在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“綠色生物炭基-微生物復(fù)合肥創(chuàng)制與產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目年度進(jìn)展總結(jié)會(huì)上，各課題組的專家老師進(jìn)行了子課題匯報(bào)和討論。
中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心段桂蘭研究員、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心張麗梅研究員、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)商建英教授、佛山大學(xué)王海龍教授、浙江大學(xué)羅煜副教授等人參與了課題一與課題二的討論。與會(huì)專家分別從多功能菌的開發(fā)與擴(kuò)繁及高適配性生物炭材料研發(fā)與微生物負(fù)載兩大方面匯報(bào)了各自的研究進(jìn)展。
▲課題一與課題二匯報(bào)討論
這兩個(gè)課題涉及“綠色生物炭基-微生物復(fù)合肥”前端研發(fā)工作，課題一的任務(wù)是篩選出功能優(yōu)良的有益微生物菌株后進(jìn)行組合，再與課題二研發(fā)出的高適配性生物炭材料科學(xué)高效結(jié)合，讓高適配性的生物炭更好的負(fù)載優(yōu)質(zhì)功能菌，實(shí)現(xiàn)微生物和生物炭的協(xié)同增效。
針對(duì)項(xiàng)目以及課題目前的一些進(jìn)展和規(guī)劃，我們對(duì)與會(huì)專家進(jìn)行了采訪。
▲張麗梅（中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員）
問題：張老師，您作為土壤微生物方面的專家，請(qǐng)您談?wù)勀壳拔覀冋n題篩選到了哪些有益的微生物菌種或者菌群，分別具有哪些優(yōu)勢(shì)功能？
在項(xiàng)目啟動(dòng)之前，整個(gè)課題擁有1,000余株功能菌的菌庫。項(xiàng)目啟動(dòng)以后，我們又做了大量的工作。一是原有菌株的功能篩選，另外也分離到一些新的菌株。
目前有兩種篩選方式。一種是基于分子生物學(xué)的分析，先去認(rèn)識(shí)菌群。比如在一個(gè)土壤體系或者植物體系里面最核心的菌群是哪些，通過測(cè)序的辦法挖出來，再去對(duì)應(yīng)分菌，驗(yàn)證它的功能。另一種方式是基于我們已有的功能菌，逐個(gè)進(jìn)行功能篩選，選出有用的菌篩進(jìn)行組合。
目前已經(jīng)篩選到各類功能菌群有: 第一類，固氮菌，如慢生根瘤菌、圓褐固氮菌等。第二類，抗病促生類菌，如枯草、貝萊斯芽孢桿菌、木霉菌等。第三類，菌根真菌，這類菌課題組有很好的基礎(chǔ)。目前又分離了一些新菌株，未來準(zhǔn)備做合成菌群，再嘗試和固氮菌、解磷菌等細(xì)菌進(jìn)行復(fù)合菌群的構(gòu)建。第四類，針對(duì)秸稈快速腐熟降解，坤禾生物目前已經(jīng)有成熟的產(chǎn)品，我們?cè)谡n題里又做了深入的擴(kuò)展。選出效果好的促腐菌及其他類型細(xì)菌，再加上促生的芽孢菌，能增強(qiáng)秸稈促腐的功能。
另外，在植物葉面菌方面，我們也做了很多分子生物學(xué)的工作。葉面菌組成特征和土壤非常不一樣，而且葉面菌在葉片、葉片內(nèi)部或者莖部等部分都存在，我們前期分離獲得了大量菌株，通過宏基因組的分析，發(fā)現(xiàn)它有很多功能，它參與養(yǎng)分循環(huán)，在植物的抗病性等方面功能顯著。后續(xù)我們會(huì)篩選功能最優(yōu)的菌株轉(zhuǎn)化應(yīng)用到微生物菌劑產(chǎn)品中。
▲段桂蘭（中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員）
問題：段老師您好，您作為土壤環(huán)境的科學(xué)家，請(qǐng)您從項(xiàng)目研發(fā)技術(shù)和成果的科學(xué)性和先進(jìn)性方面做下介紹。
微生物肥料是國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)，也是化肥減量增效的重要產(chǎn)品支撐。但是目前微生物肥料研究還存在一些瓶頸，包括保質(zhì)期短、功能單一、成本高等。生物炭具有多孔性，它可以為微生物提供?；钤鲂У妮d體，但是生物碳也存在一些應(yīng)用瓶頸，包括pH比較高，生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜等。
我們的項(xiàng)目目標(biāo)是要開發(fā)一類先進(jìn)的多功能的生物炭基微生物復(fù)合肥料，提升微生物肥料的功能；利用生物炭孔隙豐富、吸附性強(qiáng)、有導(dǎo)電性的特點(diǎn)，是微生物定殖-保活、化肥保肥增效的理想材料，通過有效技術(shù)手段將生物炭與菌科學(xué)結(jié)合，提升微生物在土壤中的定殖率、促進(jìn)微生物肥效的穩(wěn)定發(fā)揮、實(shí)現(xiàn)氮磷鉀肥及農(nóng)藥的減量增效。
運(yùn)用現(xiàn)代組學(xué)和高通量篩選等先進(jìn)技術(shù)，構(gòu)建高效穩(wěn)定的多功能的復(fù)合菌群，兼具高效固氮-解磷解鉀、秸稈促腐-防酸抑堿、活化土壤-培肥地力、防病促生-增產(chǎn)提質(zhì)，并為解決土壤酸化、鹽堿地改良、重茬病害連作障礙等難題，提供更高效的技術(shù)和產(chǎn)品。
所以生物炭基微生物復(fù)合肥是微生物肥料發(fā)展的一個(gè)突破口，也是未來可以實(shí)現(xiàn)面源污染控制、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的很有前景的一個(gè)方向。
▲湯佳（廣東省科學(xué)院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所副研究員）
問題：湯老師您好，請(qǐng)您講一講本項(xiàng)目產(chǎn)品主要計(jì)劃應(yīng)用在哪些作物、土壤，主要解決了什么問題？
我們項(xiàng)目研發(fā)的“生物炭基-微生物復(fù)合肥”，主要應(yīng)用在中國各大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域，包括東北的退化黑土、南方的酸化紅壤、華北平原的旱地、西北的鹽堿地以及各類連作障礙地。對(duì)應(yīng)的代表作物有東北退化黑土的玉米和水稻、華北旱地小麥等大田作物、南方酸化紅壤的水稻、西北鹽堿地的玉米和棉花、以及不同區(qū)域連坐障礙地的瓜果菜等。
以上這些區(qū)域的土壤大多都是一些問題土壤，所以生物炭基-微生物復(fù)合肥用到這些土壤里面，我們希望不同的微生物肥復(fù)合肥能夠解決不同的問題。比如說南方酸化紅壤的調(diào)酸、或者設(shè)施菜地的生防、東北退化黑土阻控與提升土壤質(zhì)量……同時(shí)在解決土壤問題的基礎(chǔ)上去調(diào)控作物，提升作物的產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。當(dāng)然項(xiàng)目產(chǎn)品在常規(guī)土壤上施用起到提質(zhì)增效的作用，也是重要的應(yīng)用方向。
因?yàn)檫@個(gè)項(xiàng)目是在農(nóng)業(yè)面源污染的專項(xiàng)背景下提出來的，所以我們的項(xiàng)目產(chǎn)品未來應(yīng)用后能夠達(dá)到面源污染防控效果，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的改善和農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。
