吉隆达董事长李达昌:探索精微奥秘,微矿赋能大农业
尊敬的各位新老朋友,感谢辅音国际提供的分享平台,能够和大家共同来探讨微矿的世界。今天我讲的题目是探索精微奥秘,微矿赋能大农业。我从三个维度来跟大家做一个分享:第一个维度,从全球来说,现在的人口增长与老龄化给现代农业带来了巨大的压力,一个是人口的增长对食物的需求越来越多,再个是从事农业生产的人越来越少。第二个维度,对于中国来说这更是一个难题,我们只有投入大量科技方能解决这些困难。第三个维度,现在的生态环境越来越差,而且中国承诺于2030年要实现碳达峰,2060年要实现碳中和。美国、欧洲是2050年实现气候中性,实现净零排放。中国科学院院士丁仲礼院士说,如果中国要实现碳综合的目标,必须要“三端共同发力”。 一是能源供应端,二是能源消费端,三是固碳端,三个端我们大农业都必须要有所作为。
一、生态环境
《农业农村减排固碳实施方案》发布的六项任务和十大行动都给现代农业提出了很高的要求和挑战。作为农田来说,固氮扩容是为实现2060年碳综合目标的非常关键的一个点。它的核心,第一是秸秆低碳化的利用,第二是土壤有机碳的增加,第三是精准农肥的使用。要解决这些问题有三种办法:第一个,水肥一体化,精准施肥;第二个,微生物菌剂与微量元素肥料的合理使用;第三个,秸秆高效的还田固碳。
在农业方面比较重要的就是畜牧行业的碳排放。畜牧行业碳排放占的比例是比较大的,特别是反刍动物的气体排放,包括饲料生产的碳排放都占到了26.26%。另一个就是饲养和土地的流转,节约化生产也可能带来碳的排放,电力与运输的碳排放比例也是较大的。有没有办法实现碳排放减少呢?有研究发现,通过合成特定的金属纳米材料抑制瘤胃产甲烷菌,从而达到温室气体排放的减少。所以说反刍动物的甲烷排放是我们实现碳中和、减少碳排放的路径之一。另一个就是生态环境里面水资源的污染,全球2/3的河流都检出有抗生素的污染。在国内的一些地方,居民的饮用水中抗生素的残留是非常高的。作为生态环境,工业的有机物、农药、抗生素、重金属的污染,对我们生态环境造成了非常大的影响。在种植业大力推广生物农药替代化学农药,另一个就是国家要求氮、磷肥料的减量使用,这就是改善生态环境的一个重要方面。在2017年的饲料端也禁用了抗生素,这是一个好的发展方向。
在生态环境方面,生物多样性意味着基因库的丰富,潜在功能基因的挖掘是保证生态可持续发展的基础,也是农业保产量、保质量的技术手段。从国家安全方面讲,现在的世界还不太平,俄乌战争,粮食涨价,非洲的粮食危机;中国种畜资源与种植资源很大一部分被外资控制,这是一个大问题。解决种的问题是需要时间的,从科学管理,科学饲养的角度出发,深挖现有品种的潜力才是当务之急。
二、大农业发展趋势
作为大农业来说,种植业、畜牧业的难点和发展趋势是什么?我把它总结为我们要追求低碳化、绿色化、无污染。作为农业的生产者,我们一个要追求高效高产,保证产量及数量的安全,这也是习近平主席一直在强调的。第二个就是我们要保证食品的安全,也就是保证质量。第三个是要增加一些功能性的食品,保证优质农产品的出产,这是我们大农业追求的一个发展趋势。对于微矿来说,与大农业有什么关系?微矿对于种植业、畜牧业可持续绿色发展是不可缺失的部分。吉隆达几年前就提出了提质、增效、减量、减排的行动方案,提质就是提高微矿的利用效率、探索挖掘微矿的新功能。