2017 年全球農業生物市場的市場價值為 48 億美元，預計到 2025 年將達到 107 億美元， 復合年均增長率為 11.5%。小型、中型和大型公司越來越多地投資于農業用生物種子處理產品的研究和開發。通過滿足種植者和社會的需求，這一產業正變得越來越重要，顯示出巨大的市場潛力。拜耳作物科學種子處理業務全球總監 Martin Gruss 在接受 AgroPages 采訪時如是說。
但從我們對先正達種衣劑全球總監 Ioana Tudor，科伯特生物系統公司微生物業務產品經理 Pieter Oosters 和 Simbiose 公司首席執行官 Marcelo de Godoy Oliveira 的采訪以及與 Martin Gruss 進一步的對話中我們也了解到，生物種子處理劑從菌種選擇、產品開發、制劑研究、與化學產品的兼容性，到儲存、使用時機、使用條件、保質期和效果一致性，也就是說從產品的開發到實際的應用，方方面面都還存在許多亟待就解決的問題。盡管如此，隨著新科學技術和研究方法的快速發展，我們依然可以預見，生物種子處理行業將迎來更光明的發展前景。
您認為目前生物種子處理行業的發展現狀如何？
Martin Gruss
拜耳作物科學種子處理業務全球總監
Ioana Tudor
先正達種衣劑全球總監
Pieter Oosters
科伯特生物系統公司微生物業務產品經理
Marcelo de Godoy Oliveira
Simbiose 公司首席執行官
Pieter Oosters：在Google上搜索“生物種子處理”，你會得到數十頁與市場報告相關的搜索結果，這些報告聲稱生物種子處理是一個數十億的市場。但從實際情況來看，目前它仍然是一個小眾市場，但增長很迅速。
盡管市場上的產品數量仍然有限，但一些較大的種子公司已經 開始在其種子處理套餐中加入生物種子處理產品，其中一些展現出良好的效果。但這主要發生在貧瘠土壤的非生物脅迫的情況下。 預計這類產品在加入那些已在更成熟的市場/肥沃的土壤中也有效并且得到更好證實的解決方案后會得到進一步的發展。
Ioana Tudor：自從BT （蘇云金芽孢桿菌）在農業領域應用以來，我們已經在生物制劑的發酵和配方方面學到了很多東西?，F如今行業對這一領域依然充滿興趣，我相信生物制品將會有很好的機會。我認為在短期內生物制品并不能替代化學產品，但是會為我們目前市場上供應的化學產品給予更多的補充。
Marcelo de Godoy Oliveira：我研究了全球市場上所有用于種子處理的生物技術，我發現它們中的大部分都是并沒有為種子處理的目的進行太多研究的情況下設計的，并與該國通常使用的其他技術結合使用。實際上，全球很少有公司專門為種子處理目的而開發生物技術。幸運的是，在這少有的幾家公司中，有哪些擁有最先進生物種子處理技術，且具備規?；a條件的公司，滿足了數千萬公頃計的市場需求。
Martin Gruss：雖然田間應用的結果因眾多因素而異，但在玉米種子上正確使用化學作物保護產品和結合使用微生物種子處理使得過去十年中玉米的產量顯著提高了10%。在大豆、棉花和谷物的生產中也實現了類似的產量收益。選擇生物處理可以在提高作物產量的關鍵時間窗口為作物提供重要的優勢，并有助于農業的長期可持續性。因此，拜耳的一個多學科研發團隊專注于生物解決方案。我們還希望通過與創新型合作伙伴的合作來加強我們的產品組合。 拜耳SeedGrowth™繼續在種子處理行業中發揮重要作用，我們堅信通過不斷投資生物制品，可以改善種子處理技術并有效促進可持續農業發展。
