生态条件对氟乐灵影响大豆结瘤、固氮酶活性的研究初报

除草剂氟乐灵对大豆结瘤和根瘤固氮酶活性的抑制性影响已作过报导。由于氟乐灵生物毒性表现的程度及其动态,不仅首先决定于氟乐灵施用的剂量多少和在土壤中滞留的时间,同时也为土壤生态条件和农业措施所左右。故认识生产实践中与之密切关联     

除草剂氟乐灵对大豆结瘤、固氮和生育产量影响的研究

于1979——1981年在白浆土、草甸白浆土、草甸黑土和冲积砂壤土上进行了盆裁、小区和大田实验,同时辅以人工光照室内的单株水培和土培试验。查明了氟乐灵对大豆有效性结瘤和根瘤固氮活性的抑制效应及其季节动态;初步探明由于施药土层中大豆根系侧根形成和生长严重受阻,根毛消失。从而减少了根瘤菌入侵“门户”是导致大豆有效共生体系受阻抑的主要原因;由于氟乐灵对大豆整个生育期中植株生长发育和结瘤固氮产生显著的抑制影响,故在田间常用量下使大豆籽实减产11.5——15.7％,施用高剂量下(2.5公斤/公顷)则减少30％以上。氟乐灵(Trifluralin)是一种二硝基苯胺类选择性土壤处理的化学除草剂。七十年代以来已在国外广泛用于豆田和棉田的杂草防除。近年来在我国黑龙江垦区国营农场中也成为大豆田杂草防治的主要化学除草剂,其应用面积每年达数十万公顷,并日趋扩大。     

大豆结瘤状况与固氮能力的研究

1.大豆出苗一周,主根上开始结瘤。自分枝期开始,根瘤迅速着结膨大。“丰收十一”结瘤高峰出现在鼓料期,“黑农十一”结瘤量以初熟期为最高。晚熟品种比早熟品种根瘤鲜重多一倍左右。根瘤鲜重的增长主要是由于侧根根瘤的着结,自盛花期开始侧根根瘤量就占绝对优势。 2.早晚熟大豆品种根瘤固氮活性相仿。侧根上根瘤活性不亚于主根根瘤。大豆单株根瘤固氮量主要取决于根瘤着结量。两个大豆品种单株根瘤量高峰均出现在鼓粒期。侧根根瘤在大豆一生的共生固氮活动中起重要作用。 3.大豆根瘤主要分布在土层上层,10cm以下显著减少,30cm以下无根瘤。在鼓粒期小根瘤(1—2毫米)有很高的固氮活性。根瘤内含物是红色的,根瘤就有固氮能力。由红变绿是根瘤的衰败过程,颜色的变化是不可逆的。 4.磷钾肥对结瘤及固氮能力均表现有益影响。在磷钾肥基础上施用氮肥,由于氮量不同反应不一,低量氮肥促进了结瘤和增加固氮量。高氮肥不但抑制了结瘤,也影响了根瘤的固氮能力。深层施氮减轻了根瘤密集区氮素浓度过高对结瘤的危害。 5.早熟品种“丰收十一”每株一生固氮0.736克可供全株氮量的63.6％。晚熟品种“黑农十一”每株一生可固氮2.06,克占全株氮量的87.7％。因为是盆栽,数值可能偏高,但可以看出早熟品种的单株固氮量和占全株     

不同施肥方法对大豆结瘤固氮和产量的影响

本试验采用乙炔——乙烯还原法(Hardy等人1968)使用SP—2305型气相色谱仪研究了不同施肥方法对大豆结瘤固氮和产量的影响。其主要结果如下:1、大豆施肥必须考虑大豆共生固氮的特点,施肥既能促进根瘤的发育发挥其固氮能力,又能给大豆补充营养。2、在当前生产条件下,种肥每亩施磷5～10斤于种籽下3～5厘米时,据大豆根瘤菌的固氮酶活性测定,大豆生育期的单株固氮量较对照增加61.4％,达到了“以磷增氮”的效果。增产7.9～14.9％。因此,大豆增产重视磷肥的施用是必要的,在缺磷的土壤上效果更显著。3、氮素作追肥,亩追施氮7斤于垅侧开沟深施复土和结荚鼓粒期叶面喷氮肥,亩施尿素1.5～2斤加水60～80斤。氮素主要抑制大豆主根根瘤的发育,对侧根根瘤的发育是促进的,单株根瘤数比对照高16.2～67.6％,单株根瘤重增加4～14.9％,增产10.1～13.1％。结荚鼓粒期叶面喷氮肥,增产4.3～5.9％。     

