学科专业评审组:农林养殖组
项目名称:连作障碍土壤的放线菌修复关键理论技术与产业化应用
提名单位: 杨凌农业高新技术产业示范区管理委员会
提名等级:二等奖
提名单位意见: 研究成果针对我国连作障碍引发的土传病害频发、作物抗逆性降低及产量品质下降等重大瓶颈问题,从放线菌资源生态特征、农用新功能挖掘、作用机制解析及产业化应用关键技术突破等进行了系统研究,获国家发明专利7件、实用新型专利4件,发表学术论文118篇(其中,SCI论文23篇),制定企业标准2项,取得产品登记证9个。 关键创新点有:1.系统探明了西北极端生境放线菌资源生态特征,建立了西北农用放线菌资源库,将放线菌的生态功能和应用拓展至作物生产领域。2.系统揭示了放线菌通过改善根际微生态、激活植物免疫、调控代谢网络等多维途径对作物的防病-促生-抗逆-提质机制。3.突破高密度固态发酵技术及关键生产设备,研制放线菌制剂产品5类;创建了以放线菌制剂为核心的“根际健康恢复-植物免疫激活”协同调控模式;在多年多点多作物上应用效果显著,大幅度降低对化肥、农药的依赖,为我国连作障碍土壤提供可复制的“放线菌修复方案”。 成果在陕西、新疆、内蒙古等7省区28种作物上示范应用,防病促生、增产提质效果显著。近三年累计推广92万亩,直接经济效益达9亿元,经济、社会和生态效益显著,应用前景广阔。经我单位评阅,项目在土壤连作障碍修复与农用微生物技术领域取得突破性成果,相关理论突破及技术研发为国内外学术界所公认和引用,达到国际领先水平,极大地推动了本学科和多项分支学科的发展。提名该项目为陕西省科学技术进步奖二等奖。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:来航线
    排名:1
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西北农林科技大学
    对本项目技术创造性贡献:负责项目设计和总体统筹,提出项目主要创新思路、技术路线和方案、项目总结等。对科技创新第1、2、3项均做出重要贡献:以通讯作者发表放线菌作用机制论文(附件1-1、7-1-5、7-1-6);以主要发明人获批放线菌相关专利授权(附件1-2、7-1-1、7-1-2、7-1-3);制定放线菌剂质量要求企业标准中的产品功能与分类相关内容(附件1-3)
    曾获国家科技奖励情况:获2017年陕西省科技进步一等奖“黄土高原农果牧复合循环技术集成与示范”(第4完成人); 获2023年陕西省农业技术推广成果奖一等奖“农业生物质绿色高效活化关键技术研发与应用”(第9完成人); 获2021年中国高等教育学会典型案例奖“土壤生物退化及连作障碍的微生物修复”(第1完成人)
  2. 姓名:郭俏
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西北农林科技大学
    对本项目技术创造性贡献:对科技创新第2、3项做出重要贡献:完成放线菌改善根际微生态、提高作物抗病性等机制研究内容实施工作(附件1-1、7-1-5、7-1-6);以主要发明人获批设施草莓的放线菌协同调控施肥技术模式相关专利1件(附件7-1-2)。
    曾获国家科技奖励情况:获2020年西北农林科技大学资源环境学院“创新人才培育支持计划”; 获2023年陕西省农业技术推广成果奖一等奖“农业生物质绿色高效活化关键技术研发与应用”(第3完成人)
  3. 姓名:薛泉宏
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西北农林科技大学
    对本项目技术创造性贡献: 对科技创新第1、2、3项做出重要贡献:指导功能放线菌资源挖掘、新功能发现(附件1-2)及作用机制研究方案设计(附件1-1、7-1-5、7-1-6);制定放线菌生产企业标准中的技术要求及检测方法相关内容(附件1-3),以主要发明人完成放线菌产品剂型研发(附件7-1-1、7-1-3);提出土壤生物退化理论(附件7-1-7)。
    曾获国家科技奖励情况:无
  4. 姓名:杨博
    排名:4
    行政职务:经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西博秦生物工程有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对科技创新第3项做出重要贡献:为放线菌产业化提供硬件设备支撑,参与制定了放线菌剂生产企业标准中的包装、运输、标识等部分内容(附件1-3);以主要发明人之一获放线菌关键设备相关国家发明专利授权(附件7-1-4)。
    曾获国家科技奖励情况:拥有专利12项,其中3项已经进行了成果转化,“一种新型微生物固态发酵设备接种装置”获得咸阳市科技局“我爱发明”工业类三等奖。
  5. 姓名:李立
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:内蒙古重茬土壤改良技术开发有限责任公司
    对本项目技术创造性贡献: 对科技创新第3项做出重要贡献。自2022年5月开始,在内蒙古推广西北农林科技大学科研团队与陕西博秦生物工程有限公司联合研发的放线菌套餐技术及产品,在巴彦淖尔市、鄂尔多斯市玉米、食葵、加工番茄、辣椒及哈密瓜与小甜瓜5种作物上应用,推广总面积26.3万亩。其中,粮油作物(玉米、食葵)16.8万亩,园艺作物(番茄辣椒及瓜类)9.5万亩,3年5种作物累计增收25134万元,累计节支 2480万元,二者合计27614万元(附件6-2)。
