。尤其是通过生物的方式对 养分的控制释放，尚无投向市场。这无疑将影响我国肥料工业和农业的国际 竞争力。 功能性生物肥料目前的局限性 从肥料行业的发展现状来看，生物肥料及其功能性生物肥料经过十多年 的发展，始终还没得到有效推广和广泛的普及，其根本原因主要在产品的技 术瓶颈生物肥料中的微生物活性与数量的稳定性问题。由于微生物是 个活生物体，每时每刻都进行生命的代谢与运动。需要个良好的生存环 境定的营养条件必要的生态空间，才能确保其数量和活性的稳定。 目前面市的生物肥料构成是，有机质加微生物。以有机质做为微生物的 承载载体。我们对腐熟过有机物的成分进行分析，其主要含有以下这些成分 硫化氢甲硫醇二甲基硫二甲氧基杂色曲菌素 对苄氧基苯酚酪氨酸麦角甾三烯 醇，表二氧麦角甾，二烯醇 丁二酸尿素尿嘧啶甘露醇。 其中甲氧基柄曲菌素，二甲氧基杂色曲菌素 对苄氧基苯酚都具有明显的抑菌作用图。对有益生物菌的生存 构成严重的威胁。 图 这些抑菌物质是自然生物代谢产生的结果，影响生物肥料质量不稳定的主要因素。 要解决这有机物生物代谢的途径，达到人为的产物结果，正是本项目的技术创新点。 也是突破生物肥料产品技术瓶颈的关键。 三项目对区域技术提升及产生的经济社会生态效益 项目对产业转型升级的作用 近几十年来，随着化学肥料应用于农业生产后，大量施用化肥，是农业 获得丰收的个重要手段。但是过量施用化肥造成严重的面源污染，已引起 国家及各级有关部门的重视。农产品的安全问题也引起广泛的关切。近年来， 许多专家学者纷纷研究解决土壤面源污染的问题。但始终都没有很好地解决 土传病害的问题。本项目的实施 对调整肥料行业的产业结构起带头促进作用 目前，我国的肥料行业仍然是无机化肥占主导地位。由于现有老无机复 合肥厂技术含量不高，效益有限，无序竞争激烈，影响复合肥厂的发展。同 时，加工无机复合肥本身存在的利用率低，环境效益差等问题，使其发展缓 慢。本项目的实施后，可调整肥料行业的产业结构，提高了化肥生产企业的 技术含量。可带动大部分原有无机化肥的生产企业转型，改变生产新型的有 机无机生物抗病控释肥。使企业获得较高的经济效益。提升对进口化肥的挑战能力 目前，我国的化肥进口比例仍然占有较大的比重。商务部年中国 化肥进口关税配额总量为，万吨，占国内产量的。国内的生产厂家 规模小低含量。就我国氮肥来说，生产企业多家，行业呈现出数量多， 生产规模小，竞争力不强等现状。尤其对这些小化肥高污染高能耗的企业， 加之我国对节能减排力度的逐步加大，行业的并购整合不可避免。迫切需要 通过结构调整提高部分大中型企业的竞争能力，将产品 出厂成本降低到国际先进水平。 本项目的生产工艺突破了无机化肥不能与生物菌肥共存的障碍 本项目的生产，不再添加化学缓释物质离子吸附剂置换剂等外源化 学物质，降低了制造成本，减少对农业生产环境的二次污染。目前，我国的 缓释肥料的应用相当缓 慢，究其原因是成本高肥效损失大。而所谓的化学控释肥实际上是尚未问 世。本项目利用发酵菌培养基的发明专利，突破了无机化肥不能与生物菌共 存的障碍。为产品的结构功能的创新奠定成功的基础。本项目产品的市场 投入，可影响和带动肥料产业的大革命。 改善农产品质量，节约农本，易于推广 抗病控释生物肥施用方便，减少了农家有机肥使用时的劳动强度改 善了恶劣的劳动环境减少了单生物菌肥使用中的多种技术限制和麻烦 改变了化学药物防治根结线虫防效低。由于产品使用简易，节约了施肥施 药的工时，易于推广。根据生产试验示范，由于大量的有益微生物的先期增 殖，抑制了病原微生物的生长和蔓延，改善了作物根际环境，减少植物病害 的发生，基础设施的施工。 二项目主要内容 关键技术 多功能载体生物基材料的形成，是项目的基础 由于该材料占产品的以上的含量，所以它的成本决定了本项目产品 的最终价格，也是决定了本产品的最终市场接受程度，因此，原料必需来源 广泛的有机废弃物，这就对载体物质的技术要求更高更复杂 本基质材料必须具备承载多种活体功能微生物的条件要求，不含有影响 功能菌生存的抗生素等物质不含有排他性微生物代谢产物。