俄罗斯生物刺激素行业观察：从研究、田间实践角度出发

日期:08-03-2021

关于生物刺激素的讨论最先由V.P. Filatov教授于1933年提出。Filatov教授认为，来自各种生物（包括植物）的生物物质在胁迫情况下，能促进人体、动物和植物的新陈代谢。俄罗斯是一个幅员辽阔，气候条件多样的地区，拥有丰富的矿产和生物资源，容易获取原材料并开展生物刺激素的进一步研究。最近，AgroPages世界农化网采访了LignoHumate和Sibbiopharm这两家生物刺激素公司的代表，从研究和田间实践的角度了解俄罗斯的生物刺激素行业。

请介绍一下贵公司？

Kokhan：Lignohumate是一家从事生产和销售浓缩植物生长刺激素和动物饲料添加剂的公司。我们产品的核心特点是结合了从木质素磺酸盐（木材的液体部分）中提取的腐植酸和黄腐酸。我们在俄罗斯和全球市场已经有超过25年的历史，目前全球有超过100万公顷的作物在使用我们的产品。

Nizhegorodov：Sibbiopharm是一家现代化的俄罗斯生物技术公司，大规模生产用于医疗保健、家禽养殖、森林和植物保护、作物种植等领域的微生物制品。2012年12月， Sibbiopharm获得了国际认证机构TÜV NORD CERT（德国）颁发的ISO 9001: 2015质量管理体系证书。目前，我们的产品出口到印度、肯尼亚、泰国和其他8个国家。

请简单介绍一下贵公司产品的历史和发展现状。

Kokhan：腐植酸的历史，更确切地说是腐植酸盐的历史，始于20世纪。当时，人们发现含有腐植酸物质的土壤中的天然腐殖质与水混合后，对植物的生长发育有明显的促进作用。经过多年研究，人们找到了将煤或泥炭等原料与碱混合并从中提取腐殖质的方法。目前，世界上90%的腐植酸产品均由煤制成，这是因为与其他不可再生的原材料相比，煤中的腐殖质含量最高。对于这类产品，目前的通常做法是将腐植酸与刺激成分（如氨基酸、矿物质等）制成混合制剂。

腐植酸盐的应用领域非常广泛，包括植物栽培、动物饲养、净化改染土壤、制药、生物食品添加剂和化妆品。腐植酸盐非常流行，因为腐植酸对每个活体细胞都有明显的刺激作用，而不仅仅是对植物细胞才起作用。

Nizhegorodov：Sibbiopharm生产基于赤霉素的产品Gibbersib和固氮菌剂Azofit。

赤霉素是一组二萜性质的植物激素，具有多种功能，可控制植物下胚轴伸长，种子萌芽和开花。在对大多数形态形成的控制过程中，赤霉素的作用与生长素相同，是细胞分裂素和脱落酸（ABA）的拮抗剂。赤霉素于1926年由日本科学家E. Kurosawa在研究由水稻恶苗病病原菌引起的水稻病害（过度生长）时发现。该病原菌影响水稻作物，导致植株节间异常伸长，种子产量低。1935年，日本科学家T. Yabuta从这种真菌中分离出了结晶形式的赤霉素，并起名“赤霉素”。

Sibbiopharm生产的另一款生物刺激素是Azofit。固氮在自然界的氮循环中发挥着重要作用，是最重要的氮源。固氮菌属通过固定分子氮，在土壤氮循环中起着关键作用。同时，该菌属的部分细菌可合成某些生物活性物质，包括一些植物生长素，作为生物刺激物，并合成植物生长所需的因子，刺激植物的生长和发育。胞外多糖促进土壤中重金属的运移，有助于被重金属（如镉、汞和铅）污染的土壤进行自我净化。荷兰微生物学家和植物学家Martin Beijerinck于1901年发现并描述了该菌属的第一个代表——褐球固氮菌（Azotobacter chroococcum）。

