中国十三省市土壤中非共生固氮微生物菌种资源研究

从全国13个省市自治区的70份土样中分离、采集到了非共生固氮微生物资源181份。形态特征、生理生化特征和16S rDNA序列分析表明,采集到的菌种资源在科学分类上属于24属66种,大约占到已报道非共生固氮微生物属的一半,具备一定的多样性和代表性。资源在分类学上的特点是分类地位相对集中,有65株菌属于类芽孢杆菌属,占总量的36％;52株菌属于芽孢杆菌属,占总量的29％;19株菌属于节杆菌属,占总量的11％;这3个属菌株合计占采集资源总量的76％。随地域和作物种类分布的特点是芽孢杆菌和类芽孢杆菌两个属的菌种资源具有很强的地域广泛性和作物广泛性,即从采自全国各地、各种作物的土壤样品几乎都可以分离到这两类菌种。这个研究结果对微生物肥料菌种选育和生产应用具有指导意义。     

高效固氮芽孢杆菌筛选及其生物学特性

 【目的】筛选高效固氮芽孢杆菌,研究固氮微生物固氮酶活性、竞争适应能力与接种固氮效能的关系,探讨接种固氮芽孢杆菌对根际细菌多样性的影响。【方法】采用无氮培养基富集、加热筛选固氮芽孢杆菌。乙炔还原法测定固氮酶活性,采用盆栽小白菜选育高效固氮芽孢杆菌、研究菌种竞争适应能力与接种固氮效能。通过形态、生理生化特征和16S rDNA序列分析鉴定菌种。【结果】筛选到了3株固氮酶活性相对较高、固氮能力较强的菌株GD062、GD082和GD282,初步鉴定为芽孢杆菌Bacillus spp.和类芽孢杆菌Paenibacillus sp.。进一步的研究结果表明菌株GD082竞争适应能力较强,在盆栽试验自然土壤条件下接种固氮效能与施用化肥试验处理效果相当,可望进一步研发用于生产固氮微生物肥料。试验结果同时显示,供试菌株的固氮酶活性与其接种固氮效能并不直接相关,菌株的竞争适应能力对接种固氮效能影响很大,接种固氮芽孢杆菌使小白菜根际土壤细菌多样性显著增加。【结论】接种固氮微生物为农作物提供氮素养分具有生产实践意义。高效固氮菌种的筛选是一个复杂的过程,菌株的固氮酶活性与其接种固氮效能并不直接相关,竞争适应能力对接种固氮效能影响很大。筛选到的芽孢杆菌GD082固氮酶活性较高、固氮能力较强、竞争适应能力很强,可望进一步研发成为优良的固氮微生物肥料生产用菌种。     

不同施氮水平下接种根瘤菌对苜蓿固氮效能及种子生产的影响

设置田间小区试验和沙培试验,采用¹⁵N自然丰度法测定不同施氮水平下、不同方式接种根瘤菌对紫花苜蓿固氮效能、生长和种子产量的影响。结果表明,在50 kg/hm²低施氮量下,接种根瘤菌能增加苜蓿的根瘤数量和根瘤重量,苜蓿固氮率、固氮量均达到了最高,分别为(77.8±0.508)%和(452.51±2.568) kg/hm²。接种根瘤菌有效促进了苜蓿的生长,提高了地上部干物质积累,增加了有效分枝数、荚果数及种子产量,种子产量增幅平均达(59.7±0.118)%,显著高于不接种、不施氮和其他施氮处理。而施氮量超过50 kg/hm²,则会抑制根瘤菌结瘤,引起苜蓿固氮率、固氮量下降。随着施氮量增加,根瘤菌促进苜蓿植株生长的效应明显减弱,造成生物量和荚果数减少,种子增产幅度降低。比较秋播拌种和春季返青追施2种不同的根瘤菌接种方式,以秋播拌种根瘤菌结合施氮量50 kg/hm²时的增产最为显著。秋播拌种根瘤菌的生物固氮百分率和固氮量与苜蓿种子产量呈显著正相关。     

大豆苗期固氮相关性状的QTL分析

大豆与根瘤菌共生固氮是大豆生长发育所需氮素的主要来源.由于根瘤菌与大豆两者基因型的不同,接种根瘤菌后大豆固氮能力也不同.以合丰25×固新野生大豆杂交组合的重组自交系(RIL)群体F11的104个株系为材料,在严格控菌条件下,用固氮菌株2178进行结瘤匹配鉴定,测定RIL群体及其亲本的固氮酶活性、结瘤数目、侧根数目、根瘤鲜重、茎干重5个指标,对所得数据进行正态分布检验,结合SSR分子数据利用复合区间作图法对其QTL定位分析.结果表明:RIL群体各性状均表现超亲分离,均值介于双亲之间,其偏度和峰度均较小,符合正态分布.这表明所考察性状均为数量性状遗传.应用复合区间作图法进行固氮性状的QTL定位,在Al、L、O、D1b、D2、C2、I连锁群,检测控制固氮的QTL有8个,解释表型变异的7.65%～15.05%,这些QTL及分子标记位点可用于大豆固氮性状的分子标记选择.     

