湖北日报全媒记者 覃万钟

通讯员 李乔 阮馨瑶

近日，新洋丰农业科技股份有限公司（以下简称“新洋丰”）联合中国工程院院士李培武团队研发的新型花生肥、大豆肥正式推向全国市场。这两种复合肥除了增产之外，还有一个特别的功效：能有效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，并且极易污染花生、大豆、玉米等粮油产品。

上世纪90年代末，中国农科院油料所李培武团队便开启黄曲霉毒素攻关之路。早期研究聚焦毒素检测技术，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多个污染因素的排查，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，同样是世界性难题。

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大豆黄曲霉产毒菌的同时，提高花生大豆的固氮能力，减施化肥从而实现绿色增产？

李培武团队鉴定出了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，就能从源头降低收获后花生黄曲霉产毒菌的丰度。”李培武介绍。

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”，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年度十大农业重大引领性技术。

实验室成果转化落地

2022年，总部位于荆门的新洋丰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，便是如何将液态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，都是摆在我们面前的工艺难题。”新洋丰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，突破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%，实现“1+1>2”的效果。

工艺突破后，新洋丰在全国南北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，新洋丰围绕菌剂复配、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新洋丰等单位共同承担。

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，新洋丰和李培武院士团队于今年初正式签订战略合作协议，新洋丰成为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，除花生、大豆外，新洋丰正将ARC技术向玉米、油菜等作物肥料延伸。“黄曲霉毒素同样威胁玉米产业，我们的技术适配性很强。”武良表示。

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。”