大豆根瘤非侵染细胞的主要功能

生物固氮种类繁多,其中以共生固氮效率较高,固氮量较大,但它只能在一种极其精细复杂而又高度专一的结构-根瘤中进行.在共生固氮中,由于固氮酶的催化,根瘤菌能将大气中的分子氮转化为氨,然后输入所在的侵染细胞(寄主细胞),继而合成有关的固氮产物.同时,侵染细胞又将氧、水分、矿物质、有机养分和能量供给根瘤菌,使其进行正常的新陈代谢.因此,根瘤菌与侵染细胞处在一种相互影响,相互依赖,相互促进,相互制约的关系之中.由此不难看出,豆科根瘤不仅是共生固氮的场所,也是研究寄主细胞与根瘤菌之间相互关系较为理想的材料.     

亚热带优良豆科牧草-阿马瑞罗饲用花生

阿马瑞罗饲用花生(Arahis pintoi cv.amarllio)是一种较新的豆科牧草品种,具有耐荫、耐践踏、持久性好、饲用价值高、对大部分病虫害有抗性等优点,在我国热带、亚热带高降雨量地区极有推广种植前途.     

施氮和燕麦/箭筈豌豆间作比例对系统干物质量和氮素利用的影响

【目的】 本研究于大田试验条件下探究了燕麦 (Avena sativa L.)/箭筈豌豆 (Vicia sativa L.) 间作系统饲草干物质产量、土地当量比 (LER) 及氮素吸收利用等对施氮和不同间作比例的响应,以期为该地区多元化粮改饲种植模式的建立提供理论依据。 【方法】 大田试验于2012年在兰州大学庆阳黄土高原试验站进行,设不施氮 (N₀) 和施氮N 46 kg/hm2 (N₄₆) 两个氮水平,在每个氮水平下各设7个燕麦与箭筈豌豆间作比例 (1∶0、4∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶4和0∶1)。于箭筈豌豆的花期和乳熟期,测定并分析了饲草的干物质产量、土地当量比及吸氮量;在花期,分析测定了箭筈豌豆的生物固氮量;在箭筈豌豆的乳熟期,分析了不同间作比例下间作系统的氮肥偏生产力 (PFP_N)。 【结果】 生长至第60 d (花期) 和第90 d (乳熟期) 时,N₄₆水平下系统的平均干物质总产量较N₀水平分别提高了31.6%和24.2%;N₀水平下系统的干物质产量分别在2∶1和1∶0下达到最大值,较箭筈豌豆单作分别提高了102.5%和107.9%,N₄₆水平下分别在1∶1和4∶1下最大,较箭筈豌豆单作分别提高了103.5%和111.1%。生长至花期 (第60 d) 时,N₀水平下间作系统的LER值均大于1,生长至乳熟期 (第90 d) 时,N₄₆水平下除4∶1外均小于1。施氮后箭筈豌豆的生物固氮量降低了50.6%,燕麦的吸氮量占比平均增加了17.2%。4∶1间作比例下系统的氮肥偏生产力 (PFP_N) 最大。无论施氮与否,燕麦相对于箭筈豌豆的氮素营养竞争比率 (CR_OV) 在4∶1间作比例下均达到最大值,之后随着箭筈豌豆种植比例的增加而呈降低趋势。 【结论】 施氮提高了间作系统中燕麦的吸氮量占比和体系干物质总产量,但降低了箭筈豌豆的固氮量。在4∶1间作比例下,系统具有较高的作物产量、土地当量比和氮肥利用效率。      

新开垦土壤上构建玉米/蚕豆-根瘤菌高效固氮模式

为了在新开垦土壤上构建高效种植模式,本文采用温室盆栽和大田试验相结合的方法,选用4种根瘤菌接种方式(保水剂拌种、清水拌种、三叶期灌根和种子丸衣化)接种4种不同蚕豆根瘤菌(NM353、CCBAU、G254和QH258),分析接菌后新开垦土壤上玉米/蚕豆间作体系的生产潜力、地上部氮素吸收和结瘤特性以及生物固氮等方面的优势,拟为该体系筛选出高效的根瘤菌及其接种技术。结果表明:接种NM353后,玉米/蚕豆间作体系中蚕豆籽粒产量比单作平均增加152.84%,而玉米保持相对稳产;以保水剂拌种的方式接种NM353的间作蚕豆地上部氮素积累量最高,蚕豆结瘤数、瘤重、固氮比例和固氮量均高于本试验中其他3种方式接种的根瘤菌。在盛花期和盛花鼓粒期,接种NM353蚕豆的固氮比例比接种CCBAU的分别高19.1%和11.1%,在各个生育时期两者固氮量之间差异均达显著水平;接种NM353与接种其他菌种间固氮量和固氮比例差异更显著。因此,在新开垦土壤上,用保水剂拌种的方式对间作蚕豆接种NM353根瘤菌,构建玉米/蚕豆-根瘤菌高效固氮体系,为新开垦土壤合理开发利用的可持续发展模式。     

