
山东菏泽,,,,山东水生活肥业有限公司车间内,,,,机器轰鸣,,,,生产忙碌而有序:一粒粒肥料在包膜滚筒内翻转,,,,自动化进料器精准配料,,,经过喷涂隔离剂、、、、黏结剂,,,,颗粒便包裹上菌剂和保护剂。。。再通过质检、、、灌装后,,一包包功能性生物复合肥料就从这里送到农民手中。。
“我们生产的是含有ARC生物菌剂的复合肥。。今年,,,这种新型复合肥首次大面积推广,,销量预计较去年翻番式增长。。”水生活新型肥料与绿色农业研究所所长武良说。。。
武良说的ARC生物菌剂,,,是中国农科院油料所李培武院士团队历经20多年持续研究发明的原创成果。。其中,,,,“A”代表黄曲霉毒素控制,,“R”代表诱导根瘤菌结瘤固氮,,,“C”代表两者耦合同步实现。。。
另辟蹊径,,,,“打败”黄曲霉毒素
ARC生物菌剂复合肥为何受市场青睐??
花生、、大豆易受黄曲霉毒素污染。。20世纪60年代以来,,阻控黄曲霉毒素一直是难题,,国际主流技术采用向田间投放不产毒的黄曲霉菌株,,,,希望“以菌攻菌”抑制土壤中黄曲霉强产毒菌株。。然而,,,,这种方法在田间实际效果并不理想,,,,甚至有引发黄曲霉菌猖獗产生的风险。。
能否不引入外源黄曲霉菌,,,通过靶向调控微生物群落,,,在土壤中抑制黄曲霉产毒菌甚至“打败”黄曲霉毒素,,,并维持土壤健康???为找出一条适应中国国情阻控黄曲霉毒素的方法,,,李培武团队跑遍我国重要花生主产区,,采集了4700多份土壤样品,,根据不同微生物种群和元素组成,,,,调配出成千上万个组合,,,并一一在实验室筛选验证。。然而,,实验样品在大田里的表现并不理想。。。
另一方面,,,豆科作物具有结瘤固氮的能力,,,但在大田生产上,,,,大豆、、、、花生结瘤很少,,,固氮效率低。。如何提升结瘤固氮效率,,实现固氮减肥增产,,同样是困扰农业科学家的难题。。。。提升豆科植物结瘤固氮效率与阻控黄曲霉毒素有没有关系??基于多年探索,,,李培武团队从土壤源头阻控黄曲霉角度入手,,另辟蹊径,,,发现黄曲霉与根瘤菌、、、、芽孢杆菌等植物益生菌呈负相关,,,,在此发现基础上发明了ARC生物菌剂。。。
“ARC生物耦合技术可谓‘一举两得’,,,不仅突破了豆科作物固氮的传统认知,,,,还打破了施用根瘤菌剂的传统技术限制,,,从而开辟大豆、、花生诱导固氮提质增产,,助力大面积单产提升的新途径。。”李培武说。。。
ARC生物菌剂田间效果如何???团队在主产区500多个示范点开展大田试验示范验证,,,结果表明,,,,大豆、、花生使用ARC生物耦合技术后,,,,根瘤数与固氮酶活性分别增加3.7倍、、、、4.8倍以上,,,产量增幅分别超过15%和19%,,同时大田黄曲霉产毒菌阻控效果达63%以上。。
以肥载菌,,提升复合肥效果
将研发的生物菌剂向田间大规模推广时,,又遇到新难题。。原来,,,单纯施用生物菌剂用量虽少,,,但不方便,,农民也不习惯,,,,且不说增加劳动力与时间成本,,,施用不均匀还会影响效果。。。怎么办??如果能把ARC生物菌剂与复合肥结合起来,,,以肥载菌,,,,既能提升复合肥效果,,对农民来说省时省力,,,市场推广潜力也大。。
李培武团队的设想,,,与水生活研发高品质经济作物专用肥的计划不谋而合。。可最初武良心里并没有底:肥料盐分含量高,,,,微生物如何适应,,,,如何保证菌剂活性,,,之前全球产业界都没有成功的先例,,以肥载菌能成功吗???
