王玉霞,沙长青,张介驰,刘霄明,张 严,张先成,于德水
(1.黑龙江省科学院微生物研究所,哈尔滨 150010; 2.黑龙江省科学院高技术研究院,哈尔滨 150020;3.黑龙江省科学院,哈尔滨 150001)
黑龙江省微生物肥料行业的现状及发展建议探究
王玉霞1,2,沙长青3,张介驰1,2,刘霄明1,张 严1,2,张先成1,2,于德水1,2
(1.黑龙江省科学院微生物研究所,哈尔滨 150010; 2.黑龙江省科学院高技术研究院,哈尔滨 150020;3.黑龙江省科学院,哈尔滨 150001)
本文基于我国微生物肥料发展现状,分析了黑龙江省微生物肥料行业现状,并针对存在问题提出了促进黑龙江省微生物肥料行业发展建议。
微生物肥料;黑龙江省行业现状;发展建议
肥料是农业生产的物质基础,是农业可持续稳定发展的重要保障[1]。长期以来,化肥在增产方面的优势无可替代,然而,过度依赖化肥导致的环境污染、生态失衡、土壤板结、作物品质下降等弊端日益突出,减施化肥、有机农业和绿色食品已成为发展趋势。微生物肥料含有有益活体微生物,在土壤改良、作物生长促进、病害防治、环境净化等方面起重要作用。微生物肥料的研发和应用为绿色农业、有机农业的发展创造条件,对农业的可持续发展具有特别重要的意义[2]。目前,微生物肥料已成为肥料行业生产和应用的热点,具有广阔的发展前景。
1.1 微生物肥料生产
截至目前,我国有微生物肥料生产企业1 000多家,遍布30个省、市、自治区,全国有5万余人从事微生物肥料生产,微生物肥料年产量达1 000多万t,产值近200亿元[3]。据农业部微生物肥料检测中心统计,截至2016年8月,农业部登记的微生物肥料产品有2 861个,其中正式登记产品1 488个,临时登记产品1 373个[4]。产品种类众多,涵盖了微生物菌剂、复合微生物肥料和生物有机肥等。产品剂型丰富,包括:液体、粉剂和颗粒剂。生产菌种数量庞大,包括:细菌、真菌、放线菌等160多种,其中细菌数量最多,以芽孢杆菌为主,占使用菌种的75%。目前,应用广泛的菌种主要包括:枯草芽孢杆菌、胶冻芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、酿酒酵母、侧孢芽孢杆菌、细黄链霉菌、植物乳杆菌和黑曲霉。
1.2 微生物肥料应用
近年来,随着国家政策对微生物肥料的引导和扶持、农业部门对微生物肥料试验示范和推广应用力度的加大以及微生物肥料在解决农田土壤肥力退化、环境污染、作物品质下降等问题上的显著效果,微生物肥料正在逐渐被广大农民认可和接受,微生物肥料用量逐年增加。据统计,截至目前, 我国微生物肥料推广应用面积累计超过13 333 333.33 hm2,微生物肥料在国家生态示范区、绿色和有机农产品基地中已成为肥料主力军,其用量超过400多万t。微生物肥料应用范围基本涵盖了蔬菜、作物、果树、中草药、观赏植物等各类植物。微生物肥料的应用遍布我国30多个省、市、自治区,在南方水稻种植区、城市周边区域、珠三角和长三角污染耕地区域应用广泛,应用效果明显[3]。
1.3 微生物肥料行业管理
第一,建立了产品登记制度。农业部于1996 年将微生物肥料纳入国家检验登记管理范畴,微生物肥料的生产、销售需要履行企业审核、产品登记、产品检测和田间试验等程序。根据企业发展需求实施临时登记、正式登记、续展登记和变更登记。第二,建立了标准体系制度。构建了从通用标准、菌种安全、产品质量、技术方法和技术规程5个层面制定的21个标准组成的微生物肥料标准体系框架,使微生物肥料从菌种、生产、质验、包装、储存全过程都有据可依。第三,建立了质量检测和监督制度。构建了农业部、省、企业三级质量检测体系,农业部对微生物肥料产品进行不定期抽样检查。这些管理制度有效保证了微生物肥料产品质量,维护了微生物肥料行业的健康发展[5]。
1.4 微生物肥料行业存在的主要问题