總體而言，過去幾年該行業的市場需求和接受度都呈現巨大增長。與此同時，快速發展的技術領域和多樣化的監管環境也給種植者帶來了一些不確定性。像拜耳這樣擁有強大的研發，全球推廣和創新能力，擁有經過全面測試和現場驗證的產品的公司可以幫助緩解這些問題并為農業和社會提供差異化的解決方案。
生物種子處理產品在研發過程中存在哪些難點，在實際的應用中又有哪些挑戰？
Martin Gruss：植物根際以及微生物，土壤和植物之間的多維交互作用非常復雜，且已經發展了數百萬年。因此，在不同的氣候和土壤條件下將實驗室或溫室環境的積極結果轉移到田間并確保種植者獲得他們期望的可信結果是一項重大挑戰。如果您詢問我們的現場技術人員，他可能會回答說解決方案并不容易 – 你不能簡單地將生物制品應用于種子或田地，并希望它能夠起作用，因為結果可能會令人失望。你必須研究生物產品，植物和環境之間的眾多相 互作用。成功的關鍵是以正確的方式使用生物制品！
我們不希望將生物制品開發為在限制條件下僅在特定地理區域有效果的小眾產品。在理想的世界中，候選產品表現出對各種作物，不同地區和農業實踐的益處。但預測和解決不同環境（例如土壤，天氣，非生物和生物脅迫）以及基于不同品種和遺傳特性的植物響應機制的全部變化，并決定最終使用的生物制品仍然是生物種子處理產品實際應用中的主要障礙之一。
這種復雜性通過土壤中有益微生物和有害微生物之間的相互作用而得到放大 - 這一領域在學術界和工業界仍在探索中。適合有益微生物生存并展現潛力的環境和條件（例如，快速和完全出苗，有活力的植株）也許在一年后就完全不同了。
最后，生物種子處理實際應用的另一個相關挑戰是微生物的保質期和與其它種子處理組分（例如，化學殺菌劑或殺蟲劑，微量營養素或其它微生物如接種劑）的相容性。
由于必須提高農業生產力，拜耳研究活動的重點越來越集中在提高產量上。通過提供合適的種子處理產品，我們正在追求在最初就提供強健作物的目標。這樣，作物不僅可以成功應對病蟲害，還可以應對不利的環境條件，如壓力和貧瘠的土壤。
Ioana Tudor：我認為主要的困難是市場上現有的大多數生物制劑產品應用范圍很窄，并且通常對土壤和環境條件非常敏感。生物制劑能像化學產品一樣跨地域使用的產品不多，因此，產品的開發和商業化過程需要非常本地化。所以你經常會發現，有些產品甚至只能在一個國家使用。
生物制品在實際應用過程中的挑戰是它們通常在種子上不太穩定并且可能隨著時間的推移而失去功效，因此如果在種植前幾周處理種子，等到播種時，產品可能已不再有效。還有一點，生物制品和化學制品的經常不相容，是其在種子處理上應用的主要障礙，所以我們處理種子時，先用傳統的化學多元復配種子處理劑處理后， 再用生物種子處理劑進行二次處理。出于這些原因，先正達種衣劑選擇了生物制品的合作戰略 - 我們與許多研發類公司合作，將那些與我們的產品組合契合良好的創新迅速通過我們廣泛的平臺商業化。
Pieter Oosters：我認為研發階段的挑戰是，你希望只花費一次時間和精力。你必須確定正確的作物，疾病和地區信息，并對產品組合進行大量測試。因為大多數種子處理都是針對戶外作物，這意味著在產品最終完全驗證和提交登記資料之前需要做多年的測試。生物制品的保質期也是一個關鍵問題，這也是Koppert正在努力并已取得進展的重點領域。
Marcelo de Godoy Oliveira：在我們看來，影響這項技術良好發展的困難還包括：適用于組成生物制劑產品的有機物質甚至合成物質的選擇；缺乏生物產品配方知識的專業人才；缺乏針對有機產品的適當立法。
