近日，全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心發(fā)布了《關(guān)于開展根瘤菌示范推廣工作的通知》，要求大豆產(chǎn)區(qū)重點(diǎn)推廣此項(xiàng)技術(shù)，以減少化學(xué)氮肥的使用量，提高大豆產(chǎn)量和改善大豆品質(zhì)。作為我國(guó)優(yōu)質(zhì)高油大豆主產(chǎn)區(qū)，黑龍江省對(duì)這一文件的發(fā)布最為敏感。推廣應(yīng)用新型大豆根瘤菌劑能否實(shí)現(xiàn)大豆穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)、節(jié)支和可持續(xù)發(fā)展？根瘤菌劑作為一種土壤微生物菌肥能否替代傳統(tǒng)化肥？該省將如何完成這一替代？這無疑引起了人們的關(guān)注。
世界各國(guó)早已應(yīng)用
豆科植物共生固氮是自然界中最強(qiáng)的生物固氮體系。大豆從根瘤菌劑中得到的氮素營(yíng)養(yǎng)可占其總氮素營(yíng)養(yǎng)的30%～65%。在大豆播種前接種根瘤菌劑是國(guó)際公認(rèn)的生物固氮技術(shù)，大豆根瘤菌劑也是增產(chǎn)機(jī)理明確、普及面最廣的生物肥料之一。
豆科根瘤菌生物固氮技術(shù)是國(guó)家“十五”期間著力推廣的星火計(jì)劃項(xiàng)目之一。其原理是從某種作物根系提取根瘤菌種，制成與該種作物對(duì)應(yīng)的根瘤菌劑，在作物播種前用它拌種，可有效地與這種作物共生固氮，將空氣中游離氮轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮，從而可以不施或大量減少化學(xué)氮肥的用量，減少污染。
豆科根瘤菌生物固氮技術(shù)在美國(guó)、意大利、澳大利亞、加拿大、阿根廷、巴西等大豆生產(chǎn)大國(guó)早已成功應(yīng)用。這些國(guó)家大豆單產(chǎn)都超過我國(guó)，他們不用氮肥，只用根瘤菌劑（投資購(gòu)買根瘤菌劑約2.55美元/公頃，但是獲增大豆值405美元/公頃，產(chǎn)投比為1∶160）和適量磷鉀等礦質(zhì)肥。根瘤菌劑接種面積占種植面積的30%～60%以上，有的達(dá)到100%。
1997年，美國(guó)豆科植物根瘤菌固定的氮肥已達(dá)620萬噸，占美國(guó)當(dāng)年1130萬噸消耗氮肥的55%以上。隨著豆科種植業(yè)的發(fā)展，至2002年美國(guó)化學(xué)氮肥消耗量已降至1087萬噸左右。
1990年，澳大利亞年消耗化學(xué)氮肥44萬噸，而豆科植物根瘤菌固定的氮肥卻有140萬噸，是化學(xué)氮肥使用量的3倍以上。
巴西種大豆全部不施氮肥，只接種有效根瘤菌劑，大豆產(chǎn)量?jī)H次于阿根廷，為世界第二，每年僅節(jié)約的氮肥價(jià)值就達(dá)25億美元之多。為此，巴西已計(jì)劃長(zhǎng)期將生物固氮作為植物的氮源，并制定了豆科作物改良牧場(chǎng)的計(jì)劃。
這些國(guó)家近10年來化學(xué)氮肥的消耗量均逐年降低，有力地證明發(fā)展豆科植物的種植，接種相匹配的高效根瘤菌完全可以減少化學(xué)氮肥用量和保持作物產(chǎn)量。
而我國(guó)種大豆施用氮肥，單產(chǎn)僅1500千克/公頃，與國(guó)際上只用根瘤菌劑的11個(gè)國(guó)家（最高達(dá)4500千克/公頃）的單產(chǎn)相比排第八位。特別是相比大豆生產(chǎn)大國(guó)30%～60%以上的根瘤菌劑接種面積，我國(guó)不足3%。
我國(guó)也已規(guī)模化生產(chǎn)
記者從黑龍江省土肥管理站了解到，我國(guó)從1958年就開始了根瘤菌劑的應(yīng)用研究，但它一直沒有從研究室走出來，應(yīng)用于豆科作物的生產(chǎn)，讓廣大農(nóng)民受益。根瘤菌劑應(yīng)用幾起幾落，主要是根瘤菌劑的產(chǎn)業(yè)化、商品化問題。但現(xiàn)在這個(gè)問題已經(jīng)解決。秦皇島領(lǐng)先科技發(fā)展有限公司2001年在豆科根瘤菌劑生產(chǎn)上實(shí)現(xiàn)了工藝設(shè)備創(chuàng)新和工藝技術(shù)突破；2006年，該公司液體根瘤菌劑產(chǎn)業(yè)化工藝通過省級(jí)科技成果鑒定；2007年6月，由該公司承擔(dān)的國(guó)家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程項(xiàng)目——年產(chǎn)2萬噸豆科根瘤菌劑產(chǎn)業(yè)化示范工程項(xiàng)目在秦皇島通過國(guó)家驗(yàn)收。該生產(chǎn)線達(dá)到藥品GMP生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，完成了我國(guó)首家根瘤菌劑的產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè)。
