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[其他]让产量赢在起跑线上!种植,需要从种子抓起 [复制链接]

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说起“赢在起跑线上”这个话题,我们首先想到的肯定是孩子。其实,作为对延续物种起着重要作用的植物生命体——种子,同样需要在其萌发期就给予充足的营养与抗病保护,让种子们也能够“赢在起跑线上”。
这种使用具有一定功能和包覆强度的药剂包裹种子,以提高种子质量的过程,被称为种子包衣;而这些包裹在种子表面的物质,则被统称为种衣剂。


一、小投入,大收益

自1950 年Burgesser等研究薄膜种衣剂技术开始,种衣剂的研发就正式启动。而国内种衣剂的真正发展是从20世纪90年代才开始。1983 年,李金玉成功地开发多菌灵和克百威组成的国内第一个种衣剂产品,并相继研发了在不同地区、防治不同作物和不同病虫害的一系列化学种衣剂产品。
图源:pixabay
几十年时间,种衣剂的卓越表现得到了广泛认可。它仅需要少量的营养或防控成分,就能使得幼苗健壮,增加植物对逆境以及病虫害的抵抗能力,可谓是“小投入,大收益”。


二、种衣剂,想说爱你不容易

但在种衣剂的应用过程中,也并非一帆风顺。由于作用的对象是植物最脆弱的种子以及幼苗,一旦用药量把握不准,种衣剂中的农药成分和成膜剂就会对种子和幼苗产生药害,抑制种子发芽率及发芽势,严重者甚至危害作物产量。
为了解决这些普遍存在的种衣剂药害问题,科研人员在深入探索后,将目光转向了以安全、抗逆、防病为突出特点的微生物种衣剂方向上。


三、种际微生物与微生物种衣剂

众所周知,微生物对植物生长具有重要意义。实际上不仅仅是生长期,微生物与植物的相互作用,从种子时期就已经开始了。
这些寄附于种子内、外部或种子之间的各种微生物,被统称为种际微生物。它是影响种子活力的一个重要因素:当植物种子种入土壤中,种子吸水后,种子内的营养物质会释放并支持周围微生物的生长,随着种子末端营养物质的增强,种子胚根会破种皮而露出种子表面,而在种子上定殖的菌种群就会随之定殖到根部。
依据种际微生物与种子的关系,又可以被分为共生、腐生和寄生三种类型。其中,共生种子微生物是指定殖在种子以及种苗表面,以植物分泌物为营养的一类微生物,它们能够自我生长繁殖,同时有效抑制病原微生物,并可为植物提供氨基酸、维生素等植物生长因子。
菌株平板筛选 图源:慕恩生物
目前,微生物在种子包衣上的应用,就是通过分离并筛选有益的共生种际微生物,然后进行特殊的发酵工艺及剂型开发,最终研制而成一款微生物种衣剂产品。


四、火热的微生物种衣剂市场

有数据预测,全球种子处理市场在2020年将超过90亿美元,年复合增长率超10%,而微生物种衣剂市场的年复合增长率则超过了20%,是化学种衣剂市场的2倍!为了抢占微生物种衣剂市场,国际上的微生物巨头们已经掀起了一场“军备竞赛”。
图源:网络
2016年,由孟山都和诺维信公司组建的“生物农业联盟”推出了全球首款玉米微生物种衣剂产品—— Acceleron B-300 SAT,在近两年的玉米大田试验结果表现优异;BASF成立了一个新的研发中心,开发微生物种衣剂产品,并快速推出了Nodulato® Pro,Integral® Pro, Velondis™等系列;先正达推出了Clariva®微生物种衣剂产品,防治大豆包囊线虫等。
同时,聚焦于微生物种衣剂研发的创新公司获得巨额投资。Indigo已完成2.5亿美元E轮融资,其通过在大豆、棉花、玉米等作物种子上包裹抗旱微生物,打造无基因改造的“超级农作物”。NewLeaf-symbiotics 完成了2400万美元C轮融资,通过将特殊细菌包裹在种子表面,提高抗病能力、增加产量。


