豆科植物共生固氮是自然界中最强的生物固氮体系。大豆从根瘤菌剂中得到氮素营养可占总氮素营养的30%~60%。其原理是从某种豆科作物根系提取根瘤菌，制成与该作物对应的根瘤菌剂，在作物播种前用它拌种，可有效地与这种作物共生固氮，将空气中的游离氮转化为氨态氮，从而不施或大量减少化学氮肥的用量，还可培肥地力、减少对环境的污染。 　　据专家介绍，自然界中的化合态氮来源于三类形式：生物固氮占65％~70％(环保、可持续)，工业合成氮占20％~25％(是各种化学氮肥的氮素来源方式，消耗大量石油和煤炭等不可再生能源)，还有5％～10％的雷电、汽车尾气氮；据联合国粮农组织统计，全球每年生物固氮约2亿吨，豆科根瘤共生固氮占65％～80％，给共生豆科植物提供所需氮50％~100％，其地下部分含氮占植株总氮的30％~35％，残体分解后可有效提高土壤肥力。 　　豆科根瘤菌生物固氮技术是世界主要大豆生产国的成功经验，在美国、意大利、澳大利亚、加拿大、阿根廷、巴西等大豆生产大国早已成功应用。据了解，这些国家大豆单产都超过我国，他们不用氮肥，只用根瘤菌剂和适量磷钾等矿物质肥料。以上国家根瘤菌剂接种面积占大豆种植面积的30%~65%以上，有的达到100%。 　　有资料显示，1997年美国豆科植物根瘤菌生物固定的氮素已达620万吨，占美国当年1130万吨消耗氮肥的55%以上，随着豆科种植业的发展，至2002年美国化学氮肥消耗量已降至1087万吨左右。1990年，澳大利亚年消耗化学氮肥44万吨，而豆科植物根瘤菌固定的氮素却有140万吨，是化学氮肥使用量的3倍以上。巴西种植大豆全部不用氮肥，只接种根瘤菌剂，大豆产量仅次于阿根廷，为世界第二，每年仅节约的氮肥价值就达25亿美元之多。为此，巴西已计划长期将生物固氮作为植物的氮源，并制定了豆科作物改良牧场的计划。这些发达国家近10年来化学氮肥的消耗量均逐年降低，有力地证明发展豆科植物的种植，接种匹配的高效根瘤菌完全可以减少化学氮肥用量和保持作物产量。 　　我国每年大豆种植面积约800万公顷，但过分依赖化肥，抑止了豆科植物———根瘤菌共生固氮作用，单产仅1500千克/公顷，与国际上只用根瘤菌剂的11个国家（最高达4500千克/公顷）的单产相比排第八位。特别是相比大豆生产大国30%~65%以上的根瘤菌接种面积，我国不足3%。 　　据统计，我国化肥用量是世界平均用量的3.75倍，而且我国不同地区的化肥施用量严重不均。同时，我国氮肥利用率低下，大部分氮肥挥发至空气中和流入江河湖海，造成自然界生物多样性和生态系统稳定性降低，农作物病虫害加重，土壤结构受破坏，肥力降低。 　　随着我国人口的日益增加，人民生活水平的不断提高，对农产品的数量和质量要求更高，除合理施用化肥以及无机、有机肥配合施用外，一个更重要的途径是充分发挥豆科作物———根瘤菌共生固氮作用。因此，有关专家认为，我国发展生物固氮产业势在必行。振兴我国大豆产业，需要大力推广农业生物技术———大豆根瘤菌剂接种。利用大豆接种高效根瘤菌，可为国家节约大量氮肥，既减少能源消耗、保护环境，又能提高农民收入、确保粮食安全，还能提高土壤肥力，保障农业可持续发展。