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土壤健康认证与评估

评估土壤微生物组组成及功能的宏基因组测序平台，生成标准化的土壤健康档案，用于验证碳信用主张、指导生物投入品决策，并满足新兴的政府土壤健康认证项目。

风险: 中 肥料与植物营养 US · EU · CN 核实于 2026-07-05 · 5 来源 (0 独立来源)

1 · 带来什么

土壤健康认证与评估利用土壤样本的高通量宏基因组DNA测序，生成标准化、可验证的微生物组组成及功能"档案"——以可支撑碳信用验证、生物投入品建议及政府土壤健康合规项目的数据，取代主观的土壤目视评估。总部横跨美国与西班牙的Biome Makers于2026年3月推出BeCrop 4.0，这是其人工智能驱动土壤智能平台的重大升级，将DNA分类分配精度提高逾30%，并可识别超过44550种真菌物种；该公司底层的BeCrop平台最初是在欧盟"地平线2020"资助下为农业早期生物威胁检测而开发的。旧金山湾区的土壤宏基因组学先驱Trace Genomics于2025年7月被加拿大公司Miraterra收购，将分子土壤生物学与拉曼光谱技术结合为一体化的"从土壤到餐桌智能"平台。Pattern Ag持续扩展其预测性土壤病原体及线虫检测服务，已从大田作物病原体检测发展为面向美国三角洲地区的棉花专用预测分析。澳大利亚农业微生物公司Loam Bio销售CarbonBuilder，一款应用于小麦、大麦及油菜的真菌开沟处理产品，利用根际真菌将二氧化碳固定为稳定的土壤碳，大学试验显示土壤碳增幅最高达9.4%。在中国，中国科学院南京土壤研究所（其前身可追溯至1930年的土壤研究机构）设有土壤与农业可持续发展全国重点实验室，并持续发表基础性土壤健康研究，包括2025-2026年关于土壤微生物组功能与生态系统韧性关系、支撑可持续农业的研究工作。

土壤健康认证与评估的关键方向：

  1. 宏基因组土壤健康档案建立： 通过对土壤DNA进行下一代测序（16S/ITS标记基因），生成标准化、可比较的微生物群落组成数字记录。
  2. 预测性病原体与害虫风险评分： 利用测序数据在可见症状出现前数月预测病害及虫害压力，为预防性投入品决策提供依据。
  3. 土壤碳固存验证： 分析真菌与细菌生物量比例及黑色素化内生真菌含量，以验证碳是否已稳定固定于土壤中，支撑碳信用的签发。
  4. 政府土壤健康标准化： 资助并标准化各农场生物土壤活性评估方法的国家项目（如USDA土壤健康计划）。

行业价值链#

[GPS网格化土壤取样] ──> [DNA提取] ──> [16S/ITS文库制备与NGS测序]
                                                                        │
                                                           （生物信息学分类及功能分析）
                                                                        │
     [土壤修复与碳信用签发] <──── [农艺咨询与处方] <───┘

价值链层级#

层级描述关键输入/输出
土壤取样按精密GPS网格系统采集0-20厘米土壤芯样并进行地理标记。输入： 自动采样器、GPS终端、无菌袋。
输出： 具地理坐标的标准化土壤样本。
DNA提取破碎土壤微团聚体，裂解细菌及真菌细胞，分离总DNA。输入： 土壤样本、DNA提取试剂盒、离心机。
输出： 高质量纯化基因组DNA溶液。
文库制备与NGS制备DNA文库（16S/ITS标记基因扩增），在Illumina/Oxford Nanopore平台上进行测序。输入： 纯化DNA、引物、酶、测序仪。
输出： 原始基因读取文件（FASTQ）。
生物信息学噪声过滤、读段组装、分类学分类及人工智能驱动的功能网络分析。输入： FASTQ读取文件、参比数据库（SILVA、UNITE）。
输出： 交互式土壤健康功能档案。
农艺咨询将生物信息学数据转化为实用的农艺决策及生物投入品用量。输入： 土壤档案、目标作物需求、生物投入品数据库。
输出： 数字化生物修复处方图。
土壤修复施用推荐的微生物联合体、覆盖作物播种、采用免耕及微生物组恢复监测。输入： 微生物制剂、覆盖作物种子、免耕播种机。
输出： 具经验证碳潜力的已修复抑病型土壤。