大豆结瘤固氮的分子生理研究

有关豆科作物共生固氮的研究已有170 a的历史。而豆科结瘤固氮的分子生理研究,仅仅是最近30 a的事情。从影响大豆结瘤固氮的生理因子角度,评述了豆科作物的结瘤自动调控机制,进一步在分子水平上阐述了生长素、硝态氮、黄酮类等生理调控物质对大豆结瘤固氮的影响。生长素调节根瘤菌侵染位点和根瘤形成后的生长;可通过控制结瘤的角度来减少土壤硝态氮对大豆结瘤固氮能力的抑制;黄酮类物质在根瘤发育和结瘤基因诱导中起重要作用;乙烯抑制结瘤信号的前期过程,调整根瘤形成的空间分布。详细、系统地从作物-微生物之间关系出发,研究引起豆科作物根瘤形成和固氮系统的整体信号传导、蛋白和代谢过程,是未来大豆共生固氮分子生理研究应该注重的方向。     

施氮对结瘤和非结瘤近等位基因大豆生长和固氮性状的影响

以结瘤和非结瘤近等位基因大豆品系为材料,利用砂培方式,分析了不同供氮水平对大豆生长、碳氮代谢、结瘤和固氮的影响.结果表明:供氮水平直接影响大豆生物量,结瘤大豆在N2水平(54 mg尿素·kg-1砂)时生物量达到最大(9.16 g·株-1);非结瘤大豆在N4水平(216 mg尿素·kg-1砂)时生物量达到最大(6.36 g·株-1).植株体内碳氮含量与生物量的变化趋势相同.此外,结瘤品系N2水平大豆根瘤数最多(205个·株-1),极显著高于除N4以外的其它处理(P＜0.01),该水平的共生固氮量最大,为275.92 mg·株-1,且与N3、N4、N5处理间差异极显著(P＜0.01).因此,结瘤和非结瘤大豆对外源氮的需求存在显著差异,该试验条件下的氮阻遏阈值为N2水平,即54 mg尿素·kg-1砂.     

不同供N方式对大豆生长和结瘤固氮的影响

采用框栽试验方法对比研究了不同供N方式对大豆生长和结瘤同氮的影响.结果表明:持续供N和非持续供N对大豆生长有不同的影响,在苗期,非持续供N与持续供N相比,对大豆生长有较大的促进作用,而在仡期以后则是持续供N对大豆生长的促进作用较大;持续供N和非持续供N对大豆结瘤同氮的影响不同,大豆根瘤数量表现为非持续供N＞持续供N＞无N,表明氮肥的持续施用对大豆根瘤的形成和生长有抑制作用,不利于大豆根瘤的生长发育;不论何种方式供N对大豆同氮酶活性和豆血红蛋白含量均有抑制作用,使固氮酶活性和豆血红蛋白含量显著降低,而且氮肥的持续施用对固氮酶活性和豆血红蛋白含量的抑制要显著高于非持续供N,表现为持续供N＜非持续供N＜无N,因此,氮肥的持续施用使大豆的同氮效率降低.     

缺磷胁迫对大豆根瘤生长和结瘤固氮的影响

采用砂培培养方法研究了缺磷胁迫对大豆根瘤生长和结瘤固氮的影响.结果表明:缺磷胁迫抑制了大豆根瘤的生长,表现为根瘤干重重下降,根瘤数量减少;缺磷胁迫显著降低了大豆的固氮能力,表现为根瘤吲氮酶活性和豆血红蛋白含量降低;缺磷胁迫降低了大豆的固氮量,固氮量随磷水平的增加而增加,随着生育时期的推进,固氮量表现为先增加后降低再增加的趋势,无磷(0μmol·L~(-1))与高磷(50 μmo·L~(-1))以及低磷(30μmol·L~(-1))与高磷处理间均达到了5%的显著差异.因此,缺磷胁迫抑制了大豆的结瘤固氮作用,使大豆的同氮效率降低.     

氮肥对大豆不同类型品种结瘤固氮影响的差异性研究

本研究选用生育期和蛋白质含量不同的六个夏大豆品种，在磷钾肥基础上施用三个氮肥水平（０、６、１２ｋｇ氮／亩）。结果表明：施氨抑制结瘤，氮肥越多抑制越严重；抑制作用主要在盛花期前，至鼓粒期有的品种受抑制作用较小；对固氮的抑制在不同品种间存在明显差异，品种豫豆８号表现出较耐氮。酰脲相对丰度与根瘤干重极显著正相关，六叶期、盛花期和鼓粒期两者的相关系数分别为ｒ＿ａ＝０．９５４５、ｒ＿ｂ＝０．８０２５、ｒ＿ｃ＝０．６５３１，Ｐ＜０．０１。酰脲的相对丰度反映了品种的固氮差异和不同氮肥水平下固氮的变化。     

