近日，全国农业技术推广服务中心发布了《关于开展根瘤菌示范推广工作的通知》，要求大豆产区重点推广此项技术，以减少化学氮肥的使用量，提高大豆产量和改善大豆品质。作为我国优质高油大豆主产区，黑龙江省对这一文件的发布最为敏感。推广应用新型大豆根瘤菌剂能否实现大豆稳产、增产、节支和可持续发展？根瘤菌剂作为一种土壤微生物菌肥能否替代传统化肥？该省将如何完成这一替代？这无疑引起了人们的关注。
世界各国早已应用
豆科植物共生固氮是自然界中最强的生物固氮体系。大豆从根瘤菌剂中得到的氮素营养可占其总氮素营养的30%～65%。在大豆播种前接种根瘤菌剂是国际公认的生物固氮技术，大豆根瘤菌剂也是增产机理明确、普及面最广的生物肥料之一。
豆科根瘤菌生物固氮技术是国家“十五”期间着力推广的星火计划项目之一。其原理是从某种作物根系提取根瘤菌种，制成与该种作物对应的根瘤菌剂，在作物播种前用它拌种，可有效地与这种作物共生固氮，将空气中游离氮转化为氨态氮，从而可以不施或大量减少化学氮肥的用量，减少污染。
豆科根瘤菌生物固氮技术在美国、意大利、澳大利亚、加拿大、阿根廷、巴西等大豆生产大国早已成功应用。这些国家大豆单产都超过我国，他们不用氮肥，只用根瘤菌剂（投资购买根瘤菌剂约2.55美元/公顷，但是获增大豆值405美元/公顷，产投比为1∶160）和适量磷钾等矿质肥。根瘤菌剂接种面积占种植面积的30%～60%以上，有的达到100%。
1997年，美国豆科植物根瘤菌固定的氮肥已达620万吨，占美国当年1130万吨消耗氮肥的55%以上。随着豆科种植业的发展，至2002年美国化学氮肥消耗量已降至1087万吨左右。
1990年，澳大利亚年消耗化学氮肥44万吨，而豆科植物根瘤菌固定的氮肥却有140万吨，是化学氮肥使用量的3倍以上。
巴西种大豆全部不施氮肥，只接种有效根瘤菌剂，大豆产量仅次于阿根廷，为世界第二，每年仅节约的氮肥价值就达25亿美元之多。为此，巴西已计划长期将生物固氮作为植物的氮源，并制定了豆科作物改良牧场的计划。
这些国家近10年来化学氮肥的消耗量均逐年降低，有力地证明发展豆科植物的种植，接种相匹配的高效根瘤菌完全可以减少化学氮肥用量和保持作物产量。
而我国种大豆施用氮肥，单产仅1500千克/公顷，与国际上只用根瘤菌剂的11个国家（最高达4500千克/公顷）的单产相比排第八位。特别是相比大豆生产大国30%～60%以上的根瘤菌剂接种面积，我国不足3%。
我国也已规模化生产
记者从黑龙江省土肥管理站了解到，我国从1958年就开始了根瘤菌剂的应用研究，但它一直没有从研究室走出来，应用于豆科作物的生产，让广大农民受益。根瘤菌剂应用几起几落，主要是根瘤菌剂的产业化、商品化问题。但现在这个问题已经解决。秦皇岛领先科技发展有限公司2001年在豆科根瘤菌剂生产上实现了工艺设备创新和工艺技术突破；2006年，该公司液体根瘤菌剂产业化工艺通过省级科技成果鉴定；2007年6月，由该公司承担的国家高技术产业化示范工程项目——年产2万吨豆科根瘤菌剂产业化示范工程项目在秦皇岛通过国家验收。该生产线达到药品GMP生产标准，设备水平达到国际先进水平，完成了我国首家根瘤菌剂的产业化基地建设。
领先公司市场部经理陈海云告诉记者，为了推广应用生物固氮技术，该公司在全国各地，尤其是在黑龙江、内蒙古、吉林、辽宁等4省区，与当地农业局及农技推广中心等部门大力合作，完成了根瘤菌剂应用的试验示范。结果表明，接种根瘤菌剂，大豆平均增产6%～10%，减少氮肥施用量50%～80%，每亩可增收 20～40元，如果全国30%的大豆种植面积接种根瘤菌剂，每年可增收至少8亿～15亿元。
黑龙江省土肥管理站站长胡瑞轩也告诉记者，去年9月由黑龙江省农委、科技处组织东北农业大学等5个单位的专家对大豆应用根瘤菌剂示范项目进行田间鉴评。结果表明，大豆应用根瘤菌剂拌种，株高增长4～12厘米，植株干重增加7～27克，单株根瘤数明显增加，产量增加9.3%～25.2%。平均每亩节本增效达 21～40元。
胡瑞轩还介绍说，新型的大豆根瘤菌剂，与传统的大豆根瘤菌肥有着很大的差别。一是采取了黑龙江省各地黑土菌种的配型与提纯复壮，菌种更适应当地的生存环境，固氮能力提高。二是新型大豆根瘤菌的剂型为液体，包装为瓶装，生产过程中不易被杂菌污染，并且含菌量大。三是采用了通气、不通水的半透膜瓶盖，延长了活菌的保存期。四是添加菌种缓冲保护剂，在大豆拌完种衣剂30分钟后即可拌菌种，受化肥种衣剂干扰变小。现代的交通、物流使菌剂的运输更方便快捷，缩短了菌剂出厂到拌种的时间，效果更佳。能源和化肥价格的上涨也给根瘤菌剂大面积推广创造了难得的机遇。
替代传统肥势在必行
据统计，我国化肥用量是世界平均用量的3.75倍，是发达国家的8.85倍。而且，我国不同地区的化肥施用量严重不均。用量最高的200个县，年均施氮量为522千克/公顷，花、果、蔬菜单季施化肥量每公顷甚至高达569～2000千克。
同时，我国氮肥利用率极为低下，一般仅10%～30%，绝大部分氮肥挥发至空气中和流入江河湖海，造成一系列的严重危害，如水体、空气、食物受污染，威胁人畜健康，自然界生物多样性和生态系统稳定性降低，农作物病虫害加重，土壤结构受破坏，肥力降低。如此大范围的面源污染，只可从源头控制来解决。除合理施用化肥以及无机、有机肥配合施用外，一个更重要的途径是充分发挥豆科作物——根瘤菌共生固氮作用。这是一个既不消耗矿质能源，又能减少化学氮肥用量并提高土壤肥力的有效途径。
我国每年大豆种植约800万公顷，但过分依赖化肥，抑制了豆科植物——根瘤菌共生固氮作用，造成严重浪费及不良后果。因此，早在2004年中国环境与发展国际合作委员会年会上，中外专家就曾表示，中国滥用化肥和农药造成的污染，尤其是氮肥污染，已经严重危害到人体健康和环境质量，中国过量施用化肥和农药已到极限。
据了解，黑龙江省作为我国大豆主产区种植面积已近6000万亩，每年大豆使用的尿素约为25万吨，大豆生产栽培长期大量施用化肥给环境带来的污染非常严重。推广大豆根瘤菌剂采取生物固氮替代部分氮素化肥，可以减少12万吨的尿素用量。
黑龙江省土肥管理站站长胡瑞轩告诉记者，今年黑龙江省计划推广大豆根瘤菌剂500万亩，占大豆播种总面积的8%。今后将逐步加大大豆根瘤菌剂推广应用力度，力争在5年内大豆根瘤菌剂接种面积达到50%以上。