基质材料不得 影响功能微生物的生存和功效的发挥。因此，要求原料的降解过程是受控的， 最终的产物是人为要求的，也就要使生物基材料达到工业发酵的结果必须 满足功能菌正常生存的物理化学条件，如定的，定的营养结果， 定的颗粒空间即溶氧程度，定的自由水束缚水比例等条件要求。所以 要求代谢过程的可控性该载体中必需含有定含量定结构的多糖物质，多糖物质的存在主 要为功能微生物对无机养分的控释，提供必要的络合物载体，为功能微生物 实现控释提供条件。因此，产物对发酵工艺技术提出了更高的要求。 为解决以上三个技术难题，我们在处理生物源有机废弃物发酵菌的培养 上，采用了福建农林大学的发明专利技术专利号 发明创造名称粉虱座壳孢菌孢子萌发培养基。通过该技术培养出的发酵 菌可达到高含菌量高萌发率的目的。使得发酵菌在处理有机物时，能实现 微生物菌在短时间内对物料的完全覆盖，占领物料的所有生态空间，取得完 全生长优势，达到人工接种和工业化发酵的条件。 防虫抗病菌功能的稳定表达 防虫抗病的功能微生物菌我们采用了淡紫拟青霉菌，该菌株来源于我司 与厦门大学生命科学院联合开发选育的菌株见联合开发合同书，该菌 株能否在载体材料上得到有效的表达是本项技术的关键。 本项目通过对生产条件工艺参数改变和优化，首先使最终发酵后的产 成品中分生孢子数量更多，增加对线虫的侵染机率。 通过营养条件的改变使菌株遗传更加稳定，活性更强，有利孢子的萌发 和对线虫的侵染。 控释功能菌的选育 本菌株来源于我司与南京农业大学微生物实验厂共同选育菌株，通过对 母菌株的基因诱变，选育出具有稳定性能，新突变菌株。培养出具有稳定的 细胞结构，并产生稳定的芽孢多糖荚膜，这种多糖荚膜物质它能与游离的 形成络合物或螯合物，如下结构 ︱︱ ︱︱ ︱︱ ∣∣ 由于这些络合物螯合物的形成过程是可逆性的，其可逆性的原理随周 围的的含量浓度减少而逐步释放出被络合螯合的 。从而达到对的控释作用，其释放的速率及被作物吸收 的情况通过同位数化学分子跟踪法进行检测，其数据证明，释放的速率同步 于作物吸肥速率。其次通过特殊的选择性培养基工艺，筛选出与载体材料和 淡紫拟青霉菌相亲和的菌株，实现功能的稳定发挥。 创新点体现 用专利技术实现载体的创新 在解决有机物的生物代谢途径，我们采用了福建农林大学的发明专利 专利号发明创造名称粉虱座壳孢菌孢子萌发培 养基，来培养里氏木霉拟康氏木霉 іі两种微生物发酵菌。采用该培养基培养出来的这两种微生 物，从菌体形态和菌体数量菌丝层厚而稠密来看明显优于般培养基培 养出来如图。 图在显微镜视野下观察的拟康氏木霉发酵终点的培养 物比较 іі 从镜面和平板计数的结果表明专利技术培养基含菌量要数倍于 般培养基，这为我们用于定向降解有机废弃物获取目标产物提供重要的基础 条件。 从发酵有机废弃物的结果产物来分析主要的产物是低分子多 糖吡咯并哌嗪，二酮甲基哌嗪，二酮羟 甲基羟基吡咯并哌嗪，二酮胸腺嘧啶异丁基 另丁基哌嗪，二酮异丁基吡咯并哌嗪，二酮 色氨酸如图。 多糖分子结构 图分子结构图 产物的提取物含量经柱层析如图 图发酵产物提取物经柱层析的甲醇洗脱组分 与低分子多糖的图谱 从图谱分析比较来看，主要是以低分子多糖成分为主，从分子量来分 析主要以个聚合度的分子多糖为主，这为我们提供了络合或螯合无机 化学养分个很好的载体条件。 通过以上对发酵产物种类和数量的分析，我们采用的福建农林大学的培 养基发明专利，培养出来的微生物发酵菌，来处理有机废弃物所获得的发酵产物，不但没有存在任何的抑菌物质，而且还含有丰富的有机营养物质，是 个理想的微生物承载载体。表为两种载体的成分比较 表两种载体成分的对比 般有机物载体 专利技术的有机载体 硫化氢甲硫醇 二甲基硫 二甲氧基杂色曲菌素 对苄氧基苯酚 酪氨酸麦 角甾三烯 醇，表二氧 麦角甾，二烯 醇丁二酸 尿素尿嘧啶 甘露醇。 其中甲氧基柄曲菌素 ，二甲氧基杂色 曲菌素对苄氧