如何保證生物種子處理產品效果的一致性？如何讓產品可以適應不同的使用環境和條件？
Ioana Tudor：改進發酵過程，獲得高質量的產品，并在接近種植期的時候使用，以確保產品中微生物的活力。而且，正如我之前提到的，我們可能需要開發適合特定環境條件的本地化解決方案，而不是尋求在許多地區廣泛推廣同一個產品。
Pieter Oosters：了解工作機理是制定良好且廣泛適用的解決方案的關鍵。越來越多的試驗顯示不同品種會有不同的效果。這意味著在土壤、濕度、溫度和日照等其他變量完全相同的情況下，某特定的生物依然會對某種變化產生不同的反應。
與市場上幾家領先的育種公司合作有助于了解其品種的工作機理。在進一步制定某種解決方案之前，不斷尋找最匹配的產品。
Marcelo de Godoy Oliveira：如我前面提到的，為種子處理提供的大多數技術都不是專門為此目的而設計的，因此給生產者和生物行業帶來了災難性的后果。
因此，無論是用于種子處理還是別的目的，為了確保生物技術的有效性，從用于產品開發的分離生物的選擇開始，我們就會執行很嚴格的標準。
我們還必須清楚知道它將如何應用于種子以及土壤條件，濕度，溫度的情況如何，還要考慮它是否會與種子處理中的其他技術關聯使用。在列出了開發產品所需的特性之后，就要開始研究如何將所有所需的項目轉移到生物產品中，以有效地滿足其設計目的。
想要在不同的土壤氣候條件下取得良好結果，大田水平的前期研究是必要的。對使用環境的充分了解也很關鍵，這樣在推薦產品形式或者使用劑量時才能做到有的放矢。
Martin Gruss：對于研究人員來說，土壤仍然是一個迷人的蓄水池，充滿了對可持續農業有重要影響的微生物。為了給種植者 提供效果高度一致的產品，我們在新生物種子處理產品的整個開發周期中投入了大量的資源和時間，并在實驗室，溫室和最終的田間進行徹底的測試。
我們通過采用最先進的機器學習算法以一種新穎的方式分析田間試驗，從而更多地了解植物和微生物之間的共生關系，目標是確定影響微生物田間性能的潛在主要農藝因素，以便于拜耳研究人員隨后利用這些因素開發適應各種環境的生物種子處理產品。拜耳的專家通過各種選擇（基于計算機和生物學），菌株改良和發酵過程， 研究了在種子處理過程中使用的優選微生物菌株，以獲得理想和穩定的孢子數量，活力和性能。最后通過多年的研究開發最終的種子 處理產品并找到所有成分的最佳組合。生物種子處理可與化學作物保護產品結合使用以抵御其它害蟲和疾病，但這種組合需要非常廣泛的科學知識和技能以及從制造到運輸，儲存和應用的出色管理。
如前所述，在各種應用環境和條件下采用產品需要大量的時間和精力進行研究和開發，具體的使用模式只能在經過幾年的田間試驗后才能下結論。我們通過將田間試驗適應不同的生產環境并且多個季節不斷重復試驗來避免數據的大變化引起的失真。近年來最大的創新之一是我們利用數字工具提供的數據庫將原始數據分解為更小的數據集，以更好地了解是哪些因素驅動著產品的田間表現。這些努力得到了現代研究和開發工具的支持，以證明在農藝條件下田間表現的一致性。
當然，另一個主要部分 - 如前所述 – 是正在開發支持技術，以確保微生物的兼容性和穩定性，為種植者提供綜合定制的解決方案。
近兩年生物種子處理領域有哪些新的技術出現？貴公司有哪些新產品可以與我們介紹分享？
Martin Gruss：近幾十年來，生物制品的科研水平迅速提升。相關公司正在將制藥和其他研究驅動型行業的尖端研究技術應用到生物領域，以理解、優化產品和滿足供應需求。功效、儲存性和適用性方面的重大改進是這些投資的一些成果。
