基于转录组学和代谢组学解析氮调控花生结瘤固氮的机理

花生是一种重要的豆科作物，能与根瘤菌共生固氮，但该过程受到土壤中氮素的严格调控，施氮量过高时会形成“氮阻遏”效应。目前关于氮素调控花生结瘤固氮机理的研究较少。本研究以花育22号为试验材料，设置90 kg/hm²氮处理和对照(不施氮),统计根瘤数、测定固氮酶活性并进行转录组学、代谢组学及双组学联合分析。结果表明，施氮处理显著减少根瘤数，降低根瘤固氮酶活性。经转录组分析，共鉴定出3 123个差异表达基因，富集在生物过程、细胞组成和分子功能三大类；从中筛选出13个与氮调控花生结瘤固氮有关的基因，分别编码生长素应答蛋白和响应因子、鸟氨酸脱羧酶、天冬酰胺合成酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶、苹果酸脱氢酶、苹果酸酶等。经液相色谱串联质谱法分析，共鉴定到201种差异代谢物，包括酚酸、黄酮、氨基酸等共12大类物质，其中黄酮类代谢物占比最高，约占19.9%。通过对转录组学和代谢组学的联合分析发现，氮素主要通过植物激素信号转导、次生代谢物生物合成、氮代谢等途径调控花生结瘤固氮。本研究结果可为深入研究氮素调控花生结瘤固氮的分子机理提供信息基础。     

施氮对大豆结瘤、固氮及产量影响的研究进展

氮是大豆[Glycine max(L.)Merrill]生长的必需元素,大豆生长所需氮量的50％～60％来自于共生固氮,少量施氮对大豆结瘤、固氮效率及产量有促进作用,施氮量过高则表现为抑制作用.本文着重从施氮的氮素形态、氮素施用量和施氮时期3个方面阐述了氮素对大豆根瘤数量、固氮酶活性和产量的影响.探讨了高氮抑制结瘤和固...     

氮、磷、钼对木麻黄苗期固氮、生理及生长效应的研究

以细枝木麻黄和沿海防护林内的中性沙土为供试材料,采用三因素五水平二次通用旋转设计方案,进行氮、磷、钼施肥试验。结果表明:细枝木麻黄的叶绿素含量、光合作用指标、硝酸还原酶活性、氨基氮含量、结瘤量、固氮酶活性、苗高生长、生物量积累均随磷的增加而提高;苗木结瘤量和结瘤率、固氮酶活性明显受氮肥制约,随施肥的增加而下降。其他生理指标和生长量在0.4gN/pot·范围内较好,超过此限时略有下降趋势或影响不明显;钼在本试验条件下影响不显著。苗木生物量和固氮酶活性与净光合强度、叶绿素含量、呼吸强度、NRA等指标均呈显著正相关。     

喷硼对杨梅植株生长及结瘤固氮的影响

以1年生盆栽东魁杨梅Myricarubra‘Dongkui’嫁接苗为试材,研究硼对杨梅生长和结瘤固氮的影响。试验设5个处理,施硼酸(HBO3)量分别为0.0(ck),6.6,13.2,19.8和26.4mg·株-1·a-1,每个处理重复5次,分7次叶面喷施,每次施用全年总量的1/7。结果表明,1年生杨梅苗喷施硼酸0～26.4mg·株-1·a-1,随着施硼量的升高,杨梅植株生长量、株高、根瘤量、固氮酶活性、土壤全氮和有效氮逐步增加;当施肥量为19.8mg·株-1·a-1时,杨梅植株生长量、株高、根瘤结瘤量和固氮酶活性分别比对照提高30.28%,64.63%,62.02%和31.62%,土壤全氮和有效氮分别比对照增加31.35%和9.16%;随后随着施硼量的增加,这些指标逐步下降。施用适量的硼能提高杨梅结瘤固氮能力,促进植株生长发育。表3参10     

