針對我國農(nóng)業(yè)長期以來化肥用量過大，導致水體富營養(yǎng)化、土壤酸化、溫室氣體排放嚴重等環(huán)境問題，中國農(nóng)業(yè)大學生物學院教授陳文新院士呼吁，改變現(xiàn)有單一作物重茬的種植體系，大力發(fā)揮豆科植物根瘤菌共生固氮的作用，盡早建立起優(yōu)選根瘤菌接種豆科作物與禾本科或經(jīng)濟作物進行間套輪作的種植體系。她是在10月19日召開的“第十一屆全國土壤微生物學術(shù)討論會”上作如此表述的。

　　陳文新指出，當前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有兩個由來已久并亟待解決的重大問題，一是化肥用量過大，面源污染嚴重。二是作物重茬，病蟲危害嚴重。在現(xiàn)有種植體系下，同一種作物年年種，只能大量使用化學農(nóng)藥來防、治病蟲危害。化肥、農(nóng)藥不僅生產(chǎn)過程耗能排碳，而且用量過大引起的嚴重環(huán)境、生態(tài)問題已越來越為社會公眾所認知。

　　陳文新及其研究團隊通過30多年來對根瘤菌資源的廣泛、持續(xù)收集和研究，逐漸豐富了對這一微生物資源的新認識。她介紹，豆科植物根瘤菌與禾本科間作可排除根瘤菌”氨阻遏”的障礙，且兩種作物互惠高產(chǎn)。她解釋，“氨阻遏”是指所有固氮生物在有一定量的化合氮存在的環(huán)境中，即缺失其固氮酶合成及活性，根瘤菌也很少結(jié)瘤固氮。幾十年來，科學家們企圖用基因工程手段解決此問題，但至今未見可用于生產(chǎn)的成果。陳文新團隊發(fā)現(xiàn)，豆禾間作時，因禾本科吸氮能力強，可快速吸走豆科領(lǐng)地的氮，為豆科作物根瘤菌排除了“氨阻遏”障礙；不僅如此，豆、禾互惠還能達到兩者一起高產(chǎn)的效果，豆科為同茬或后茬作物提供氮素營養(yǎng)是早已揭示的事實。

　　基于以上認識，陳文新團隊對大豆、苜蓿品種進行了大范圍的根瘤菌篩選及田間小區(qū)實驗，均獲得高增產(chǎn)效果。此外，對大豆實驗地的土壤產(chǎn)后分析表明：有效氮、磷、鉀的含量均比對照土壤高，證明根瘤菌的分泌物的確能溶解磷、鉀等礦質(zhì)元素。

　　陳文新由此提出，發(fā)展“低碳”農(nóng)業(yè)，應在傳統(tǒng)的間套輪作理念之上，加入豆科植物，接種優(yōu)質(zhì)匹配根瘤菌。她不僅建議在我國農(nóng)區(qū)目前高氮肥的土壤中進行豆、禾、經(jīng)濟作物間套輪作，發(fā)揮根瘤菌的固氮作用，更建議在西部退耕還林、還草中，多種豆科牧草（如苜蓿），并與禾本科間作，有條件的草地發(fā)展一定面積的豆、禾牧草混播種植制度，以保糧食安全和保畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展。