第一,企业无序竞争,产品质量参差不齐,田间应用效果不稳定。微生物肥料广阔的市场发展前景吸引越来越多的企业从事微生物肥料生产,从行业整体看,企业的生产技术、生产工艺、设备和产品质量差异较大,一些企业为了眼前利益,以次充好,应用效果较差,影响了微生物肥料行业健康发展,阻碍了微生物肥料的推广应用。第二,生产菌株存在安全隐患,活力、稳定性和针对性不强。芽孢杆菌是主要的生产菌株,有些菌株存在溶血和产生毒素风险,施入农田对人畜和环境生物有潜在致病风险[4]。另外,菌种和产品单一化、同质化较严重,市场上菌种来源单一,而菌株具有作物和区域适应性,单一的菌种限制了微生物肥料产品应用范围,影响其应用效果。
2.1 企业数量和规模较小,登记产品种类和数量较少,肥料生产水平不均衡
黑龙江省微生物肥料研究起步于20世纪70年代,经过近50年的发展,现有60多家生产企业,占全国的7.7%,远低于华北、华东和山东等地。截至目前,有63项正式登记产品,占全国的5.7%;54 项临时登记产品,占全国的6.8%;年生产能力20万~50万t,占全国产能的2%~5%。黑龙江省微生物肥料企业以注册资金200万元以下的小型企业居多,注册资金大于500万的中型企业较少,缺少大型企业。其中,规模较大的企业主要有黑龙江绥化农垦辰环生物科技、黑龙江华龙生物科技和卫星生物科技有限公司等[6]。黑龙江省真正具有菌株发酵设备和颗粒剂生产设备的企业较少,约有30%的企业具备自行生产能力,多数企业不具备菌剂生产能力,只是购买菌剂或菌粉混配加工,产品质量难以保证,批次间质量差异较大[7]。还有极少数作坊企业,设备简陋、缺少检测手段、产品质量较差。近年来,黑龙江省微生物颗粒肥制备技术有很大提高,一些企业具备低温造粒技术,能够保持有效活菌数,减少用菌量,从而降低生产成本,保证产品质量,对黑龙江省微生物肥料行业的稳定发展起到了一定的促进作用。黑龙江省微生物肥料生产菌种种类较少,仅有常见的根瘤菌、胶冻芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、木霉菌、青霉菌、酵母和细黄链霉菌,缺少高效能的新菌株。
2.2 企业研发力量薄弱,创新不足,缺少知名产品
黑龙江省绝大多数微生物肥料生产企业缺乏专业的研发团队,仅有少数企业与省内大学和科研机构合作,借助大学和科研院所研发优势进行菌株选育和改良、优化发酵和生产技术,生产菌株具有地缘优势,菌株活力和性能优良,产品质量和应用效果稳定[7]。多数企业从省外购买菌株、菌剂、菌粉,这些菌株效能不明确,在黑龙江省低温环境适应性较差,影响肥料使用效果。目前,黑龙江省微生物肥料技术创新主体不在企业、而在省内的一些大学和科研院所,包括:东北农业大学、八一农垦大学、省农科院和省科学院微生物所等。尽管这些单位在微生物肥料研发领域有一些技术储备和技术创新,但距国内先进水平仍有一定差距,尤其在生产菌株的遗传改造和知识产权保护方面无明显突破,缺乏省内外知名产品。
2.3 现有产能不足,政策利好,市场空间大,发展前景利好
微生物肥料被列入国家“十三五”生物产业发展重点产品,“药肥双减”、“化肥零增长”、“农业可持续发展”和“生态农业”等国家政策为微生物肥料行业发展注入新的活力。黑龙江省是农业大省,肥料需求量较大,同时也是全国最大的绿色食品基地,农业绿色化发展进程较快,2016年黑龙江省绿色食品种植面积达到480.6万 hm2[6]。微生物肥料作为保障绿色食品生产的重要生产资料,市场需求较大,目前本省的微生物肥料产量较小,满足不了市场需求。从成本、地域性和本省经济发展等角度综合考量,扩大黑龙江省微生物肥料产能是解决本省微生物肥料缺口的有效途径,因此,黑龙江省微生物肥料产业市场空间巨大,前景利好。
3.1 加强基础研究,提高菌株安全性、活性和稳定性,提高微生物肥料应用效果
基于黑龙江省气候特点、土壤类型和作物类别,建议我省微生物肥料生产企业联合大学和科研院所加强生产菌株选育、活性和稳定性方面研究。利用高通量筛选技术并结合基因工程和代谢工程等高新技术手段选育具有地域性、适应性、亲和性的优良生产菌株。系统研究菌株效能和作用机理、菌株在土壤和植物根际的定殖规律、菌株与植物互作机制以及吸附载体、土壤类型、微生态环境和气候条件等因素对菌株活性的影响,选育出一些高效能生产菌株,明确其生物特性,为研发应用效果稳定的微生物肥料提供优良菌株。