StNHX1基因过表达对盐胁迫下菜用大豆结瘤固氮的影响

盐胁迫严重影响菜用大豆结瘤固氮过程,提高盐胁迫下菜用大豆结瘤固氮效率对提高菜用大豆产量具有重要意义。采用砂培方法,以转StNHX1基因菜用大豆(T4)为试验材料,研究了在50mmol NaCl胁迫下StNHX1基因过表达对菜用大豆结瘤固氮的影响。结果显示:转基因株系种子粒数、种子重量及根瘤数目均显著高于非转基因株系(WT);转基因株系根瘤中Na+含量显著低于WT,K+及脯氨酸含量均显著高于WT。转基因株系的全氮、豆血红蛋白含量及谷氨酰胺合成酶活性均显著高于WT。经qRT-PCR分析,5个结瘤固氮关键基因(GmENOD40a、GmENOD40b、GmLba、GmGS1β1和GmGS1β2)在转基因株系中的相对表达量均显著高于WT。以上结果表明,盐胁迫下,过表达StNHX1基因显著增强了菜用大豆的结瘤固氮能力,进而提高了菜用大豆的产量。     

非豆科植物固氮系统研究进展

生物固氮是地球上最大规模的氮肥生产工厂,其中豆科植物和根瘤菌的共生结瘤固氮已为人们所熟知。非豆科植物与与之共生的微生物组成的两大类固氮系统,一是共生结瘤固氮系统,分别由非豆科木本双子叶植物与弗氏放线菌、非豆科双子叶植物与根瘤菌、裸子植物与细菌组成;二是联合固氮系统,分别由单子叶植物与联合固氮菌、非豆科木本双子叶植物与联合固氮菌组成,它们都是陆地生态系统中的重要供氮者。     

大豆保护性施氮的研究：Ⅲ.大豆“三垅”栽培模拟分解比较试验

本文对以垅作双条播分层施肥为主体的大豆“三垅”高产栽培配套技术进行了单项分解比较试验分析，并着重从保护性施氮的观点讨论了大豆结瘤和固氮状况，为总结大豆“三垅”高产栽培经验以及进一步完善和提高其配套技术水平提供科学依据。     

玉米-大豆带状套作对大豆根瘤性状和固氮能力的影响

【目的】研究玉米-大豆带状套作系统中大豆生物量积累、根瘤特性、固氮酶活性和植株酰脲含量与固氮能力间的关系,明晰套作根系固氮能力的变化规律,为筛选适宜玉米-大豆带状套作的大豆品种提供理论依据。【方法】以强结瘤大豆NTS1007及其亲本BRAGG和本地耐荫大豆南豆12三个结瘤特性不同的大豆品种（系）为试验材料,在大田试验条件下,采用传统挖掘法挖根考察根瘤生长特性,并对玉豆带状套作下的大豆地上部与地下部生物量积累、根瘤固氮酶活性和植株酰脲含量进行测定和分析。【结果】与单作相比,玉豆带状套作下大豆植株生物量显著下降,地下部（33.15%）较地上部（20.84%）下降更为明显,根瘤生物量受地上部和地下部的共同调控（R2=0.613、0.916）;大豆根瘤数目、单株瘤重和酰脲含量均显著下降,根瘤数目与地下部生物量呈显著正相关（R2=0.813）;单位重量和单株固氮酶活性均显著下降,在达到峰值后下降速度均小于单作;单株固氮酶活性增长速率最快的时间滞后于单作。不同结瘤特性大豆对玉豆带状套作的响应不同,玉豆带状套作下NTS1007单株根瘤数目最多,但与单作相比其降幅最大（52.42%）,BRAGG地下部和地上部生物量、根瘤重量下降幅度最大（37.73%、31.28%、43.25%）,南豆12的根瘤数目、地上部和地下部生物量、根冠比的降幅均为最小（40.12%、10.17%、19.83%、10.41%）;玉豆带状套作下NTS1007的单株固氮酶活性和单位重量酰脲含量降幅最大（64.41%、21.72%）,BRAGG的单位重量固氮酶活性降幅最大（24.16%）,南豆12的单位重量和单株固氮酶活性、单株酰脲含量均表现为最高,且降幅最小（10.01%、45.81%、17.88%）。【结论】玉豆带状套作显著降低了大豆地上部、地下部生物量和根冠比,减少了单株根瘤数目,降低了单位重量根瘤和单株固氮酶活性,抑制了大豆固氮能力的发挥。但生殖生长后期固氮能力下降速度低于单作,这有利于套作大豆籽粒蛋白质的积累。不同结瘤特性大豆对套作的响应不同,强结瘤大豆NTS1007的地上部干物质积累和地下根瘤形成对套作环境反应敏感,南豆12则对玉豆带状套作表现出了良好的适应性。     

