木霉织绿盾 科技护热土
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2026-07-10 15:33
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——海南大学刘铜教授团队以生物防治助力农业绿色发展

在四季常青的海南热土上,有一支深耕农业微生物领域十余年的科研队伍,他们不依赖化学农药,秉承“以菌治菌”的绿色智慧,用微小的木霉菌为农作物筑起一道安全屏障。这支由海南大学刘铜教授带领的热带作物重大病害微生态学研究与控制团队,不仅深耕科研攻关、打通产学研全链条,更常年扎根基层开展农技服务。十余年来,团队从资源挖掘、优良菌种选育、机理研究、技术攻关到田间应用,打通基础研究与产业落地全链条,用优质菌种核心技术推动农业绿色变革,为我国热带农业高质量发展注入强劲动能。

寻菌万里行:建成热带最大木霉菌种宝库

农业绿色发展,核心在于减少化学投入、守护土壤健康、保障作物安全。木霉菌作为自然界中广泛存在的有益真菌,具备抗病、促生、解盐、改良土壤等多重功效,是农业生物防治的优质菌种资源。长期以来,我国热带地区木霉菌种资源底数不清、优质专用菌种储备不足,制约了生物防治技术的落地应用。针对这一产业瓶颈,刘铜团队开启了长达十余年的“寻菌之路”。

科研团队不畏高温酷暑与山路崎岖,足迹遍布海南、云南、贵州、黑龙江等多地生态区,从原始雨林到高原山地,从盐碱滩涂到梯田沃野,累计采集样本数万份,成功分离、鉴定并保存木霉菌株超2.8万株,建成我国规模领先、覆盖生境广泛的木霉菌种资源库。这座 “菌种宝库” 不仅是活体资源库,更是数字化共享平台,团队完成部分优良菌株的全基因组测序与功能注释,构建木霉资源及基因组数据库并向全球开放共享。

刘铜教授在百香果基地开展木霉制剂技术推广

在海量菌株中,团队层层筛选、精准鉴定,培育出LS029-3、SCO12、HL167、LN004、FJ035、T069 六大专利核心菌株,百余株高效生防菌株,十余个菌株获国家发明专利。六大专利菌种精准对接各地农业痛点:源自海南芒果园的猥木霉LS029-3专攻芒果蒂腐病,有效解决热带水果采后腐烂难题;棘孢木霉SCO12 防控瓜菜类枯萎病,田间防效超过77%;耐盐长枝木霉 HL167兼顾土壤脱盐改良与作物防病,是盐碱地改良专用菌种;棘孢木霉LN004、FJ035分别针对性防治番茄软腐病、黄瓜枯萎病;产业化王牌菌种短密木霉T069扎根云贵高原果蔬产区,成为西南绿色种植主力菌种,让绿色防控有了系列化“核心弹药”。

解码微观力:揭示木霉生防前沿机理

探明作用机理,是木霉菌种生防技术走向高效、稳定应用的关键。刘铜团队依托转录组、代谢组、蛋白质组等现代生物技术,系统解码木霉菌与病原菌、作物、土壤环境的互作机制,揭示出木霉菌“物理阻击、化学抑制、生物诱导”三位一体的防控模式。物理层面,木霉菌可缠绕、穿透病原菌菌丝,实现重寄生;化学层面,分泌多种抗菌物质,直接抑制病原菌增殖;生物层面,激活作物自身免疫,重塑根际土壤微生态,从根源上抑制病害发生。

团队依托自有专利菌株开展机理攻关,多项原创性研究成果登上国际权威期刊,实现理论突破。研究发现,棘孢木霉LN004分泌的大黄素,可阻断番茄软腐病菌的信号传递,为细菌性病害生物防治提供新路径;棘孢木霉FJ035既能抑制黄瓜枯萎病菌,又能促进根际有益菌增殖,重建健康土壤微环境。团队在国际上率先揭示木霉菌通过小RNA的跨界干扰机制,相关成果发表于《Plant Physiology》,为我国木霉生防机理研究走向国际前沿提供了重要依据,为后续菌种基因改良、优质新品系培育提供坚实理论支撑。

破界到田间:打通科技成果转化最后一公里

科研成果只有走进田间,才能真正转化为生产力。长期以来,木霉制剂存在生产效率低、成本高、货架期短、田间稳定性差等行业瓶颈。刘铜团队直面难题,围绕LS029-3、T069等主力专利菌株,自主研发木霉孢子粉自动化固体发酵反应器与低损伤风干系统,实现生产过程智能调控,孢子成活率保持在95%以上,大幅降低生产成本、提升生产效率,相关技术成功转化落地,推动我国木霉生防产业升级。针对产品应用短板,团队运用微胶囊技术,依托不同菌种特性优化专属配方和复配工艺,成功创制15个系列多功能木霉复合菌剂,部分产品货架期超过1年;木霉与芽孢杆菌的复合菌剂实现菌种协同增效。

刘铜教授在田间开展技术指导

为让优质菌种科技成果真正落地,团队长期深入乡村一线开展科普、农技帮扶,凭借扎实的基层服务成效,获评2025年全国文化科技卫生 “三下乡” 活动优秀团队。团队建立“水-肥-菌-药”一体化绿色防控技术模式,覆盖作物全生育期,实现防病、促生、改土、增产、提质综合效果。在黄瓜、辣椒等土传病害防控中,病害发病率降低80%以上,作物成活率提高 25%以上,产量提高15%~20%,土壤有机质提升10%以上,真正做到用地与养地相结合。其中T069菌种仅在云南、贵州推广便突破100万亩,带动当地农户增收超 5000万元。

团队联合企业、政府与推广部门,构建“科研+企业+政府+推广+农户”转化链条,六大专利菌种配套产品已在海南、云南、广东、广西、贵州、黑龙江等 10余个省份推广应用。截至目前,成果推广面积超1000万亩,农户增收约2.5 亿元,减少化学农药近3000吨,生态效益与经济效益同步彰显。

薪火传沃土:续写绿色兴农时代答卷

一支能攻关、能落地、能奉献的科研团队,是菌种技术创新的核心支撑。团队汇聚植物病理学、微生物学、农艺学、分子生物学、生物工程等多领域人才,形成老中青结合、多学科交叉的创新梯队,以开放协作、求真务实的科研氛围,培养出一批“懂科研、识生产、能落地”的复合型人才,持续优化菌种选育与田间应用方案,为生物防治事业与乡村振兴注入新鲜力量。

作为团队带头人,刘铜教授是海南省领军人才、“海南省最美科技工作者”,他始终坚持把论文写在田间地头,围绕农户种植难题迭代改良菌种配方与施用技术,以解决生产实际问题为科研初心,带领团队扎根热土、潜心钻研,用实干诠释新时代农业科技工作者的使命担当。十余年砥砺深耕,十余年笃行致远。从资源发掘到优良菌种选育,从机理创新到产业落地,团队以优质木霉菌种为盾、以科技为犁,在热带农业大地上走出了一条独具特色的生物防治创新之路,为我国农业绿色转型提供了可复制、可推广的实践样本。

刘铜教授团队合影

面向农业强国建设新征程,团队将继续聚焦菌种创新,依托合成生物学、基因编辑技术改良升级现有六大专利菌株,培育高抗逆、高防效新型工程菌种;融合前沿生物技术与数字农业装备,深化政产学研用协同,扩大优良菌种技术推广与国际合作,努力让中国自主选育的木霉菌种惠及更广袤的田野,为保障粮食安全、推进乡村全面振兴、实现农业现代化贡献源源不断的科技力量。(李霞)

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