中國(guó)工程院院士李培武：豆科作物減毒固氮取得突破進(jìn)展

 

　　花生大豆是重要的油料作物，也是重要的蛋白質(zhì)和飼料來(lái)源，兩者對(duì)保障食用油和飼料安全具有重要意義。在新冠疫情反復(fù)和國(guó)際環(huán)境不確定的背景下，未來(lái)我國(guó)大豆和油料穩(wěn)定供應(yīng)面臨較大風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)。擴(kuò)種大豆和油料是強(qiáng)化自給能力，穩(wěn)定我國(guó)食用油脂和飼料供給的重要舉措。

 

　　李培武院士介紹，花生和大豆同屬豆科植物，都有共生固氮的生物特性，可以通過(guò)根系根瘤將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氨，供植物生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)。“所以提高固氮效率，減少化肥使用一直以來(lái)都是研究熱點(diǎn)。”李培武指出，但兩者還有第二個(gè)生物學(xué)特性，是土壤中黃曲霉菌產(chǎn)毒的源頭。

　　大豆、花生如何減少大田帶菌，阻控黃曲霉毒素污染以及如何提高共生固氮效率，減少化肥使用的猜想便應(yīng)運(yùn)而生。“如果把黃曲霉毒素源頭和結(jié)瘤固氮大田耦合，那么對(duì)保障糧食安全、綠色生產(chǎn)、減肥減藥及‘碳達(dá)峰’‘碳中和’具有重要意義。”

 

　　據(jù)悉，李培武團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在豆科作物減毒固氮耦合上取得突破進(jìn)展，發(fā)明了減毒固氮耦合菌肥，建立了耦合菌肥生產(chǎn)線以及耦合菌肥與底肥混施技術(shù)。通過(guò)該菌肥，花生側(cè)根上可以至多結(jié)800-1000個(gè)根瘤發(fā)現(xiàn)了花生超級(jí)結(jié)瘤固氮現(xiàn)象，而且還能夠提高瘤重、固氮活性，對(duì)減毒效果同樣明顯。

 

　　此外，該菌肥在其他豆科植物例如大豆、苜蓿、紫云英等取得顯著效果。李培武指出，生產(chǎn)1kg氮肥平均大約需要消耗10kg二氧化碳，對(duì)減碳、節(jié)本都具有重要意義。

 

　　中國(guó)工程院院士康紹忠：提升糧食產(chǎn)能須走農(nóng)業(yè)節(jié)水化道路

 

　　灌溉農(nóng)業(yè)是我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主力軍和保障國(guó)家糧食安全的基石�？到B忠介紹，全球耕地中20%的灌概地生產(chǎn)了40%的農(nóng)產(chǎn)品，灌概地的產(chǎn)量大約是其他耕地的2.5倍。

 

　　藏糧于水，夯實(shí)國(guó)家食物安全的農(nóng)業(yè)用水保障�？到B忠表示，首先要確立農(nóng)業(yè)用水安全紅線，為國(guó)家糧食安全提供用水保障；加快建設(shè)國(guó)家農(nóng)業(yè)水利網(wǎng)，提高食物安全供水保證率；充分挖掘南水北調(diào)工程給糧食生產(chǎn)供水的潛力，提高國(guó)家食物安全用水保障能力；積極推進(jìn)國(guó)家農(nóng)業(yè)用水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，為高水效農(nóng)業(yè)“三條紅線”控制提供保障。“通過(guò)農(nóng)業(yè)高效用水核心關(guān)鍵技術(shù)與重大關(guān)鍵產(chǎn)

 

　　品和綠色高效用水的突破，能夠大幅度提高灌溉水利用率和水生產(chǎn)效率。”康紹忠指出，此外還可以通過(guò)區(qū)域水土資源的優(yōu)化配置和作物種植結(jié)構(gòu)、種植制度調(diào)整，合理布局農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，更好挖掘水資源效率和效益提升潛力，緩解我國(guó)“北糧南運(yùn)”與“南水北調(diào)”的水、糧逆流格局。

 

　　中國(guó)工程院院士張福鎖：中國(guó)綠色智能肥料時(shí)代以來(lái)

 