您对生物刺激素有何看法？俄罗斯本土企业在研发生物刺激素方面有哪些优势，面临哪些挑战？

Kokhan：我们认为生物刺激素有助于提高作物产量。它们可以通过各种机制很好地协同工作。俄罗斯生物刺激素生产商的优势在于以精确的比例对众多生物刺激素进行大量试验，以获得最佳结果，Lignohumate就对藻类进行了大量试验。

与其他俄罗斯和国际公司相比，Lignohumate的主要优势在于自己独特的制造工艺和木质素磺酸盐原材料，这种材料只有Lignohumate在使用，因此公司产品中的有效成分浓度是市场上最高的。此外，成品中含有腐植酸和黄腐酸的双重混合有效因子，而煤、泥炭、褐煤腐植酸盐只含有腐植酸部分，黄腐酸分子早已被冲刷掉，而腐殖质是经过数百年的时间在自然界中沉淀而形成的。最后，与其他常见的含有颗粒的腐植酸盐相比，我们的产品是完全水溶的。最近，天然腐植酸盐的制造商开始投资用于去除颗粒的复杂过滤系统，然而，这种投资将导致产品价格大幅上涨，且涨幅常是市场难以承受的。

Nizhegorodov：总的来看，由于种植面积的扩大和农业产量的提高，2019年俄罗斯植保产品市场增长了28%。植保市场增长最快的是生物农药领域，农民对其越来越感兴趣，几乎所有大型生产商的产品组合中都有这类产品。今年，俄罗斯联邦生产了945.37吨生物农药和56.5832亿只食虫生物。

5-6年前，很少有人听说过生物刺激素，但在当今，这个市场是增长最快的农业领域之一，每年的增长率达到12-15%。植物用生物刺激素源自各种天然物质，可刺激自然生长，使作物能够应对胁迫，最大程度保障其产量和质量的遗传潜力。

目前，由于其所具备的下述特点，生物技术已迅速走到科技进步的前沿：

- 生物技术生产是一种科学密集型生产，这意味着其发展需要经济效率的显著提高。

- 在生物技术领域，很难区分基础研究和应用研究，突出表现在：从获得基础成果到开发技术用于实际发展之间几乎不存在时间差。

- 这种基于利用细胞和生物分子的技术为利用自然多样性提供了大量机会，而基础生物技术研究成果具有相对较好的可程式化性和潜在的实际重要性。

- 生物技术提供了用可再生资源替代不可再生资源的可能性。因此，该技术被认为是解决与不可再生自然资源短缺相关问题的一种手段。

腐植酸领域用于评估产品质量或结果的常用标准是什么？

Kokhan：所有腐植酸的最终产品都通过一些不同的参数进行衡量：水分含量、固体成分含量、灰分含量、水溶液的pH值、黄腐酸和腐植酸含量及金属含量。为了测量腐植酸和黄腐酸的含量，Lignohumate使用与测量从煤、泥炭等中提取的腐植酸盐不同的技术，这是因为LignoHumate产品具有高溶解度和不同的腐殖化程度。这种方法的具体细节技术性很强，但需要注意的是，我们的产品在这方面的测量与其他产品有所不同。

Nizhegorodov：从产品的竞争力和推向市场的可行性来看，产品的生物学效率和经济效益是决策的主要指标。这些指标并不总是相互关联的。有时与标准相比，生物有效性较低的产品可以对植物产生其他积极的影响，并产生较高的经济效益。另一种情况是，一个产品具有较高的经济效益，但由于其成本较高而不能产生经济利润。因此，在进行示范生产试验时，有必要研究和考虑各项指标。

生物有效性是指因使用植物保护剂后，有害生物（如病虫害和杂草）的发展程度减弱，或受保护植物的受损程度降低。

生物有效性可以用各种指标来表示，如使用生物杀虫剂消除害虫发育各有害阶段，减少其数量或密度的有效性；使用杀菌剂和拌种剂减少病害传播的有效性，以及使用杀虫剂、杀菌剂和拌种剂减少对植物损害的有效性。有效性指标通常表示为未使用这些产品的对照组指标的百分比，或表示为使用了这些产品的参考组指标的百分比。参考组是指使用了具有类似作用谱和成分，且广为人知并被广泛使用的产品。

