中国工程院外籍院士、德国国家工程院院士、欧洲科学院院士张友明：微生物智造助力农业减肥增效

8月19日，第五届现代农业发展论坛—肥料新质生产力大会在山东临沂举行。中国工程院外籍院士、德国国家工程院院士、欧洲科学院院士张友明表示，当前，农业生产面临严峻的环境与效率问题。传统化学肥料的使用导致土壤退化及环境污染，且作物对氮肥的吸收率仅为30%左右，造成资源浪费。为此，国家制定了《到2020年化肥使用量零增长行动方案》，旨在通过技术手段解决这一难题。我们的核心思路是利用微生物改造技术，通过共生机制为作物提供营养或植保服务，从而减少对外源化肥和农药的依赖。在这一背景下，通过对植物根际促生微生物进行定向改造，使其具备广谱原位固氮能力，已成为推动绿色农业发展的关键路径。

微生物固氮有助于减少化学氮肥的使用。植物根际促生菌（PGPR）是一类能在植物根际高效定殖的有益微生物，不仅能够抑制病原菌和根际有害微生物的增殖，还可显著促进植物生长、提高作物产量。其中，荧光假单胞菌是已知根际有益微生物中种群数量最丰富的菌种之一，其营养需求相对简单，能快速利用根系分泌物中的养分在根际大量定殖。该菌兼具促生和防病功能，在多种植物病害，特别是猝倒病、根腐病、枯萎病和小麦全蚀病等土传病害的生物防治中表现出良好效果，同时对线虫及多种昆虫幼虫也具有毒杀活性，是一类极具开发价值的有益微生物资源。

近年来，全球范围内微生物固氮技术的研发步伐显著加快，市场前景广阔，预计2026年全球生物肥料市场规模将达到265亿美元。因此，作物根际利用微生物细胞工厂原位绿色生物制造化肥，以及将来通过微生物细胞工厂替代化学法生产氨和氨基衍生物大有可为。