该行业的跨领域技术：

  • 土壤宏基因组测序： 利用16S（细菌）及ITS（真菌）标记基因对土壤DNA进行高通量下一代测序，普查土壤微生物群落并解码其功能基因网络。
  • 真菌与细菌生物量比例分析： 测量真菌与细菌生物量的相对丰度，作为土壤结构稳定性、有机质周转及碳固存能力的代理指标。
  • 内生真菌碳验证： 确认将植物源碳转化为稳定土壤团聚体的黑色素化内生真菌的存在及活性，这是土壤碳信用认证的关键证据要求。

2 · 替代什么 4 · 按行业匹配

D1E2以回收磷（从生物污水处理和消化液中回收的鸟粪石等磷酸盐）替代含镉磷矿制成的肥料
替代: 部分以开采磷矿制成的磷酸二铵/磷酸一铵/过磷酸钙；污水厂用铁盐和铝盐化学除磷（使磷无法回到农业）
AGROCHEM
D1E–以固氮和活化养分的微生物（固氮螺菌、固氮菌、工程化根际固氮菌）用于玉米、小麦和水稻，替代部分尿素用量
替代: 非豆科谷物施用的部分（通常10–25%）矿物氮（尿素、尿素硝铵溶液、硝酸铵）
AGROCHEM
D1E3以植物生物刺激素（海藻提取物、蛋白水解物、腐植酸和黄腐酸）替代为应对胁迫而额外施用的矿物氮和合成植物生长调节剂
替代: 为帮助作物渡过干旱、高温或移栽胁迫而“保险性”追施的矿物氮和叶面 NPK；以提高抗逆性（而非防倒伏）为目的的部分合成植物生长调节剂用量（如矮壮素、多效唑）
AGROCHEM
D1E–以沼渣、堆肥、蚯蚓粪和虫粪制成的有机肥和有机-无机复混肥替代部分矿物 NPK
替代: 大田和园艺作物施用的部分矿物 NPK（尿素、磷酸二铵/磷酸一铵、钾肥）；在有机质低的土壤上只施矿物肥
AGROCHEM