夏花生施用氮肥对根瘤中固氮酶和叶片硝酸还原酶活性的影响

氮肥对夏花生根瘤中固氮酶的活性有抑制作用，主要是降低了根瘤菌的侵染和根瘤的形成。但这种抑制作用主要表现在结荚以前．随生育期推进，抑制作用逐渐减弱。不同生育期追施氮肥对固氮酶活性的抑制作用，前期较重且时间长，后期较轻且时间短。施氮增进叶片硝酸还原酶（ＮＲ）活性．但不全是正相关，生育前期和后期都有所变化。ＮＲ与固氮酶之间在固氮酶活性受抑制的硝态氮浓度下呈负相关，而其未受抑制或抑制较轻时，二者呈正相关。     

不同紫云英品种与根瘤菌匹配对结瘤固氮的影响

研究不同紫云英品种与根瘤菌匹配后对紫云英的结瘤固氮影响。结果表明：M10根瘤菌种可分别显著提高8410441、闽紫6号、弋江籽的固氮酶活性、紫云英根瘤数、紫云英根瘤鲜重;ZLH2根瘤菌显著提高8410441紫云英地上部鲜重,ZK7根瘤菌提高闽紫1号紫云英全氮含量。从总固氮量来看,M10、XZ、ZLH2、ZK7、M3根瘤菌分别对提高闽紫6号、8324411、8410441、余江大叶、弋江籽品种的总固氮量效果最佳,其中以ZLH2对8410441的总固氮量最高。固氮酶活性与根瘤数呈极显著负相关,根瘤数与根瘤重呈极显著正相关,产量、全氮含量与总固氮量呈极显著正相关。通过多指标综合评价发现,ZLH2对闽紫6号、8410441的促生效果较好;M10对8324411和弋江籽的促生效果较好;ZK7对余江大叶的促生效果较好。     

施氏假单胞菌在玉米根际的固氮效率和促生效果研究

非豆科植物根际联合固氮作用广泛存在于水稻、玉米等根际,在农作物节肥增产方面具有巨大的应用潜力。施氏假单胞菌A1501是一株分离自水稻根际的模式联合固氮菌,接种该菌对水稻和玉米均具有良好的促生效果。为了进一步研究根际固氮与促生效果的关系,利用突变型泌铵固氮菌株（1568/pVA3）和转基因氮高效利用玉米品系共同构建高效固氮体系,并在温室条件下进行促生及生物固氮量评价。播种60 d后对玉米生长量和微生物固氮量进行分析,结果表明：固氮施氏假单胞菌接种后氮高效利用和对照玉米品系的地上和地下部生物量都显著高于不接种对照,但是固氮菌接种对氮高效利用玉米和对照玉米的总生物量没有显著影响。氮高效利用玉米接种1568/pVA3菌株后,植株生物量较施肥处理提高25.5%,全氮含量较不接种对照增加39%,15N同位素稀释法测定生物固氮量为0.8 g·株^-1;接种野生型后植株生物量较施肥处理提高24.8%,生物固氮量为0.64 g·株^-1。研究结果表明,通过将固氮菌尤其是泌铵工程菌与氮高效利用玉米建立联合固氮体系可以显著提高根际固氮量和植株生物量,据估算每公顷可节省化肥约23%,而对照体系为7.5%。     

