生物有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的同時(shí)，也暴露出一些安全隱患。除了產(chǎn)品原料和輔料中存在的重金屬、抗生素、有毒有害物質(zhì)等潛在污染物外，生產(chǎn)菌種的生物安全也不容忽視。菌種作為微生物肥料產(chǎn)品核心參與者和功能主導(dǎo)者，其安全性是產(chǎn)品質(zhì)量安全的首要保障。近年來，隨著生物有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)用菌種范圍不斷擴(kuò)大，種類日益增加，目前使用的菌種涵蓋了細(xì)菌、真菌、放線菌等超過70種，其不安全因素也逐漸擴(kuò)大。實(shí)踐中不少生產(chǎn)用菌種分類地位不明確，甚至混亂，難以從源頭上進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)的初步識別。

01

生物有機(jī)肥產(chǎn)品生產(chǎn)菌種使用現(xiàn)狀

自農(nóng)業(yè)農(nóng)村部對生物有機(jī)肥產(chǎn)品實(shí)行登記管理以來，截至2019年6月共登記產(chǎn)品1872個，其中，單一菌種生物有機(jī)肥產(chǎn)品1006個，兩種菌種復(fù)合產(chǎn)品716個，3種菌種復(fù)合產(chǎn)品121個，4種及4種以上菌種復(fù)合產(chǎn)品19個。產(chǎn)品中所使用的菌種已涵蓋細(xì)菌、真菌、放線菌等72，使用菌種的范圍還在不斷擴(kuò)大。

生物有機(jī)肥產(chǎn)品中主要生產(chǎn)菌種使用頻次

主要生產(chǎn)菌種使用頻次見此表，可以看出，目前生物有機(jī)肥產(chǎn)品使用最多的是枯草芽孢桿菌，占全部登記產(chǎn)品的65.9%（含復(fù)合菌種產(chǎn)品），其次是膠質(zhì)類芽孢桿菌（23.2%）、解淀粉芽孢桿菌（18.5%）、地衣芽孢桿菌（17.9%）和巨大芽孢桿菌（9.0%）。上述5種菌屬于芽孢桿菌屬和類芽孢桿菌屬，是目前國際上公認(rèn)的植物根際促生菌，已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。除了上述占主導(dǎo)的5種菌之外，有326個登記產(chǎn)品（復(fù)合）使用了其他功能菌，占比17.4%，其中，109個產(chǎn)品未使用上述5種功能菌，僅占比5.8%。

細(xì)菌類生產(chǎn)用菌種除常見的芽孢桿菌屬和類芽孢桿菌屬菌種外，還首次出現(xiàn)了高地芽孢桿菌、類干酪乳桿菌、屎腸球菌、鹽居固氮菌等新菌種，其中，高地芽孢桿菌和鹽居固氮菌普遍存在于土壤環(huán)境中，未見致病性報(bào)道，屬風(fēng)險(xiǎn)一級；類干酪乳桿菌又名為副干酪乳桿菌，雖為風(fēng)險(xiǎn)一級，但有從動物受傷部位分離到該菌的報(bào)道；屎腸球菌屬于乳酸菌類，但是在一定條件下可致感染，屬風(fēng)險(xiǎn)二級，建議謹(jǐn)慎使用。伯克霍爾德氏菌是一些具有生物防治、促進(jìn)植物生長和生物修復(fù)等功能的細(xì)菌，但同時(shí)也是可以引起鼻疽、類鼻疽病的致病菌，因此真菌伯克霍爾德氏菌屬于風(fēng)險(xiǎn)三級，需做致病性試驗(yàn)，建議慎用或不用。

真菌類生產(chǎn)用菌株主要為絲狀真菌和酵母菌。哈茨木霉、米曲霉、淡紫紫孢菌、長枝木霉、綠色木霉、棘孢木霉、黑曲霉、粉紅螺旋聚孢霉、金龜子綠僵菌等屬于生物安全風(fēng)險(xiǎn)等級二級，需按照NY/T1109－2017《微生物肥料生物安全通用技術(shù)準(zhǔn)則》進(jìn)行毒理學(xué)測試。酵母菌主要以釀酒酵母為主，還有少量東方伊薩酵母、季也蒙邁耶氏酵母、杰丁塞伯林德納氏酵母（原產(chǎn)朊假絲酵母、杰丁畢赤酵母）、膜醭畢赤酵母、解脂耶羅威亞酵母等，屬于生物安全風(fēng)險(xiǎn)等級一級，可免做毒理學(xué)試驗(yàn)。但是熱帶假絲酵母和近平滑假絲酵母亦稱為熱帶念珠菌和近平滑念珠菌，均為條件致病菌，醫(yī)學(xué)臨床研究發(fā)現(xiàn)，多數(shù)念珠菌可引起急性、亞急性或慢性感染等常見的真菌病。熱帶假絲酵母和近平滑假絲酵母屬于生物安全風(fēng)險(xiǎn)等級四級，列為禁止使用的菌種。