叶圈微生物的群落结构与生态功能研究进展

植物叶圈和根际是两个独特、复杂的生态系统,含有丰富的微生物种类,在促进植物生长,增强植物抗病性、抗逆性等方面有着非常重要的作用。在近几十年内的研究中,根际一直是微生物学家和植物学家研究和关注的焦点,特别是在根际微生物促进植物生长和增强植物抗病性的效果和机理方面取得了重要的研究进展。相对而言,对于叶圈微生物的研究远远滞后于对根际微生物的研究。叶圈微生物最初主要是对植物致病微生物进行研究,但是由于技术条件(主要是采用传统可培养方法进行研究)的限制,叶圈微生物研究进展缓慢。2000年以后,随分子生物学技术的发展,特别是高通量测序技术的发展,叶圈微生物研究进入了快速发展段。研究发现,叶圈微生物中只有少数致病,而大多数能够为植物提供养分、促进植物生长、提高植物抗病性和抗逆性,在植物群落组成和生态功能方面发挥了重要作用。通过介绍叶圈定义的提出及发展过程,阐述了叶圈微生物在研究方法、生物学功能及作用机理方面的研究进展,并对叶圈微生物未来发展方向进行了展望。     

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。     

滨海沙地不同固氮树种叶片氮、磷重吸收与生物固氮的耦合关系

福建滨海沙地氮磷养分匮乏,季节性干旱严重。养分重吸收可以减弱植物对土壤养分供应的依赖,从而增强植物适应逆境的能力。以福州市滨海后沿沙地人工营造的木麻黄、肯氏相思和纹荚相思人工林为研究对象,进行不同叶龄(成熟叶、衰老叶)叶片N、P浓度及稳定氮同位素丰度值(δ15 N)的测定,通过统计手段研究叶片N、P重吸收效率(NRE、PRE)、重吸收度(NRP、PRP)及其与生物固氮率的关系。结果表明:(1)滨海沙地不同固氮树种叶片NRE表现为纹荚相思(52.80%)>肯氏相思(28.27%)>木麻黄(24.63%),纹荚相思叶片NRE显著高于肯氏相思和木麻黄,但后两者间无显著差异;PRE表现为肯氏相思(74.08%)>纹荚相思(63.99%)>木麻黄(40.47%),且相互之间差异显著。(2)滨海沙地不同固氮树种生物固氮率表现为肯氏相思(69.45%)>纹荚相思(69.15%)>木麻黄(34.59%),2种相思树种生物固氮率无显著差异,但显著高于木麻黄99.88%～100.77%。(3)滨海沙地不同固氮树种生物固氮率与NRE、PRE和NRP呈负相关关系,与叶片PRP呈正相关关系。因而,滨海沙地不同固氮树种生物固氮与叶片的氮、磷重吸收存在耦合关系,并显著影响氮、磷重吸收效率和重吸收度。研究结果为揭示滨海沙地不同固氮树种对贫瘠土壤和季节性干旱的适应机制提供依据,也为滨海沙地营林管理提供参考。     

短期低温对大豆苗期生长和结瘤固氮的影响

采用早熟大豆品种“黑河43”、晚熟大豆品种“东农53”进行盆栽试验,出苗后进行连续7d的低温处理（LT）,昼夜温度设定为13℃/3℃,以25℃/10℃为对照,从大豆出苗28d开始,每7d进行破坏性取样共4次,测定地上部和根干物质量、根瘤生物量、全氮含量及根瘤固氮量,研究苗期短期低温对大豆生长、结瘤和固氮能力的影响。结果表明：（1）大豆出苗后7d短期低温胁迫会延缓大豆生长发育。出苗后28～42d大豆生物量显著低于CK处理,出苗后49d低温胁迫对两个大豆品种生物量均无显著影响。（2）与CK相比,低温对“东农53”和“黑河43”根瘤形成的显著抑制作用分别出现在苗后42d和35d,根瘤数量分别降低了58.8%和72.0%。出苗后49d,低温使“东农53”和“黑河43”根瘤干重分别减少48.9%和48.5%。（3）低温刺激了两个品种大豆的生物固氮能力。在出苗后49d,低温处理“东农53”和“黑河43”的生物固氮量、单位根瘤生物量的固氮量和单个根瘤的固氮量分别增加了89.9%、118.9%,249.3%、172.6%,150.6%、114.2%。生物固氮百分率分别增加了26.4个和24.5个百分点...