盆栽条件下土壤无机氮浓度对大豆结瘤、固氮和产量的影响

【目的】大豆结瘤固氮和产量对氮肥的反应不同,实际上是由于大豆共生固氮系统及其根系系统对土壤无机氮浓度的感知不同造成的。通过对不同土壤无机氮浓度下大豆结瘤、固氮及产量影响的研究,探索能提高大豆产量、结瘤和固氮的土壤无机氮浓度,即掌握土壤无机氮浓度与大豆共生固氮和产量的数量关系,为调控氮肥施用量及施用时期、预测氮肥对大豆共生固氮能力和产量的影响提供理论依据。【方法】采用盆栽土培试验方法,分别在第一片复叶充分生长（V2期）、始花期（R1期）、始荚期（R3期）和始粒粒（R5期）一次性施用不同量的氮肥,从而形成不同无机氮浓度的土壤。利用获得的不同无机氮浓度土壤为供试土壤,对各生育时期根瘤数量、干重和固氮酶活性及成熟期产量及其构成因子进行调查,明确大豆根瘤固氮和产量对土壤无机氮浓度的响应,掌握土壤无机氮浓度与氮肥及与大豆固氮和产量的数量关系。【结果】不同时期土壤无机氮浓度处理下的根瘤干重、数量和固氮酶活性均随着大豆生育时期的推进在R4期时达到最大值。R6期时大豆平均根瘤干重、数量和固氮酶活性均表现为：V2期＞R5期＞R3期＞R1期,较CK处理根瘤平均干重分别下降15%、18%、17%和32%;根瘤数量下降13%、18%、19%和20%;固氮酶活性下降19%、22%、23%和32%。不同生育时期土壤无机氮浓度与R6期大豆根瘤干重、数量和固氮酶活性间均具有显著的线性负相关关系,即土壤无机氮浓度越大对根瘤干重、数量和固氮酶活性的抑制作用越大。大豆干物质积累量和产量的变化趋势均表现为：R1期＞R3期＞V2期＞R5期。除R5期不同土壤无机氮浓度处理与CK处理间的生物量和产量差异不显著外,V2、R1和R3期不同土壤无机氮浓度处理,均显著地促进大豆生物量和产量的增加。不同生育时期处理均以N3和N4处理的生物量、株高、株荚数、株荚重、株粒重显著高于其它处理。V2期土壤无机氮浓度对大豆固氮能力和产量的影响最大,而R1期土壤无机氮浓度对大豆生长和产量的影响最大。不同生育时期不抑制大豆固氮同时还提高大豆产量的土壤无机氮浓度不同：V2期土壤无机氮浓度达到135.8 mg•kg -1;R1期土壤无机氮浓度为58-91 mg•kg-1;R3期土壤无机氮浓度为29.4-62.8 mg•kg -1;在R5期土壤无机氮浓度达到102.3 mg•kg -1。【结论】大豆对氮肥的反应主要取决于土壤无机氮浓度的大小,而土壤无机氮浓度大小的调节,除了与氮肥施用量有关外还与大豆的生育时期有关系,可以根据农业生产和科学试验的需要进行调节。其中V2期土壤无机氮浓度对大豆根瘤数量、干重和固氮酶活性的影响大于其它生育时期土壤无机氮浓度处理;而R1期土壤无机氮浓度对大豆生物量和产量的影响大于其它生育时期土壤无机氮浓度处理。     

