近日,,,水生活与中国农科院油料研究所正式开启战略合作,,,,双方将发挥各自优势,,,联合进行ARC+复合肥产品的研发、、、生产和推广,,,实现该产品和技术在全国花生、、、、大豆等油料作物上的大面积应用,,力争五年内推广应用面积累计超过1000万亩,,促进油料作物产业高质量发展、、、、保障国家油料供给安全。。
ARC+复合肥,,就是将ARC微生物菌剂添加到复合肥中,,,,目前水生活主要有“高富专”花生专用肥和大豆专用肥两种产品。。通过前期试验示范,,,,这两种复合肥除了增产之外,,,,还有一个特别的功效:能有效源头阻控黄曲霉毒素对农产品的污染。。
院士团队攻克黄曲霉毒素
黄曲霉毒素是Ⅰ类致癌物,,,极易污染花生、、、、玉米、、、大豆等粮油产品。。。。
上世纪90年代末,,,中国农科院油料所李培武院士团队便开启黄曲霉毒素攻关之路。。。早期研究聚焦黄曲霉毒素检测技术,,但团队很快意识到:“仅靠检测无法根除污染,,,,必须找到毒素产生的源头。。。。”经过对50多个因素的排查,,,团队最终锁定田间土壤中的产毒霉菌。。。。
同时,,花生大豆能够与土壤中的根瘤菌共生结瘤固氮,,,将空气中的氮气转化为作物养分氨。。但自然状态下花生大豆根瘤数量少,,,,固氮效率差,,如何提高花生大豆结瘤固氮效率,,是世界性难题。。。
既然花生大豆控毒、、、固氮的两个难题均与土壤有关,,,,那么,,,能否在田间源头阻控花生黄曲霉产毒菌的同时,,,,提高花生大豆的固氮能力,,从而实现绿色增产??
李培武院士团队鉴定出与黄曲霉毒素污染密切相关的微生物种群,,,,同时发现花生大豆主产区土壤黄曲霉产毒菌与根瘤菌丰度呈负相关,,黄曲霉代谢物显著抑制根瘤菌生长。。据此,,科研人员组配了黄曲霉阻控与结瘤耦合的海量组合,,并开展实验室接种培养筛选和大田聚合筛选,,,,最终发明出ARC功能微生物菌剂。。。
“ARC”里的“A”代表黄曲霉毒素控制,,,,“R”代表诱导根瘤菌结瘤固氮,,,,“C”代表耦合同步实现。。。。ARC功能微生物菌剂不但可以阻控黄曲霉毒素污染,,,而且可以促进农作物生长。。。
“把黄曲霉毒素的控制关口前移,,,移到大田生产里面去,,,,实现从源头降低收获后花生黄曲霉产毒菌的丰度。。”李培武院士介绍。。。
团队进行了三年的农田试验,,在减施20%左右氮肥的情况下,,花生依然可以增产10%以上。。。
据介绍,,,,目前国际主流技术是向田间投放不产毒的黄曲霉菌株,,通过“以菌攻菌”抑制毒素。。。它又称为“黄曲霉竞争技术”,,,,意思是将不产毒的黄曲霉菌株释放到田间与产毒菌株进行竞争,,,以此来减少花生被污染的风险。。。。李培武院士认为,,,不产毒的霉菌可能因基因突变恢复产毒能力,,而且对土壤生态影响不明确。。相比之下,,ARC技术通过靶向调控微生物群落,,,既无需引入外源菌,,,又能长效维持土壤健康。。
2024年,,,,该技术成功入选农业农村部发布的十大农业重大引领性技术。。。。
实验室成果转化落地
2022年,,水生活与李培武院士团队开始合作,,,,启动ARC技术产业化。。。。
产业化的首个难题,,,便是如何将ARC菌剂稳定添加到复合肥中。。。
“肥料是高盐体系,,,造粒温度较高,,如何实现ARC菌剂隔离保护,,,,菌剂如何均匀添加是摆在我们面前的工艺难题。。”水生活新型肥料与绿色农业研究所所长武良博士回忆。。。
团队尝试数十种包膜材料,,,,最终研发出微生物活性保护技术,,,破解了复合肥与微生物难兼容、、、、易失活、、肥效期短的行业难题,,,确保菌剂存活率超过90%,,,研制出高富专ARC菌剂专用肥,,,,实现“1+1>2”的效果。。。。
工艺突破后,,水生活在全国28个试验点同步开展验证试验。。。在山东花生试验示范田,,施用ARC+复合肥的植株根瘤数量增加40%,,果实病斑减少70%;在黑龙江大豆试验示范田,,,,亩均增产12%,,,且大豆蛋白质含量提升3%。。。同时,,试验示范效果显示,,,,ARC+复合肥能使花生大豆的黄曲霉毒素污染水平下降80%以上。。
为保护创新成果,,水生活围绕菌剂复配、、、生产工艺等环节,,,,申请了多项发明专利。。“从菌种筛选到肥料配方,,,每个环节都凝聚着自主知识产权。。。”武良说。。。。
“ARC生物菌剂提质固氮耦合技术研发及产业化”被列为2023年湖北省重大科技项目,,,,由中国农科院油料所与水生活等单位共同承担。。
为了把该项技术真正落到实地,,最大限度地把试验田里的高产成绩转化到广阔的农田上,,,,水生活和中国农科院油料所于今年初正式达成战略合作,,水生活成为ARC生物耦合技术在花生大豆复合肥领域的独家合作企业。。。。
“眼下,,,我们全国销售团队正紧锣密鼓加快ARC+复合肥在我国花生大豆各省主产区的推广步伐,,,为我国花生大豆大面积单产提升和广大农民增收增效作出贡献。。。。”水生活副总裁赵程云表示。。。
李培武院士说:“我们希望通过‘以肥载菌’模式,,推动我国粮油生产全面迈向绿色安全。。。”(覃万钟 李乔)