基本介紹
基本概況,技術套用,相關研究,套用前景,
基本概況
大豆根瘤菌是一種活的微生物製劑根瘤內的根瘤菌與豆科植物互利共生：豆科植物通過光合作用製造的有機物，一部分供給根瘤菌；根瘤菌通過生物固氮製造的氨，則供給豆科植物。
技術套用
大豆生產中使用根瘤菌是一項成熟的、廣泛使用的技術，能夠大幅度地提高大豆生長期中的自身固氮能力，供給充足的氮素，供大豆生產所需。大豆根瘤菌有液體、固體兩種劑型。固體型根瘤菌採用拌種或土施方式套用。液體型根瘤菌採用浸種方式使用。也可以在種子包衣時加入大豆根瘤菌劑，但是要注意包衣劑和根瘤菌劑之間應相互匹配，不能因種衣劑藥效抑制根瘤菌的活性。
大豆根瘤
大豆根瘤一、增產增效情況
根據大田示範結果，大豆套用根瘤菌，可以使大豆產量提高10%以上，同時大豆的蛋白質含量提高2%、粗脂肪含量提高1～2%，每畝淨收入增加40～50元。
二、技術要點
1、選擇合適的大豆根瘤菌品種採集大豆生產區的主要土壤類型，進行土壤、根瘤菌匹配試驗，篩選活性強、效果好、適應當地土壤和氣候的大豆根瘤菌品種。
2、採用適宜的施用方法根據大豆根瘤菌的劑型，固體菌劑採用拌種或造粒後隨大豆種子、肥料穴施；液體菌劑採用浸種方式使用。也可以在種子包衣時加入大豆根瘤菌菌劑，但要注意包衣劑和根瘤菌劑之間應相互匹配，不能因種衣劑藥效抑制根瘤菌的活性。
大豆根瘤菌是一種活的微生物製劑，在儲藏、運輸、使用過程中，要避免溫度過高或者過低；同時不能與殺菌劑類農藥混用。
三、適宜區域和範圍
在我國的黑龍江、吉林、遼寧、內蒙古以及黃淮海的大豆主產區，均可廣泛使用大豆根瘤菌。2002～2004年，在遼寧、吉林、黑龍江和內蒙古的大豆生產區示範推廣800萬畝，取得很好效果，套用前景廣闊。
相關研究
促進結瘤效率的相關研究
通過在大豆根瘤菌Sinorhizobium fredii HN01中引入額外組成型表達的肺炎克氏桿菌（Klebsiella pneumoniae）nifA，研究固氮正調節基因nifA對共生結瘤過程的影響。研究結果發現，引入Kp nifA可提高大豆根瘤菌的結瘤活力及競爭結瘤能力。同時初步試驗結果證實，帶額外nifA的大豆根瘤菌比野生型大豆根瘤菌具有更高的結瘤因子活性。推測nifA對結瘤過程的促進作用，可能作用於根瘤菌的結瘤因子合成階段。由於結瘤因子是誘導宿主形成根瘤的主要信號分子，而結瘤過程具有自我調節作用，植株一旦結瘤，就會抑制進一步結瘤，因此引入固氮正調節基因nifA能提高結瘤效率。
套用前景
大豆根瘤菌劑套用前景
推廣根瘤菌固氮意義
“擴大豆科植物—根瘤菌共生體系，是我國減少化學氮肥用量的最有效途徑”。中國農業大學陳文新院士的報告，讓與會者為之一振。陳文新院士30年來她致力於大豆根瘤菌研究和推廣，曾不止一次地向中央提出加強這方面研究和推廣的建議。
建國初期，在回國的幾位農業微生物學前輩的組織帶領下，在我國較廣泛地進行了大豆、花生、紫雲英根瘤菌接種實驗，效果很好，尤其紫雲英接種效果極佳，根瘤菌接種事業有一段興盛時期。但是隨著化肥的大量施用，生物固氮技術逐漸淡出不再受重視。
