微生物固氮技術：為農作物提供「綠色氮肥」
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工業氮肥的施用滿足了農作物的高產需求，同時也帶來了土壤板結、水體富營養化等環境問題。利用好生物固氮這種大自然提供的綠色氮肥，可以降低對化學氮肥的依賴，減少給環境帶來的負面影響。近日，在「產學研合作簽約會暨農業微生態固氮技術應用研討會」上，產學研三方合作代表:農業農村部土壤微生物重點實驗室、安徽宿州農業科學院、安徽新熙盟生物科技有限公司簽約，共同促進新型高效固氮類微生態製劑提高作物產量關鍵技術研發及示範推廣，推動農業科技成果轉化。
中國農業大學生物學院微生物系陳三鳳教授介紹說，氮肥是實現農作物穩產和高產的重要保障，而給禾本科植物施用固氮微生物肥料是發展趨勢。目前固氮微生物肥料種類主要有兩種，一類是聯合固氮菌，主要應用於非豆科植物，如玉米、小麥、蔬菜等，定殖在植物根表面或進入植物體內，但不形成根瘤。主要包括:類多粘芽孢桿菌，巴西固氮螺菌等。巴西在甘蔗種植中幾乎不施氮肥，但甘蔗產量近10年保持高產，主要是利用甘蔗內的一種內生固氮菌提供氮素。阿根廷、美國在玉米等禾本科植物上開始接種固氮微生物菌劑。很多外國公司已投入到聯合固氮微生物肥料的開發和應用中。另一類是根瘤菌，也就是共生固氮菌，與豆科植物共生形成根瘤，如大豆根瘤菌、花生根瘤菌等。美國、巴西、阿根廷是全球主要大豆生產國，這些國家均以施用大豆根瘤菌劑為主要的植物氮素供給方式。
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中國農業大學陳文峰告訴記者，近年來，中國農業大學根瘤菌研究中心對根瘤菌的應用基礎和實踐研究有了很大進展，目前建立世界上最大的根瘤菌種質資源庫，明確了大豆根瘤菌的屬、種地理分佈規律，可針對不同生態區、不同大豆品種，選擇高效結瘤固氮的根瘤菌。目前，利用豐富的根瘤菌種質資源、成熟的根瘤菌篩選理論和技術，在各地等地進行多年田間試驗與示範推廣。
成立於2017年的新熙盟生物，針對鏈黴菌、畢赤酵母、生絲微菌、大豆根瘤菌等多種菌株建立了高密度發酵工業化體系，建有2200平方米的高階生物發酵研發平臺，在此平臺上，新熙盟的大豆根瘤菌發酵係數最高可達80億活菌/毫升，具備較強的各種土壤適應性和多種大豆品種的匹配固氮能力。新熙盟生物董事長介紹說，公司與中國農業大學合作的大豆複合根瘤菌固氮技術專案已在黃淮海地區成功開展千畝示範田的應用，將帶動百億以上規模的市場，經濟、社會和生態效益巨大。2020年，在宿州永鎮華成種業育繁基地的大豆複合根瘤菌接種應用測產中，施用根瘤菌和未施用根瘤菌相比，大豆增產13.92%;在墉橋大豆協會主持的第三方檢測當中，接種根瘤菌的大豆有機硒含量則實現了25%的顯著增幅。另外，公司進一步優化了大豆根瘤菌的復配及田間接種應用技術，採用大豆種子拌種和包衣的方式接種根瘤菌，或採用機械化液體噴施到播種溝內，以更好地與大豆種子及根系接觸，並有望解決微生物菌劑貨架期短、活菌儲存效果差的銷售「最後一公里」問題。在今年4月，新熙盟豐收旺複合根瘤菌製劑獲得了生產批號，成為安徽省獲批的首個根瘤菌菌劑。
宿州農業科學院李進步副院長表示，此次產學研合作構建了三方共贏的互利機制，依託宿州市農業科學院的推廣平臺和資源後盾，「新型高效固氮類微生態製劑提高作物產量關鍵技術研發及示範推廣」一定能夠發揮實際效能。
與會專家指出，此次簽約研討會為契機，聚焦農業微生態固氮領域，整合合作各方的優勢資源，將高校的固氮微生物及發酵生產技術實現工程化放大和產業化實際應用，用於宿州乃至皖北地區的大豆、玉米、小麥主要糧食作物的減肥、提質、增產和土壤長期改良，將推動建立多方共贏的黃淮海地區推廣的可複製商業模式，打造基於固氮微生態技術的綠色、環保、可持續發展的現代農業。