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低碳农业离不开豆科植物根瘤菌

[日期：2010-10-27] 来源：科技日报作者：瞿剑发表评论(0)打印

　　针对我国农业长期以来化肥用量过大，导致水体富营养化、土壤酸化、温室气体排放严重等环境问题，中国农业大学生物学院教授陈文新院士呼吁，改变现有单一作物重茬的种植体系，大力发挥豆科植物根瘤菌共生固氮的作用，尽早建立起优选根瘤菌接种豆科作物与禾本科或经济作物进行间套轮作的种植体系。她是在10月19日召开的“第十一届全国土壤微生物学术讨论会”上作如此表述的。

　　陈文新指出，当前我国农业生产中有两个由来已久并亟待解决的重大问题，一是化肥用量过大，面源污染严重。二是作物重茬，病虫危害严重。在现有种植体系下，同一种作物年年种，只能大量使用化学农药来防、治病虫危害。化肥、农药不仅生产过程耗能排碳，而且用量过大引起的严重环境、生态问题已越来越为社会公众所认知。

　　陈文新及其研究团队通过30多年来对根瘤菌资源的广泛、持续收集和研究，逐渐丰富了对这一微生物资源的新认识。她介绍，豆科植物根瘤菌与禾本科间作可排除根瘤菌”氨阻遏”的障碍，且两种作物互惠高产。她解释，“氨阻遏”是指所有固氮生物在有一定量的化合氮存在的环境中，即缺失其固氮酶合成及活性，根瘤菌也很少结瘤固氮。几十年来，科学家们企图用基因工程手段解决此问题，但至今未见可用于生产的成果。陈文新团队发现，豆禾间作时，因禾本科吸氮能力强，可快速吸走豆科领地的氮，为豆科作物根瘤菌排除了“氨阻遏”障碍；不仅如此，豆、禾互惠还能达到两者一起高产的效果，豆科为同茬或后茬作物提供氮素营养是早已揭示的事实。

　　基于以上认识，陈文新团队对大豆、苜蓿品种进行了大范围的根瘤菌筛选及田间小区实验，均获得高增产效果。此外，对大豆实验地的土壤产后分析表明：有效氮、磷、钾的含量均比对照土壤高，证明根瘤菌的分泌物的确能溶解磷、钾等矿质元素。

　　陈文新由此提出，发展“低碳”农业，应在传统的间套轮作理念之上，加入豆科植物，接种优质匹配根瘤菌。她不仅建议在我国农区目前高氮肥的土壤中进行豆、禾、经济作物间套轮作，发挥根瘤菌的固氮作用，更建议在西部退耕还林、还草中，多种豆科牧草（如苜蓿），并与禾本科间作，有条件的草地发展一定面积的豆、禾牧草混播种植制度，以保粮食安全和保畜牧业可持续发展。

编辑：符煜 | 阅读：次

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