编者按：种子处理剂中的生物活性成分能够存活，并不等于它能在田间发挥实际药效。正是这种差异推动了Carlos Oliveira 在 Incotec 巴西公司的工作，他多年来一直在研究为什么仅靠微生物存活指标（例如菌落形成单位计数）无法完整反映药效。
真正的问题其实很简单：当微生物被施用到种子表面后，如何才能知道它们的存活是否真正转化为效果？要回答这个问题，就需要采用系统的检测方法，即超越″是否存在″的范畴，转而去评估活力、生理质量，并最终评估田间表现。
使这一评估变得复杂的是，生物制剂与化学活性成分之间的相容性往往并不简单。正如Carlos所解释的那样，不相容性可能源于单一成分、多种成分的组合或意外的化学副产物——所有这些都需要进行长期评估。这就是为什么检测层级非常重要：从快速筛选方法开始，经过活力和生理评估，最终以病原体抑制和植物生长试验告终。
在这次访谈中，Carlos概述了连接″存活″与″已证实药效″之间的核心检测方法——他认为这种系统的方法对于理解生物活性成分如何在综合种子处理系统中真正发挥作用至关重要。
Carlos Oliveira
Incotec 巴西公司首席研究员
把活体微生物整合到种子处理悬浮液中，在实际应用中遇到的最常见的相容性挑战是什么？为什么存活阶段对生物制剂的性能至关重要？
关于生物活性成分与种子处理配方中化学成分的相容性，最常观察到的挑战是这些成分对微生物存活潜在的负面影响。准确识别不相容的根本原因通常是一项复杂的任务。在某些情况下，不相容可能是由配方中的单一活性成分引起的，而在其他情况下，则可能是由多种活性成分的共同作用引起的。它也可能不是由化学活性成分本身直接引起的，而是由其配方中的特定成分引起的。此外，如果单独评估，处理混合物的所有成分可能看起来是相容的；然而，当它们结合在一起时，它们可能会发生化学相互作用，产生对微生物存活有不利影响的副产物。
评估种子处理中生物活性成分的存活情况至关重要，并且与产品在田间的表现直接相关。生物制剂更高的存活率显著增加了有效控制目标（如病原体或害虫）和/或为作物带来有益影响的可能性。这些益处可能包括提高养分有效性、改善植物生长速度、诱导抗性机制等。
为了确保生物制剂在工业环境中的成功应用，目前用于测试种子处理悬浮液中这些活生物体的药效和存活率的主要方法有哪些？
在所采用的测试方法中，最常用的方法包括菌落形成单位（CFU）计数（适用于真菌和细菌）、活分生孢子计数以及分生孢子活力评估，其中后者专门针对基于真菌的产品。在这些方法中，CFU 评估因其实施简便而脱颖而出，因为它不需要复杂的实验室基础设施或专用设备。它也很容易评估，适用于真菌和细菌系统，并允许对结果进行清晰的解释。最重要的是，它在全行业得到广泛采用和认可。
除了这些方法之外，纳入长期研究（例如在较长时间内监测 CFU 计数）也至关重要。在某些情况下，种子处理配方成分引起的潜在有害影响可能只有在生物活性成分长时间暴露于给定环境后才会显现出来。这种影响可能仅在一段确定的时间后（例如 30 天后）出现，这凸显了进行长期评估以确保化学活性成分与微生物制剂联合应用的安全性与相容性的必要性。
关于通过种子处理施用的活生物体的药效，必须包括评估病原体抑制（体内或植物内）、害虫控制评估和植物生长促进测试（例如生物量增加、养分吸收、抗性诱导等）的测试，这些测试对于确认微生物的存活是否转化为生物药效和/或反应非常重要。
图1：在这张图片中，我们可以看到棘孢木霉的不同悬浮液菌落在马铃薯葡萄糖琼脂培养基中于 25℃ 孵育三天后的相容性和不相容性测试结果。
为什么在进行菌落形成单位计数的同时测量生物制剂的活力对于预测其在田间的表现至关重要？
从技术角度来看，特别针对真菌类产品，菌落形成单位（CFU）计数法为种子处理悬浮液的成分如何影响生物活性成分的存活提供了宝贵的见解。该方法提供了对样品中存在的活分生孢子数量的预估，因为每个菌落可能源自单个分生孢子或一簇分生孢子。无论产生菌落的分生孢子数量多少，它都被量化为一个单一菌落。