菌株安全性是保障微生物肥料产品质量的前提。建议加强菌株生物安全性研究,建立完善的菌株风险评价体系,识别和监控潜在风险因子,把好菌种安全关。鉴于多数芽孢杆菌具有溶血风险,建议加强对芽孢杆菌溶血活性进行遗传改造,提高其安全性。
3.2 改善生产工艺和设备,提高产品品质,加强技术创新,研发复合功能微生物肥料新产品
微生物肥料的生产工艺对产品品质影响较大,基于黑龙江省多数微生物肥料生产企业规模小、生产设备陈旧和生产条件简陋现状,建议生产厂家在生产设备和条件上增加投资,引进先进的生产工艺、淘汰落后技术,注重产品加工过程质量控制,控制杂菌污染。加强新型载体、稳定剂和黏着剂的研发,尤其是在产品保质期方面需要深入研究。加强技术创新,注重微生物活性代谢产物研究和应用,采用新的技术手段,将具有多种功能的菌株和活性物质科学复配,研发具有复合功能的微生物肥料,使其发挥互惠共生、协同增效和药肥多效等作用,复合功能微生物肥料新品种是未来微生物肥料发展的一个重要方向。
3.3 加大扶持力度,多措并举,打造龙头企业,推动企业集群的形成
黑龙江省现有微生物肥料企业分散、缺少合力、无法形成产业集群,建议加大政府扶持力度,强化产学研结合,通过多渠道融资扩大企业规模,将现有规模较大的企业打造成龙头企业,引领带动规模较小企业发展壮大,通过整合资源、加强交流、集成创新,促进共同发展、形成企业集群,使企业集群成员之间形成“共生”关系,齐心协力提高微生物肥料行业核心竞争力和产品质量,充分发挥微生物肥料在生态农业中的综合效能。
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TheindustrystatusanddevelopmentproposalofmicrobialfertilizerinHeilongjiangprovince
WANG Yu-xia1,2, SHA Chang-qing3, ZHANG Jie-chi1,2, LIU Xiao-ming1, ZHANG Yan1,2, ZHANG Xian-cheng1,2, YU De-shui1,2
(1. Institute of Microbiology of Heilongjiang Academy of Sciences, Harbin 150010, China; 2. Institute of Advanced Technology, Heilongjiang Academy of Sciences, Harbin 150020, China; 3. Heilongjiang Academy of Sciences, Harbin 150001, China)
This article analyses the industry status of microbial fertilizer in Heilongjiang in view of the development status of microbial fertilizer in China and offers the proposal for promoting the industry development of microbial fertilizer in Heilongjiang based on the current problem.
Microbial fertilizer; Industry status in Heilongjiang province; Development proposal
S144
: A
: 1674-8646(2017)15-0009-02
2017-05-27
黑龙江省科学院院长基金项目(YZ16BWYX07)
王玉霞(1973-),女,硕士,高级工程师,e-mail:wangyuxia218@sohu.com。
于德水(1969-),男,硕士,研究员,e-mail:571190903@qq.com。