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...     

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。     

花生接种根瘤菌剂田间应用效果

根瘤菌与豆科植物共生固氮体系在农业生产上起着重要的作用,据报道,全球每年由豆科根瘤菌固定的氮素为8×1010 kg,约占全球生物固氮总量的65%。根瘤菌与豆科植物共生固氮不仅对豆科植物有利,而且对下茬非豆科作物也有直接或间接的益处。花生作为一种根瘤菌固氮作物,其生长发育所需最适氮素的60%～65%是由根瘤菌固氮提供的。根瘤菌接种剂的应用在农业生产中已有数十年的历史,在农业生产中发挥了至关重要的作用。据研究,土壤氮的有效性以及施肥水平与根瘤菌活性有密切关系,施氮不当可能引起花生地上部徒长,降低根瘤菌固氮能力,加重叶部病害及土传病害的发生。本试验在大田环境条件下,研究花生根瘤菌剂对花生植株主要性状及产量的影响,为合理利用花生根瘤菌技术提供科学依据,并为农业生产应用提供参考。     

湖北省花生平衡施肥技术研究Ⅵ.花生氮肥用量

在田间条件下研究了不同氮肥用量对花生产量和固氮的影响。结果表明,在红安低氮土壤上,施氮使花生产量和氮积累量显著增加,但固氮比例快速降低;在蔡甸高氮土壤上,施氮对花生产量和氮积累量影响不明显,固氮比例变化不大。建议生产上应根据土壤条件确定施氮策略,即低氮土壤上优先考虑增加花生产量来施氮,在高氮土壤上优先考虑发挥花生固氮能力来施氮。     

不同形态氮素对花生植株养分含量的影响

不同形态氮素对花生植株养分含量的影响汪仁，安景文，张士义，王祥珍，张艳君（辽宁省农科院土肥所）花生属于豆科作物，在生长发育过程中所需氮素总量的２／３靠自身根瘤固氮。一般人们认为，种植花生不需施氮。由于科学研究的发展，对花生施氮有了新的认识，许多学者从...     

石灰性紫色土上铁对花生-根瘤菌共生固氮的影响

试验研究了石灰性紫色土上花生施铁及不同铁浓度对花生根瘤菌共生固氮作用的影响。结果表明：石灰性紫色土上施１．５ｍｇ／２．５ｋｇ土铁能促进快生型花生根瘤菌株８５－７的侵染结瘤与固氮特性和花生生长发育，而ＨＮ１１基因工程菌株在不施铁时也与“天府３号”花生有良好的共生固氮作用。铁对花生根瘤菌共生固氮的影响存在着菌种间差异；铁与花生叶绿素含量有密切关系，叶绿素含量与植株干重、全氮及固氮酶活性之间有显著的相关性；在石灰性紫色土上施铁或接种高效根瘤菌剂能提高花生产量，并能增强根瘤菌株的竞争性。     

苕子、豌豆、大豆固氮特性的观察

豆科作物有根瘤菌共生,它所需要的氮素有很大一部分由根瘤菌固定空气氮素而来。一般认为豆科作物体内含氮量约有三分之一取自土壤,三分之二由根瘤菌固定空气氮素获得。然而,豆科作物不同发育时期固氮量是否相同,氮素在植物体内的分配情况,需要研究。     

大豆能固氮仍需施氮肥

大豆属豆科作物，其根瘤菌虽具有固氮功能，但还需从土壤中吸收５０％～７０％的氮素营养。根据大豆的生长特点和需肥规律，给大豆施氮肥必须掌握两个关键时期。一是苗期。大豆出苗后即从土壤中吸收氮素，这时虽然需氮量不多，但却非常敏感。因为此时根瘤处于形成阶段，尚...     

紫云英栽培技术

紫云英是一年生豆科作物，其根系共生的固氮菌可固定空气中的氮，据测定，盛花期紫云英平均每667m^2每年可固氮5～8kg。     

慢生根瘤菌及其与花生共生机制研究进展

氮是植物生长发育所必需的大量元素之一,豆科植物通过与根瘤菌的共生固氮获得氮素.这种共生关系的建立包括结瘤和固氮两个过程,涉及复杂的互作调控机理,并受环境因素的显著影响.花生与慢生根瘤菌的共生对花生生产尤为重要,具有较多特异和未知的共生机制.本文综述了慢生根瘤菌及其与花生共生的相关内容,具体包括:(1)花生的慢生根瘤菌多...     

