潜力无限，木霉在农业微生物领域崛起！

随着全球对绿色农业和可持续发展的重视日益增强，木霉—这颗农业微生物领域的潜力之星，正熠熠生辉。它以其独特的空间营养竞争、重寄生作用等机制，展现出强大的植物病害防治能力，同时能促进作物生长，提升农产品品质。面对技术瓶颈与应用挑战，木霉正蓄势待发，解锁更多潜能，**农业绿色转型的新篇章。

一

木霉 , 农业的隐形“超级英雄”

虽然与发达国家相比有一定的差距，但我国农用微生物市场正处在快速上升期。我国微生物肥料企业从 20 世纪 90 年代的*有 100 多家，现增长至 2000 多家，遍布 31 个省区市。微生物菌肥也从功能单一的菌肥发展为复合型菌肥，如有机无机复合菌肥、基因工程菌肥等。“木霉菌是国际公认的三大生防微生物之一，是创制生物农药和菌肥重要的微生物资源。”中国农业科学院植物保护研究所研究员蒋细良表示。目前，农业生产中的木霉产品主要有木霉生物农药和木霉菌肥两大类，近年木霉生物刺***产品在市场上也开始得到应用。在农业领域，木霉通过定殖土壤与植物直接抑制病菌侵染 ；通过定殖植物诱导植物免疫基因的表达，提高作物抗病和抗逆境能力；通过强大的土壤内繁殖能力快速占领根际土壤，吸附重金属、盐渍化离子、降解农化物残留和作物残体，提高土壤生态健康水平；通过产生植物生长刺***和营养物质，提高作物营养利用效率，促进作物生长。然而，与化学农药和化肥相比，木霉菌在应用上确实存在起效时间较长，无法立即显现***效果等问题。“木霉产生防病和促生等效果需要一定时间，不能像化学农药和化学肥料那样***。”上海交通大学农业与生物学特聘教授、博士生导师陈捷表示。实际上，不仅是木霉菌是这样，其他微生物产品均是如此。这就要求在应用木霉菌的时候应尽量早用，如整地时就开始应用，或在病害发生早期使用。当然，木霉菌剂的优势也是非常突出的。陈捷表示，如果坚持多年使用木霉，可从根本上或持效解决土壤健康的难题，并且没有产生抗药性的风险。而且，木霉可跨生育期防治全株病害，持效性好，因为木霉定殖进入植物体内后可成为内生菌，随植物生长而伴随定殖。不过，目前木霉类产品与化学农药和化学肥料使用水平相比存在较大差距，这与我们目前微生物肥料质量还不够理想、应用重视程度不足有关。未来，随着技术的进步与应用意识的提升，木霉类产品有望在农用微生物市场中占据更加重要的地位。

二

物种丰富，但稀有种类挖掘不足

与其他常见***类似，过去 20 年，随着分子生物学的普及以及木霉菌在人们生活中占据的地位的提高，木霉菌急剧转变为物种丰富的属。目前国际上登记的木霉生物农药已有 400多种，且 70% 的生物肥料均有木霉成分。截至 2024 年 8 月，我国登记的木霉生物农药有 24 个（加上已过期的一共有 35 个），西安鼎盛生物、上海万力华、德强生物、美国拜沃、成都特普、山东泰诺等企业均有证件登记。同时，国内登记的含木霉的菌肥种类丰富，总计 618 种，其中单一木霉成分的为 115 种，复合菌肥则高达 503 种，特别值得注意的是，有10 种复合菌肥同时融合了 2 种木霉成分。

根据统计，木霉菌肥登记企业有 430 多家，其中慕恩生物有 11 个木霉菌肥的登记证，是拥有木霉类登记证**多的企业。此外上海大井生物、中农绿康、拜肯生物、北京航天恒丰、广西田园、海南金雨丰、江苏辉丰、金正大、山东汉微等企业也都拥有 4 个以上的登记证。

目前，已知的木霉菌有 250 余种，其中哈茨木霉、长枝木霉、棘孢木霉、绿色木霉等占据主导地位，特别是哈茨木霉，其应用范围**为***。据统计，我国含有哈茨木霉的各类菌肥 465 种 （其中只含有哈茨木霉一种木霉的有 456 种），占总数的 75.24%。其中，单一哈茨木霉成分的菌肥有 87 种，而包含哈茨木霉成分的复合菌肥则达到378 种。

