土壤是一个复杂的生态系统，其中的动态结构包含微生物、动物和植物根系连接无机质和有机质，这一动态结构也调控着水、空气和营养。在农业领域，土壤健康一般指土壤维持农业生产力及保护环境资源的能力。健康的土壤为促进植物生长发挥多重功能，包括营养循环，生物防治植物病虫害，调控水和空气的供给。这些功能受土壤相互关联的理化和生物特性的影响，而这些土壤特性又容易被土壤治理方式改变。

       土壤健康是植物健康的根基，是发挥理想农业生产力的先决条件。土壤能够调节水和营养物质的流动，也是有益微生物的栖息场所。改善土壤健康还能够提高农业生产对气候变化的适应力，提高农业生产的可持续性。

       农化巨头及中小企业十分重视土壤健康，为该领域大力投资，开发解决方案，在2021—2022年期间新登记和推出了多款土壤健康相关产品。

使用溶磷菌是解离磷最高效方式之一

       磷对植物的生长发育至关重要，既是许多辅酶、磷酸化蛋白质、磷脂和DNA的组成部分，也参与生长和繁殖所用能量的转运和储藏，在光合作用、碳代谢和膜构成等植物生理过程中发挥重要作用。但磷却是主要的植物生长限制性营养素。不同于氮，大气中缺少能够被生物利用的磷资源。尽管土壤中含有大量有机磷和无机磷，但植物能够吸收的是正磷酸盐形式的无机磷（H₂PO₄-和HPO₄^2-），而土壤中多达95%以上的磷难以溶解，无法被植物利用。大多数的磷和铝、铁、钙离子结合形成沉淀，或被土壤矿物质吸附。

       为了提高磷对植物的可利用性，大量磷肥施加到土壤，导致磷的利用效率非常低。磷肥由开采磷矿得来，而磷矿资源短缺的问题正逐渐逼近。提高土壤中磷利用率的磷肥替代品受到了广泛关注。使用特定微生物种类是解离磷最高效的方式之一，农化巨头和中小型企业在该领域均有产品布局。

       2021年10月，UPL在生物解决方案领域与丹麦科汉森签署经销合作协议，次年3月在该协议下推出的首个产品ZOATIN含有解磷菌。UPL在印度销售的这款产品能够解离固定在土壤中的磷，促进作物对该营养物质的吸收，进而改善作物的健康状况，提高作物产量。试验显示，产品能够改善根系发育，提高作物对胁迫的抵抗力。该产品还能够减少营养浪费以及磷肥对水源的负面影响。ZOATIN可用于玉米、水稻、土豆、豆类和蔬菜。

       戴商高士在巴西推出含有赛维瓦尔假单胞菌菌株SC5的土壤改良剂。研究显示，该菌株可产生葡糖酸酯，是参与溶解磷酸盐等物质的重要有机酸。菌株SC5还能够产生一些参与有机磷溶解的酶，如植酸酶、碱性磷酸酶等。

       此外，还有其他产品具备溶磷功效。XiteBio Technologies Inc.在美国和加拿大也推出了含解磷菌的微生物制品XiteBio Yield+和XiteBio OptiPlus。另有研究显示，枯草芽孢杆菌制品也能够溶解土壤中的磷，提高其对植物的可利用性。

解淀粉芽孢杆菌——促进作物生长最具前景细菌之一

       解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens，后文简称“BA”）能够活跃在植物根际，广泛存在于世界各地的土壤生态系统中，也存在于刚收获的农产品上。人们常会接触到这些细菌，就目前的研究来看，BA不会产生对人或其他哺乳动物有害的物质。此类细菌对植物的生长发育也不会产生不良影响。

       作为多功能活性成分，BA兼具出色的生物肥料和生物农药功效。BA能够进食植物分泌到根际的有机质（例如糖类、维生素和氨基酸），同时生产出能够被植物根系吸收，促进植物生长的物质。这些细菌能够提高土壤养分的可利用性，包括改善氮元素的供给，解离土壤中的磷酸盐和钾，生成铁载体（用于溶解铁）。另外，BA分泌的激素（如吲哚乙酸）和挥发性有机混合物能够促进植物细胞生长及根部发育，由此进一步促进植物对营养的吸收。BA还会与土壤病菌竞争养分等生长资源，产生环脂肽、聚酮化合物、挥发性有机混合物等直接对抗病菌的成分，增强植物对土壤病害的抵抗力。此外，也有研究显示，BA能够减少根际线虫卵和土壤中线虫幼虫的数量，减轻其对作物造成的危害。