3 · 如何实施 6 步

  1. 1
    GPS网格化土壤芯样采集
    现场技术人员按精密GPS网格系统采集标准化的0-20厘米土壤芯样，使用自动采样器及无菌采样袋以防止采样点之间的交叉污染。
  2. 2
    DNA提取与纯化纯化与下游提取
    土壤微团聚体经机械破碎，细菌及真菌细胞壁经专用提取试剂盒裂解，总基因组DNA被纯化至适合下游测序的浓度及质量。
    谁能完成这一步 自动匹配
    Esco Aster 新加坡
    ✓ ISO 9001 5,000 L 工业规模
    “Adherent cell culture and downstream processing: commercialized Tide Motion bioreactor platform (MiniTide to TideXcell) with closed automated cell harvesting and single-use …”
    HLB Genex (ex-GenoFocus) 韩国
    工业规模
    “With fungal and bacterial secretion systems, we custom produce the evolved enzyme products in large-scale fermentation and downstream processes.”
  3. 3
    文库制备与NGS测序检测与分析配方与复配
    纯化后的DNA经16S（细菌）及ITS（真菌）标记基因扩增以构建测序文库，随后在Illumina或Oxford Nanopore平台上运行以生成原始基因读取数据。
    谁能完成这一步 自动匹配
    Esco Aster 新加坡
    ✓ ISO 9001 5,000 L 工业规模
    “Esco Aster (Singapore) is a cGMP contract research, development and manufacturing organization (CRDMO/CDMO) and bioinnovation venture accelerator that helps clients and …”
    Taiwan Sugar Corporation (TSC) 中国台湾
    500,000 tons 中试规模
    “It refines sugar (including refined white sugar, golden brown sugar, fine granulated sugar and invert sugar syrup), produces bio-based chemicals/biotech outputs (alcohol, …”
    Rossari Biotech (NSE) 印度
    ✓ ISO 9001 工业规模
    “The company also announced a new greenfield blending facility in Thailand to boost Southeast Asia operations and smarter capacity utilization across its HPPC, TSC, and AHN …”
    Incauca 哥伦比亚
    ✓ ISO 9001 600 tons
    “Granulated Sugars”
    Advanced Enzyme Technologies (NSE) 印度
    ✓ ISO 9001 500 m3
    “This is a satellite blending, mixing and formulation facility, located at Vashind near Shahapur and dedicated to the company’s Animal Nutrition business.”
  4. 4
    生物信息学分类及功能分析检测与分析数据、软件与自动化
    原始测序读段经噪声过滤，组装并对照参比数据库（细菌用SILVA，真菌用UNITE）进行分类，人工智能驱动的分析将功能基因网络映射为交互式数字土壤健康档案。
    谁能完成这一步 自动匹配
    Esco Aster 新加坡
    ✓ ISO 9001 5,000 L 工业规模
    “Esco Aster (Singapore) is a cGMP contract research, development and manufacturing organization (CRDMO/CDMO) and bioinnovation venture accelerator that helps clients and …”
    China Everbright Environment Group 中国
    163,050 tonnes
    “As the fundamental component of 5G deployment, optic fibre is critical to making Hong Kong a smart city and laying the groundwork for IoT.”
  5. 5
    农艺处方与碳评分
    土壤健康档案数据被转化为关于生物投入品用量、覆盖作物选择及耕作方式的实用建议，同时基于真菌与细菌比例及内生真菌含量给出碳固存评分。
  6. 6
    修复与碳信用验证检测与分析
    农户施用推荐的微生物联合体及修复性做法，后续取样确认微生物组恢复情况，并提供验证及签发土壤碳信用所需的宏基因组证据。
    谁能完成这一步 自动匹配
    Esco Aster 新加坡
    ✓ ISO 9001 5,000 L 工业规模
    “Esco Aster (Singapore) is a cGMP contract research, development and manufacturing organization (CRDMO/CDMO) and bioinnovation venture accelerator that helps clients and …”

4 · 谁来交付

匹配的供应商 (自动匹配)

Wakefield BioChar美国生产商运营中

服务与供货目录 2 · 付费服务

分析与检测服务 · 法规与认证

领先企业与机构（摘自简报）

公司/机构国家核心产品/平台技术特点2026年状态
Biome Makers🇺🇸 美国土壤智能平台BeCrop 4.0识别超44550种真菌物种，源自欧盟Horizonoperating
Trace Genomics🇺🇸 美国从土壤到餐桌智能（与Miraterra合作）宏基因组学与拉曼光谱技术整合commercial
Pattern Ag🇺🇸 美国预测性土壤病原体/线虫检测棉花专用预测分析（三角洲地区）operating
Loam Bio🇦🇺 澳大利亚真菌开沟处理CarbonBuilder基于内生真菌的土壤碳固存operating
ISSCAS🇨🇳 中国国家土壤健康研究基础设施百年土壤科学使命，国家级野外站点research

5 · 法规与市场准入

进入俄罗斯/欧亚经济联盟: AGROCHEM · 俄罗斯农业部（Minselkhoz）
约1–2年，含登记试验
仅供参考，非法律意见——请针对您的产品确认流程。 (2026-10-06)
美国

美国拥有全球领先的土壤宏基因组学平台，正日益通过并购整合，并向作物专用预测分析领域扩展。

Biome Makers的BeCrop 4.0升级、Miraterra收购Trace Genomics、Pattern Ag的棉花专用扩展#

  • Biome Makers： 于2026年3月推出BeCrop 4.0，将DNA分类分配精度提高逾30%，并识别出超过44550种真菌物种，以更好地检测有益及致病生物。
  • Trace Genomics： 于2025年7月被加拿大公司Miraterra收购，将Trace的分子土壤生物学与Miraterra的拉曼光谱技术结合为一体化的"从土壤到餐桌智能"平台。
  • Pattern Ag： 持续扩展其预测性土壤病原体及线虫检测服务，已从大田作物病原体检测发展为面向美国三角洲地区的棉花专用预测分析。
欧盟