长期施用有机肥对潮土区甘薯碳氮积累与分配的影响

【目的】甘薯碳氮积累与分配是影响产量形成的关键因素。研究长期有机肥料添加条件下甘薯碳氮积累与分配的响应关系,为实现潮土区甘薯高产高效栽培提供科学依据。【方法】以40年潮土长期定位试验（徐州）为平台,选择不施肥（CK）、施氮磷钾肥（NPK）、施有机肥料（M）、有机肥料+氮磷钾肥处理（MNPK）处理作为研究对象,测定分析不同施肥措施下耕作层土壤性质、甘薯收获期的地上/地下部生物量以及各主要功能器官的碳氮含量,阐明不同施肥处理对甘薯碳氮含量及其在各功能器官中的分配比例的影响,以及不同施肥措施下甘薯地上、地下部碳氮比（C/N）的变化,并运用主成分分析法解析甘薯碳氮分配与土壤性质的关系。【结果】长期有机肥配施氮磷钾化肥（MNPK）,相较单施有机肥料（M）或化肥（NPK）,甘薯块根生物量与干物质量显著提高（P<0.05）。同时土壤全氮、速效钾含量均显著提高（P<0.05）。通过对土壤性质与甘薯碳氮固持及碳氮比之间的相关性分析表明,甘薯各器官碳氮固持量与土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、速效钾含量呈极显著正相关（P<0.01）。 而土壤有效磷（AP）含量并未与甘薯叶片碳氮含量表现出相关关系,但与块根氮固持量呈极显著正相关（P<0.01）,相关系数达0.839。甘薯叶片C/N与土壤EC呈极显著正相关（P<0.01）,叶柄与藤蔓C/N与土壤EC呈极显著负相关（P<0.01）,甘薯地下块根C/N与土壤有效磷含量呈极显著负相关（P<0.01）。通过对碳氮固持量在地上部、地下部的分配比例以及地上部、地下部的C/N进行主成分分析（PCA）,结果表明前两个轴共同解释了66.6%的变异,第一主成分轴贡献率为42.8%。CK与NPK处理在轴1上的排序较高,说明两者处理下土壤pH与EC值较高,且对于碳氮在甘薯地上部的分配以及地下部C/N的解释度较高。【结论】有机物料添加能够合理调配各器官C/N,提高碳氮在甘薯地下块根部分的分配比例,促进甘薯产量的形成。     

玉米大豆间作条件下大豆固氮及其效益的研究

本文在三种施氮水平上对玉米大豆间作条件下大豆的根瘤形成及固氮等问题进行了研究。结果表明:与单作未施肥大豆相比,三种不同施肥水平上间作大豆的根瘤形成及固氮能力均有所降低,氮肥水平越高,下降越严重;间作条件下,大豆固氮活性的降低大于根瘤数和根瘤重,同样肥力水平下,玉米间作大豆的后茬作物产量显著低于单作大豆的后茬作物产量,而与单作玉米的后茬产量差异不大。与休闲地相比,无论大豆单作还是间作,其后茬产量都显著降低。因此种植大豆不是培肥地力而是消耗土壤肥力。间作大豆对玉米无促进作用,反而使玉米产量下降,对玉米植株含氮量影响不大。间作后作物总产量降低,但蛋白质产量和经济收益明显增加。     

Effect of nitrogen fertilization on yield,N content,and nitrogen fixation of alfalfa and smooth bromegrass grown alone or in mixture in greenhouse pots

