
编者按: 随着农业面临以更少的资源生产更多粮食的日益加剧的压力,生物制剂,尤其是微生物制剂,正逐渐成为可持续作物管理的关键工具。在本次采访中,Rovensa Next 诺稳萨全球生物防治与助剂研发主管 Sara Monteiro, 及全球生物营养研发主管 José Nolasco共同探讨了微生物解决方案如何应对从农药抗性到气候胁迫等关键农艺挑战。他们分享了公司最新创新成果、监管策略,以及数字工具和跨团队协作如何共同塑造现代农业中生物制剂的未来。
1. 从短期和长期来看,生物制剂(尤其是微生物制剂)最能解决当今农业的哪些关键挑战?
SM:生物制剂,尤其是微生物制剂,在应对作物病虫害管理的若干短期和长期挑战方面具有独特优势。
其中一个挑战是农药抗药性管理。第二个挑战在于农残的压力 —— 更严格的法规和消费者对无农残食品的需求,正在限制化学农药的应用。在环境与人类安全层面,微生物制剂通常具有高度特异性,对人类及有益生物的安全。它们通过保护有益生物、降低对化学投入品的依赖,以及适应气候变化等方式,支撑长期的生态平衡。微生物制剂契合更绿色、更可持续的食品生产趋势,也是满足认证标准的关键。

JN:气候变化正导致极端天气事件和异常气候条件的发生频率不断上升。此外,合成肥料(尤其是氨基类解决方案)的过度使用,是产生温室气体产生并在大气中持续累积的重要因素之一。
生物制剂可通过增强作物对非生物胁迫的适应能力,减少作物损失并提高产量与品质;同时,通过提升作物抗逆能力、降低对化学投入品的依赖,帮助作物适应不断变化的气候条件。
基于微生物的解决方案的应用还对土壤肥力和土壤健康产生积极影响,可增强土壤生物多样性和养分利用率,尤其是通过生物固氮作用来实现这一点。
2. 诺稳萨当前的微生物产品组合如何体现对创新与可持续性的承诺?能否重点介绍几款有代表性的解决方案?
SM:诺稳萨当前的生物防治微生物产品组合通过多项关键策略与技术,充分体现了我们对创新和可持续性的承诺。值得关注的例子包括 Milagrum Plus,一种 OMRI 认证的枯草芽孢杆菌配方,用于叶面病害的预防和治疗控制;Portento,一种基于新型枯草芽孢杆菌菌株的新一代生物杀菌剂,对黑星菌(黑星病)有效,具有预防和治疗作用;以及 Ospo Vi55,一种针对白粉病的生物铲除性杀菌剂,为合成杀菌剂提供了可持续的替代品。我们用于昆虫控制的真菌解决方案是我们的产品如何支持综合害虫管理(IPM)计划的一个很好的例子。
JN:我们当前在生物营养领域的微生物产品组合清楚地展示了我们对创新和可持续性的承诺。
我们的一些突出解决方案包括Phos’Up,这是一种通过提高植物对磷的可利用性来增强养分吸收和植物生长的微生物产品;Biimore,我们通过独家植物发酵工艺获得的超高效生物刺激素,可促进植物发育,并通过推动特定植物生理过程来提高作物产量和品质。
另一个值得关注的例子是 Maxi-Grow Excel,它通过生物发酵过程产生的代谢物,具有卓越的功效。它能够促进植物生长,提高作物产量和品质,并强化特定的植物生长过程,例如开花和结果。


我们针对土壤健康的方案是葳必傲(Wiibio),这是一种由益生元分子和生根物质组成的创新解决方案,可增强土壤微生物群、改善养分吸收并促进根系发育。葳必傲通过创新配方体现了我们致力于改善土壤健康和植物生长的决心。

