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根瘤菌的另一片天地——中国农业大学陈文峰教授谈根瘤菌的应用现状

农业越为发达的地区，过量施用氮肥的问题也最为严重，但实际上氮肥的利用率却不到30%。过量施用化学氮肥，会造成农产品品质下降、土壤板结、酸化、地表水和地下水污染等，并且排放到空中的一氧化二氮是等当量二氧化碳温室效应的300倍左右，这又需120年才能分解，所以应该避免过多施用氮肥使环境少受危害。因此，中国农业大学陈文峰教授对氮的固定及根瘤菌-豆科植物共生固氮体系的作用方面做出指导，指出根瘤菌在农业生产上的应用。

合理施用氮肥提高利用率

氮肥是农业生产中需要量最大的化肥品种，它对提高作物产量；改善农产品的质量有重要作用。了解氮肥的种类、性质及其施入土壤后的变化，从而采用合理的施用技术，对减少的氮素损失及减轻氮肥对环境的危害，不断提高氮肥利用率有着重要的意义。然而氮肥的生产过程是高耗能、高污染的，70%是依靠煤。但是燃煤造成的污染占中国烟尘排放的70%、占二氧化硫排放的85%、占氮氧化物排放的67%、占二氧化碳排放的80%，燃煤污染物的扩散范围可达数千公里，所以合理施用氮肥显得尤为重要。采用有机肥与无机肥相结合的测土配方施肥方法从源头上解决氮肥过量的问题。因此，减少化学氮肥用量、提高氮肥利用率是解决生态农业、提高作物产量和品质、实现环境可持续性发展的紧迫性及瓶颈问题的重要方法。减少氮肥用量的方法可以采取豆科作物接种高效根瘤菌剂，非豆科作物与豆科植物间套轮作并接种根瘤菌剂。因为根瘤是天然的氮肥生产场所，不污染环境，可提供豆科植物生产所需氮素的80%以上，还可为后茬作物提供营养。

那么对于根瘤菌而言，它是生活在土壤内的革兰氏染色阴性，不产芽孢的一大类细菌的统称，主要与豆科植物共生固氮，是农业生产及地球氮循环系统中最重要的一类微生物。现有根瘤菌归属于细菌域、α-变形杆菌门和β-变形杆菌门，常见且大量的根瘤菌种类归属于α-变形杆菌门的根瘤菌属、中华根瘤菌属、中慢生根瘤菌属和慢生根瘤菌属4个属内。

根瘤菌田间应用显着增产

陈文峰介绍说，近几年中国农业大学根瘤菌研究中心对根瘤菌的应用基础和实践的研究也有大的进展，研究出丰富的根瘤菌种质资源、成熟先进的根瘤菌筛选理论和技术以及在北京、河北、山东、内蒙古等地进行多年成功的田间试验。针对根瘤菌对不同豆科作物的研究进展，陈文峰也作出了分析。

以大豆为例，大豆根瘤菌的种属分布具有地理区域特性，主要分布在新疆、东北、华北以及热带和亚热带地区。在大豆的整个生育时期，根瘤菌可提供三分之一到二分之一的氮素需求，而氮肥的施用能提高大豆产量、改善大豆品质。所以，施用氮肥能显着提高大豆主要生育时期根瘤菌的体积、数量，以及成熟期收获的产量和籽粒品质性状。大豆根瘤菌的田间应用，针对不同生态区、不同大豆品种，选择高效结瘤固氮的根瘤菌，在黄淮海地区选择费氏中华根瘤菌的菌株。实验表明，接种根瘤菌能够提高夏大豆产量、蛋白质和油分，能够达到完全施肥处理（底肥和追肥）的大豆产量水平，说明接菌可代替施肥。

花生的田间接种根瘤菌增产也较为显着。2013年7-10月，在江苏宿迁开展花生接种根瘤菌试验40亩，接种根瘤菌的花生亩产量比当地农民花生产量提高31%。不接种的花生明显表现出叶子脱落早、植株早衰、荚果量少的症状。农民采用施肥的方式获得的植株也表现出植株高、茎秆细、分枝数少、饱果数少的现象。进行接种根瘤菌的植株则显示出植株矮壮、分枝数多、饱果数较多的优势。

实施有效计划促生产应用

以上的实践表明，接种根瘤菌确实能够提高豆类植物的产量、品质或药效成分，根瘤菌在农业生产中值得大面积推广应用。但是为什么根瘤菌接种工作普及面很小呢？有什么解决办法？针对这些问题，陈文峰教授也给出了建议：应该扩大宣传——接种根瘤菌与施肥一样重要；加强根瘤菌的选种和匹配工作；采取豆禾间作、轮作的种植体系；利用高效且稳定的根瘤菌资源及菌剂；实施有效的接种根瘤菌措施；采取有机肥与无机肥相结合的施肥方式，进行减氮、提升有机质的计划，让有科学管理经验的农场主的推广实施。

我们坚信未来农业的发展和人民的生活水平会不断提高，对农产品质量提出的要求也越来越重要。根瘤菌的应用基础研究及实践对根瘤菌在我国的推广应用打下了基础，树立了榜样，测土配方施肥和减氮计划的实施有利用根瘤菌的共生固氮作用更好地发挥，同时生态文明建设的要求也将促进根瘤菌在我国农业生产中的推广应用。（小春）（责任编辑：董艳雪）

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