基础研究,新剂型新材料的开发与应用。增效就是要减少对饲料活性成分的破坏,精准使用解决农业的痛点问题,比如畜牧上的肉质改善,蛋壳质量、功能食品等,这是增效的主要方向。减量就是科学减量,有减有增,常规的微量元素在动物上必须适当的减量,像碘、硒、铬很多元素功能性应用要增量,在低蛋白质量下的钾、镁元素需要有比较精妙的应用,减量以后即可减排。减排里面我觉得最关键的是要科学的预测和方便的检测,吉隆达把这些元素汇聚成一个简单的总结,叫元素之歌,钾是平衡之首,铁是活力之本,锌是生命之花,锰是骨气之源,铜是细菌克星,碘是智慧源泉,钴是漂亮女神,硒是抗氧化总司令官。
三、吉隆达的探索精微历程
吉隆达25年以来在探索精微奥秘的历程中,一直专注于微量元素的研发与应用。从1997年到2021年,我们在行业有很多首创,最关键的就是2007年在全行业提出活性氧化锌的生产工艺首创,也为全行业氧化锌的推广应用做出了自己的贡献。2008年在行业首次提出了复合多矿的定制模式,而且我们在全国布局,在饲料生产的大省都有定制工厂,为客户提供定制化的服务。2014年在行业内首次提出了透明工厂客户深度体验活动,到目前为止,有上千家客户到我们的企业进行了参观、交流和考察。2017年我们又对活性氧化锌进行了升级,满足了农业农村部新的要求。2021年成功投产了全球最具规模的有机微量元素的生产线,而且在全行业探索金属纳米材料的生产与应用,这个也是科技的力量推动了企业的发展。作为微矿行业,产品质量大家都非常的清楚,从原来的预处理微量元素到单一的饲料添加剂,到定制多款的发展过程,吉隆达都在这些方面进行了不断的探索。微矿行业的发展历程,首先是80、90年代,主要是用化工厂的单体化工产品进行一些简单的预处理,到后来能够自己合成饲料界的微量元素,再到2000年以后的微量元素预混料,再到现在为了满足养殖端的一些功能性的需求,我们也做了很多微量元素的功能包。从微矿行业的制造工艺来说,过去主要是以化工企业的下佐料或副产品,然后专业的微量元素工厂买过来进行一些深加工,到现在微量元素的发展已经进入了精细化、精深加工的阶段。吉隆达2020年开始在四川广汉的工业园区,建成了全球最具规模的有机微量元素化工厂,年产量可以达到5万吨,这条生产线可以说也是广汉当地工业智能化工厂的一个典范和标杆。在山东的潍坊高新区建成了国内最大的微量元素预混料工厂,年产量达到20万吨。我们在产品应用上也和很多大专院校进行了深入的合作。有四川省的科学技术厅授予的工程技术研究中心、天然资源创新应用研发中心和四川农业大学动物营养研究所成立有矿物元素营养与健康重点实验室,我们依托科研院所,以用户为中心,将产品转化为实际的效益。主要研究新型的有机微量元素,量子点材料、纳米酶等新型材料,在种植业、畜牧业上的应用到目前为止成果也是比较突出的,效果也是非常好的。精细化工,精深加工与动植物营养技术的完美结合。