欧盟通过Horizon研究计划直接资助土壤微生物组评估技术，并日益将土壤健康验证与碳农业付款计划挂钩。

Horizon Europe资助的BeCrop起源、欧盟碳农业认证需求、Loam Bio的内生真菌碳验证#

  • Horizon Europe资助的BeCrop起源： Biome Makers底层的土壤微生物组平台最初是在欧盟"地平线2020"资助下为农业早期生物威胁检测而开发的，体现了欧洲对土壤宏基因组学基础设施的直接公共投资。
  • 碳农业认证需求： 欧盟碳移除认证方案日益要求通过宏基因组验证，证明固存的碳是由有益真菌群落稳定固定，而非仅作为易于快速矿化的有机质添加。
  • Loam Bio（澳大利亚，与欧盟相关的模式）： 销售CarbonBuilder，一款应用于小麦、大麦及油菜的真菌开沟处理产品，利用根际真菌将二氧化碳固定为稳定的土壤碳，大学试验显示土壤碳增幅最高达9.4%——这一验证及产品模式正日益被欧洲碳农业认证方案所引用。
中国

中国通过其国家级学术土壤科学基础设施推进土壤健康研究，其依托的是全球历史最悠久的专门土壤研究机构之一。

ISSCAS百年土壤科学使命、国家土壤健康实验室基础设施、可持续农业研究重点#

  • 中国科学院南京土壤研究所（ISSCAS）： 位于南京，其前身可追溯至1930年的土壤研究机构，设有土壤与农业可持续发展全国重点实验室及土壤养分管理与污染修复国家工程研究中心。
  • 研究产出： 持续发表基础性土壤健康研究，包括2025-2026年关于土壤微生物组功能与生态系统韧性关系、支撑可持续农业的研究工作。
  • 国家基础设施： 在中国多地运营多个国家级野外观测研究站（包括河南、江西及江苏等省份的站点），构成中国长期土壤监测网络的骨干。

6 · 资金：招标与资助

资助从“同一健康”视角研究生态系统和野生物种健康：面对现有和新出现的压力因素，预测其对人类健康的影响
European Commission · 欧盟
2027年9月22日
341 天
资助从“同一健康”视角研究陆地畜牧业可持续性与健康的微生物组
European Commission · 欧盟
2027年9月23日
342 天
资助以创新生物技术恢复土壤健康、提高农业竞争力和韧性
European Commission · 欧盟
2027年4月8日
174 天
资助加强植物健康：应对新出现的植物有害生物风险
European Commission · 欧盟
2027年4月8日
174 天
资助推动食品体系微生物组方案商业化
European Commission · 欧盟
2027年9月23日
342 天

7 · 技术栈与创新

土壤健康认证与评估技术栈将DNA测序与生物信息学及碳验证分析相结合：

  1. 土壤宏基因组测序：
    • 利用16S细菌及ITS真菌标记基因对土壤DNA进行高通量下一代测序，生成土壤微生物群落的全面普查，解码可预测养分循环及病害抑制能力的功能基因网络。
  2. 真菌与细菌生物量比例分析：
    • 测量真菌与细菌生物量的相对丰度，作为土壤结构稳定性及长期碳固存能力的代理指标，因为以真菌为主导的土壤通常以更稳定的形式保留有机碳。
  3. 内生真菌碳验证：
    • 确认将植物源碳转化为稳定土壤团聚体的黑色素化内生真菌的存在及活性，为土壤碳信用认证及付款提供所需的证据基础。

来源 5 · 0 独立来源 · 5 生产商网站

生产商自有网站 5

  1. Biome makers 生产商 核实于 2026-05-22 · 未保存链接
  2. Trace genomics 生产商 核实于 2026-06-15 · 未保存链接
  3. Pattern ag 生产商 核实于 2026-06-25 · 未保存链接
  4. Loam bio 生产商 核实于 2026-05-13 · 未保存链接
  5. Isscas 生产商 核实于 2026-07-05 · 未保存链接