　　化肥是工業(yè)革命最偉大的發(fā)明，也是糧食安全、營(yíng)養(yǎng)健康、資源生態(tài)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。沒(méi)有化肥就無(wú)法在現(xiàn)有的耕地面積上養(yǎng)活70億人口。我國(guó)2035年要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，必須要有化肥支撐。但同時(shí)化肥產(chǎn)業(yè)也是能源、資源代價(jià)比較高的產(chǎn)業(yè)。

 

　　張福鎖院士指出，當(dāng)前化肥產(chǎn)業(yè)遠(yuǎn)跟不上時(shí)代步伐，特別是對(duì)于農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的需求，仍然停留化工生產(chǎn)領(lǐng)域，沒(méi)有將工業(yè)生產(chǎn)鏈和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)鏈聯(lián)系在一起。化肥高消耗、高排放的生產(chǎn)方式也與我國(guó)碳中和碳達(dá)峰的生態(tài)文明建設(shè)整體布局相違背，化肥產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型迫在眉睫。開啟綠色智能肥料新時(shí)代，可以實(shí)現(xiàn)化肥產(chǎn)業(yè)當(dāng)前矛盾，實(shí)現(xiàn)工農(nóng)融合、零排零廢、智能綠色以及實(shí)現(xiàn)化肥精準(zhǔn)管理與施用的目標(biāo)。

 

　　何為綠色智能肥料？張福鎖介紹，其有五大內(nèi)涵，對(duì)作物來(lái)說(shuō)可以實(shí)現(xiàn)生物感知，根肥互饋；對(duì)土壤來(lái)說(shuō)，可以做到環(huán)境應(yīng)答，精準(zhǔn)釋放；對(duì)時(shí)空來(lái)說(shuō)，能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)匹配，供需協(xié)同；對(duì)綠色來(lái)說(shuō)，能滿足低耗低排，全量利用；最后對(duì)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)精準(zhǔn)配伍，工業(yè)實(shí)現(xiàn)。

　　中國(guó)工程院院士沈其榮：降低堆肥ph防止氨揮發(fā)有兩種途徑

 

　　有機(jī)肥和化肥互幫互助，促進(jìn)作物正常生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)真正的可持續(xù)發(fā)展，二者缺一不可。沈其榮院士指出，大量化肥，尤其是過(guò)量氮肥施用后導(dǎo)致土壤酸化，土壤pH失衡，對(duì)于這個(gè)問(wèn)題只能通過(guò)調(diào)控土壤微生物區(qū)系來(lái)活化土壤。

 

　　“施用有機(jī)肥可以改善土壤，那農(nóng)民為什么還不肯用有機(jī)肥？主要是因?yàn)樵霎a(chǎn)效果不明顯。”沈其榮指出，堆漚有機(jī)肥最大的問(wèn)題就是氨揮發(fā)，有機(jī)肥本身含氮量就不高，而在堆肥過(guò)程中還要損失一半以上，最終只剩下大約1.5%的氮，而且其中大部分的無(wú)機(jī)氮都流失掉，只剩下一些需要微生物催化才能被作物吸收利用的有機(jī)氮。

 

　　當(dāng)季沒(méi)有效果，農(nóng)民自然不會(huì)用有機(jī)肥。“氨揮發(fā)十分嚴(yán)重，為什么？因?yàn)槎逊蔬^(guò)程是個(gè)pH升高的過(guò)程，不管是羊糞、雞糞、豬糞還是牛糞，最后堆肥的pH都在7.5以上，所以氨就會(huì)揮發(fā)。而如何把pH降下來(lái)，正是我們?cè)谧龅摹?rdquo;沈其榮表示。

 

　　他介紹，目前研究通過(guò)兩種方法來(lái)降堆肥pH值。其一，發(fā)明了利用廢棄蛋白酸解液調(diào)控堆肥pH的技術(shù)工藝，酸解液噴到堆肥上以調(diào)解pH，可以始終讓pH保持在7左右，不僅保住了氨、保住了氮，也增加了其中氨基酸的含量。

 

　　其二，將腐熟的堆肥用酸將pH調(diào)至7以下，然后通過(guò)添加芽孢桿菌和木霉真菌后，可以長(zhǎng)時(shí)間控制堆肥pH在7左右，保證產(chǎn)品效力。