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陈文新院士:生物固氮可促进农业持续发展
日期:2017-08-08 作者:未知 来源:中国科学报 点击:
     最近研究发现,化学氮肥用量的增加是中国空气中氨浓度稳步上升的重要原因,特别是在雾霾最严重的华北平原。
    为尽快改变现状,我们建议,一是将动植物遗留的废弃物通过栽种食用菌等方式,将菌渣加适量化肥转变成农田肥料使用;二是充分发挥生物固氮作用。通过这两项措施可大幅减少化学氮肥用量,既能培肥土壤,又能达到作物优势高产,促进农牧渔业持续发展和环境美好的目的。
我国食用菌产业历史悠久,且具备大力发展食用菌产业的优良条件。生产食用菌的同时,产生了大量的菌渣。其粗蛋白含量高于10%,肥用指标达到或超过了人粪尿、猪粪和牛粪的含量,是优质的有机肥。施用这种有机肥,农作物中的硝酸盐和亚硝酸盐含量将会降低,消费者可得到更安全的农产品。
    食用菌是一个“一箭三雕”的产业:收获了食用菌产品本身;减少了动植物废弃物对环境的污染;生产了大量的优质有机肥。所以,发展食用菌产业不仅可以致富,还能变废弃物为资源和促进有机农业的发展。
    每年全球生物固氮约为2亿吨纯氮,相当于当今全球工业氮肥的总量,其中与豆科植物共生的根瘤菌固定的氮占其中的60%~70%。这一共生体系固定的氮不仅满足其宿主的需要,还可部分提供给附近的作物利用;而豆科植物根部含氮约占其总氮量的35%,可供后茬作物使用。
    此外,近年研究发现,禾本科帮助豆科排除氮阻遏及其分泌物可促使豆科植物结瘤,实现互惠共高产。因此,豆科植物与其他植物间套轮作可以少施化肥,且优质高产。中国农业大学根瘤菌研究中心开展了一系列根瘤菌匹配筛选和大田接种实验,均证明接种相匹配的高效根瘤菌不仅能够替代化学氮肥,且提高了豆科作物产量和品质。
    我国南方的水稻田及冬闲地,可以种植豆科紫云英、苕子、田菁等肥田作物,或种植豌豆、蚕豆等经济豆类;北方旱田、果园、草原等区域可广泛种植各种豆类作物或豆科牧草。总之,根据实际情况,均接种与豆科品种相匹配且适应种植土壤的根瘤菌,广泛开展豆类与其他作物间套轮作,可大幅减少化学氮肥,实现我国生态农业的持续发展。
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