铵硝配比对大豆生长及结瘤固氮的影响

通过水培方法在5种不同铵硝配比下,研究不同氮形态及接种根瘤菌对大豆生长、结瘤固氮的影响及其生理机制。结果表明,不同铵硝配比对大豆植株生长、产量、生物固氮及氮效率等影响显著,随硝氮比例增加,植株生物量、籽粒产量、结瘤固氮及氮效率等指标均呈现先增加后降低的趋势,以铵硝比25:75处理效果最佳,总体表现为铵硝比25:75≥0:100>50:50>75:25>100:0。较高铵硝比（≥50:50）严重抑制了大豆根系的伸长生长、根瘤的形成及其固氮酶的活性,从而降低了生物固氮的贡献率,最终导致大豆产量及氮素效率的降低。接种根瘤菌显著增加大豆产量和籽粒含氮量,并与铵硝比之间存在协同效应。铵硝比为25:75时接种根瘤菌,氮效率最高,最有利于大豆生长及籽粒产量的形成。研究结果对优化大豆水培营养液配方以及指导农田生产中氮素合理施用均有较强的借鉴作用。     

菌种保藏方法和条件对花生大豆根瘤菌生长、结瘤固氮的影响

我国花生、大豆根瘤菌的研究和应用已近半个世纪,各单位均选育和收藏了大量的菌种资源,这是国家的宝贵财富。采用适当的方法保藏菌种使这些菌种的生物学和遗传学性状得以稳定,同时在需用时能够方便快速获得活菌体,是微生物工作者的愿望和要求。花生、大豆根瘤菌是慢生型革兰氏阴性细菌,对于干燥相当敏感,移接和保藏容易污染杂菌。所以研究适     

源库对不同生长习性大豆固氮酶活性的影响

本文研究了摘英、摘心和去叶处理对不同生长习性不大豆根瘤固氮酶活性的影响，结果表明，摘荚处理对无限型大豆固氮酶活性（ＡＲＡ）无明显影响，而使有限型和亚有限大豆的ＡＲＡ明显降低。摘心和去叶处理使三种生长习性大豆ＡＲＡ降低；摘英、摘心和去叶处理使三种生长习性大豆根瘤中酰脲含量增加；去叶处理使有限型大豆幼茎中酰脲含量明显增加，但对无限型和亚有限型大豆影响不大。摘英处理使有限型和亚有限型大豆幼茎中酰脲含量明     

两种形态氮源条件下磷对大豆结瘤固氮的影响

用营养液培养大豆7周,研究两种氮源条件下,磷对大豆结瘤固氮的影响.在本试验的各取样时期,随营养液中磷水平的增加,生物固氮植株的根瘤数增加较多,尤其是处理后第6周,磷对根瘤形成的影响最大.磷对硝态氮处理根瘤数的影响不大,但本试验条件下,在16μmol/L磷水平,根瘤数较多.硝态氮处理根瘤数远没有生物固氮处理多,表现出氮素对大豆结瘤的抑制作用,导致根瘤固定的氮量减少.因此,硝态氮植株体内含氮量随磷水平的增加而降低,而生物固氮植株增加.生物固氮处理根中N/P与根瘤数之间存在显著的负相关关系,r=-0.5816*,硝态氮处理根中N/P与根瘤数之间不相关.     

不同大豆品种田间结瘤固氮有效性的评价

利用相关和通径分析对田间种植的４０份大豆品种（系）的结瘤固氮性状（结瘤分级，有效瘤数，有效瘤干重，有效结瘤指数，植株干重和植株全氮含量）的研究表明：有效瘤数，有效瘤重和有效结瘤指数可以有效地作为对大豆固氮种质的评价指标，其相对重要性为有效瘤重＞有效瘤数＞有效结瘤指数。在此基础上并结合籽粒产量因子筛选出２份结瘤固氮及产量较高的种质。研究同时也获得了七份在有效瘤重与有效瘤数或有效瘤重与效结瘤指数上表现     