发挥生物固氮作用 减少化学氮肥用量

化学氮肥在解决人类温饱问题中起了极为重要的作用,但近年发现过量施用化肥有较大的负面影响。生物固定的氮已达2．O亿t／a,占地表化合态氮的65％～70％,其中根瘤茵豆科植物共生体固定的氮又占生物固氮量的65％以上,对农业生产有重要的作用。但根瘤茵豆科植物共生体存在着“氮阻遏”的问题。为解决化学氮肥的过量使用带来的负面影响及“氮阻遏”的问题,我们建议在荒漠贫瘠地区加大豆科植物(接种相匹配的高效根瘤茵)种植面积;而在具一定肥力水平的土壤中,进行禾本科作物与豆科作物间、套、轮作或豆、禾牧草混播,以解决“氮阻遏”问题,充分发挥生物固氮的作用,达到豆、禾互惠双高产,减少化学氮肥用量、降低环境污染、改善生态环境,保障农、牧业的持续发展的目的。     

不同连作方式对大豆生物固氮的影响

[目的]研究不同连作方式对大豆生物固氮的影响。[方法]在长期定位试验中设置正茬(大豆-小麦-玉米-大豆)、重茬(小麦-小麦-大豆-大豆)和迎茬(小麦-大豆-小麦-大豆)3种连作方式,研究不同连作方式对大豆根瘤形成和固氮量的影响。[结果]结荚期和鼓粒期正茬大豆体内含氮量较重茬、迎茬多。3种连作方式的大豆根系形成根瘤的数量表现为正茬>迎茬>重茬,迎茬、重茬的大豆根瘤数分别较正茬减少1.3~1.4、13.4~20.5个/株。大豆通过共生固氮作用固定的氮素表现为正茬>迎茬>重茬,重茬、迎茬大豆固氮量分别比正茬降低18.4%、6.5%。大豆产量表现为正茬>迎茬>重茬。[结论]大豆体内含氮量、根瘤数、固氮量和产量都表现为正茬>迎茬>重茬。     

宜兴市稻田表层土壤生物固氮量的空间分异特征

通过对水稻土的系统采样,利用乙炔还原法估算宜兴市稻田土壤的生物固氮量;采用地统计学方法,对稻田土壤的生物固氮量空间变异特征进行分析。结果表明:研究区单位面积生物固氮量范围为0.75～46.85 g/m~2,均值8.04 g/m~2。采用普通克里格法对采样数据进行了空间插值,稻田土壤的生物固氮量总体呈带状分布,高值区位于研究区西南和东南方向靠近丘陵地区,低值区则位于研究区西北和东北方向地势平坦的区域。地统计学中的变异系数和块金值均表明稻田土壤的生物固氮量属中等空间变异,即研究区内稻田土壤的生物固氮量受到结构性变异和随机变异的共同影响。可见,人为经营活动与自然环境共同影响着稻田土壤的生物固氮量。     

桂西北喀斯特山区非共生固氮速率随退耕后生态演替变化特征

非共生固氮是自然生态系统外源氮输入的重要途径,对生态系统结构、过程和功能均具有重要影响。然而,目前对非共生固氮速率随生态演替变化特征及其主控因素的认识非常欠缺。本研究采用乙炔还原法分别在生长季和非生长季测定了桂西北喀斯特山区不同演替阶段生态系统,即草丛、灌丛和次生林中不同组分(土壤、凋落物和苔藓)的非共生固氮速率。结果表明,不同生态系统组分非共生固氮速率随生态演替变化趋势不一。总体来看,土壤和凋落物的非共生固氮速率表现为随生态演替先降低后升高的趋势,而苔藓的非共生固氮速率在演替早期和中期无显著(p 0.05)变化,后期显著(p 0.05)升高。非共生固氮年通量在草丛阶段为(1.21±0.06) kg N/(hm~2·a),显著高于灌丛((0.23±0.03) kg N/(hm~2·a))和次生林((0.65±0.04) kg N/(hm~2·a))。多元线性回归分析结果表明,生态系统各组分含水率、有机碳、全氮和C∶N比的变化是控制非共生固氮速率随生态演替变化的主要因素。研究结果有助于深入认识喀斯特生态系统氮循环特征,并为生态恢复过程中氮累积提供了一种机理解释。     

提高大豆根瘤菌剂使用效果的技术措施

根据目前黑龙江省大豆根瘤菌剂使用现状,提出在优良菌种筛选、菌剂质量、菌种与大豆品种、接种方法、合理施用氮磷钾肥以及微肥等方面来提高大豆根瘤菌使用效果的技术和措施。     

猕猴桃园生草栽培法

<正>与传统的清耕法相比,果园生草有很多优点。能增加土壤有机质,改善果园小气候,防止或减少水土流失,改善土壤物理性状,提高蓄水保墒能力,改善根际环境,激活土壤中微生物的活动,促进矿物质转化,加快土壤熟化,抑制杂草生长,豆科草根上产生的根瘤具有生物固氮作