    曾获国家科技奖励情况:2022年获得西北农林科技大学研究生校外合作指导老师聘书 2024年被评为内蒙古鄂尔多斯市科技特派员
  6. 姓名:李海洋
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:讲师
    工作单位:商洛学院
    对本项目技术创造性贡献: 项目主要参与者,对科技创新第2项做出重要贡献,主要完成放线菌提高作物抗旱性机理研究(附件7-1-6)。
    曾获国家科技奖励情况:无
  7. 姓名:李玉龙
    排名:7
    行政职务:无
    技术职称:讲师
    工作单位:陕西师范大学
    对本项目技术创造性贡献:对科技创新第2项做出重要贡献,主要完成放线菌生防效果及抗病机制研究。以第一作者发表放线菌抗病作用机制论文(附件7-1-5)。
    曾获国家科技奖励情况:无
  8. 姓名:刘玉涛
    排名:8
    行政职务:无
    技术职称:工程师
    工作单位:陕西博秦生物工程有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对科技创新第3项做出重要贡献:主要参与放线菌产品研发,工艺优化及放线菌产品的推广应用(附件6-1)。
    曾获国家科技奖励情况:获第八届中国创新创业大赛(陕西赛区)二等奖; 获第四届“中国创翼”创业创新大赛三等奖。
  9. 姓名:张梅琳
    排名:9
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:西北农林科技大学
    对本项目技术创造性贡献: 对科技创新第1、3项做出重要贡献:主要完成放线菌农用资源挖掘相关研究,参与完成设施草莓的放线菌协同调控施肥技术模式相关专利(代表性成果7-1-2)。
    曾获国家科技奖励情况:无
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:西北农林科技大学
    单位贡献:西北农林科技大学作为第一完成单位,负责总体研究方案制定、研究内容分析、可行性研究、技术路线确定,研究方法和手段的优选等。针对我国种植业面临的土传病害日趋严重、作物抗逆性降低及产量品质下降等重大瓶颈问题,深耕西北极端生境放线菌资源及生态研究,筛选出一批具有防病促生功能、具有重要农用价值的放线菌优秀菌株;首次发现了放线菌的诸多农用新功能;系统揭示了放线菌通过重塑根际微生态、激活植物免疫、调控代谢网络等多种途径对作物防病、促生、抗逆及提质的作用机制;与陕西博秦生物工程有限公司开展合作,共同研发并创新突破放线菌高密度固态培养、制剂生产及田间应用等关键技术瓶颈,第一完成单位为上述研究的开展提供了研究人员,主要的实验平台,包括主要实验设备装置、检测仪器,同时也为项目的顺利开展提供科研经费支撑。

  2. 单位名称:陕西博秦生物工程有限公司
    单位贡献:创新性研制了包括全自动固态发酵仓、低温烘干系统、自动上料拌料设备、旋风分离放线菌孢子收集器在内的一套关键核心设备;通过系统集成与智能化控制,攻克了固态发酵过程中基质传热和传质效果差、温湿度精准调控难、干燥过程中菌及代谢产物易失活及孢子连续高效分离效果差等技术难题;建立了智能化全自控连续固态制剂生产线;获国家专利8件,实现了固态孢子及功能物质的活性保持率达92%以上,全面实现了放线菌制剂的高稳定性、高活性与标准化工业生产,为我国农业微生物制剂产业化提供了关键装备支撑与成熟解决方案。 创建了放线菌活性孢子高密度(孢子密度≥100亿 CFU/g)固态发酵工艺,该工艺生产的放线菌活菌孢子性状和功能稳定;依据放线菌农用功能,成功研制出种子生态包衣剂、高活性孢子制剂及放线菌代谢产物等5个系列共9款新登记产品,并制定了放线菌剂生产质量标准(Q/SXBQ 01—2017)。先后承担了陕西省科技厅“新型生物肥料创制技术及产品研发与示范(2016-2019)、咸阳市科技局“土壤修复与植物健康调理功能放线菌剂与菌肥研发及生产”(2022-2023)科研项目;企业先后获得陕西省高新技术企业(2022)、陕西省中小企业创新研发中心(2016)及咸阳市生物工程技术研究中心(2016)等荣誉。

  3. 单位名称:内蒙古重茬土壤改良技术开发有限责任公司
    单位贡献:自2022年5月开始,在内蒙古推广西北农林科技大学科研团队与陕西博秦生物工程有限公司联合研发的放线菌套餐技术及产品,在巴彦淖尔市、鄂尔多斯市玉米、食葵、加工番茄、辣椒及哈密瓜与小甜瓜5种作物上应用,推广总面积26.3万亩。其中,粮油作物(玉米、食葵)16.8万亩,园艺作物(番茄辣椒及瓜类)9.5万亩,3年5种作物累计增收25134万元,累计节支 2480万元,二者合计27614万元。(来源于该企业放线菌产品推广应用证明)典型案例: 1.针对内蒙古地区,加工辣椒和番茄,连年种植,重茬严重,种植成本不断增长问题,2019年在内蒙古巴彦淖尔临河区首次将放线菌有机肥用于辣椒和番茄种植,增产10%-15%,商品率提高至95%以上;农药使用次数减少2/3。 2.2023年在内蒙古鄂托克前旗和乌审旗将放线菌用于玉米种子包衣,玉米单产提高10%-15%,秸秆可溶糖提高21%,总蛋白提高3%,粗纤维含量降低4%。 3.2024年,将放线菌用于鄂托克前旗含盐碱沙地辣椒种植,辣椒长势旺盛,鲜椒亩产7000-8000斤,品相在当地辣椒评比中获得第一等奖。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处