Planting grass and legume mixtures on improved grasslands has the potential advantage of realizing both higher yields and lower environmental pollution by optimizing the balance between applied N fertilizer and the natural process of legume biological nitrogen fixation. However, the optimal level of N fertilization for grass-legume mixtures, to obtain the highest yield, quality, and contribution of N2 fixation, varies with species. A greenhouse pot experiment was conducted to study the temporal dynamics of N2 fixation of alfalfa(Medicago sativa L.) grown alone and in mixture with smooth bromegrass(Bromus inermis Leyss.) in response to the addition of fertilizer N. Three levels of N(0, 75, and 150 kg ha–1) were examined using 15N-labeled urea to evaluate N2 fixation via the 15 N isotope dilution method. Treatments were designated N0(0.001 g per pot), N75(1.07 g per pot) and N150(2.14 g per pot). Alfalfa grown alone did not benefit from the addition of fertilizer N; dry matter was not significantly increased. In contrast, dry weight and N content of smooth bromegrass grown alone was increased significantly by N application. When grown as a mixture, smooth bromegrass biomass was increased significantly by N application, resulted in a decrease in alfalfa biomass. In addition, individual alfalfa plant dry weight(shoots+roots) was significantly lower in the mixture than when grown alone at all N levels. Smooth bromegrass shoot and root dry weight were significantly higher when grown with alfalfa than when grown alone, regardless of N application level. When grown alone, alfalfa's N2 fixation was reduced with N fertilization(R2=0.9376, P=0.0057). When grown in a mixture with smooth bromegrass, with 75 kg ha–1 of N fertilizer, the percentage of atmospheric N2 fixation contribution to total N in alfalfa(%Ndfa) had a maximum of 84.07 and 83.05% in the 2nd and 3rd harvests, respectively. Total 3-harvest %Ndfa was higher when alfalfa was grown in a mixture than when grown alone(shoots: |t|=3.39, P=0.0096; root: |t|=3.57, P=0.0073). We believe this was due to smooth bromegrass being better able to absorb available soil N(due to its fibrous root system), resulting inlower soil N availability and allowing alfalfa to develop an effective N2 fixing symbiosis prior to the 1st harvest. Once soil N levels were depleted, alfalfa was able to fix N2, resulting in the majority of its tissue N being derived from biological nitrogen fixation(BNF) in the 2nd and 3rd harvests. When grown in a mixture, with added N, alfalfa established an effective symbiosis earlier than when grown alone; in monoculture BNF did not contribute a significant portion of plant N in the N75 and N150 treatments, whereas in the mixture, BNF contributed 17.90 and 16.28% for these treatments respectively. Alfalfa has a higher BNF efficiency when grown in a mixture, initiating BNF earlier, and having higher N2 fixation due to less inhibition by soil-available N. For the greatest N-use-efficiency and sustainable production, grass-legume mixtures are recommended for improving grasslands, using a moderate amount of N fertilizer(75 kg N ha–1) to provide optimum benefits.     

不同碳源物质对土壤无机氮生物固定的影响

采用培养试验方法 ,研究了不同碳氮比值的碳源物质对土壤无机氮生物固定的影响及其在土壤氮素调控中的作用。结果表明 :①单独施用碳氮比较高的麦秸、玉米秸和豆秸时 ,土壤微生物的固氮能力明显降低 ,高碳氮比的麦秸并没有表现出对土壤无机氮强烈固定的优势 ,而碳氮比较低的鸡粪对土壤无机氮没有固定作用 ;②当碳氮比较高的麦秸、玉米秸及豆秸与化肥配合施用时 ,土壤微生物的固氮能力明显增强 ,与单施化肥相比 ,麦秸、玉米秸和豆秸配施化肥 ,对肥料氮的最大固定率分别提高 2 5 31 %、 1 2 46%和 1 0 64%;③土壤微生物对土壤无机氮的生物固定有重要的“保肥”和“稳肥”机能。     

施氮水平对大豆吸收利用氮素及产量的影响

本试验采用框栽方法,利用15N示踪,以(15NH4)2SO4作为标记氮肥,研究了施氮水平对大豆吸收利用氮素及产量的影响。结果表明,不同施氮水平对大豆的氮素积累和来源有明显影响,不同生育时期不同施氮水平的氮素积累量不同。高氮促进肥料氮的吸收,抑制根瘤固氮,肥料氮积累大小顺序为高氮>中氮>低氮(P<0.01),根瘤固氮大小顺序为低氮>中氮>高氮(P<0.01)。不同施氮水平对大豆产量有明显影响。低氮和中氮处理的产量明显高于高氮处理(P<0.01),而低氮和中氮处理无显著差异。     