既然赋能大农业,这里也给大家讲一些案例,吉隆达依托科研院校的力量,其中一个比较大的项目就是稻饲双收项目。所谓的稻饲双收就是我们选取比较好的稻谷品种,实行再生稻的种植模式,第一季是收,清除水稻,清除水稻以后再生稻镉的含量可以降低50%以上。这样的模式可以同时实现优质青贮饲料每一亩达到3吨以上,再生稻可以达到800斤以上。这个项目关键的技术就是水稻的品种选育。第二就是水肥一体化,可以实现减少镉在水稻稻谷里面的富集。第三就是青贮技术,比如说用到液体防霉剂、特殊乳酸菌的结合,实现水稻清除的优质、高效。第四是精准施肥与再生稻高产,就是微量元素和氨基酸水溶肥,氧化锌量子点的精准使用,同时实现三大目标:第一个,大米的重金属达标;第二个,总支付的增收,每亩提高300-500元,第三个,青贮饲料的供给。我们这么多年和科研院校的合作有这样一些重要的新发现,比如说殷遇龙院士说的,钾是生命必需的矿物元素,在当下蛋白质资源紧缺的情况下,全国大力推进低蛋白质日粮。在这个过程当中,我们发现需要适当的补钾来弥补由于低蛋白质造成的猪抵抗力下降和肉质不佳的问题。四川农业大学的陈代文教授说,动物营养体系中微量元素占有重要地位,因此在抗病营养体系也不能缺微量元素贡献,我们要去大力的发现探索。吴德教授说母猪繁殖是一个强应激的过程,微量元素影响到母猪繁殖的方方面面。四川农业大学的贾岗教授说,碘作为万能的抗生素,过去仅仅关注碘元素的营养效应,现在可以通过深加工改变碘的物理形态,能有效的发挥碘的替抗功能。微矿行业依靠科技创新,应该从三个方面来创新,一个是工艺创新,第二个是进行材料的创新,第三个是应用的创新,从而来实现我们的绿色环保和新功能、新场景的应用。
再举一个氧化锌的量子点,大家都知道氧化锌这种物质是很奇妙的,它通过化工合成的过程当中,它的内部结构和尺寸是有非常大区别的。如果我们能够生产出这样的量子点,那在相同的剂量下,相对普通氧化锌的量子点,通过叶面喷施,表现出更高的生物产量,而且它的氨基酸总蛋白和糖都会大幅提高。四川农业大学兽医学院的舒刚博士也有验证氧化锌量子点在饲料中添加75-120ppm能有效的预防和治疗由于沙门氏菌与球虫引发的肠道炎症问题。这种新型的纳米材料还可以用于替代抗生素,比如说新型的纳米材料,像纳米银、纳米锰、纳米铜、纳米锌、纳米铁、纳米肽、纳米硒、纳米硅,其中纳米氧化锌的更高级形态就是氧化锌量子点,表现出更强的抑菌效果。四川农业大学动物营养研究所余冰所长的体内外实验证明,氧化锌量子点仅用普通氧化锌1/7-1/6的量,即可达到同样的抑菌效果。250ppm的氧化锌量子点,即可达到1500ppm普通氧化锌的抗腹泻效果,这是非常大的贡献。
再举一个案例就是纳米有机碘替代抗生素,玉米粉的储存条件,它对有机碘对霉菌的生长是非常明显的。纳米有机碘替代抗生素,在猪上的应用是4个ppm的有机碘,通过饮水2次,抗腹泻的效果跟抗生素是相当的。如何用好碘这个传统元素,这是畜牧行业的重要任务之一。还有纳米硒的应用,这也是非常好的一个案例。大家都知道硒是具有非常强的抗氧化功能的元素,用得好,它的作用巨大,用不好,可能就会带来一些副作用。还有是硒的各种形态,它发挥的功能作用是不一样的。作为微量元素和其他的有机物或者无机结合物,合成的各种材料都会具有很多功能性作用。比如说用羟基蛋氨酸类似物和钙的一个结合,生成的有机化合物羟钙,它是一种生理缓释蛋氨酸,更符合畜禽的代谢特点。在蛋禽上,600g羟基蛋氨酸钙盐约等于550g的固氮加72g有机钙加580g维C活性。在肉禽上,3000g羟基蛋氨酸钙盐约等于3000g的蛋氨酸加580g维C活性。在水产上,1kg羟基蛋氨酸钙盐可以替换1.15公斤的蛋氨酸,所以只要把这些微量元素的作用发挥出来,我们可以在饲料配方上得到大大的提升。还有羟基蛋氨酸的铜、铁、锌、锰,它既能使其生物效价更高,又能补充蛋氨酸,一举两得,还可以发挥一些功能作用。