作為農業生物制品的研發領導者，拜耳研究人員現在能夠通過利用有益細菌為種植者提供新的解決方案：蛋白質和酶可以改善植 物健康，提高產量，保護植物免受害蟲或疾病的侵害，但它們在農業環境中通常不穩定或容易降解。使用優化和穩定的微生物可能是幫助養活不斷增長的世界人口的重要一步，因為正確的微生物可以使自然資源有限的土地更富有成效。
拜耳與私人和公共機構合作，以促進對土壤微生物群系的了解， 并從世界各地的不同環境中識別有益的微生物菌株。此外，我們還致力于評估微生物領域的新技術，如合成生物學。為此，2017年拜耳和 Ginkgo Bioworks 成立了一家新公司（Joyn Bio），該公司將首先致力于提高微生物提供作物氮需求的能力，通過減少對額外合成肥料的需求，為可持續農業帶來重大利益。生物領域的初創公司以其創新方法豐富了整個行業。
拜耳在開發和商業化創新生物種子處理產品方面擁有不凡的成績，憑借我們強大的研發管道，我們將繼續推出新工具來支持全球客戶。
Ioana Tudor：先正達推出了CLARIVA®，這是一種針對孢囊線蟲的生物殺線蟲種子處理劑，目前我們在美國，加拿大和巴西銷售該款產品。它是目前市面上唯一一款可以與線蟲直接接觸并將其殺死的生物殺線蟲劑。此外，通過我們用于非生物脅迫管理的 EPIVIO™傘形品牌，我們出售了許多與Seedcare產品組合兼容的種子用生物制品。
Pieter Oosters：一些較大的公司已開始將基本的生物種子處理納入其產品套餐中。Koppert在生產具備工業規模的獨特特性的有益生物制品方面擁有長期經驗。圍繞種子處理我們也促成了許多新的合作，大家一起致力于為全球提供高質量的生物種子處理方案。
幾年前Koppert推出Panoramix作為第一個商業化的種子處理產品。Panoramix是一款含有多種成分的生物刺激素，可以激發谷物、大豆和玉米種子的全部增長潛力。Panoramix包含芽孢桿菌、木霉菌、內生菌根菌菌株和一組有用的添加劑，如維生素、黃腐酸和腐殖酸。Panoramix可供農場使用或由農民合作社等專業公司使用。為了獲得最佳的使用效果，使用者應在種子處理后立即播種。
Koppert還生產和銷售一系列假單胞菌菌株，如Cerall和 Cedomon，主要用于幫助谷物種子消毒，可有效殺死鐮刀菌、網腥黑粉菌和小麥穎枯病菌。目前，該產品主要在歐洲市場銷售。
目前，Koppert正致力于一種基于木霉菌株的種子處理配方。Trianum和Trichodermil這些已在實際使用的產品提供了如何最好地應用這些菌株的經驗。Koppert將生菜、大豆和玉米作為其重點作物，希望能提供與化學殺菌劑的種子處理效果相媲美的生物殺菌種子處理產品。為了能保證產品的使用效果，Koppert與第三方合作， 正在開發適合所用活性物質的定制載體。
Marcelo de Godoy Oliveira：Simbiose被業界認知，不僅是因為我們擁有廣泛和合格的生物制品產品組合，還因為我們始終保持對開發新解決方案的持續研究。
我們為種子處理開發的最新解決方案包括：
Simbiose Nod - 基于固氮細菌的接種劑，適用于所有豆類；
Simbiose Mays - 基于固氮細菌的接種劑和草類植物生長促進劑；
StimuControl - 基于真菌的生物殺菌劑，用于防控主要的土壤病原體；
NemaControl - 基于細菌的殺線蟲劑，用于控制主要線蟲。
預計Simbiose將在未來三年內在全球市場上推出6種新的生物種子處理產品，這些技術肯定會贏得種植者的關注。