領(lǐng)先公司市場(chǎng)部經(jīng)理陳海云告訴記者，為了推廣應(yīng)用生物固氮技術(shù)，該公司在全國(guó)各地，尤其是在黑龍江、內(nèi)蒙古、吉林、遼寧等4省區(qū)，與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)局及農(nóng)技推廣中心等部門大力合作，完成了根瘤菌劑應(yīng)用的試驗(yàn)示范。結(jié)果表明，接種根瘤菌劑，大豆平均增產(chǎn)6%～10%，減少氮肥施用量50%～80%，每畝可增收20～40元，如果全國(guó)30%的大豆種植面積接種根瘤菌劑，每年可增收至少8億～15億元。
黑龍江省土肥管理站站長(zhǎng)胡瑞軒也告訴記者，去年9月由黑龍江省農(nóng)委、科技處組織東北農(nóng)業(yè)大學(xué)等5個(gè)單位的專家對(duì)大豆應(yīng)用根瘤菌劑示范項(xiàng)目進(jìn)行田間鑒評(píng)。結(jié)果表明，大豆應(yīng)用根瘤菌劑拌種，株高增長(zhǎng)4～12厘米，植株干重增加7～27克，單株根瘤數(shù)明顯增加，產(chǎn)量增加9.3%～25.2%。平均每畝節(jié)本增效達(dá)21～40元。
胡瑞軒還介紹說，新型的大豆根瘤菌劑，與傳統(tǒng)的大豆根瘤菌肥有著很大的差別。一是采取了黑龍江省各地黑土菌種的配型與提純復(fù)壯，菌種更適應(yīng)當(dāng)?shù)氐纳姝h(huán)境，固氮能力提高。二是新型大豆根瘤菌的劑型為液體，包裝為瓶裝，生產(chǎn)過程中不易被雜菌污染，并且含菌量大。三是采用了通氣、不通水的半透膜瓶蓋，延長(zhǎng)了活菌的保存期。四是添加菌種緩沖保護(hù)劑，在大豆拌完種衣劑30分鐘后即可拌菌種，受化肥種衣劑干擾變小。現(xiàn)代的交通、物流使菌劑的運(yùn)輸更方便快捷，縮短了菌劑出廠到拌種的時(shí)間，效果更佳。能源和化肥價(jià)格的上漲也給根瘤菌劑大面積推廣創(chuàng)造了難得的機(jī)遇。
替代傳統(tǒng)肥勢(shì)在必行
據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)化肥用量是世界平均用量的3.75倍，是發(fā)達(dá)國(guó)家的8.85倍。而且，我國(guó)不同地區(qū)的化肥施用量嚴(yán)重不均。用量最高的200個(gè)縣，年均施氮量為522千克/公頃，花、果、蔬菜單季施化肥量每公頃甚至高達(dá)569～2000千克。
同時(shí)，我國(guó)氮肥利用率極為低下，一般僅10%～30%，絕大部分氮肥揮發(fā)至空氣中和流入江河湖海，造成一系列的嚴(yán)重危害，如水體、空氣、食物受污染，威脅人畜健康，自然界生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性降低，農(nóng)作物病蟲害加重，土壤結(jié)構(gòu)受破壞，肥力降低。如此大范圍的面源污染，只可從源頭控制來解決。除合理施用化肥以及無機(jī)、有機(jī)肥配合施用外，一個(gè)更重要的途徑是充分發(fā)揮豆科作物——根瘤菌共生固氮作用。這是一個(gè)既不消耗礦質(zhì)能源，又能減少化學(xué)氮肥用量并提高土壤肥力的有效途徑。
我國(guó)每年大豆種植約800萬公頃，但過分依賴化肥，抑制了豆科植物——根瘤菌共生固氮作用，造成嚴(yán)重浪費(fèi)及不良后果。因此，早在2004年中國(guó)環(huán)境與發(fā)展國(guó)際合作委員會(huì)年會(huì)上，中外專家就曾表示，中國(guó)濫用化肥和農(nóng)藥造成的污染，尤其是氮肥污染，已經(jīng)嚴(yán)重危害到人體健康和環(huán)境質(zhì)量，中國(guó)過量施用化肥和農(nóng)藥已到極限。
據(jù)了解，黑龍江省作為我國(guó)大豆主產(chǎn)區(qū)種植面積已近6000萬畝，每年大豆使用的尿素約為25萬噸，大豆生產(chǎn)栽培長(zhǎng)期大量施用化肥給環(huán)境帶來的污染非常嚴(yán)重。推廣大豆根瘤菌劑采取生物固氮替代部分氮素化肥，可以減少12萬噸的尿素用量。
黑龍江省土肥管理站站長(zhǎng)胡瑞軒告訴記者，今年黑龍江省計(jì)劃推廣大豆根瘤菌劑500萬畝，占大豆播種總面積的8%。今后將逐步加大大豆根瘤菌劑推廣應(yīng)用力度，力爭(zhēng)在5年內(nèi)大豆根瘤菌劑接種面積達(dá)到50%以上。
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