近日,中國農(nóng)業(yè)科學院啟動聯(lián)合攻關(guān)重大科研任務(wù)“高效固氮生物學基礎(chǔ)與農(nóng)業(yè)應(yīng)用”。高效生物固氮是一項世界性的科學難題,針對天然生物固氮體系的生理缺陷和我國固氮發(fā)展的瓶頸問題,由生物研究所牽頭組織實施了該項聯(lián)合攻關(guān)重大科研任務(wù),主要目標是闡明高效固氮生物學基礎(chǔ)科學問題,創(chuàng)建高效人工固氮體系并示范應(yīng)用,為促進農(nóng)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐。
氮素是促進作物增產(chǎn)的最關(guān)鍵因素之一。據(jù)統(tǒng)計,全球每年施用氮肥超過1.2億噸,其中我國氮肥用量占全球氮肥總產(chǎn)量的35%。中國是世界最大的氮肥生產(chǎn)和使用國,但是氮肥利用率只有35%。由于氮肥的過度使用而利用率又很低,不僅增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,更導(dǎo)致土壤酸化、水體富營養(yǎng)化等環(huán)境問題。
不合理的氮肥施用帶來了嚴重的土壤退化、環(huán)境污染和食品安全等問題,已成為我國保障糧食安全和生態(tài)安全、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重大障礙,利用生物固氮替代化學氮肥是針對我國農(nóng)業(yè)重大需求亟待攻關(guān)突破的科研難題。項目牽頭人生物所林敏研究員介紹說,生物固氮研究有上百年的歷史,迄今為止未能在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。生物固氮技術(shù)研發(fā)一直處于發(fā)展瓶頸期,而合成生物學為其農(nóng)業(yè)應(yīng)用提供了革命性的解決途徑。項目科研攻關(guān)目標是:在重大理論創(chuàng)新方面,實現(xiàn)聯(lián)合固氮、結(jié)瘤固氮和自主固氮等熱點領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論突破;在關(guān)鍵技術(shù)方面,加強上中下游聯(lián)合攻關(guān)和技術(shù)集成創(chuàng)新,突破混合菌株高密度發(fā)酵、固氮菌微膠囊、種子包衣等技術(shù)瓶頸;在生產(chǎn)應(yīng)用示范方面,研制新一代生物固氮產(chǎn)品,開展田間示范應(yīng)用,為農(nóng)業(yè)微生物產(chǎn)業(yè)和綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展提供重要技術(shù)支撐。
本報記者 李麗穎