施氮水平对7S亚基缺失大豆根系形态和结瘤固氮的影响

为有效推广功能型大豆7S亚基缺失品种,以7S亚基缺失大豆品系东富2号为研究对象,设置4种施氮水平(纯N),N0(0 mg·kg~(-1))、N1(25 mg·kg~(-1))、N2(50 mg·kg~(-1))、N3(75 mg·kg~(-1)),采用桶栽法研究大豆根系形态和结瘤固氮对不同施氮水平的响应。结果表明:N1(25 mg·kg~(-1))水平下根系干重加大,根冠比增大,根瘤固氮潜力高,单株产量较高。N2(50 mg·kg~(-1))水平下根长、根表面积、根体积在生育后期增长较快,根系干重较大,根冠比低,固氮酶活性最高,单株籽粒产量最高。N3(75 mg·kg~(-1))水平下植株干重较大,无效生长较多,根瘤数少,固氮潜力和根冠比低,单株产量不高。综合籽粒产量和根系特性指标,功能型大豆7S亚基缺失品系东富2号的适宜施肥量为25~50 mg·kg~(-1)。     

诱发油菜结瘤固氮的研究

用果胶细菌处理油菜幼根,使花生根瘤菌侵入油菜根部并结瘤。试验结果表明:根瘤菌侵入油菜根细胞,形成含根瘤菌的根瘤,结瘤率为31.25％。从这些根瘤中分离出的菌株能回接到原寄主。血清学方法测定,油菜根瘤分离物与原接种的根瘤菌起凝集反应。根瘤石蜡包埋切片观察,根瘤细胞内充满了细菌。根瘤固氮酶活性为0.17—3.43nMC_2H_4/株小时,酰脲丰度为0.10％—3.58％。     

磷和根瘤菌交互作用对大豆结瘤和生长的影响

为了阐明营养液中磷浓度和不同数量根瘤菌的交互作用对大豆结瘤和生长的影响,在营养液培养条件下,进行3种磷水平[P1-0、P2-4和P3-30(μmol P·I-1)]和3种根瘤菌浓度[RI-102、R2-103.5和R3-105(CFU·mL-1)]处理,培养大豆25 d,测定大豆生物量和根瘤性状指标.结果表明:在相同根瘤菌数量条件下,不同磷浓度对大豆总生物量的影响不大,对根冠比的影响较大营养液中接种的根瘤菌浓度越高,根瘤原基数量越夫,低磷明显抑制根瘤原基发育形成根瘤,进而减少了低磷处理大豆根瘤数量从P1到P3,R1恨瘤菌浓度处理根瘤原基形成根瘤的几率分别为:79%、86%和100%.营养液中磷浓度促进生物量向根瘤中分配,高磷处理相对根瘤生物量较高随着生育进程,大豆各组织器官含磷量逐渐降低,在所有取样时期含磷量均表现为根瘤>根>地上部;含氮量表现为根瘤>地上部>根.可见磷和根瘤菌对大豆生长和结瘤形成有交互作用.     

中国和苏联大豆根瘤菌田间结瘤,固氮和接种效果的联合试验

黑龙江省与苏联远东地区间穆尔州邻近,生态条件相似。1989～1990年由黑龙江省农业科学院土肥所提供大豆根瘤菌菌株8852和8752,苏联全俄大豆所提供大豆根瘤菌菌株ЗД—4和ТО—13,分别在各自地区进行了大豆接种根瘤菌的联合试验。 一、试验方法 田间试验在黑龙江省农业科学院土肥所和黑河所进行。4个菌株每个为一个处理,加不接种为对照。每处理6垅、5米长、3次重复,随机区组设计。省农科院土肥所试验地为南部黑土,大豆品种为黑农33,     

硝酸盐对大豆共生固氮的影响

大豆施用硝酸盐的试验结果表明,高浓度硝酸盐对吉林20号和长农4号的共生固氮有明显的抑制作用。低浓度硝酸盐在生育前期对吉林20号根瘤固氮酶活性有促进作用,酰脲含量增加,在生育后期有抑制作用。但生育前期低浓度硝酸盐对长农4号根瘤固氮酶活性有明显的抑制作用,酚脲含量减少。施用硝酸盐对大豆根瘤尿囊素酶活性都有抑制作用,生育前期比后期明显,高浓度比低浓度明显。     

除草剂氟乐灵对南疆干旱区棉田土壤酶活性的影响

氟乐灵是陶氏公司60年开发的第一个二硝基苯胺类选择性芽前除草剂,它具有抑制分生组织细胞分裂,而致使杂草停止生长,直至枯死的作用。广泛应用于旱地作物防除一年生禾本科杂草及部分阔叶杂草。本区棉田使用氟乐灵除草剂已有20多年,而氟乐灵对棉田的土壤微生物活性的影响的却鲜见报道。本文研究了不同浓度氟乐灵对干旱区棉田土壤微生物活性的影响,为合理使用除草剂,减少土壤环境污染,为保护棉田土壤生态环境,实现农业可持续发展提供依据。1材料和方法48%氟乐灵乳油由兰州固城化工有限公司生产。取新鲜土样(砂土、黏土)过20目筛,称取土样200g…