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        顧文杰:轉換有害物質,小菌種激發土壤改良大能量
        2022-05-09 09:18 來源:南方農村報

          微生物是重要的蛋白來源,發展農業微生物是保障國家糧食安全的重大需求。今年,《廣東省鄉村產業發展規劃 (2021-2025年)》印發,提出要強化綜合利用加工,推動農產品副產物循環利用,促進農產品副產物綜合利用轉化成微生物菌等工業制品。

          農業微生物種類多樣,應用范圍廣泛,涵蓋環境治理、農藥肥料、食品制作等多個方面。如何才能發展好農業微生物產業、國內外形勢如何、該產業蘊含哪些機遇?為此,南方農村報采訪了農業微生物領域的多位學術大咖,請他們把脈產業,分析趨勢。

          本期對話的是:廣東省農業科學院農業資源與環境研究所所長顧文杰。

        廣東省農業科學院農業資源與環境研究所所長顧文杰。

        廣東省農業科學院農業資源與環境研究所所長顧文杰。

          南方農村報:農業微生物產業發展有哪些機遇?

          顧文杰:我國農業正向精準農業和綠色農業發展,目前農業微生物在肥料、飼料、動植物病害防控、食品加工、環境修復等多方面都已實現了產業化。飼料和食品加工中已經很多菌種由實驗室走到了生產中,這些行業由于生產條件相對可控,微生物的應用已經比較成熟。而在肥料、農藥和環境修復中受到外界因素影響較多,往往其應用效果不如實驗室理想,還有很大發展空間,國家對農業綠色發展的要求會使微生物發揮更大的作用。

          現在全球對微生物產業都非常重視,集中了大量的資金、人才在這個領域,廣東省近年來也不斷加大對微生物產業的支持力度,這對微生物產業的發展來說是一個非常好的機遇。我國農業微生物領域發展還并不是十分成熟,尤其是在土壤改良、作物生產和環境修復等領域還需加強支持力度,需要充分發揮微生物作用解決農業生產中的問題。我相信,除相對成熟的飼料和食品加工等領域對微生物的需求以外,肥料、農藥、環境治理方面微生物也會大放異彩。

          南方農村報:廣東做強農業微生物產業有哪些優勢、劣勢,有哪些建議?

          顧文杰:廣東省地處熱帶、亞熱帶濕潤氣候區,光、溫、水資源充足,適宜微生物的生長和繁殖,微生物菌種資源十分豐富,有利于我們收集、開發更多功能性微生物。

          但同時廣東的氣候條件在微生物發酵過程中很容易造成污染,給微生物產業化帶來一些困難?,F在廣東的科研院所和高校已經有很多好的菌種資源,如果廣東想做強做大微生物產業,要注重產學研合作,把沉睡在菌種庫中的資源喚醒。同時,微生物是除了動物和植物以外重要的種質資源,政府部門也應加大對微生物產業的關注和支持。

          南方農村報:國際上如何布局農業微生物產業?

          顧文杰:據美國知名市場研究機構Research and Markets的報告顯示,2018年,農業微生物的市場價值為34.5億美元,預計在2019-2024年間,這一市場的復合年均增長率將達到18.6%。其中,北美市場所占份額最多,約為36.7%。多年來,北美地區精準農業的發展,以及對高產優質農作物、土地生產力、土壤健康的需求推動了農業微生物產品的市場增長。

          近年來,微生物研究的技術發展迅速,從過去的分離、培養到現在的微生物組學技術,使我們對微生物的認識越來越多,全世界也都越來越重視微生物的收集、共享、開發、利用。歐洲早在1994年就已制定了CABR計劃(Common Access to Biotechnoloical Resources Information),致力于歐盟國家間的生物資源和技術的交流與合作。2010年,“地球微生物組計劃”(Earth Microbiome Project)開始啟動。2016年,美國宣布啟動“國家微生物組計劃”,著重強調開展微生物組在健康、農業、環境、生態等方面的應用潛力研究。2017年 “中國科學院微生物組計劃”啟動。微生物組研究和對微生物資源的保護,已成為各國科學家及政府關注的焦點,是世界各國科技發展的戰略必爭之地。

        廣東省農業科學院農業資源與環境研究所所長顧文杰。

        廣東省農業科學院農業資源與環境研究所所長顧文杰。

          南方農村報:未來您在農業微生物的研究與應用方面有哪些規劃?

          顧文杰:微生物是種類最豐富,分布最廣泛的生物系統,但是大多數微生物我們用難以用肉眼發現,很容易被忽略。比如我們吃的面包、用的醬油、喝的酸奶,農業微生物都在其中發揮了重要作用。

          近年來,糧食生產安全和耕地質量提升對我國農業發展提出了更高的科技需求,微生物組是影響耕地質量、作物生長、產量和品質的重要因素,也是目前生命科學研究的前沿。

          未來,我們將進一步開展微生物組學技術方面在農業領域的研究,尤其是農業廢棄物資源循環利用和土壤-微生物-植物互作方面,希望可以在環境保護、耕地質量提升和糧食安全等方面,充分發揮農業微生物強大的力量。

          南方農村報:農業微生物在農業產業鏈中發揮了哪些作用?

          顧文杰:狹義上說,我認為農業微生物產業是應用于農業的微生物菌株的收集、開發和生產。其產業鏈條就是由一株菌到一個產品。而廣義地講,農業微生物產業是一個非常龐大的產業,貫穿于農業環境、農業生態、農作物生產、畜禽水產養殖以及相應產品的深加工等整個農業產業鏈。

          農業綠色發展為我國農業發展提出了更高的要求。微生物在農業全產業鏈中發揮著重要作用。以種植業來說,微生物可以改良土壤,防治病蟲害,提高作物的產量和品質,保障農產品安全,打造優質品牌;在產業鏈中游,微生物可以在加工環節提高其產品的附加值。而要充分發揮微生物在農業中的作用,首先要做好微生物種質資源的收集和保護,通過高通量篩選、組學技術和和合成生物學等加快微生物的開發和應用。同時也讓農業生產者認識到微生物對其產業發展的重要性。



          專家簡介:

          顧文杰:博士,研究員,碩士生導師,美國康奈爾大學訪問學者,廣東省農業產業技術體系農業資源與環境創新團隊綠色農業發展專題專家,國家農用微生物數據中心審批專家,廣州市珠江科技新星。主要從事微生物與廢棄物資源利用。

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