氮素与豆科作物固氮关系研究进展

氮素与根瘤固氮结合可达高产,两者矛盾对根瘤固氮产生不利影响。氮素影响根瘤固氮作用机制仍不明确。文章在现有研究成果基础上,总结氮素与大豆根瘤固氮关系研究发展进程;综述不同氮素形态和氮素浓度对根瘤形成和生长、根瘤固氮酶活性影响及相关机制研究动态;阐述氮素抑制根瘤固氮碳水化合物争夺、抑制根瘤氧供给、硝酸盐毒害、反馈调节及其他可能抑制机制;提出氮素抑制结瘤氮浓度界限模糊化,不同氮素形式、豆科种类氮素抑制机制差异化及详细抑制机制不明确等问题。     

豆-禾混播草地中紫花苜蓿比例对其固氮效率的影响及潜在生理机制

【目的】 通过研究豆草比例对紫花苜蓿-羊草混播草地豆科植物生物固氮的影响及其生理生态机制,深化对混播群落结构和生物固氮功能关系的理解,辅助豆-禾混播草地的科学建植和管理,提高混播草地生物固氮和土壤肥力,提升草地资源生产和生态保障能力。【方法】 2017年5月,利用紫花苜蓿和羊草为试验材料,采取随机区组设计,于中国科学院长岭草地农牧生态研究站内建植不同豆草比例（紫花苜蓿占比为25%、50%、75%、100%）的紫花苜蓿-羊草混播草地,4次重复。建植一年后,通过样方取样法调查混播草地群落结构变化,测定紫花苜蓿叶片、枝条和根系生长发育、光合和水分等生理代谢特征,在测定根系结瘤特征基础上,采取¹⁵N同位素自然丰度法评估紫花苜蓿固氮效率,结合土壤水分动态监测,分析豆草比例对紫花苜蓿生物固氮的影响及其生理生态机制。【结果】 （1）混播草地建植一年后,对应25%、50%、75% 和100%设计的豆草混播比例,混播草地实际紫花苜蓿占比分别为11%、27%、53%和100%。（2）对比25%、75%和100%的初始豆草种植比例,50%的初始豆草比例下,生长季平均土壤水分含量分别增加了21.4%、36.4%和51.7%。（3）50%豆草种植比例下,紫花苜蓿植株有更大的枝条和根系生物量、叶片数量、叶片面积、叶片厚度和叶片生物量,上述指标最小值出现在100%的豆草播种比例。（4）50%豆草种植比例下,紫花苜蓿具有最大的光合速率,枝条和根系中淀粉含量最高,但枝条和根系中可溶性糖含量最低。（5）50%的初始豆草混播比例下,紫花苜蓿根瘤发育更完善,其生物固氮率较25%、75%和100%的豆草混播比例分别提高了13.5%、44.6%和79.2%。回归分析表明,随豆草比例变化,紫花苜蓿生物固氮效率与土壤含水量呈正相关。【结论】 紫花苜蓿-羊草混播草地中,紫花苜蓿生物固氮能力与豆草比例间存在非直线型变化关系。当初始豆草种植比例为50%时,紫花苜蓿生物固氮率最大。豆草比例驱动土壤水分变化,进而通过调控叶片发育和光合等途径改变了紫花苜蓿植株和根瘤发育,是其影响生物固氮的潜在机制。     

毛苕子在不同氮素水平下接种效果的研究

本文在培养基质中不同氮素水平下(即液培含氮量为0.00、5.10、25.60和76.80ppm,土培有效氮含量为92.00、94.20、102.80和124.30ppm),对毛苕子的结瘤性能及接种效果进行了探讨。实验表明,毛苕子在种床氮素营养贫乏的情况下,能够更好地形成根瘤和增强固氮作用,其生物量不低于在氮素营养为中等的情况下生长的植株。如果进行根瘤菌接种,其结瘤率和单株根瘤数则可显著提高,而生物量甚至会超过在中等氮素营养情况下生长的植株。若氮素营养中等或过高时,毛苕子的结瘤能力和固氮能力反而明显地受到抑制,其接种的根瘤菌比土著根瘤菌则会受到更大的抑制。