五、微生物种衣剂,呵护作物整个生命周期

而微生物种衣剂市场火热的原因,正是因为其具有化学种衣剂所不具备的优势,能够以更绿色环保、安全高效的方式发挥功效,呵护作物的整个生育周期。
微生物呵护作物整个生育周期 图源:网络
1、微生物种衣剂能够解决化学种衣剂解决不了的问题——抗逆。它不仅能够提升作物抗干旱(节水)、抗盐碱的能力,还能促进作物对磷等营养元素的吸收(解磷)。
2、微生物种衣剂能够填补化学种衣剂短板——防病。使用微生物种子包衣,在种子播种之前有益的微生物已经附着在种子表面了,并且在种子发芽时形成一圈保护层,在有益微生物的包覆下的种子发芽同时保护作物苗期健康。
经过包衣的小麦种子 图源:慕恩生物
3、微生物种衣剂具有良好的安全性。由于使用微生物为主要成分,因此对人畜安全,也对环境无污染,并对种子绝对安全。
此外,使用微生物种衣剂还能够减少农药化肥的使用,提高作物产量;并且使种子在储藏的过程中得到更多的保护,不容易丧失活力。
经过包衣的作物种子 图源:慕恩生物


六、微生物种衣剂开发:难度大,壁垒高

虽然微生物种衣剂效果卓越,但开发一款真正的微生物种衣剂产品并不简单,功能菌株、制剂技术是行业最大壁垒,具体的要求包括:
1)活体微生物需要在种子表面严苛的环境中生存;
2)确保活体微生物与助剂兼容,并达到理想货架期;
3)对种子萌发没有抑制;
4)对化学种衣剂兼容;
5)能够在植物组织中定植。


七、慕恩生物:打破技术壁垒,比肩国外领跑公司

慕恩生物,作为国内首家专注于微生物资源商业化的创新型生物技术公司,建立了具有全球竞争力微生物多样性菌种库和土壤宏基因组 DNA样本库,迄今已分离、保存和鉴定了超12万个菌株。
慕恩生物研发中心
在成立之初的2015年,慕恩生物就开始筛选用于种子包衣的微生物菌株及研发相应的剂型,几乎与美国的生物农业联盟同一时间筛选到了部分功能相似的菌株。并且,在这几年中持续不断的筛选和优化中,新一代的菌株功效已经全面超越了第一代菌株。
可以说,目前慕恩生物在微生物种衣剂研发技术方面,已经比肩国际领先的微生物公司,甚至在某些方面实现了全球领跑!
立足于自身微生物发掘平台,慕恩生物的第一代微生物种衣剂产品已经进入大田实验阶段。它采用的是分离自中国农田土壤中的微生物菌株,特别适用于我国土壤与作物类型;通过强大的根际定殖能力与内生作用,来实现促进出苗、增产提质、抗病抗逆的功效;显著降低化药对种子出苗的抑制作用,与杀菌剂杀虫剂协同增效;明显降低了化肥农药施用量与人力维护成本。
慕恩种衣剂的大田试验表现
未来,慕恩生物将继续致力于种衣剂产品的研发,通过多方合作,将微生物资源和化学产品有机结合,为广大种植者提供更加适宜的微生物种衣剂解决方案,助力中国农业实现快速、健康、绿色以及可持续发展!
参考资料:
1. Burgesser F W. The Use of Coated Seed in Modern Agriculture[C]. American Society of Sugar Beet Technologists,1950:79-84.

2. 刘琳, 刘洋, 邱服斌,等. 植物种子际微生态学研究进展[J]. 微生物学通报, 2008, 35(11):1811-1816.
3. 孟山都公司官网
4. 王娟, 吉庆勋, 韩松,等. 种衣剂副作用的研究进展[J]. 中国农学通报, 2014, 30(15):710.
5. 邹媛媛, 刘洋, 王建华, et al. 种子微生物生态学研究进展[J]. 生态学报, 2011(10):254-262.
6. 李贺勤, 江绪文. 种子微生物的研究进展[J]. 中国农学通报, 2013, 30(21):47-51.
声明:本文原创自“慕恩农业”公众号,如果转载,请微信扫码联系授权。

 
 
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只看该作者 沙发  发表于: 06-02
欢迎大家留言,并关注我这个可爱的号哟
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只看该作者 板凳  发表于: 06-08
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好东西!!!!!
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