3. 您如何看待未来几年监管框架的演变?在引领生物制剂创新的同时,您将如何准备以确保合规?
SM:用于生物防治的生物制品正日益被视为有别于合成化学品,这促使监管机构为其审批制定特定路径。美国和巴西在生物制剂审批方面表现更为灵活,而欧盟尽管在努力简化流程,但仍保持谨慎且流程复杂。不过,在生物防治审批方面,监管机构正更多地与行业、学术界和种植者合作,共同制定平衡创新与安全性的框架。在诺稳萨,新微生物产品的开发具备监管前瞻性,确保满足新兴的数据要求。我们正利用人工智能和建模平台预测监管结果、优化配方并缩短上市时间。通过证明与气候目标、生物多样性保护及无残留农业的一致性,我们在监管申报中具备战略优势。
JN:针对生物及微生物基产品的监管框架正发生显著演变,但在满足行业需求方面仍不够迅速。如今,源自活微生物及其发酵提取物的产品创新呈现出明显趋势,且机遇不断增加。
相反,欧盟在肥料产品法规方面的进展较为迟缓,相关流程更长、更复杂,未能与市场和行业发展保持同步。例如,欧盟法规中界定的微生物正面清单篇幅很短,这就减少了创新机会。显然,这不足以实现《欧洲绿色协议》和《从农场到餐桌战略》的目标。
诺稳萨作为一家创新型领先生物制剂公司,凭借监管前瞻性以开发所有新型生物营养微生物产品,例如借助尖端技术推进生物解决方案,并基于精密研发改善农民的成果。
因此,我们的开发流程确保它们满足新兴的数据要求,如作用模式和环境方面的要求。
4. 数字技术(如数据驱动的研发、田间监测、人工智能)在下一代微生物产品的开发中扮演着什么角色?
SM:数字技术正在加速农业用下一代微生物产品的开发并改善其成效。通过使用人工智能,我们能够针对病原体抑制等特性筛选数千种微生物菌株。机器学习有助于从复杂的土壤和植物微生物组中识别有益基因及微生物相互作用。田间虚拟模型可模拟各种场景下的微生物表现,帮助优化产品布局和使用方式。
此外,人工智能通过对微生物、载体及环境因素之间的相互作用进行建模,助力设计稳定且有效的配方。我们正利用数字模拟技术开发控释技术和种衣剂,以确保微生物在田间保持存活和活性。
JN:诺稳萨正借助尖端技术推进生物解决方案,其中一个实例是在产品开发过程中运用先进的高通量分子基因测序、转录组学和代谢组学技术,其核心目标在于理解产品的作用机制及其合适的农艺定位。因此,我们采用 ″组学″ 方法对产品效果进行全面研究,而非依赖基础的表型鉴定 —— 这构成了数据驱动研发的典型案例,也是我们产品设计工作的核心方式。事实上,一篇在代谢组学层面详细探讨植物对超高效生物刺激素 Biimore 响应的论文已发表于《Molecular Omics》(分子组学)期刊。
例如,利用人工智能加速对数千种微生物菌株的筛选,以及应用机器学习从复杂的土壤和植物微生物组中识别有益基因和微生物间的相互作用。
5. 在开发综合作物解决方案的过程中,你们如何促进生物防治团队与生物营养团队之间的协作?
SM:生物防治团队与生物营养团队之间的协作,对开发同时提升植物健康与抗逆性的综合作物解决方案至关重要。为此,确立共同使命至关重要 —— 聚焦作物表现、可持续性及农户价值,同时让两个团队遵循融合病虫害管理与植物营养目标的统一创新路线图。我们的核心是打造跨学科项目团队,成员涵盖微生物学、农学、配方科学及田间开发等领域的专家。
JN:诺稳萨的使命是赋能农民实现更绿色的种植,通过为植物整个生命周期提供生物解决方案来解决他们的可持续发展挑战。履行这一重要使命需要提供全面且可持续的解决方案,以满足农民的所有需求,从而将我们定位为生物解决方案的领导者和一站式合作伙伴。
为实现这一目标,我们强调从产品设计到田间测试的跨职能团队合作与开放式沟通,覆盖产品整个生命周期。
除此之外,我们还坚信跨领域培训体系的重要性,该体系将生物营养与生物防治解决方案进行全面整合。诺稳萨凭借其行业领先的知识管理系统,将本地技术知识与全球专业知识相结合。
6. 你们最近在生物刺激素和生物肥料方面取得了哪些显著提升作物适应性和养分效率的进展?
JN:我想重点介绍我们最近推出的一些产品。
葳必傲(Wiibio)是一款具有生物刺激素特性的突破性土壤再生生物肥料。它通过增强土壤微生物组发挥作用,将有益微生物吸引至根系系统。这一过程可改善土壤中磷的溶解和铁的利用率,最终促进植物生长。