由上从侧面表现出，具有新功能和适应性强的木霉资源较少，稀有种类挖掘不足，导致产品的同质性严重。另外，木霉菌剂产品类型较少，主要是粉剂、颗粒、液体，其中粉剂 493 个、颗粒 102 个、液体 23 个。适合现代农业产业技术需求的产品类型更是稀缺，需要结合生物工程技术和新生物材料开发新剂型产品。

因此，不少企业在剂型方面也在努力创新。譬如今年慕恩生物国内较早木霉油剂农药产品将获登记。据了解，木霉油剂是可分散油悬浮剂型，对环境友好，使用便利，乳化性能好，同时菌株可在稀释体系中均匀稳定分散，展着性优异，极易在植物靶标或光滑的叶面黏附定殖，从而可充分发挥有效成分的药效。进一步分析复合菌肥的组成，我们不难发现枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌等芽孢杆菌是木霉常搭配的伙伴。尽管如此，相较于芽孢杆菌制剂，木霉菌剂在国内的应用仍显不足。陈捷表示，目前我国木霉菌剂在使用上与芽孢杆菌相比有较大差距，这与芽孢杆菌制剂相对易生产和易保存有一定关系。同时，也与木霉菌剂使用方法的宣传与培训不足有一定关系。因此，木霉菌剂，尤其是木霉菌肥应用上升空间很大。只要我们适应农业多样化的生产需求，有针对性地开发新产品系列，并深化木霉菌的专业化及协同化田间应用技术研究与推广，木霉菌有望在农业微生物菌剂市场中占据更加重要的地位，为现代农业的绿色可持续发展贡献力量。

三

产品开发与推广面临多重挑战

木霉菌产品作为一种具有广泛应用潜力的生物制剂，其在商业化进程中却面临着多重挑战。挑战一：货架期短与保存条件苛刻木霉活菌产品实际货架期一般*有 3—6 个月，厚垣孢子在室温下保存半年活性会下降 3 个数量级，分生孢子同样条件下保存半年活性会下降 5 个数量级。而且，木霉活菌产品对保存条件有着较高的要求。这极大地制约了其商业化应用。尽管已有一些技术能够延长货架期，如微胶囊包埋技术、在培养基中添加甘油或壳糖等物质、减少产品含水量至 10% 以下或对产品进行抽真空处理，但这些方法的提升效果有限。挑战二：应用效果不稳定木霉活菌产品的应用效果不稳定，这也制约了其推广。譬如木霉菌株的适生区会影响其在不同区域的应用效果 ；对土壤盐渍化离子胁迫的敏感性限制了其在连作土壤或盐碱土壤中的应用 ；化学农药和化肥会抑制木霉孢子和菌丝的活性，从而限制了其与农化物质的复配使用 ；不同地区紫外线强度、土壤温湿度、pH 值和微生物区系的影响也限制了其地域广谱性。挑战三：辅助成分与制备工艺的复杂性目前，市面上很多木霉产品中加入的营养辅助剂成分较多，其与木霉之间的关系研究尚不深入，这些辅助成分也会与农业应用环境中的各种营养、肥料、农药和植物发生互作，从而影响应用效果及稳定性。同时，制备工艺也需要提升，以降低菌剂生产成本，并加强低损伤或低损耗加工技术或**设备的开发。挑战四：用户认知与操作技术的不足用户对如何正确或科学使用木霉菌认识不清。由于依靠木霉本身不能解决所有问题，农户将木霉产品与其他农化物质进行复配是常态，但农户不清楚木霉可与哪些农化物质复配。有时木霉产品中已经加了辅助营养成分，而农户并不清楚，当与农户自用的肥料、微量元素等复配时，可能会出现肥料超量而引发肥害。同时，很多农户不清楚不同作物比较好使用浓度、比较好使用时期和部位，应用上也有一定的盲目性。在实际应用中，并不是木霉用量越高越好，浓度过高会出现药害现象，尤其对种子萌发和出苗影响较大。木霉的施用浓度、施用生育期、施用部位差异可产生不同的应用效果。而且，很多产品营销宣传与生产实际结合不够紧密，泛泛的介绍较多，不同作物和栽培模式下的应用技术宣传不够。针对这一类问题，企业其实已经做了大量的工作。譬如，对于目标作物，以木霉产品为**，大井生物提供全程作物解决方案，为草莓、辣椒、大姜、番茄、西瓜、土豆等作物预防土传病害，解决连作障碍，起到***减药等作用。目前，已经有不少地区对于木霉的使用有了一定的认知。但企业还要持续加强木霉菌剂在不同地区、不同种植模式、不同施肥和施药模式下的田间应用技术试验和示范，让农户了解木霉菌剂的实用技术要点。挑战五：市场产品质量的参差不齐市场上的一些木霉产品本身也存在一定问题。譬如货架期达不到包装所标识的标准，活孢子数量严重不足 ；少数木霉生物农药产品存在隐性添加化学成分的问题；木霉菌肥添加的营养物质成分比较复杂，但标识不明确 ；菌肥产品成分定量标识不清，当其与其他肥料和微肥混用时易产生肥害 ；缺少有特色或专门化的木霉菌剂，产品的性质和功能同质化严重……因此，要推动木霉产品的商业化应用，企业就得加大技术研发投入，提升产品质量和稳定性，同时加强市场推广和用户教育，提高用户对木霉产品的认知和正确使用能力。科研机构和****也应该提供更多的政策支持和科研资源，共同推动木霉菌产品的技术创新和应用推广。

