我省苜蓿微生物菌剂研发取得重大突破

新甘肃客户端讯(新甘肃·甘肃农民报记者 郭胜军 通讯员 李建宏)日前,甘肃农业大学草业学院传来喜讯:该学院姚拓教授团队首次在国内成功研制出具有固氮、溶磷、促生、抑病的苜蓿根际复合接种剂,已被国家林草局列为“2020年重点推广林草科技成果100项”和2022年国家牧草产业体系助力科技特派团帮扶区县牧草产业发展“科技清单”的“牧草产业投入品 ”,该项自主知识产权的科研成果,已在甘肃、宁夏、青海、四川、北京、山西、陕西等地广泛应用。此举标志着我省在苜蓿微生物菌剂研发方面取得重大突破,为解决当前国内苜蓿生产中接种剂品种单一、促生效应较低的实际问题提供了新途径,也为保持化肥零增长,推动现代农业绿色发展开辟了新思路。

姚拓教授(中)和他的科研团队在科研基地察看实验区的苜蓿长势。新甘肃·甘肃农民报通讯员 李建宏 摄

苜蓿集饲用、食用和药用等多种功能于一体,是世界上栽培面积最广、最主要的饲草作物之一,被誉为“牧草之王”。长期以来,我省一直是国内优质苜蓿的生产基地,苜蓿留床面积达到了1500万亩,其中我省的河西走廊经产业结构调整赋能,成了全省最重要的苜蓿产业基地,商品苜蓿种植面积占到全国的60%以上。在苜蓿产业的接力发展中,金昌市领先接棒,一举拿下全国优质牧草生产示范区、西北地区最大的牧草交易中心两块耀眼招牌,被业界贴上了“中国苜蓿看甘肃,甘肃苜蓿看河西”的标签。苜蓿已成为甘肃名副其实的朝阳产业、乡村振兴产业、富民增收的“金钱草”。

绿色发展是现代农业发展的内在要求,是生态文明建设的重要组成部分。有权威资料统计显示,目前全世界种植苜蓿约3330万公顷,其中,美国1000万公顷,我国以200万公顷居世界第五位,现已形成苜蓿草种生产、加工、贮藏及销售的完整生产经营体系。囿于国内苜蓿生产者的传统认知,我国苜蓿产业的发展遇到瓶颈。普遍的苜蓿种植者认为,苜蓿本身具有结瘤固氮增肥土壤功能,生产中需肥量少,甚至根本就不用施肥,造成管理粗放,单位面积商品产出率低,成了阻滞苜蓿产业提质增效的障碍。

姚拓教授主持的科研转化成果。新甘肃·甘肃农民报记者 郭胜军 摄

有研究表明,苜蓿对磷素、氮素的需求量较大,且并不是所有的地块种植苜蓿都会自然结瘤,即便结瘤良好的苜蓿田也必须施肥,尤其是磷肥,它不仅是苜蓿生长的必需养分元素,也是优质苜蓿根瘤菌结瘤作用的必需元素。目前,我国的苜蓿生产中,磷肥年使用量一般为900公斤/公顷~1350公斤/公顷。在某些结瘤状况不好的地块,还要施入相当量的氮肥。这些肥料的投入不仅增加了种植成本,长期大量使用化肥也有悖于现代农业绿色发展的主旨,给土壤可持续利用带来不可逆转的破坏。

姚拓团队研发的牧草专用功能性菌肥。新甘肃·甘肃农民报记者 郭胜军 摄

当前,随着我国化肥零增长行动成效的持续巩固,测土施肥的技术得到广泛应用。已有研究发现,土壤中磷、钾等养分元素的含量其实很高,只是绝大多数植物无法将其直接吸收利用,苜蓿更是如此。破解激活植物吸收利用土壤中自身“无效态”养分转化为“有效态”养分的机制的研究,是近年来国内农业研究的热点。经我国农业领域长期的探索发现,土壤中的有益微生物,具有活化土壤中的养分、固定空气中的氮素、抵御土壤中的植物病原菌等作用,如何利用它们转化土壤中的“无效态”养分得到“有效态”的理想产品成为关键。

为了探索和利用土壤中的有益微生物资源,甘肃农业大学草业学院姚拓教授团队在国家牧草产业技术体系的资助下,遵循“源于自然,回归自然”的原则,采取室内测定与田间试验相结合的方法,从没有施用过化肥的田间,选择符合要求的苜蓿植株完整根系,摘取新鲜毛根及颗粒饱满的根瘤,在实验室中通过各种测试层层筛选,最终按照一定的比例,利用优良的根瘤菌、溶磷菌、生防菌(拮抗病原菌)和分泌植物生长素的菌株通过工业发酵,最终研发出具有“促生、防病、活土”且可供苜蓿生产使用的液体或固体复合接种剂,为苜蓿绿色环保生产提供肥料保障。

姚拓团队实验室研发的有机肥发酵剂。新甘肃·甘肃农民报记者 郭胜军 摄

经实践测试,该复合菌剂替代半量磷肥处理后,苜蓿的干草产量、粗蛋白(CP)、Ca、P和粗脂肪(EE)含量分别较对照增加10.6%、16.4%、14.1%、11.9%和4.2%,酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)含量分别下降了10.9%和7.7%。该产品在新建苜蓿草地或磷缺乏草地上使用效果尤为显著。

试验表明,该接种剂不但可以为苜蓿生长提供氮磷元素,调节和促进苜蓿生长、提升苜蓿品质,抑制苜蓿难以防治的根部病害,还可以通过分泌不同的酶来分解植物枯落物,继而活化土壤,增加有机质,提升土壤质量,防止土壤退化。

编辑:王甜
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