您認為未來生物種子處理行業的發展前景如何？
Ioana Tudor：未來該行業有很好的機會，而且還有很多東西需要學習。我相信我們將在未來十年內取得更大的進展，種植者有望獲得更多產品。有兩個外部市場因素將繼續有利于加速市場上生物制品的供應：一是生物防控 – 歐洲地區對化學品有嚴格的監管限制，所以即使防效低于化學品，生物制劑也可能被用來填補化學品缺乏造成的市場空白；第二個是生物刺激素，我們的客戶對該類產品有很大的需求，他們對于那些在不同非生物脅迫條件下穩定且可以提高產量的產品抱有很大興趣。
現今我們需要面對的一個挑戰是監管環境，希望未來它能夠更加清晰化。因為在這類產品需要如何進行登記方面仍存在許多不一致的觀點，各個國家/地區的相關要求差別也很大。
Pieter Oosters：Koppert認為生物種子處理行業擁有光明的發展前景。現在已經有越來越多的技術與自然界共同發揮作用，以獲得最佳的植物保護解決方案。過去，種子處理產品主要由聚合物涂層和化學殺菌劑加殺蟲劑組成，這樣可以在早期發育階段保護作物。Koppert體會到某些化學殺菌劑的效果正在下降，還有些化學殺菌劑已經被淘汰或預計在不久的將來被淘汰。因此，生物制品有一個可以填補的市場空白。從目前的發展情況來看，生物刺激素已經開始征服市場。這類產品正在為更復雜的微生物作物保護產品鋪路，這些產品不僅具有生物殺菌劑，殺線蟲劑或殺蟲劑的成熟效果，而且還能同時促進作物發芽和更好的生長。
Marcelo de Godoy Oliveira：未來我相信種子處理將分為幾種形式，第一種是農場上已知的和常規的種子處理，另一種也已經流行了幾年，即工業種子處理，也就是說種植者可以直接獲得全部處理好的種子，第三種，也是我認為在處理大量種子時技術上最合適的，即使用與播種機耦合的設備，在播種時將生物產品注入溝槽中與種子進行混合。Simbiose已在技術上為所有三種形式做好了準備。
在過去兩年中，我們投資了一個創新項目，我們開發了一種專用設備，用于在種植槽中使用有機產品，它對藥液的體積沒有限制，可將產品用于它應該在的地方（接近種子），確保在使用過程中微生物100％存活，非常實用，快速和合理。
Martin Gruss：在日益嚴苛的監管環境以及對整個行業和社會可持續性越來越重視的情況下，生物種子處理行業的重要性將日漸凸顯?；诳煽繑祿茖W見解的精準農業和先進數字產品，將使更有針對性的農業實踐和生物種子處理成為定制解決方案的重要組成部分。
生物種子處理具有多種代謝能力，具有廣泛的適用性，如養分吸收，生物增強或生物控制，接種和信號傳導技術。大數據分析的發展，場景建模和計算生命科學的進步將進一步加快產品的開發速度，并在復雜的田間條件下提高使用效果的一致性。
該行業的科學和技術進步，如宏基因組學、微生物組學以及基因編輯，將開辟新的創新領域，并推動產量、植物、土壤健康和質量目前的界限。在這種情況下，我們期望看到對不同作用模式或產量構成因素的利用，也希望看到特定作物品種和遺傳特性的更強整合，以及穩定革蘭氏陰性微生物領域的進展。
我們知道，消費者越來越關注食物的種植方式，并希望了解農業實踐是否具有環境可持續性。生物種子處理已經在幫助農民減少二氧化碳排放方面發揮了作用，可以幫助他們的作物更有效地利用肥料。我們相信這些產品可以補充傳統的化學合成種子處理，幫助農民以環境可持續的方式獲得更豐富的收獲。
因此，我們看好生物種子處理領域的巨大增長潛力，特別是如果全球監管機構能夠實現更加一致和統一的標準。