另一款值得关注的产品是 Biimore,其通过微生物提取物带来卓越效益与多功能性。尤其在果实膨大和发育阶段,该产品可提升果实大小、糖分含量及货架期等品质参数。
我还想重点介绍 Maxi-Grow Excel,这是一种基于发酵的解决方案,能够促进植物生长、产量、品质、开花和结果。
另一有趣案例是我们最近在美国推出的产品之一:Galactek,这是一款高效、超低施用量的生物刺激素。其基于低分子量有机酸的专有混合配方,可改善土壤中的养分有效性和保水性,从而增强根系发育、养分吸收及整体植物健康。
7. 展望未来,你们在下一波生物营养解决方案中针对的是哪些作物或环境?
JN:我们已开发出全面的生物刺激素、可持续营养及技术产品组合,以最大化作物表现。这些产品旨在刺激植物自然生理过程、提高养分利用效率,并增强对非生物胁迫的耐受性。
我们在生物刺激素领域的研发路径覆盖植物从播种到收获的完整周期,针对各类作物(果树、园艺作物、蔬菜及大田作物)和不同环境,致力于提升农业可持续性与生产力,尤其针对高温、低温、干旱、盐渍、缺氧及低光照等主要胁迫类型。
在此背景下,开发高性能解决方案以支持作物适应环境至关重要,通过增强作物对非生物胁迫的抗逆性,从而应对极端天气事件和气候波动。
8. 您能否为我们详细介绍你们在生物防治领域的最新研发成果之一 —— 无论是生物杀菌剂、生物杀虫剂还是生物杀线虫剂,以及其在市场上的独特之处?
SM:我们在生物防治领域的最新研发成果之一(尽管尚未上市)是 ORONEM®,这是一种生物杀线虫剂,旨在防治植物寄生线虫 —— 这类线虫会对蔬菜、果树和大田作物等造成严重的根系损伤及产量损失。
ORONEM® 的独特之处在于其基于微生物的作用机制,该产品使用一种专有微生物菌株,通过多种机制靶向线虫:破坏线虫的移动和取食能力,并干扰虫卵孵化。此外,植物会因该微生物而产生代谢物,从而增强土壤中的天然拮抗生物,为植物寄生线虫问题提供了强有力的解决方案。
与化学杀线虫剂不同,ORONEM® 可支持有益土壤微生物群,有助于长期维持土壤肥力和结构。其设计旨在与诺稳萨的生物营养和生物刺激素产品协同作用,提供全面的土壤和根系健康方案。
9. 你们如何通过微生物解决方案应对害虫和病原体日益增强的抗药性?是否在探索任何新型微生物菌株或协同组合?
SM:诺稳萨正通过以微生物创新、协同组合和可持续生物解决方案为核心的多管齐下策略,积极应对害虫和病原体日益增强的抗药性。诺稳萨的微生物解决方案旨在通过多种生物机制干扰害虫和病原体,这显著降低了抗药性产生的可能性。例如,我们正在研究微生物产生的抑制或杀死病原体的天然化合物,以及具有多种作用模式的菌株 —— 这与许多合成化学物质的单靶点方法形成对比,后者往往会导致抗药性。
诺稳萨还在投资下一代微生物发掘,包括定殖于植物组织并提供系统性保护的内生真菌和细菌,以及更适应本地条件且在田间更有效的土壤原生微生物。
最后,诺稳萨正率先开展协同配方研发,将不同的微生物及非微生物生物防治剂与我们的助剂技术(如OROWET®)相结合,这些助剂可增强递送效果和持久性,从而提升生物制品的整体效力。


10. 当您展望未来的微生物解决方案时,您认为它将呈现何种形态?它能够满足哪些目前尚未被解决的需求?距离实现这样的愿景,您认为还有多长的路要走?
SM:理想的范例将是一种具有生命且能自适应的微生物防护层 —— 无论是通过工程改造还是自然筛选获得,它能定殖于植物根系和土壤中,在病原体感染作物前就对其进行检测和中和;或者是一种能够调节植物免疫反应以减少病虫害的解决方案。
这一解决方案可解决农业领域的多个关键空白,例如过度依赖农药的问题。它可通过种衣剂、叶面喷施或土壤改良剂等形式施用,并能在环境中持续存在而不破坏原生生态系统。其可对抗昆虫、真菌和杂草的农药抗性,同时解决因化学残留及当前生物防治方法缺乏精准性(如广谱性、效果不稳定)所引发的环境与健康问题。
我们正在研究可被视为植物天然防御系统的 ″人工微生物群落″ 和天然化合物。这些成果已展现出潜力,但仍需克服田间条件下的稳定性问题。我们正在探索的另一个方向是精准微生物编辑。
开发用于设计和测试微生物 ″防御模块″ 的合成生物学平台,以及使用可现场部署的生物传感器来触发微生物反应,可能是在不久的将来实现这一目标的关键缺失环节。
JN:展望未来的微生物解决方案,需要构想一种高度先进的集成化方式,以实现农业可持续性、生产力提升及农民收益增长。
微生物学已成为科学、健康与工业创新的基石,这得益于 CRISPR和基因编辑等技术突破。人工智能(AI)及最新科学进展已揭示各种非编码 RNA 如何调控植物生理过程和响应 —— 这些发现可用于调节植物和微生物的基因表达。
此外,通过微生物解决方案减少对化学投入品的依赖,增强土壤肥力、生物多样性和土壤活力,更广泛地说,加强土壤 - 微生物组 - 根系的相互作用,是提高养分和水分利用效率的关键。
总之,未来的生物与微生物解决方案将采用多维度、多学科的方法实现可持续农业,覆盖植物整个生长周期,其核心在于气候适应、土壤健康及退化土壤的修复,而诺稳萨将在这一领域发挥主导作用。
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