據有關方面統計，我國年消耗氮肥占世界的30%。以2004年統計數據為例，我國生產氮肥3300萬噸，需消耗1億多噸標準煤，而氮肥的利用率僅為10%~30%；按2002年用肥量和種植面積計，我國平均施用氮肥量為美國的2.88倍、巴西的5.79倍、澳大利亞的8.85倍。且不說過量施用化學氮肥的危害，僅從節約能源的角度出發，也應該大力提倡生物固氮技術。
中國農科院葛誠研究員大聲疾呼：我們的石油總有用完的一天，到那時候我們到哪去找氮肥呢？眾所周知，氮肥是高能耗產品，減少化學氮肥的投入，對於緩解我國的能源緊張有重大意義。豆科生物固氮，是全世界都公認的有效技術，豆科植物—根瘤菌有固氮的功能，世界上凡是種植大豆的國家，無一不採用這項技術。為什麼我們不大力推廣呢？
根瘤菌劑“一公里”的推廣
大豆根瘤菌推廣中，由產品到土壤的這一過程，稱之為根瘤菌推廣的“一公里”問題。“試驗示範是基礎，宣傳培訓是重要手段，政策支持是關鍵，‘傻瓜化’集成才能真正技術到位”，這是黑龍江農墾的成功經驗。所謂“傻瓜化”集成，是指墾區總結的一套方便簡單的施肥模式———大豆根瘤菌+磷酸二銨+鉀肥”的模式。
令人振奮的是，自2003年起到2007年，黑龍江墾區總計推廣套用大豆根瘤菌面積820萬畝，總計減少尿素投入近4萬噸，生物固氮的觀念已日益為墾區廣大職工所接受。一是增產增效明顯，是大豆振興計畫的一項推動性措施；二是在當前化肥價格飛漲的情況下，節本的效果是可觀的。現需要解決的技術問題，一是延長在包裝中的根瘤菌的存活時間或者說保質期；二是開放條件下，比如拌種後、播種前，延長根瘤菌存活時間和提高存活的數量。
大豆在種植業結構中的重要位置是不可取代的，在美國大豆的種植面積約占耕地面積的30%~40%，而我國尤其是在東北地區，大豆具有非常重要的地位。近年來大豆價格的攀升，提高了農民種植的積極性；而化肥價格的飛漲，給根瘤菌推廣提供了非常好的機遇。
農業部農業技術推廣服務中心土壤肥料技術處處長高祥照說，近年來我國南方綠肥、北方大豆種植面積在減少，現在提出大面積普及此項技術是絕好時機。一方面直接減少化學氮肥的投入，緩解我國能源壓力；同時也為大豆產業的振興推波助瀾，提供技術支撐。
據統計，全球每年生物固氮約2億噸，豆科固氮占65%~80%，給共生植物提供所需氮50%~100%。陳院士多年研究表明，豆科植物與禾本科植物間作效應明顯。禾本科為豆科解決了氮阻遏的障礙，不僅增加固氮量，促進豆、禾雙高產，還可減少病蟲危害；如果從輪作過程觀察，前茬豆科作物為後作提供了非常可觀的氮肥，生物固氮的貢獻更大。
根瘤菌劑研究的產業化
陳院士認為，當前迫切需加強豆科育種及根瘤菌套用基礎研究，如優選的豆科植物品種與高效根瘤菌匹配；突破根瘤菌劑能較長期保存的瓶頸；根瘤菌劑使用的最有效技術及相應機具改革等。她認為，目前我國已為中國豆科作物接種根瘤菌準備了充足的種質資源和新的認識，大豆生物固氮的大面積推廣指日可待。建議在西部退耕還林還草事業中多種豆科植物接種根瘤菌；在廣大農區，建立豆科植物———根瘤菌與禾本科及其它經濟作物間套輪作體系，充分發揮生物固氮作用，將化學氮肥用量降至最低限。
