一粒新型複合肥的田間突圍（科技視點·看科技成果如何“變身”新質生產力）

李培武（左一）在實驗室指導團隊研究。

中國農科院油料所供圖

山東新洋豐肥業有限公司ARC生物菌劑複合肥生產線。

新洋豐供圖

山東菏澤，山東新洋豐肥業有限公司車間內，機器轟鳴，生產忙碌而有序：一粒粒肥料在包膜滾筒內翻轉，自動化進料器精準配料，經過噴塗隔離劑、黏結劑，顆粒便包裹上菌劑和保護劑。再通過質檢、灌裝後，一包包功能性生物複合肥料就從這裏送到農民手中。

“我們生產的是含有ARC生物菌劑的複合肥。今年，這種新型複合肥首次大面積推廣，銷量預計較去年翻番式增長。”新洋豐新型肥料與綠色農業研究所所長武良説。

武良説的ARC生物菌劑，是中國農科院油料所李培武院士團隊歷經20多年持續研究發明的原創成果。其中，“A”代表黃麴黴毒素控制，“R”代表誘導根瘤菌結瘤固氮，“C”代表兩者耦合同步實現。

另闢蹊徑，“打敗”黃麴黴毒素

ARC生物菌劑複合肥為何受市場青睞？

花生、大豆易受黃麴黴毒素污染。20世紀60年代以來，阻控黃麴黴毒素一直是難題，國際主流技術採用向田間投放不產毒的黃麴黴菌株，希望“以菌攻菌”抑制土壤中黃麴黴強產毒菌株。然而，這種方法在田間實際效果並不理想，甚至有引發黃麴黴菌猖獗產生的風險。

能否不引入外源黃麴黴菌，通過靶向調控微生物羣落，在土壤中抑制黃麴黴產毒菌甚至“打敗”黃麴黴毒素，並維持土壤健康？為找出一條適應中國國情阻控黃麴黴毒素的方法，李培武團隊跑遍我國重要花生主產區，採集了4700多份土壤樣品，根據不同微生物種羣和元素組成，調配出成千上萬個組合，並一一在實驗室篩選驗證。然而，實驗樣品在大田裏的表現並不理想。

另一方面，豆科作物具有結瘤固氮的能力，但在大田生產上，大豆、花生結瘤很少，固氮效率低。如何提升結瘤固氮效率，實現固氮減肥增產，同樣是困擾農業科學家的難題。提升豆科植物結瘤固氮效率與阻控黃麴黴毒素有沒有關係？基於多年探索，李培武團隊從土壤源頭阻控黃麴黴角度入手，另闢蹊徑，發現黃麴黴與根瘤菌、芽孢桿菌等植物益生菌呈負相關，在此發現基礎上發明了ARC生物菌劑。

“ARC生物耦合技術可謂‘一舉兩得’，不僅突破了豆科作物固氮的傳統認知，還打破了施用根瘤菌劑的傳統技術限制，從而開闢大豆、花生誘導固氮提質增產，助力大面積單產提升的新途徑。”李培武説。

ARC生物菌劑田間效果如何？團隊在主產區500多個示範點開展大田試驗示範驗證，結果表明，大豆、花生使用ARC生物耦合技術後，根瘤數與固氮酶活性分別增加3.7倍、4.8倍以上，產量增幅分別超過15%和19%，同時大田黃麴黴產毒菌阻控效果達63%以上。

以肥載菌，提升複合肥效果

將研發的生物菌劑向田間大規模推廣時，又遇到新難題。原來，單純施用生物菌劑用量雖少，但不方便，農民也不習慣，且不説增加勞動力與時間成本，施用不均勻還會影響效果。怎麼辦？如果能把ARC生物菌劑與複合肥結合起來，以肥載菌，既能提升複合肥效果，對農民來説省時省力，市場推廣潛力也大。

李培武團隊的設想，與新洋豐研發高品質經濟作物專用肥的計劃不謀而合。可最初武良心裏並沒有底：肥料鹽分含量高，微生物如何適應，如何保證菌劑活性，之前全球產業界都沒有成功的先例，以肥載菌能成功嗎？

湖北省重大科技項目的支持增加了武良的信心。2023年，湖北省相關部門牽頭搭橋，李培武團隊與新洋豐展開合作，聯合推進“ARC生物菌劑複合肥提質固氮綠色增產技術產業化”研究。

針對ARC生物菌劑難以穩定添加到複合肥的痛點，新洋豐科研團隊通過深入研究影響菌劑活性的關鍵因子，在隔離劑、保活劑、激活劑等方面做了上百次試驗，最終優化確定成本最低、效果最好的微生物保活劑。“我們破解了複合肥與微生物難兼容、易失活、肥效期短的行業難題，確保菌劑存活率在90%以上，並研製出高富專ARC生物菌劑花生專用肥和大豆專用肥，實現了肥、菌結合‘1+1>2’的效果。”武良説。

説服農民用ARC生物菌劑複合肥，不能光談技術指標的優勢，必須得在大田生產中檢驗，通過大規模示範，讓種植户見到實實在在的效果。為此，新洋豐與李培武團隊走進田間地頭，在全國花生、大豆主產區連續兩年做了30多個ARC生物菌劑複合肥試驗。試驗證明：同一塊地，使用含有ARC生物菌劑的花生專用肥後，作物產量更高、質量更好，花生果變白，病斑減少，果實均勻，收購價更高。看到能獲得更高的收益，農民積極性大幅提高。

ARC生物耦合技術也得到學界認可。2024年，該技術被遴選為全國十大農業重大引領性技術。2025年中關村論壇發佈的19項國家重大科技成果中，這是唯一的農業領域代表性重大科技成果。

“預計未來5年，市場對ARC生物菌劑複合肥的需求將保持較高速增長，這不僅能幫助農民增產增收，還會為企業發展打開新的空間。”武良説，接下來，新洋豐將繼續與李培武團隊合作，圍繞作物促生長、提單產的目標和食品安全等問題，聚焦“微生物+”方向，繼續合作研發新產品，共同發展農業新質生產力。

大豆、花生是我國重要的糧油作物，大豆油和花生油佔食用植物油總量的一半以上，對飼料安全和養殖業發展具有重要意義。李培武表示，團隊將持續攻關，持續揭示ARC生物耦合技術背後的機制機理，同時探索將相關技術應用到其他豆科作物、牧草甚至非豆科作物上，助力我國糧食種植更綠色、更高效。

記者手記

發揮產學研深度合作優勢

研製出ARC生物菌劑複合肥，推動花生、大豆提質增產，我國何以在這方面走在國際前列？記者在採訪中深切體會到，產學研深度合作，科研院所和企業各展所長，密切配合是重要原因。

李培武團隊紮根中國豆科作物種植實際，從生產實踐中凝練科學問題，破解了黃麴黴毒素污染阻控與結瘤固氮效率提升兩大科學難題，研製出ARC生物菌劑，為花生、大豆提質增產奠定了紮實的基礎。作為行業重要頭部化肥企業，新洋豐對市場敏感，生產、研發經驗豐富，攻克菌劑與化學肥料結合等一系列的難題，實現了“以肥載菌”的目標。雙方通力配合，在田間地頭開展規模示範，讓農民看到成效，幫助好技術、好產品惠及廣大種植户。

我國高校院所創新資源豐富、科技成果積澱深厚，企業在生產一線，具有豐富實踐經驗和需求，滿足企業對技術的需求，提升企業創新能力，產學研合作是重要途徑。發揮我國體制機制優勢，推動科技創新與產業創新深度融合，有助於形成發展新質生產力的強大合力。