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六不用生态农田里多出来的氮是那里来的?

已有 1022 次阅读 2020-10-4 09:22 |个人分类:生态科普|系统分类:科普集锦| 生态农业, 固氮菌, 氮循环

六不用生态农田里多出来的氮是那里来的?

蒋高明

 

国科大博士研究生岑宇同学试验植物源有机肥在维持产量中的作用。其实验要求不能用农药、化肥、除草剂、地膜、激素与转基因种子(即六不用)。经过实验和计算,她发现投入到农田中的豆粕的纯氮,经过种植小麦、玉米两茬作物后会增加,即使籽粒带走后依然约高出投入的纯氮10/亩左右。这净增加的氮,是扣除籽籽带走的氮,秸秆、根系、乃至杂草中的氮都还到田里后计算得出的。类似的现象在菜籽饼和牛粪实验中都有发现。从理论上讲,有机肥是缓施肥,不可能讲当年的有机氮都动员起来使用,即使全部使用了,多余的氮也无法用常识解释。我们也考虑过干湿沉降,但这个量较少,不能贡献那么多氮。笔者怀疑微生物起了作用,虽然测定发现有益微生物包括固氮菌是增加的,但依然没有找到直接证据。

 

最近,有朋友发来中国农业科学院土壤肥料研究所粱鸣早研究员的学术报告,读后笔者更坚定了我的信念——即微生物发挥了关键作用,且这些微生物自然界中就有。

 

在长期的化学农业模式下,这些微生物的作用被压制(幸亏没有灭绝),有机农业将它们解放出来,为人类服务。

 

据梁鸣早研究员介绍:20127月山西临汾的王天喜他常年做有益微生物菌试验地发现几株玉米长势良好,随后挖去玉米根部的土样带回菌种进行分离,在无氮培养基的平板上长出了菌落。该菌落送中国农科院土壤肥料所,鉴定为地衣芽孢杆菌。其菌落形态与常规认知的地衣芽孢杆菌不同——固氮酶活性极高;接到土壤中一段时间再测定,固氮酶活性依然高。分析菌剂中“地衣芽孢杆菌”固氮酶活性(达到85.583nmol C2H4/h.mg 蛋白),统计分析极显著高于常用固氮菌“圆褐固氮菌”(ACCC11103)固氮酶活性(25.100nmol C2H4/h.mg 蛋白)。

 

土壤微生物是人类社会可持续发展不可替代的资源库,每克土壤中微生物的物种数量高达上百万种,而99%的微生物尚未被人类所认识。2015年和屠呦呦一起获诺贝尔奖的日本科学家大村智,是源于他成功获得一株高效链霉菌。获取土壤微生物纯菌株资源,是未来全球生态农业研究的重要趋势。

 

中国科学家已经成功获取了高固氮的地衣芽孢杆菌和高解钾的胶质芽孢杆菌,这对于生态农业的发展是有很大促进作用的。这从科学机理上,解释了有机农业产量并不低,且有机农业可将低产田提升为高产田。

 

我们不能低估了大自然的智慧。

 



 




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2 杨卫东 段含明

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