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微生物固氮技术:为农作物提供“绿色氮肥”

发布日期:2021-05-14 浏览次数:113

工业氮肥的施用满足了农作物的高产需求,同时也带来了土壤板结、水体富营养化等环境问题。利用好生物固氮这种大自然提供的绿色氮肥,可以降低对化学氮肥的依赖,减少给环境带来的负面影响。近日,在“产学研合作签约会暨农业微生态固氮技术应用研讨会”上,产学研三方合作代表:农业农村部土壤微生物重点实验室、安徽宿州农业科学院、安徽新熙盟生物科技有限公司签约,共同促进新型高效固氮类微生态制剂提高作物产量关键技术研发及示范推广,推动农业科技成果转化。


中国农业大学生物学院微生物系陈三凤教授介绍说,氮肥是实现农作物稳产和高产的重要保障,而给禾本科植物施用固氮微生物肥料是发展趋势。目前固氮微生物肥料种类主要有两种,一类是联合固氮菌,主要应用于非豆科植物,如玉米、小麦、蔬菜等,定殖在植物根表面或进入植物体内,但不形成根瘤。主要包括:类多粘芽孢杆菌,巴西固氮螺菌等。巴西在甘蔗种植中几乎不施氮肥,但甘蔗产量近10年保持高产,主要是利用甘蔗内的一种内生固氮菌提供氮素。阿根廷、美国在玉米等禾本科植物上开始接种固氮微生物菌剂。很多外国公司已投入到联合固氮微生物肥料的开发和应用中。另一类是根瘤菌,也就是共生固氮菌,与豆科植物共生形成根瘤,如大豆根瘤菌、花生根瘤菌等。美国、巴西、阿根廷是全球主要大豆生产国,这些国家均以施用大豆根瘤菌剂为主要的植物氮素供给方式。


中国农业大学陈文峰告诉记者,近年来,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研究有了很大进展,目前建立世界上最大的根瘤菌种质资源库,明确了大豆根瘤菌的属、种地理分布规律,可针对不同生态区、不同大豆品种,选择高效结瘤固氮的根瘤菌。目前,利用丰富的根瘤菌种质资源、成熟的根瘤菌筛选理论和技术,在各地等地进行多年田间试验与示范推广。


成立于2017年的新熙盟生物,针对链霉菌、毕赤酵母、生丝微菌、大豆根瘤菌等多种菌株建立了高密度发酵工业化体系,建有2200平米的高端生物发酵研发平台,在此平台上,新熙盟的大豆根瘤菌发酵系数最高可达80亿活菌/毫升,具备较强的各种土壤适应性和多种大豆品种的匹配固氮能力。新熙盟生物董事长介绍说,公司与中国农业大学合作的大豆复合根瘤菌固氮技术项目已在黄淮海地区成功开展千亩示范田的应用,将带动百亿以上规模的市场,经济、社会和生态效益巨大。2020年,在宿州永镇华成种业育繁基地的大豆复合根瘤菌接种应用测产中,施用根瘤菌和未施用根瘤菌相比,大豆增产13.92%;在墉桥大豆协会主持的第三方检测当中,接种根瘤菌的大豆有机硒含量则实现了25%的显著增幅。另外,公司进一步优化了大豆根瘤菌的复配及田间接种应用技术,采用大豆种子拌种和包衣的方式接种根瘤菌,或采用机械化液体喷施到播种沟内,以更好地与大豆种子及根系接触,并有望解决微生物菌剂货架期短、活菌保存效果差的销售“最后一公里”问题。在今年4月,新熙盟丰收旺复合根瘤菌制剂获得了生产批号,成为安徽省获批的首个根瘤菌菌剂。


宿州市农业科学院李进步副院长表示,此次产学研合作构建了三方共赢的互利机制,依托宿州市农业科学院的推广平台和资源后盾,“新型高效固氮类微生态制剂提高作物产量关键技术研发及示范推广”一定能够最大程度的发挥实际效能。


与会专家指出,此次签约研讨会为契机,聚焦农业微生态固氮领域,整合合作各方的优势资源,将高校的固氮微生物及发酵生产技术实现工程化放大和产业化实际应用,用于宿州乃至皖北地区的大豆、玉米、小麦主要粮食作物的减肥、提质、增产和土壤长期改良,将推动建立多方共赢的黄淮海地区推广的可复制商业模式,打造基于固氮微生态技术的绿色、环保、可持续发展的现代农业。