根瘤菌近年受到各方的關(guān)注，比如大豆根瘤菌對(duì)大豆減肥增效有重要的意義。生物固氮，通過(guò)微生物活動(dòng)獲得綠色氮源，減少化肥利用，保障國(guó)產(chǎn)大豆產(chǎn)量。坤禾生物依托自身強(qiáng)大技術(shù)儲(chǔ)備和菌種篩選純化能力，大豆根瘤菌于今年投入生產(chǎn)，助力大豆增產(chǎn)增效。大豆根瘤菌（Bradyrhizobium japonicum）為慢生根瘤菌科、大豆根瘤菌屬。大豆根瘤菌是一種活的微生物制劑根瘤內(nèi)的根瘤菌與豆科植物互利共生：豆科植物通過(guò)光合作用制造的有機(jī)物，一部分供給根瘤菌；根瘤菌通過(guò)生物固氮制造的氨，則供給豆科植物。
大豆根瘤菌是一類(lèi)能夠與豆科作物共生，通過(guò)固定大氣中的氮來(lái)滿(mǎn)足作物生長(zhǎng)所需氮素的微生物。大豆接種根瘤菌后，可減少一半以上的氮肥投入，有效緩解和改善大豆重迎茬及根腐病，同時(shí)具有改良土壤、提高地力的作用。

一、氮素的固定方式和形式
氮素的固定方式有生物固氮、閃電固氮、工業(yè)固氮，其中生物固氮是指有固氮酶的微生物在常溫常壓下將空氣中的氮?dú)膺€原成NH3的過(guò)程。生物固氮量約達(dá)工業(yè)固氮量的3倍，約占總固氮量的65～70％，在自然界氮循環(huán)中起重要的作用。其化學(xué)反應(yīng)式簡(jiǎn)寫(xiě)為:N2+8H++8e-+16ATP→2NH3+H2+16ADP+16Pi。
生物固氮有三種形式：自生固氮、聯(lián)合固氮、共生固氮。微生物在土壤中獨(dú)立生活，獨(dú)立進(jìn)行固氮的方式稱(chēng)自生固氮。微生物在植物體腔或根際生活，不形成特殊器官，但可為植物提供氮素的固氮過(guò)程叫聯(lián)合固氮（圖3）。微生物與植物互利共生形成根瘤，在根瘤中的固氮過(guò)程叫共生固氮。其中共生固氮效率最高、分布最廣，其固氮量占生物固氮的80％。
二、農(nóng)作物生長(zhǎng)的氮素來(lái)源
自然界中的氮絕大部分以單質(zhì)分子N?存在于大氣中，不能被植物直接吸收利用。工業(yè)生產(chǎn)氮肥就是將氮?dú)廪D(zhuǎn)化的方式之一，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)氮肥的需求逐年增加。1913年，Haber-Bosch發(fā)明了在高溫高壓催化N?轉(zhuǎn)化為NH?的化學(xué)方法來(lái)生產(chǎn)氮肥，世界各國(guó)大量投資生產(chǎn)工業(yè)氮肥，為達(dá)到預(yù)期的糧食產(chǎn)量，化肥消耗的年增長(zhǎng)率達(dá)0.7％-1.3％。特別是我國(guó)，化肥的生產(chǎn)量和使用量都居世界首位，使用量約是澳大利亞的8倍、美國(guó)的3倍。但是化肥過(guò)量使用帶來(lái)了一系列問(wèn)題，比如化肥利用率降低，僅35％或更低，造成環(huán)境污染，使土壤板結(jié)和肥力下降，給能源供給造成很大壓力等。
相比工業(yè)固氮，生物固氮不僅固氮量巨大，而且廉價(jià)、無(wú)污染、能減少化肥的用量和節(jié)約能源力等，是未來(lái)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)節(jié)本增效的有效手段，也是將來(lái)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要氮源之一。

大豆生產(chǎn)中使用根瘤菌是一項(xiàng)成熟的、廣泛使用的技術(shù)，能夠大幅度地提高大豆生長(zhǎng)期中的自身固氮能力，供給充足的氨素，供大豆生產(chǎn)所需。大豆根瘤菌有液體、固體兩種劑型。
大豆根瘤菌劑作用機(jī)理
大豆根瘤菌劑屬于無(wú)污染、無(wú)公害、低成本、肥沃土壤的環(huán)境友好型制劑，可增強(qiáng)作物抗病、抗逆性，顯著提高作物的品質(zhì)與產(chǎn)量。大豆應(yīng)用根瘤菌，可以使大豆產(chǎn)量提高10%以上，同時(shí)大豆的蛋白質(zhì)含量提高2%、粗脂肪含量提高1～2%。
1、制造和協(xié)助農(nóng)作物吸收營(yíng)養(yǎng)
根瘤菌在豆科植物根部結(jié)瘤并高效率的固定空氣中的氮素，供作物直接吸收利用；與此同時(shí)根瘤菌在繁殖過(guò)程中產(chǎn)生大量的植物生長(zhǎng)激素，可刺激和調(diào)節(jié)作物生長(zhǎng)，促便植株生長(zhǎng)健壯，并促進(jìn)作物對(duì)其它營(yíng)養(yǎng)的吸收利用，提高了土壤養(yǎng)分利用效率。
2、增強(qiáng)作物抗病和抗旱能力
根瘤菌由于在作物根部大量生長(zhǎng)繁殖，減少或抑制了病原微生物的繁殖機(jī)會(huì)，起到抗病原微生物的作用。根瘤菌還可誘導(dǎo)植物產(chǎn)生系統(tǒng)抗性，從而減輕作物發(fā)生病害的幾率。根瘤菌還可促使作物抗旱能力提高，可增強(qiáng)作物抗逆能力。
3、改良土壤及增進(jìn)土壤肥力
根瘤菌可以增加土壤中的氮元素來(lái)源，同時(shí)根瘤菌脫落、殘留及分泌到土壤中的氮，可增加土壤肥力從而改良土壤，生產(chǎn)上用豆科植物與其它作物間作、輪作，就是利用根瘤菌的固氮作用，并且減少了化學(xué)氮肥的施入，可有效降低土壤板結(jié)。
4、提高作物品質(zhì)及增產(chǎn)增收
生產(chǎn)實(shí)踐報(bào)告數(shù)據(jù)證明，在減少總氮肥50%,相當(dāng)于減少尿素70%的條件下，作物仍可增產(chǎn)5～25%。若每畝減少尿素70%,折合底肥尿素可減少4～6公斤，則每畝地可節(jié)省投資費(fèi)用8～12元，平均每畝約為10元；若每畝地增產(chǎn)5～25%,折合增加產(chǎn)量可為5.6～28公斤，平均每畝增產(chǎn)約為16.8公斤。

