低碳农业离不开豆科植物根瘤菌
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