放線菌類生產(chǎn)用菌株多為鏈霉菌屬，其中細(xì)黃鏈霉菌和弗氏鏈霉菌屬于生物安全風(fēng)險(xiǎn)等級一級；灰紅鏈霉菌、婁徹鏈霉菌、白色鏈霉菌、天青鏈霉菌、酒紅土褐鏈霉菌、灰螺鏈霉菌、不吸水鏈霉菌和委內(nèi)瑞拉鏈霉菌等屬于生物安全風(fēng)險(xiǎn)等級二級，需要做毒理學(xué)試驗(yàn)。部分企業(yè)使用的諾卡氏菌和擬諾卡氏菌也屬于放線菌，但為條件致病菌，可引起人和動物的諾卡氏菌病，通過感染皮膚和內(nèi)臟，引起急性、慢性或化膿性病癥，風(fēng)險(xiǎn)三級，需做致病性試驗(yàn)，建議慎用或不用。

02

生物有機(jī)肥產(chǎn)品生產(chǎn)菌種安全性分析

雖然目前生物有機(jī)肥產(chǎn)品生產(chǎn)菌種大多采用植物根際促生菌，但近年來很多研究發(fā)現(xiàn)，芽孢桿菌屬和類芽孢桿菌個別菌株能產(chǎn)生毒素。即便在菌種安全分級目錄中列為第一級免做毒理學(xué)試驗(yàn)的菌種，如枯草芽孢桿菌、多粘類芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌等個別菌株也檢測到部分溶血素基因，潛在危害不容忽視。因此，開展生物有機(jī)肥產(chǎn)品生產(chǎn)菌種生物安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)，從源頭上把好菌種安全關(guān)是產(chǎn)品質(zhì)量安全的首要保障。

通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，用于生物有機(jī)肥產(chǎn)品的部分生產(chǎn)菌種分類地位不明確，甚至混亂，難以從源頭上進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)的初步識別。以常見生產(chǎn)菌種枯草芽孢桿菌為例，實(shí)際上是一個表型相似的群體，包括枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、短小芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌、深褐（萎縮）芽孢桿菌、莫哈韋（莫杰夫）芽孢桿菌、死谷芽孢桿菌、索諾拉沙漠芽孢桿菌、特基拉芽孢桿菌、暹羅芽孢桿菌等10個近緣種。生產(chǎn)企業(yè)送檢的枯草芽孢桿菌生物有機(jī)肥產(chǎn)品，經(jīng)鑒定發(fā)現(xiàn)很多產(chǎn)品實(shí)際為解淀粉芽孢桿菌，且許多菌株具有很強(qiáng)的溶血作用。通過對生產(chǎn)企業(yè)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，部分生產(chǎn)企業(yè)選擇分離于動物腸道的解淀粉芽孢桿菌作為產(chǎn)品生產(chǎn)用菌株，該類菌種生產(chǎn)發(fā)酵周期短、活菌數(shù)量高、生產(chǎn)成本低，但產(chǎn)品的應(yīng)用功效不佳，溶血風(fēng)險(xiǎn)大，建議慎用。而植物來源的解淀粉芽孢桿菌溶血風(fēng)險(xiǎn)小，產(chǎn)品應(yīng)用效果好，推薦使用。

生產(chǎn)菌株溶血反應(yīng)結(jié)果統(tǒng)計(jì) 

血瓊脂平板培養(yǎng)法檢測微生物溶血活性簡單有效，是快速篩查病原微生物的重要手段。通過簡單快速的溶血試驗(yàn)，可以將一些溶血的致病菌或條件致病菌在生產(chǎn)之初即控制住，防止其用于生產(chǎn)帶來更大的安全風(fēng)險(xiǎn)。對代表性生物有機(jī)肥產(chǎn)品生產(chǎn)菌株進(jìn)行了溶血反應(yīng)測試，結(jié)果見此表，可以看出，目前生產(chǎn)菌種中溶血陽性反應(yīng)比例最高的是蘇云金芽孢桿菌，達(dá)到50%，其次是動物源解淀粉芽孢桿菌（10.99%）和側(cè)孢短芽孢桿菌（6.25%）。

枯草芽孢桿菌的陽性比例較往年下降，其他常用菌株如地衣芽孢桿菌、膠質(zhì)類芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、多粘類芽孢桿菌未見陽性菌株，而固氮菌、根瘤菌和乳酸菌亦未見溶血陽性菌株。短小芽孢桿菌、高地芽孢桿菌和甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌各有一株表現(xiàn)為陽性反應(yīng)。

