科创中国

行业领域

生物产业,农、林、牧、渔业,农业

需求背景

近年来,环境污染的加剧、土壤生态的破坏、作物增长的瓶颈、高品质农

产品的需求、作物健康生长的需要等问题受到行业重视,行业内亟需抗逆、促

生、提高肥料利用率的功能物质。国际上称其为生物刺激素,概念起源于美国,

兴起于欧洲。2019 年欧盟已对生物刺激素立法 Regulation(EU)2019/1009,定

于 2022 年 7 月实施,该法规明确生物刺激素不属于农药范畴,应纳入肥料管理,

并明确生物刺激素的定义,有助于促进生物刺激素行业的进一步发展和创新。

我国非常重视新型肥料的应用,尤其生物刺激素,作为农业投入品来提高肥料

利用率。生物刺激素是腐植酸、海藻酸、氨基酸、甜菜碱、土壤有益微生物及

其代谢物等一类对植物有刺激作用的活性物质。

我国非常重视生物刺激素的应用,尤其作为农业投入品来提高肥料利用率,

但由于基础和应用基础研究不足,缺少关键原始创新,高端生物刺激素依赖于

进口,受制于国外,核心技术容易被“卡脖子”,同时价格高,难以大面积推

广应用。以山东省为例,肥料的生产及使用量在国内位置突出,均为国内的前

两位,但都“大而不强”,缺乏农业上高效低成本的农业投入品。以肥料为例,

虽然肥料占全国的半壁江山,但能够大幅提高肥料利用率且能够抵抗逆境胁迫

的高性价比“生物刺激素”研发落后。

需解决的主要技术难题

   生物刺激素产品国内主要集中在腐植酸、海藻酸、氨基酸和活体促生菌类。

 1、腐植酸、海藻酸、氨基酸等有机物质作为功能物质,由于起效浓度高,导致添

加量大,成本偏高;添加量少,效果不彰等问题。

  2、活体微生物菌剂则易受温度、湿度、pH 值、紫外线及土著微生物等因素影响,导致功效不稳定,货架期短,且菌株容易被竞争对手获取等问题。

3、国内产品以腐植酸、氨基酸、海藻酸、功能糖为主,活性低、添加量大、成本高、功效不稳定,与以功能蛋白、植物化感物质为代表的国外产品差距比较大。

期望实现的主要技术目标

  1、成功研究出一种适合我国肥料企业情况的高性价比的新型生物刺激素。

   2、通过产学研协同创新形式提升生物刺激素活性、降低添加量大、降低成本高、提升功效稳定性。

需求解析

解析单位：山东省泰安市 解析时间：2023-10-21

仲立军

山东泰邦生物制品有限公司

教授

综合评价

该需求较为清晰。一方面，生物刺激素能改善土壤的理化性质，促进土壤有益微生物生长，提高土壤保水效果。另一方面，生物刺激素具有类似细胞分裂素和生长素的活性，充当一个化学信号，即告诉植物何时切换它们的防御系统以应对恶劣环境，植物以此来启动或增加生理过程，提高对胁迫的耐受性，调节和改善体内水分，促进营养物质吸收、运转和使用，从而提高作物质量。 从细胞层面上看，生物刺激素影响酶活、膜转运蛋白活性和基因表达。从器官层面上看，生物刺激素促进叶子上的气体交换、激发根茎的生长。从整个植物层面上看，生物刺激素作为营养摄入、光合作用、器官生长等过程的化学调节剂起到控制、整合、协调的作用。从任何层面上看，生物刺激素都具有改善植物生理过程的功能

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