光照强度对大豆根瘤固氮作用的影响

光照强度直接影响大豆-根瘤菌共生固氮体系的光合产物运向根瘤的数量和根瘤菌固氮作用的能源供应。减弱光照,就降低大豆的结瘤率和根瘤的固氮活性。光照强度从2.6万Lux降至2万Lux,根瘤固氮活性的降低率很小;从2万Lux下降至1万Lux时,降低率逐渐增大;从1万Lux下降至0.2万Lux,根瘤固氮活性直线下降。光照强度在1万和0.2万Lux时,根瘤固氮活性分别为光照2万Lux时的87％和30％左右。大豆盛花期是根瘤固氮活性最高时期,减弱光照,根瘤固氮活性的下降率增加。大豆与禾谷类作物间作,要为保证大豆健壮生长所需适宜的光照强度而规定作物间的行距和株距。     

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。     

钒对大豆结瘤和固氮的影响

通过土培试验研究了钒对春大豆、秋大豆(Glycine max.L)结瘤和固氮的影响,试验结果表明:钒处理影响大豆结瘤,使大豆植株单株瘤数、单株瘤重减少。但钒可促进根瘤个体发育使根瘤个体重量增加,钒处理还增加大豆根瘤固氮酶活性,但不能增加大豆——根瘤共生固氮体系的固氮效率。     

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。     

玉米-大豆带状套作利于大豆子粒蛋白质的积累

<正>研究玉米-大豆带状套作系统中大豆生物量积累、根瘤特性、固氮酶活性与固氮能力间的关系,明确套作根系固氮能力的变化规律,以强结瘤大豆NTS1007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。与单作相比,带状套作下大豆植株生物量显著     

StP5CS基因过表达增强高温胁迫下菜用大豆结瘤固氮的能力

高温胁迫严重影响菜用大豆的结瘤固氮过程,增强高温胁迫下菜用大豆结瘤固氮的能力对提高菜用大豆产量具有重要意义。采用蛭石栽培的方法,以转StP5CS基因菜用大豆(T6)为试验材料,研究在35℃高温胁迫下StP5CS基因过表达对菜用大豆结瘤固氮的影响。结果显示:转基因株系的株高、干鲜重及根瘤数目、根瘤干鲜重、单株荚数、粒数、种子重均显著高于非转基因株系(WT);转基因株系根瘤中脯氨酸、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(GmENOD40-1,GmENOD40-2,GmGS1β1,GmGS1β2及GmLba)在转基因株系中的相对表达量均显著高于WT。结果表明,高温胁迫下StP5CS基因过表达,促进了脯氨酸的积累,显著增强了菜用大豆的耐热性和结瘤固氮能力,进而提高了菜用大豆的产量。     

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。     

稗草影响大豆根瘤固氮的机制研究之一——水分干扰机制

在全自控人工气候室内系统研究了稗草对大豆根瘤固氮的水分干扰机制。稗草在每盆3株的密度下使播后53-63淹水期间及淹水期后1天的大豆单株根瘤固氮速率平均分别比无草对照提高了16.6%和30.0%,在每盆10株的密度下分别使其比无草对照提高了34.2%和67.5%。在不淹水的情况下播后30-70天,稗草在每盆3株和10株的密度下使其所在处理的平均日蒸发蒸腾量分别比无草对照增加了23.8%和50%,削弱了水分对大豆植株的供应水平;而土壤水分供应水平从其田间持水量的80%降低到35%时,大豆根瘤的氧气传导速率从0.38cm/s下降到0.20cm/s,净光合速率从18.81mg/dm#+2/h降低到4.04mg/dm#+2/h,每盆10株稗草对大豆单株结瘤量及根瘤固氮酶活性的抑制率则分别从8.2%和17.8%升高到18.3%和19.6%,其对大豆单株根瘤固氮速率的抑制率也随之从21.5%上升到33.1%。证明通过干扰土壤水分供应水平,首先影响大豆植株的同化物产量及根瘤内的氧气供应,进而影响大豆植株的根瘤形成和根瘤固 氮酶的固氮活性,是稗草影响大豆根瘤固氮的主要机制之一。     

南方大豆品种结瘤固氮的初步鉴定

对南方部分大豆品种进行结瘤固氮性能的鉴定,已初步鉴定出结瘤固氮性状比对照好的几个品种:春大豆有广东大山青、湖南衡80128和湘春10号、浙江乔司6月白和江苏镇宁1号;夏大豆有江苏省的南京青豆、宝应粉皮青、如东晚绿黄豆2、吴江青豆4和广东清远大黄豆。还对结瘤固氮的几个性状进行相关性分析,得出根瘤数与根瘤干重、植株含氮量均呈正相关,夏大豆达到显著水平;根瘤数与种子、植株、种子含氮量也呈正相关,但均未达到显著水平.不同年份间同一品种结瘤固氮存在着差异.     

磷肥促大豆增产

磷对大豆根系生长的促进作用,有利于根瘤的形成。当土壤中磷的供应不足时,大豆根瘤虽然能侵入根中,但是不结瘤。钼肥是根瘤固氮必不可少的微量元素,土壤缺磷的情况下,单施钼肥反而使根瘤减少。磷对