溶血反應(yīng)是考察菌株生物安全性的關(guān)鍵項(xiàng)目，因此應(yīng)密切關(guān)注蘇云金芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌和側(cè)孢短芽孢桿菌的生物安全，同時(shí)關(guān)注枯草芽孢桿菌、短小芽孢桿菌、高地芽孢桿菌和甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌。動物源性菌種生物安全風(fēng)險(xiǎn)較大，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。除此之外，進(jìn)行了生產(chǎn)菌種急性經(jīng)口毒性實(shí)驗(yàn)，全部生產(chǎn)菌株均符合低毒即實(shí)際無毒的標(biāo)準(zhǔn)要求。

03

生物有機(jī)肥原料中的微生物安全隱患

目前生物有機(jī)肥的生產(chǎn)原料主要來源于畜禽糞便等農(nóng)業(yè)廢棄物，也有部分企業(yè)違規(guī)使用工業(yè)廢棄物、城市污泥及生活垃圾等，這些原料除可能含有的有毒有害物質(zhì)殘留外，還可能含有除有效菌外的雜菌及病毒、害蟲等，嚴(yán)重危害人身健康。但現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)NY884－2012《生物有機(jī)肥》對于雜菌并無限量要求，因此生物有機(jī)肥生產(chǎn)原料中所帶來的潛在風(fēng)險(xiǎn)隱患不容忽視。

采用農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T2321－2013《微生物肥料產(chǎn)品檢驗(yàn)規(guī)程》和NY/T1109－2017《微生物肥料生物安全通用技術(shù)準(zhǔn)則》方法對近千個生物有機(jī)肥樣品的微生物指標(biāo)、糞大腸菌群數(shù)、蛔蟲卵死亡率、溶血反應(yīng)、毒理學(xué)指標(biāo)等進(jìn)行測定，從多個樣品中檢測到金黃色葡萄球菌、蠟樣芽孢桿菌、熱帶假絲酵母等條件致病菌。尤其是蠟樣芽孢桿菌因溶血反應(yīng)陽性已被禁止用作生產(chǎn)菌種，但卻是生物有機(jī)肥類產(chǎn)品的常見雜菌，存在風(fēng)險(xiǎn)隱患。糞大腸菌群數(shù)、蛔蟲卵死亡率檢測結(jié)果符合率較高，安全風(fēng)險(xiǎn)較小。因此，需從源頭上加強(qiáng)對生產(chǎn)原料中有毒有害微生物的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)和分析，加強(qiáng)對上述風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)控，并通過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂，明確禁用/慎用的生產(chǎn)原料目錄清單，把好質(zhì)量安全關(guān)。

04

生物有機(jī)肥產(chǎn)品生產(chǎn)禁用菌種清單

生物有機(jī)肥生產(chǎn)用菌種應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行NY/T1109－2017《微生物肥料生物安全通用技術(shù)準(zhǔn)則》標(biāo)準(zhǔn)要求。該標(biāo)準(zhǔn)自2006年10月首次頒布實(shí)施以來，已得到廣泛的采用，是微生物肥料生產(chǎn)菌種安全評價(jià)的根基，也是農(nóng)業(yè)農(nóng)村部微生物肥料產(chǎn)品登記管理強(qiáng)制執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)之一。但近年來，隨著生物肥料行業(yè)的迅猛發(fā)展，產(chǎn)品中所使用的菌種范圍不斷擴(kuò)大，種類日益增加，很多菌種分類地位發(fā)生改變，新的毒性基因和毒性物質(zhì)不斷檢出，亟需對生產(chǎn)菌種安全分級目錄進(jìn)行補(bǔ)充和調(diào)整。因此，在大量文獻(xiàn)調(diào)研基礎(chǔ)上，匯總了委托中國疾病預(yù)防控制中心和北京市疾病預(yù)防控制中心測定的600多個菌株毒理學(xué)試驗(yàn)結(jié)果，重新完善了生物肥料生產(chǎn)菌種分級管理目錄，明確了生產(chǎn)禁用菌種清單，形成NY1109－2017《微生物肥料生物安全通用技術(shù)準(zhǔn)則》，目前已頒布實(shí)施。

在新修訂的標(biāo)準(zhǔn)中，增加的菌種79個種，累計(jì)菌種達(dá)229個種，禁用生產(chǎn)菌種從原來的4個種增加到現(xiàn)在的25個種，包括鏈格孢屬、黃曲霉、煙曲霉、構(gòu)巢曲霉、赭曲霉、寄生曲霉、細(xì)皺曲霉、雜色曲霉、炭疽芽孢桿菌、近平滑假絲酵母、熱帶假絲酵母、麥角菌、歐文氏菌、鐮孢菌（鐮刀菌）、產(chǎn)酸克雷伯氏菌、肺炎克雷伯氏菌、產(chǎn)黃青霉、桔青霉、圓弧青霉、馬爾尼菲青霉、鮮綠青霉、銅綠假單胞菌、邊緣假單胞菌、丁香假單胞菌、茄科羅爾斯通氏菌（茄科假單胞菌、青枯假單胞菌）。