经济效益由两个指标来描述，即额外获得的产量或增产量（以吨/公顷为单位），以及实际经济效益（即试验或参考组的产量与对照组的产量之比）。经济效益也可用额外获得的产量的成本的比率确定，此种情况下需考虑质量以及保护措施的成本。其主要指标是净收入和利润率。

新产品评估的客观性很大程度上取决于额外成本核算的正确性。植保成本包括产品的成本、工资、固定资产折旧、机器的日常维修和保养费用、燃料和润滑剂的费用，以及收获、运输与储存作物的最后处理费用。工资成本是支付给拖拉机司机的喷洒作物和运输溶液或水的费用，支付给参与配制溶液、装卸产品的工人的费用，以及会计费用。折旧、维修和保养费用根据植保工艺过程中涉及的所有类型的固定资产确定，如拖拉机、农业机械和喷雾器。

基于对上述指标的分析，可以就产品使用的有效性和/或与产品使用有关的建议做出结论。

在单独的实验中评价植保措施时，其结果对严格确定的情况有效，如某一特定田块的土壤类型、天气条件、作物品种和害虫数量。若条件发生变化，生物和经济性能指标的水平也会发生变化。因此，关于在生产中使用该产品可行性的判定，应在农业生态和经济生态条件不同的几个地区（如农场）进行两到三年的试验后作出。

政策如何对待生物刺激素？

Kokhan：不同地区对腐植酸产品的政策态度各不相同，但大多数地区持欢迎态度，因为大多数的腐植酸产品对植物、动物和人类没有危害，属于第四危险等级（最低危险等级）。与政策有关的唯一担忧是市场上存在劣质产品，这些产品根本没有效果，有些还是假冒产品，这种情况可能发生在任何类型的农化品上。关于在俄罗斯的登记问题，在俄罗斯境内登记一个产品需要两年时间，必须向俄罗斯农业部提交大量文件。不过，考虑到俄罗斯国土和耕地面积广大，农业公司众多，这往往是值得的，特别是在俄罗斯南部地区的克拉斯诺达尔边疆区、斯塔夫罗波尔边疆区和罗斯托夫州。对于其他国家，每个国家的登记和认证过程都不相同，所以很难一概而论。不过，有一些特殊的方式来获得产品认证。欧盟有一个名为E-fertilizers的系统，我们很高兴是其成员。通过该系统的农化品可以在所有欧盟国家销售，不必再获得每个国家的登记。拉丁美洲有Andean Union，与欧盟的E-fertilizers作用类似。

Nizhegorodov：在俄罗斯，应用生物产品的占比不到3%，原因是很多人由于缺乏使用生物制品的经验，不得不使用保守的保护方法（如化学品）。全球越来越关注在农业中利用微生物的问题。通过努力，我们显著扩大并加深了对微生物在植物生命中作用的认知，并做出了切实的任务安排，即减少氮肥和磷肥的使用，用微生物制剂取代农药，保护植物免受重金属和放射性核素造成的土壤污染胁迫。每年都有新的生物制品上市，但其广告内容几乎雷同，往往有失偏颇，最严重的是言过其实。有时，他们承诺能够提高产量、质量和发芽率，同时还能取代一瓶有机矿物肥料，而且不必使用化学植保产品。生物制品的 “生态清洁度”往往被放在首位，但实际上，这需要特别的评估。值得注意的是，使用廉价、不安全、假冒和未登记的微生物农药的问题日益严峻。不幸的是，由于显而易见的原因，这种商业和公关行为已成为真正有效的微生物农药走向市场的严重障碍。

俄罗斯微生物农药的登记程序是一个相当长的多阶段过程，大约需要3-4年的时间。生物制品必须经过对哺乳动物、鱼类和蜜蜂的毒理试验，然后在3个气候区进行的为期两年的生物有效性试验。此外，还必须对生物制品进行环境和卫生研究，以确定其对环境和人类的影响。

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