四

打破技术障碍，市场前景更加广阔

木霉产品的市场阻碍其实归根到底是技术障碍。陈捷认为只要打破技术上的障碍，木霉产品未来的市场前景广阔，使用也会更加***，更加多元化。“开拓制备长货架期和高适配性木霉源产品，需要关键性突破技术。”陈捷指出，要在产业化水平上克服木霉的“天生”弱点，开发木霉源代谢物制剂是目前解决这一难题的突破口，也是未来发展方向。据了解，木霉可产生初生和次生代谢物。初生代谢物主要有糖、蛋白、脂、氨基酸、核酸和有机酸，主要是为植物提供营养性物质、诱导植物免疫、修复土壤污染。次生代谢物有千余种，与防病促生有关的主要有：非核糖体肽类（如***肽、嗜铁素、多硫代二酮哌嗪）、聚酮类、萜烯类、吡喃酮类。此外，木霉还能产生吲哚乙酸、赤霉素、玉米素、水杨酸等植物生长调节物质，作用主要是拮抗病原菌、诱导抗性、促进作物生长。目前已有不少企业在木霉代谢产物的开发方面取得了突破性进展。譬如，大井生物实现了木霉代谢物工厂化生产。大井生物总经理杨从洲表示，他们开发的木霉菌代谢产物产品，如碧苗、沃泰宝、实力宝等，解决了活菌复配性差的难题，可以和除草剂、杀虫剂、杀菌剂、肥料复配。譬如，金雨丰的六康素是哈茨木霉在特殊条件下诱导产生的次级代谢产物，具有促生防病的良好效果。在展望未来产品的创新与发展趋势时，陈捷强调了两个**方向 ：产品的高度专门化与功能的深度综合性。一是产品专门化。譬如开发出作物*****型（如叶用型、根用型、花用型、果用型等），作物种类**型（如粮食作物生物种衣肥、瓜果蔬菜生物灌根肥等），病原菌**型（如抑制腐霉菌、镰孢菌等**生防肥），功能**型（如木霉源免疫蛋白疫苗、生物刺***等）。二是功能综合性产品。随着合成生物学和代谢预测数学模型的应用，不同功能特点菌株组合设计更为科学，开发综合功能理想的合成菌群肥及合成代谢物肥成为可能，功能综合性产品有望成为一个重要的新产品发展方向。陈捷认为，未来木霉 - 芽孢杆菌合成菌群肥料、木霉与其他微生物共生代谢物肥料产品是重点发展方向。尤其木霉 - 木霉、木霉 - 芽孢杆菌共代谢液产品是未来重点的开发方向。