现象越来越严重,土壤健康状况趋于恶化。目前,我国耕地土壤40%以上面积出现退化。而全球在过去十年的大部分时间里,粮食消费量一直高于产量。近几年,随着新冠肺炎疫情全球蔓延,国际粮食市场出现较大波动,加之蝗虫灾害、极端天气等因素影响,全球粮食危机形势愈发严峻。保障全球粮食安全的根本在耕地,耕地是粮食生产的命根子。在全球耕地数量有限、耕地健康恶化的情况下,采用微生物肥料提升耕地质量迫在眉睫。
2.国家战略需求
国务院发布的《生物产业发展规划》《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》《促进生物产业加快发展的若干政策》等文件都体现出了我国十分重视并推动微生物产业发展。原农业部还印发了《到2020年化肥使用量零增长行动方案》提出“化肥减量增效”的目标。近年来的中央一号文件中明确:大力推广生物肥料,推动化肥的“有机替代”行动。
3.碳达峰、碳中和带来的机遇
2020年,中国基于推动实现可持续发展的内在要求和构建人类命运共同体的责任担当,宣布了碳达峰、碳中和目标愿景。在发展低碳经济的重大变革时期,针对以化肥行业为主导的中国高碳肥料行业发展面临的“高能耗、高排放、高污染”和化肥行业低碳发展的资源约束“瓶颈”问题,以有机肥、微生物肥料为主的低碳肥“碳汇”减少化肥“碳源”,是减少农业领域碳源排放的有效途径。
未来机会点
微生物产业的优势生产企业天津坤和、武汉科诺、成都特普、金必来、北京航天恒丰等老牌企业,也有像广东博沃特、慕恩生物、木美土里等这样的新兴企业。
推广销售企业包括:海南诺泽、山东大地宏琳、昆明德优、云南金牌农业、四川达沃丰、广西汇福达、山东顺泰植保等特种肥料销售企业。
加强技术创新,如突破微生物和生物功能物质筛选与评价、高密度高含量发酵与智能控制等关键技术,创制和推广一批高效固氮解磷、促生增效、新型复合和专用的绿色微生物肥料新产品,加快研发污染土壤的植物-微生物联合修复技术、重金属污染土地的生物固化与生物修复等技术,创制土壤生物修复新产品,集成配套技术体系,建立土壤联合修复的技术模式,逐步消除土壤污染物,改良和修复土壤
优化产业结构,整合减碳、零碳和负碳技术。减少高碳能源使用,推进清洁能源使用,先进用能技术和智能控制技术,大幅提升资源循环利用效率,减少二氧化碳排放。

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菌种冻干管保藏


缺少对施用了微生物肥料的土壤的安全性评价

微生物产品虽然有其自身的优势及亮点,但是在产品和产业也存在痛点和认知误区,我们需要正视他们,并且找到解决的方法及方案。
微生物产品在市场上存在的痛点
1.产业规模小、比重低,龙头企业和知名企业少,选择性 
2.产品质量参差不齐,作用效果不稳定。(微生物肥料的功能和效果主要是通过微生物菌剂来实现。近年来,微生物肥料产业发展迅速,但存在产品稳定性不高、同质化严重、功能性产品缺乏等问题。)
3.产品质量安全风险高。(目前,很少有企业对施用的微生物肥料进入到土壤中进行安全性评价。研究发现,含有溶血素全部基因的菌株会产生溶血环,蜡样芽孢杆菌含有全部的3种溶血素基因(hb1A、hb1C、hb1D)。其他枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌检测到部分溶血素基因。黄曲霉产生的黄曲霉素是剧毒物、强致癌物,微量可以致死。这些病原微生物施入土壤环境中,对人畜和环境生物产生潜在致病危害,导致各种感染性疾病,同时也对环境生态安全造成威胁。)
目前市场认知的误区
对微生物肥料认识存在许多误区,也是制约这个产业发展的重要原因。比如,对有效活菌数来说,《农用微生物菌剂》标准中有效活菌数≥2亿CFU/克,《生物有机肥》标准中有效活菌数≥0.2亿CFU /克。为了迎合市场,一些企业就以菌数为炒作点,市面上出现了很多没有生物肥登记证却印上百亿、甚至上千亿的标识。微生物数量在实验室条件下很容易实现,但在复杂的自然条件下,微生物能否存活并对作物生长产生作用值得商榷。对微生物肥料来说,更应该注重的功能菌的选择和菌群活性的保持,而单纯数量指标应该是次要。
对微生物肥料的认识要回归理性,不能神化微生物的作用,不要与化肥比速效,也不要与农药比疗效,微生物肥料更像“中草药”,要治表,更要治本。