三、共生固氮在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
中國(guó)古代的勞動(dòng)人民很早就知道種植大豆可以提高土壤肥力，人們用豆科植物和其他非豆科植物輪作來(lái)提高農(nóng)作物產(chǎn)量、改良土壤環(huán)境。在100多年前人們就明確地利用根瘤菌接種豆科植物來(lái)提高產(chǎn)量，1886年H．Hellrigel發(fā)現(xiàn)和證明了根瘤菌具有共生固氮作用。波蘭學(xué)者Prazmoski于1889年率先用根瘤菌接種豆科植物，并獲得成功。
如今，世界各國(guó)積極進(jìn)行根瘤菌接種劑的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，對(duì)生物固氮分子機(jī)制的不斷認(rèn)識(shí)也加快了生產(chǎn)應(yīng)用研究。在當(dāng)今環(huán)境污染、資源短缺、生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重的形勢(shì)下，開(kāi)發(fā)根瘤菌這一綠色生態(tài)的生物氮肥，顯得更為重要。
目前國(guó)內(nèi)外根瘤菌菌劑產(chǎn)品主要集中在經(jīng)濟(jì)作物大豆和花生上，坤禾生物菌種庫(kù)里有多株不同來(lái)源的大豆和花生根瘤菌菌種（圖6、圖7），坤禾生物技術(shù)團(tuán)隊(duì)?wèi){借多年扎實(shí)的根瘤菌研發(fā)技術(shù)積累和沉淀，在菌株的篩選、功能驗(yàn)證、菌種的發(fā)酵和規(guī)模化生產(chǎn)、田間應(yīng)用方面具有規(guī)范成熟的配套體系和方案，適應(yīng)目前我國(guó)大豆和花生固氮根瘤菌的大面積推廣應(yīng)用的急迫形勢(shì)。

大豆根瘤菌使用技術(shù)要點(diǎn)
選擇合適的大豆根瘤菌品種采集大豆生產(chǎn)區(qū)的主要土壤類(lèi)型，進(jìn)行土壤、根瘤菌匹配試驗(yàn)，篩選活性強(qiáng)、效果好、適應(yīng)當(dāng)?shù)赝寥篮蜌夂虻拇蠖垢鼍贩N。采用適宜的施用方法根據(jù)大豆根瘤菌的劑型，固體菌劑采用拌種或造粒后隨大豆種子、肥料穴施；液體菌劑采用浸種方式使用。也可以在種子包衣時(shí)加入大豆根瘤菌菌
四、大豆根瘤菌劑使用方法
1、拌種時(shí)首先將小袋內(nèi)保護(hù)劑和塑料袋內(nèi)根瘤菌劑混合均勻后再拌種。
2、拌種及播種要求。如需進(jìn)行其它藥劑包衣時(shí)，宜在72小時(shí)后再進(jìn)行根瘤菌劑拌種，在播種前將根瘤菌液和種子攪拌均勻，15～20分鐘后即可播種。如遇陰雨天氣不能及時(shí)播種，應(yīng)在陰涼避光環(huán)境下存放，確保在3天內(nèi)種子及時(shí)播種，以免影響根瘤菌劑效果。
五、大豆根瘤菌劑注意事項(xiàng)
1、拌種過(guò)程直在室內(nèi)或陰涼處進(jìn)行，拌種時(shí)不能兌水。
2、拌過(guò)根瘤菌的種子要盡快播種，種子在田頭要防止陽(yáng)光直照。
3、本品應(yīng)存放在室內(nèi)陰涼處，保質(zhì)期12個(gè)月；開(kāi)袋后應(yīng)一次用完。
4、施肥應(yīng)避免用硝酸類(lèi)氨肥，因?yàn)橄跛犷?lèi)氮肥對(duì)根瘤菌抑制作用最強(qiáng)。最好減少50～70%尿素的使用量（氮肥過(guò)多抑制根瘤菌的作用效果）。同時(shí)注意包衣劑和根瘤菌劑之間應(yīng)相互匹配，不能因種衣劑藥效抑制根瘤菌的活性。
5、大豆根瘤菌是一種活的微生物制劑，在儲(chǔ)藏、運(yùn)輸、使用過(guò)程中，要避免溫度過(guò)高或者過(guò)低；同時(shí)不能與殺菌劑類(lèi)農(nóng)藥混用。

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