       BA是促进作物生长方面最具前景的细菌之一，近两年多家跨国公司和中小企业在不同地区登记或推出了BA制品。

       拜耳含BA菌株QST713的产品卓润已进入中国市场。产品于2019年11月首次在中国获得微生物菌肥登记，2021年4月扩大适用范围，可用于13个作物及4个作物群组。2021年9月，拜耳该菌株在中国获得了农药登记批准，用于对抗草莓灰霉病。作为农药，未来拜耳计划扩大该菌株的使用，增加土豆疮痂病、黄瓜灰霉病和细菌性角斑病、番茄灰霉病和青枯病，以及葡萄灰霉病的登记。

       巴斯夫的生物杀菌剂Serifel含BA菌株MBI600。产品于2021年在加拿大获得扩展登记，可用于对抗土豆早疫病，并能在一定程度上对抗由丝核菌引起的土传土豆溃疡病或黑痣病。该产品现可用于多种结果类、根茎类、叶类和葫芦科类蔬菜。Serifel还可用于有机种植。据巴斯夫介绍，Serifel是纯菌株孢子制剂，是市场上浓度最高的生物杀菌剂，每克产品至少含有5.5×10¹⁰个孢子，低剂量使用即可发挥功效。

       科伯特在巴拉圭推出生物杀线虫剂Veraneio。产品用作种子处理剂，含有BA菌株UMAF6614，用以对抗根腐线虫、南方根结线虫和爪哇根结线虫。据悉，该产品在大豆上的应用已显示出良好的功效。2020/21种植季在巴西46个试验田开展的研究显示，与生物杀菌剂兼杀线虫剂Trichodermil（含哈茨木霉菌株CEPA ESALQ 1306）联合使用，能够提高大豆产量多达2.4包/公顷。

       BA可与其他施用于土壤的微生物联合使用，一些企业推出了多种有益菌复配的土壤改良产品。安道麦在巴西推出的Protege含有BA、苏云金芽孢杆菌和贝莱斯芽孢杆菌，用作杀菌剂和杀线虫剂，主要用在大豆和甘蔗上。Performance Nutrition推出的NutriWise系列产品含有BA、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、哈茨木霉和酿酒酵母，以及腐植酸和微量元素，可提高营养利用效率，增加土壤肥力，改善土壤有益菌的生存环境。

       其他新推出用于土壤的BA制品还有Dillon Biotecnologia的Bactel，用以对抗土传病害。

数字技术革新农民制定决策方式

       移动技术、遥感和信息处理等数字农业技术不断发展，这些都能够帮助农民获取田间信息，了解土壤健康状况，以便农民及时调整农田治理方式。

       先正达在欧洲农业创新技术展示会（Fields of Innovation 2022）上首次介绍了其土壤测绘工具Interra Scan。该产品是全球分辨率最高的土壤测绘工具之一，可提供精准的土壤分析，展示多达27层信息，其侦察技术可显示所有常见营养特性，包括酸碱度、土壤结构、有机质、碳和阳离子置换能力，以及海拔和水对植物的可利用性，每公顷可提供超过800个数据参考点。种植者可通过电脑，在该产品平台获得高清地图信息，帮助种植者调整农资产品的使用，使作物能够长期从健康的土壤中获益。其与其他土壤观测系统相比，该产品利用更广阔的运行窗口扫描土壤。其运行不受土壤湿度、土壤紧实度、作物覆盖和种植情况的影响，受限因素少。该工具将最先面向欧洲种植者推出。

       此外，先正达还推出了全球首个利用卫星图像发现有害线虫的商业化数字工具。该产品用于发现大豆田植物寄生线虫的感染。这一新款数字工具借助独有运算法则分析卫星获取的田间图片，由此发现感染线虫的区域，并估算潜在损失。该产品能够让农民快速调整田间治理方式，优化农资产品的使用，减少产量损失，改善农场的可持续性。该数字解决方案将最先向巴西（全球最大大豆生产国）市场供应，未来应用于其他国家和作物的潜力也十分巨大。

       Futureco Bioscience面向全球市场推出精准农业用具Genomaat。该产品借助土壤微生物群数据，帮助种植者分析土壤，并提供量身定制的微生物解决方案（Futureco Bioscience独有菌剂或经过分析检验的本地菌群），最后对土壤性能的改善进行评估。产品通过高通量技术将复杂的土壤生物多样性信息转化成各种生物功能性指标，揭示土壤健康和农田整体性能之间的关系。该产品有助于恢复土壤微生物平衡，为农业生产建立最佳的土壤微生物群。

表1  2021—2022年新登记/上市的土壤改良制剂