豆科植物共生固氮是自然界中最強的生物固氮體系,。大豆從根瘤菌劑中得到氮素營養(yǎng)可占總氮素營養(yǎng)的30%~60%。其原理是從某種豆科作物根系提取根瘤菌,，制成與該作物對應的根瘤菌劑,，在作物播種前用它拌種，可有效地與這種作物共生固氮,，將空氣中的游離氮轉化為氨態(tài)氮,，從而不施或大量減少化學氮肥的用量，還可培肥地力,、減少對環(huán)境的污染,。
據專家介紹，自然界中的化合態(tài)氮來源于三類形式：生物固氮占65％~70％(環(huán)保,、可持續(xù)),，工業(yè)合成氮占20％~25％(是各種化學氮肥的氮素來源方式，消耗大量石油和煤炭等不可再生能源),，還有5％～10％的雷電,、汽車尾氣氮；據聯合國糧農組織統(tǒng)計,，全球每年生物固氮約2億噸,，豆科根瘤共生固氮占65％～80％，給共生豆科植物提供所需氮50％~100％,，其地下部分含氮占植株總氮的30％~35％,，殘體分解后可有效提高土壤肥力。
豆科根瘤菌生物固氮技術是世界主要大豆生產國的成功經驗,，在美國,、意大利、澳大利亞,、加拿大,、阿根廷、巴西等大豆生產大國早已成功應用,。據了解,，這些國家大豆單產都超過我國，他們不用氮肥，只用根瘤菌劑和適量磷鉀等礦物質肥料,。以上國家根瘤菌劑接種面積占大豆種植面積的30%~65%以上,，有的達到100%。
有資料顯示,，1997年美國豆科植物根瘤菌生物固定的氮素已達620萬噸,，占美國當年1130萬噸消耗氮肥的55%以上，隨著豆科種植業(yè)的發(fā)展,，至2002年美國化學氮肥消耗量已降至1087萬噸左右,。1990年，澳大利亞年消耗化學氮肥44萬噸,，而豆科植物根瘤菌固定的氮素卻有140萬噸,，是化學氮肥使用量的3倍以上。巴西種植大豆全部不用氮肥,，只接種根瘤菌劑,，大豆產量僅次于阿根廷，為世界第二,，每年僅節(jié)約的氮肥價值就達25億美元之多,。為此，巴西已計劃長期將生物固氮作為植物的氮源,，并制定了豆科作物改良牧場的計劃,。這些發(fā)達國家近10年來化學氮肥的消耗量均逐年降低,，有力地證明發(fā)展豆科植物的種植,，接種匹配的高效根瘤菌完全可以減少化學氮肥用量和保持作物產量。
我國每年大豆種植面積約800萬公頃,，但過分依賴化肥,，抑止了豆科植物———根瘤菌共生固氮作用，單產僅1500千克/公頃,，與國際上只用根瘤菌劑的11個國家（最高達4500千克/公頃）的單產相比排第八位,。特別是相比大豆生產大國30%~65%以上的根瘤菌接種面積，我國不足3%,。
據統(tǒng)計,，我國化肥用量是世界平均用量的3.75倍，而且我國不同地區(qū)的化肥施用量嚴重不均,。同時,，我國氮肥利用率低下，大部分氮肥揮發(fā)至空氣中和流入江河湖海,，造成自然界生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性降低,，農作物病蟲害加重，土壤結構受破壞，肥力降低,。
隨著我國人口的日益增加,，人民生活水平的不斷提高，對農產品的數量和質量要求更高,，除合理施用化肥以及無機,、有機肥配合施用外，一個更重要的途徑是充分發(fā)揮豆科作物———根瘤菌共生固氮作用,。因此,，有關專家認為，我國發(fā)展生物固氮產業(yè)勢在必行,。振興我國大豆產業(yè),，需要大力推廣農業(yè)生物技術———大豆根瘤菌劑接種。利用大豆接種高效根瘤菌,，可為國家節(jié)約大量氮肥,，既減少能源消耗、保護環(huán)境,，又能提高農民收入,、確保糧食安全，還能提高土壤肥力,，保障農業(yè)可持續(xù)發(fā)展,。（生物谷Bioon.com）