此外，虽然某些成分可能会直接影响形成的菌落数量，但其他成分可能会影响分生孢子的活力。总的来说，这是指对分生孢子萌发速度和芽管长度的影响。在某些研究中，人们观察到处理悬浮液的特定成分可以随着时间的推移保持稳定的菌落计数。然而，在评估活力时——通常通过测量规定时间内的芽管长度——可能会检测到芽管生长速率的降低。这种评估尤为重要，因为在给定时间框架内更大的芽管长度表明分生孢子活力更高。活力的增强与真菌在土壤中更快定殖直接相关，而这又与田间表现和产品药效紧密相连。
必须强调的是，在评估处理悬浮液对真菌生物制剂的影响时，这两种方法都高度相关。然而，它们不应被视为可以互换的，而应被视为互补的方法。虽然 CFU 计数提供了对分生孢子活力的深入了解，但活力评估提供了对生物活性成分在土壤中定殖速度的更深入理解。
对于产品开发团队来说，什么是最佳的测试层级，以帮助预测生物种子处理产品在从实验室走向田间应用时的表现？
考虑到所提到的所有方法，推荐的工作流程是从Kirby–Bauer试验（即：琼脂扩散法）开始进行相容性评估。当处理大量样品或处理选项时，该方法通常用作初始筛选工具。由于其简单、快速且易于评估，它特别适合化学和生物活性成分之间的早期相容性研究。
图2：在米勒-欣顿琼脂（MHA）培养基中评估不同成分对芽孢杆菌影响的Kirby–Bauer试验结果示例。A 是对照样品（仅含灭菌水），B 显示轻微的负面影响，C 显示严重的负面影响。
在初步筛选之后，下一步是进行菌落形成单位（CFU）分析。由于该方法提供了关于微生物活力的稳健且可靠的信息，因此它最适合用于评估在初始选择阶段表现出最高相容性潜力的产品。具体对于真菌类活性成分，评估随后推进到活分生孢子评估。该方法提供了对分生孢子活力的极高准确度测定，生成以活分生孢子百分比表示的定量数据（包括发芽的分生孢子、代谢活跃但未发芽的分生孢子以及无活力的分生孢子）。
最后，使用自动化方法（例如 PrecisionBio™ 软件平台）评估分生孢子活力。该方法为分生孢子的生理质量提供了宝贵的见解，表明它们的活力如何，以及所选的任何成分是否可能对它们的表现产生负面影响。
总的来说，这些方法在预测生物活性成分在种子处理系统中与化学产品联合使用时的表现方面起着关键作用。它们共同提供了对化学成分如何影响微生物存活的全面理解，从而支持更明智的决策，并开发出更可靠、更有效的综合解决方案。
图3：作为一个示例，使用 PrecisionBio 软件的数据计算了分生孢子活力的曲线下面积。根据显著性水平 α=0,05 的 Dunnett检验，标有不同字母的每一列在统计学上是不同的。
鉴于生物制剂允许在种子表面进行局部施用——从而最大限度地提高药效并最大限度地减少浪费，你如何设想下一代种子处理悬浮液为这些活体投入品带来更高的成功率？
下一代种子处理悬浮液有望通过整合先进的配方技术、精准输送系统和优化的相容性设计，显著增强生物制剂的性能。
一种有前景的方法是结合保护性载体和工程化微环境，使微生物免受化学胁迫。将微生物活性成分微囊化在聚合物或生物聚合物基质中的技术可以显著提高混合、干燥和储存过程中的存活率，最终确保在播种时获得更高的活菌数。
此外，下一代系统可能不将所有成分完全组合成单一的悬浮液，而是采用能够实现生物制剂与可能不相容的化学活性成分物理分离的策略。例如，种子包壳代表了一项高效的技术，它允许创建不同的包衣层，其中生物成分和化学成分可以在空间上隔离开来。这种分层方法最大限度地减少了不相容成分之间的直接接触，从而保持了微生物的活力和功能。
此外，对化学-生物相互作用理解的不断深入正在推动低毒和生物友好型悬浮液成分的开发。这包括选择具有较低抗菌作用的杀菌剂和杀虫剂，以及重新配制产品以消除或替换有害溶剂、表面活性剂或防腐剂。这些创新在保持化学保护功效的同时增强了相容性。
简而言之，种子处理悬浮液的未来在于一种整体的、集成的策略——将配方科学、微生物学和农艺表现结合起来，开发不仅能保护生物活性成分而且能积极增强其田间表现的系统。通过减少施用过程中的胁迫、改善相容性并加速微生物的定殖，这些进展将为生物种子处理解决方案带来更高的稳定性、更强的药效以及更强劲的投资回报。
本文首刊于 2026 Seed Treatment Special《2026种子处理专刊》
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