再讲一个案例,益生菌的纳米化盔甲,乳酸菌培养过程中,让其穿上一层纳米化的金属盔甲,能让它的耐高温性能提高128%。吉隆达最近推出的吉肠清在体内呕吐降解毒素就是用这样的技术,它可以在体内降解50%以上的呕吐毒素。还有微生物富集微量元素,比如乳酸菌和酵母,微生物微量元素是未来的发展趋势之一,特定的微生物种类能有效富集微量元素,类似于酵母菌能够大大的提高微量元素的利用效率。另外,微量元素化合物小尺寸效应,中国科学院阎锡蕴院士说纳米酶是一种具有纳米材料的独特性能,又有催化功能的模拟酶,纳米酶具有催化效率高、稳定经济和规模化制备的特点。它的应用方面有五点:第一点,单原子纳米酶用于光动力治疗;第二点,半导体纳米酶可以用于光热铁剂的治疗;第三点,纳米酶凝胶用于荧光成像;第四点,纳米酶用于定向催化降解大分子有机物,比如饲料上的霉菌毒素,抗营养因子等;第五点,纳米酶用于抗炎症、抗菌、抗病毒。这些可以应用在畜牧业以及农业上,去年吉隆达也推出了呕得清产品,就是应用的纳米金属酶在体外进行饲料加工过程当中降解呕吐毒素,这在饲料行业目前面临的是比较大的一个难题,也得到了很多客户的认同,特别是在原料深加工的企业,得到了非常好的反应。吉隆达不但对微量元素、衡量元素有所研究,还对很多稀有元素的功能及作用进行了深入的研究,未来会推出更多应用性的产品,为畜牧业、种植业贡献自己的力量。吉隆达25年以来,以守正、活力、精益的价值观。团队以青春的活力,以技术源头活水为一体,经营进取创新。作为制造业来说,我们一定要追求生产的精益,管理的精益,品质的精益,而且要以研发为龙头,在这个基础上深耕微量元素的应用。我们秉持专业、专注、放心,致力于成为全球动植物精微功能营养专家,我们的使命是为人类提供安全、健康的生命元素。
总结以上的微矿赋能大农业,我分为八个方面:第一个,微矿能够为碳中和赋能;第二个,微量元素可以合理的利用,可以减少重金属的排放,特别是有机微量元素和纳米新材料新剂型的应用可以减少重金属的排放;第三个,通过一些新剂型以及微生物工程,生物合成血液的应用可以阻断重金属进入食物链;第四个,微量元素的新发现可以使农业增收、增产;第五个,微量元素的应用可以增加农业、农村、农民的收入,特别是功能食品,比如说富硒、富钙的功能食品,可以使农业的生产效益大大的提升;第六个,微量元素的合理使用和新发现,可以有效的替代抗生素;第七个,替代化学农药,比如说纳米铜、纳米碘、纳米锌,在很多应用上都是可以起到杀虫的作用,同时它不会有残留,不会有污染;第八个,微量元素还对维生素能起到一个保护作用,给微生物表面形成一层金属的盔甲,当然这是一些比较特殊的新材料才能够起到的作用。总体来说,微矿赋能大农业就是这八个方面的作用,这是我的一点粗浅的认识。农业、大农业、现代农业、现代畜牧业、现代种植业在中国已经发生了深刻的变化,特别是节约化的生产、集约化的养殖、农村土地的流转,中国的发展已经从解决温饱向追求质量、追求安全的方向发展。微矿赋能大农业能够为我们国家的农业增收、增产提高效益,提高食品的安全,提高食品的功能作用,提高国家的科技力量,把我们的饭碗端在自己手上,微矿是可以起到很大的推动作用,也能够做出我们自己应有的贡献。今天我的分享就到这里,谢谢大家!