怎么让沿海区域盐碱地上的白花花的凄凉变为绿盈盈的期望？怎么让戈壁荒漠的重金属污染地变为环境友好的经济作物成长乐土？南京工业大学食品科学与轻工学院教授江凌带领课题组通过十余年的研讨，助力

  日前，其所掌管的“新疆极点农业微生物种质资源保育及农用地土壤修正演示化使用”项目喜获2023年度全国商业联合会科技进步奖特等奖。

  新疆区域盐碱地占全国盐碱地总面积22%，为潜在的犁地战略储藏资源。“一向以来，本着让‘熟睡’的盐碱地变为生机盎然的万亩良田和硕果累累的粮仓的初心任务，咱们团队上百次深化‘无人区’进行科考，行程达10万公里。”江凌表明。

  江南水乡杨柳青，大漠孤烟梭梭树。在科研人员的眼中被旷费的土地仅仅没找到适者生存的物种，因而极点生境的农作物种子很要害。“如果把种子看作是农业的‘芯片’，那么种质资源便是芯片中的‘芯片’”。江凌介绍，他一向带领着团队行走在“找”种子的路上。“咱们在新疆辐射污染区、阿克苏盐山、罗布泊盐湖、冰川一号、艾丁湖等特别环境收集上千份样本，从中别离获得了具有自主知识产权的极点微生物5297株，发现了乌鲁木齐反常球菌等14个新种，创建了国内最大的来源于新疆极点生境的农业微生物种质赞助源库和极点菌基因组资源库。”课题组成员朱政明骄傲地介绍道。

  土壤是否健康、肥力是否充分，关系着极点生境农作物成长态势和产值凹凸，江凌课题组深谙此理。“农业微生物及其代谢物可以改进土壤养分状况、中和土壤内潜在有毒化合物、下降化肥和农药使用量。”课题组成员朱丽英介绍，在清晰了功用型微生物等生物技能在盐碱地等土壤修正效果，他们便进行了“齐步走”，一边归纳开发农业微生物种质资源，一边立异微生物土壤修正技能。

  “极点微生物因其特别的生理机制、遗传物质及活性产品，成为土壤生物修正及植物促生的抱负微生物之一。”江凌介绍，课题组成立了稀释培育法和液滴微流控快速分选技能，处理了土壤修正才干强的功用菌株挑选难的问题，既获得了修正才干强的抗逆菌株，又开掘了如海藻糖等具有植物促生潜力的抗逆活性物质。

  据课题组成员陈耀介绍，他们通过高盐压力富集挑选和重金属压力富集挑选，从极点微生物菌株资料库中挑选到了包含白蚁菌IS7、芽孢杆菌HM-311等57株菌株。“挑选所得菌株中的86%具有耐受10%氯化钠的才干，50%的菌株具有解无机磷才干。其间，白蚁菌IS7抗逆性能强，不仅在含10%氯化钠的培育基上成长杰出，并且一起具有解磷、解钾、固氮等特性。芽孢杆菌HM-311对重金属吸附去除率进步至90%以上。”

  团队研讨之后发现，挑选出的极点功用菌及其活性物质海藻糖虽然在土壤修正中具有低本钱、高效率、对环境损坏小等方面的优势，但却存在工程化集成水平低，无法规模化修正土壤等技能瓶颈。“团队开发了针对功用菌非灭菌高密度发酵体系，建立了抗逆活性物质海藻糖的一步酶法催化工艺，处理了微生物及活性产品工程化集成水平低问题，完结了功用菌株及抗逆活性物质海藻糖的高效制备。”小组成员刘伟表明。

  江凌弥补介绍说，团队开发的制备技能具有几大长处。一是环境友好。功用菌株芽孢杆菌的非灭菌发酵质料本钱下降了30%，能源消耗本钱下降了35%；二是高生物量。芽孢杆菌单批次发酵周期从5天缩短为4天，1毫升菌株具有8×1010个生物量（有用活菌数）；三是转化率高。500升发酵罐体系完结了多批次循环催化，创海藻糖合酶催化转化率国内外最高值，得率达90%以上。

  “科研效果只要走出实验室，在厂房车间、田间地头开花结果，才干真实地发挥效果，赋能美丽我国建造。”江凌表明，极点生境农作物栽培是个体系工程，考虑到微生物菌剂的使用过程中还受温度、酸碱度等环境条件影响，团队还开发了根据功用菌、海藻糖、生物炭三联复合微生物菌剂。“功用菌能修正污染土壤、增强土壤肥力、促进植物成长；海藻糖可进步菌株存活性和植物耐盐抗逆性；生物炭增强保水才干，进步土壤肥力，并可固定土壤中的重金属。”

  团队成员朱政明介绍，针对微生物在重金属、盐碱环境中的活性低、使用时功用不稳定等问题，团队开发了多元复合材料凝胶固定化细胞技能。“将三联复合微生物菌剂使用于重金属污染的土壤盆栽玉米中，咱们得知菌剂固化了土壤中的重金属离子，将其从生物可使用态转化为不行使用态，玉米芽与根对铅离子的富集量别离下降了40.86%和51.34%，玉米植株长度与干重别离进步了23.6%和73.3%。”

  根据研制的复合微生物菌剂制备技能，团队与协作完结单位新疆天物生态环保股份有限公司展开联合攻关，开发了系列复合微生物菌剂，并在新疆乌鲁木齐经济技能开发区、石河子市、阿克苏等地进行盐碱土壤修正演示工程，施灌于如棉花、小麦、玉米、沙棘、甘草等农作物，通过3-5年的推广使用，碱解氮、速效磷、速效钾、有机质等土壤肥力别离进步了26.3%、24.7%、40.2%、37.8%，棉花、小麦、玉米、沙棘、甘草等作物存活率别离从57%、55%、60%提升至96%以上，亩产别离提升了21.5%，26.4%、18.3%。

  “此项意图使用进步了盐碱地与重金属污染地的使用率，取得了明显的经济、社会和生态效应，为新疆宽广瘠薄盐碱地及江苏等区域的重金属污染地的归纳使用，助守犁地生命线供给了典型演示。项目效果全体处于世界领先水平。”我国工程院院士、南京大学教授任洪强作为专家组组长，对本项意图全体技能效果进行了判定。

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