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。     

调控豆科植物共生固氮能力关键基因被成功克隆

虽然空气成分中约有80％的氮,但一般植物无法直接利用。而花生、大豆、苜蓿等豆科植物,通过与根瘤菌的共生固氮作用可以把空气中的分子态氮转变为植物可利用的氨态氮。豆科植物与根瘤菌之间的这种独一无二的共生固氮“合作关系”引起了科学家们的广泛兴趣,科学界一直在豆科植物中寻找相关的调控基因。豆科植物在种子发芽生根后,根瘤菌从根毛入侵植物根部,在一定条件下,     

大豆需肥特点与施肥方法

<正>近年来由于各种原因,使大豆产量降低、品质下降,严重地影响了农民的经济效益和经济的发展。因此,现将大豆需肥特点和施肥方法介绍如下。1.需肥特点1.1巧施氮肥大豆根瘤菌的固氮作用是大豆根瘤菌与大豆共生过程中逐渐形成的,其对满足大豆旺盛生长中期的氮素营养有着重要作用。因此,大豆苗期合理施用氮肥对于提高根瘤菌固氮能力、促进大豆旺盛生长和夺取高产有着重要作用。当前大豆生产中存在偏施和多施尿素的问题,而大豆对于氮、     

南阳市耕地速效钼含量状况及钼肥的合理施用

钼是植物不可缺少的微量元素之一，豆科作物含钼较多。其生理功能主要是氮素代谢中，钼是固氮酶的组成成分，必须有钼参加，固氮酶才有固氮活性，与豆科作物共生的根瘤菌固氮时，钼必不可少，所以豆科作物对钼较敏感。钼能促进磷及其它矿质养分的吸收和代谢，又是硝酸还原酶的组成成分，缺钼时植物若以硝态氮为氮源时会引起硝酸盐积累，减少蛋白质合成，影响植物正常生长。     

论大豆施肥特点及方法

正近年来由于各种原因,使大豆产量降低、品质下降,严重地影响了农民的经济效益和经济的发展。因此,现将大豆需肥特点和施肥方法介绍如下。1.需肥特点1.1巧施氮肥大豆根瘤菌的固氮作用是大豆根瘤菌与大豆共生过程中逐渐形成的,其对满足大豆旺盛生长中期的氮素营养有着重要作用。因此,大豆苗期合理施用氮肥对于提高根瘤菌固氮能力、促进大豆旺盛生长和夺取高产有着重要作用。当前大豆生产中存在偏施和多施尿素的问题,而大豆对于氮、     

酶法诱导根瘤菌进入小麦根系结瘤共生

使不能结瘤同氮的非豆科作物结瘤固氮,这是当今世界生物固氮研究的重大战略目标,而结瘤是共生固氮首要的一环。我们自1984年以来先后用不同的方法、手段诱导根瘤菌侵染非豆科作物根系,继外源激素促使小麦等作物结根瘤外,近两年来,我们采用酶法,试将根瘤菌导入小麦根皮层细胞内。研究结果表明,此法能有效地诱导根瘤菌进入小麦根细胞中,而单用酶处理不加根瘤菌的小麦小形成根瘤。将小麦根瘤经石腊切     

美国固氮基因研究获突破 能让植物自行合成氮肥

正美国圣路易斯华盛顿大学日前发布新闻公报说,该校研究人员通过移植固氮基因,成功使一种光合作用细菌获得了从空气中吸收氮的能力。这将有助于研究植物固氮技术,培育不需要施氮肥的农作物。将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固氮。植物没有固氮能力,只有一些豆科植物能利用共生细菌间接固氮。为保证产量,现代农业     

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。     

增施氮肥是获得大豆高产的有效措施

长期以来,人们都认为大豆具有自身固氮的功能,无需再施氮肥,甚至不施,其实不然.大豆与其他作物比较,对氮素的需要量较多,这是因为在大豆的籽实中积累着高浓度的蛋白质,籽实中的氮素含量是水稻、小麦、玉米等禾本科作物的3～5倍,是小豆,豌豆等豆科作物的1.7～2.5倍.因此,氮素是大豆高产的决定性因素,增施氮肥是获得大豆高产的有效措施.     

增施钾肥能促进大豆高产

目前,由于生产中氮磷肥的大量投入,高产良种及先进栽培技术的推广,大豆收获后带走的钾素越来越多,造成土壤有效钾含量大幅度下降,钾素营养收支不平衡。因此,提高钾肥施用水平,已成为大豆生产中不可忽视的技术措施。 　　研究证明,大豆缺钾根瘤数量减少,导致生长速度降低;同时抑制根瘤的形成和固氮作用,因而影响大豆的长势和干物质积累。 　　大豆生长发育所需氮素来源有两个,即根瘤菌所固定的空气中的氮和根系从土壤中吸取的氮,因此根瘤固氮在大豆栽培中有着特殊的意义。大豆与细菌的复杂而紧密的共生过程中,大豆为根瘤菌提供养料,而根瘤菌则为大豆提供可利用的氨态氮。大豆植株做为根瘤菌的寄主,凡有利于寄主作物生长和干物质生产的因素,均可促进生物固氮的进行。 　　生产实践证明,大豆需钾量较高,增施钾肥具有明显的增产效果。其主要作用有如下几方面。 　　1增施钾肥能促进大豆根系生长,增加根量。由于大豆根毛分生组织的钾浓度高于其周围的组织,土壤中钾离子含量高,可促进根毛的生成和发育,有利于大豆根系吸收养分。 　　2增施钾肥能促进大豆根瘤形成,增强固氮作用。施用适量钾肥,能促使大豆根瘤体积增大,固氮菌数量增加,固氮能力增强,固氮量提高,有利于大豆生...