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菌种-80℃保藏
优质的微生物肥料特点
一个好的优质的微生物肥料产品至少要具备三个特点:
1.这个产品所含的微生物一定是经过科学和多层次技术手段筛选获得的功能作用突出的微生物,无论是微生物自身的作用,亦或是其代谢产物的作用,其作用机理要清楚,而不是炒概念、炒活菌数量等等;
2.高效功能微生物要能够保持持续活性,活菌能够在施用环境内自主繁殖才能形成优势群体,发挥促生长、防病害等功能。
3.发酵工艺要科学。发酵的目的是通过微生物繁殖,产生大量代谢物,促进作物对养分的吸收,刺激作物生长,同时净化土壤。
不能忽视功能微生物载体的选择和微生物肥料配方
此外,功能微生物载体的选择和微生物肥料配方也非常重要。
依据微生物肥料的内涵及真实核心作用:
1.内涵:微生物肥料的核心是含有特定的功能微生物。中国科学院院士、我国土壤微生物学的奠基人、华中农业大学陈华癸教授1994年就微生物肥料的含义问题指出,所谓微生物肥料,“是指一类含有活的微生物的特定制品,应用于农业生产中,能够获得特定的肥料效应,在这种效应的产生中,制品中活微生物起关键作用,符合上述定义的制品均应归入微生物肥料”。
目前国家标准(GB202872006)的定义:微生物肥料——含有特定微生物活体的制品,应用于农业生产,通过其中所含微生物的生命活动,增加植物养分的供应量或促进植物生长,提高产量,改善农产品品质及农业生态环境。
2.真实核心作用:
促进有机物料腐熟土壤改良和修复产生各种活性物质如赤霉素、吲哚乙酸、细胞分裂素等,促进作物生长提供或活化养分功能生物固氮、溶磷、解钾、钙镁硫元素增加养分的有效性,使作物能吸收更多的养分增强作物抗逆性抑制病虫害发生(病情指数降低)、抗倒伏、抗旱、抗寒及克服连作障碍改善农产品品质改善农产品外观指标和内在品质指标

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菌种液氮保藏(-170℃)

前景:以年复合增长率10%-20%的速度在快速增长

2015年3月20日,国务院办公厅规划明确“一控、两减、三基本”的目标来治理农村污染。其中“两减”是把化肥、农药的施用总量减下来。按照规划的要求,2020年化肥农药的施用量要实现零增长。解决化肥的问题,主要是要防止或者减少过度施肥和盲目施肥,通过测土配方等技术来提高用肥的精准性,提高利用率。再一个办法,鼓励农民通过绿肥、农家肥、精制有机肥及新型肥料的使用,来替代化肥、培肥地力。
以赖于国家政策以及市场刚需,目前,微生物肥料市场总市值达到了百亿规模,而且以年复合增长率10%-20%的速度在快速增长。

广东省科学院微生物研究所成果转化及发展模式

广东省科学院微生物研究所在微生物技术方面,优势明显:
1.建立生防菌、促生菌、替抗功能菌、农用降解菌及其他各类功能菌资源快速挖掘技术并创新功能菌株的规模化固体发酵技术和深层液体发酵技术;
2.建立了菌酶协同靶向处理动植物蛋白技术,该技术达到了国际先进水平;
3.利用功能微生物定向定量化降解大分子有机质、蛋白质等有机固体废弃物,生产经济植物精准营养产品
4.利用合成生物学及基因组学技术,深度鉴评和开发微生物及其次生代谢产物,生产功能性农业微生物制剂及产物产品。
广东省科学院微生物研究所也在积极做成果转化,从去年8月至今,成绩斐然。
2021年8月至今广东省科学院微生物研究所成果转化情况

生产规模
年产5万吨大分子有机物微生物组资源化技术及生产
建立了年产1万吨微生物菌剂及酶解技术平台
销售情况
万吨微生物肥料
1000吨微生态制剂

好产品也需要好的推广及应用,广东省科学院微生物研究主要有三大推广模式:
1.功能微生物制剂生产:利用微生物菌种资源的优势,以及建立的高效增量技术,生产功能性微生物制剂,为下游大型肥料提供优质的原辅材料,提升企业的品牌及行业影响力。
2.菌酶协同技术及产品:主要以靶向酶解技术和菌酶协同处理技术,生产功能性、差异化的产品(包括小分子肽、多肽、活性氨基酸、腐酸等),填补产品细分市场空白,抢占先机。
3.围绕着持续创新能力,以及强有力的技术优势和人才优势,为特定客户提供个性化、定制化产品以及服务,获取客户粘性,实现产品及人才价值,提升企业品牌影响力。
重资源、强功能、突产物
未来,广东省科学院微生物研究所在成果转化方面,将坚持重资源、强功能、突产物三个方面发力,做强产业。
1.坚持重资源,始终作为功能微生物的发现者,定向筛选具有多种功能的“微生物+”菌种资源。分离筛选多株具有农业应用价值的珍贵菌种,包括纤维素降解菌、蛋白酶产生菌、木质素降解菌、解磷解钾菌、多种抗病菌、线虫防治以及促生菌,获得具有应用前景的微生物菌种资源,为作物构建真正可信赖的微生物盾牌。
2.坚持强功能,以功能微生物为导向,定向差异化开发特种肥料。利用菌酶协同技术处理高蛋白、高有机质等大分子有机物,开发小分子肽、植物内源多肽激素、左旋氨基酸等功能性产品,让功能菌株在大田环境中快速定植,实现“微生物+营养”完美复配,达到1+1>2效果;利用复合菌群增效功能,开发出多菌合一防病防线虫产品,为农业实现化肥、农药“双减”提供支撑。
3.坚持突产物,发挥人才优势,依托应用合成生物学技术平台,深度挖掘微生物基因组及其次生代谢产物,持续开发各种结构新颖且多样化小分子农用功能化合物。