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陳文新:生物固氮可促進農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展

發(fā)表日期:2017-07-11來源:中國科學報放大 縮小

陳文新

  發(fā)展食用菌產(chǎn)業(yè)不僅可以致富,還能變廢棄物為資源和促進有機農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

  最近研究發(fā)現(xiàn),化學氮肥用量的增加是中國空氣中氨濃度穩(wěn)步上升的重要原因,特別是在霧霾最嚴重的華北平原。

  為盡快改變現(xiàn)狀,我們建議,一是將動植物遺留的廢棄物通過栽種食用菌等方式,將菌渣加適量化肥轉變成農(nóng)田肥料使用;二是充分發(fā)揮生物固氮作用。通過這兩項措施可大幅減少化學氮肥用量,既能培肥土壤,又能達到作物優(yōu)勢高產(chǎn),促進農(nóng)牧漁業(yè)持續(xù)發(fā)展和環(huán)境美好的目的。

  我國食用菌產(chǎn)業(yè)歷史悠久,且具備大力發(fā)展食用菌產(chǎn)業(yè)的優(yōu)良條件。生產(chǎn)食用菌的同時,產(chǎn)生了大量的菌渣。其粗蛋白含量高于10%,肥用指標達到或超過了人糞尿、豬糞和牛糞的含量,是優(yōu)質的有機肥。施用這種有機肥,農(nóng)作物中的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量將會降低,消費者可得到更安全的農(nóng)產(chǎn)品。

  食用菌是一個“一箭三雕”的產(chǎn)業(yè):收獲了食用菌產(chǎn)品本身;減少了動植物廢棄物對環(huán)境的污染;生產(chǎn)了大量的優(yōu)質有機肥。所以,發(fā)展食用菌產(chǎn)業(yè)不僅可以致富,還能變廢棄物為資源和促進有機農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

  每年全球生物固氮約為2億噸純氮,相當于當今全球工業(yè)氮肥的總量,其中與豆科植物共生的根瘤菌固定的氮占其中的60%~70%。這一共生體系固定的氮不僅滿足其宿主的需要,還可部分提供給附近的作物利用;而豆科植物根部含氮約占其總氮量的35%,可供后茬作物使用。

  此外,近年研究發(fā)現(xiàn),禾本科幫助豆科排除氮阻遏及其分泌物可促使豆科植物結瘤,實現(xiàn)互惠共高產(chǎn)。因此,豆科植物與其他植物間套輪作可以少施化肥,且優(yōu)質高產(chǎn)。中國農(nóng)業(yè)大學根瘤菌研究中心開展了一系列根瘤菌匹配篩選和大田接種實驗,均證明接種相匹配的高效根瘤菌不僅能夠替代化學氮肥,且提高了豆科作物產(chǎn)量和品質。

  我國南方的水稻田及冬閑地,可以種植豆科紫云英、苕子、田菁等肥田作物,或種植豌豆、蠶豆等經(jīng)濟豆類;北方旱田、果園、草原等區(qū)域可廣泛種植各種豆類作物或豆科牧草??傊鶕?jù)實際情況,均接種與豆科品種相匹配且適應種植土壤的根瘤菌,廣泛開展豆類與其他作物間套輪作,可大幅減少化學氮肥,實現(xiàn)我國生態(tài)農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。(記者王方、李晨整理)

  (陳文新,中國科學院院士)

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