湖北省重大科技项目的支持增加了武良的信心。。2023年,,,湖北省相关部门牵头搭桥,,李培武团队与水生活展开合作,,联合推进“ARC生物菌剂复合肥提质固氮绿色增产技术产业化”研究。。。
针对ARC生物菌剂难以稳定添加到复合肥的痛点,,,,水生活科研团队通过深入研究影响菌剂活性的关键因子,,,,在隔离剂、、、保活剂、、激活剂等方面做了上百次试验,,,,最终优化确定成本最低、、、、效果最好的微生物保活剂。。“我们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,,,确保菌剂存活率在90%以上,,并研制出高富专ARC生物菌剂花生专用肥和大豆专用肥,,,,实现了肥、、、、菌结合‘1+1>2’的效果。。。”武良说。。
说服农民用ARC生物菌剂复合肥,,,,不能光谈技术指标的优势,,,必须得在大田生产中检验,,,,通过大规模示范,,,,让种植户见到实实在在的效果。。为此,,水生活与李培武团队走进田间地头,,,,在全国花生、、、、大豆主产区连续两年做了30多个ARC生物菌剂复合肥试验。。。试验证明:同一块地,,使用含有ARC生物菌剂的花生专用肥后,,作物产量更高、、、质量更好,,,,花生果变白,,病斑减少,,,,果实均匀,,收购价更高。。看到能获得更高的收益,,,农民积极性大幅提高。。。。
ARC生物耦合技术也得到学界认可。。。2024年,,该技术被遴选为全国十大农业重大引领性技术。。。2025年中关村论坛发布的19项国家重大科技成果中,,,这是唯一的农业领域代表性重大科技成果。。。
“预计未来5年,,,,市场对ARC生物菌剂复合肥的需求将保持较高速增长,,这不仅能帮助农民增产增收,,,还会为企业发展打开新的空间。。。”武良说,,接下来,,水生活将继续与李培武团队合作,,,,围绕作物促生长、、、、提单产的目标和食品安全等问题,,,聚焦“微生物+”方向,,,继续合作研发新产品,,,,共同发展农业新质生产力。。。
大豆、、、花生是我国重要的粮油作物,,,,大豆油和花生油占食用植物油总量的一半以上,,对饲料安全和养殖业发展具有重要意义。。李培武表示,,,,团队将持续攻关,,,持续揭示ARC生物耦合技术背后的机制机理,,,同时探索将相关技术应用到其他豆科作物、、、牧草甚至非豆科作物上,,,助力我国粮食种植更绿色、、、更高效。。。。

李培武(左一)在实验室指导团队研究

山东水生活肥业有限公司ARC生物菌剂复合肥生产线
记者手记
发挥产学研深度合作优势
研制出ARC生物菌剂复合肥,,,,推动花生、、、、大豆提质增产,,,我国何以在这方面走在国际前列??记者在采访中深切体会到,,产学研深度合作,,科研院所和企业各展所长,,,,密切配合是重要原因。。。
李培武团队扎根中国豆科作物种植实际,,,,从生产实践中凝练科学问题,,,,破解了黄曲霉毒素污染阻控与结瘤固氮效率提升两大科学难题,,研制出ARC生物菌剂,,,为花生、、、、大豆提质增产奠定了扎实的基础。。作为行业重要头部化肥企业,,水生活对市场敏感,,,,生产、、、研发经验丰富,,,,攻克菌剂与化学肥料结合等一系列的难题,,,实现了“以肥载菌”的目标。。双方通力配合,,,在田间地头开展规模示范,,让农民看到成效,,帮助好技术、、、、好产品惠及广大种植户。。
我国高校院所创新资源丰富、、、、科技成果积淀深厚,,企业在生产一线,,,,具有丰富实践经验和需求,,满足企业对技术的需求,,,提升企业创新能力,,,产学研合作是重要途径。。。。发挥我国体制机制优势,,,推动科技创新与产业创新深度融合,,,,有助于形成发展新质生产力的强大合力。。