无外源氮素条件下接种促生菌对箭筈豌豆生长及根系特性影响

利用前期筛选的优良促生菌株研制微生物接种剂,在无外源氮素条件下测定其对箭筈豌豆(Vicia sativa)生长及根系特性的影响。结果表明:无外源氮素条件下,接种研制的优良促生菌接种剂对箭筈豌豆地上及根系生长有显著促进作用,箭筈豌豆株高、生物量、部分根系形态学指标(根长、根表面积、根体积及根平均直径)以及根系活力等均显著提高。不同处理中,复合接种剂效果优于单一接种剂。复合接种剂中,处理D(根瘤菌+联合固氮菌+溶磷菌:G3+Y16+J3-1)效果最佳,其对箭筈豌豆株高、地上生物量、地下生物量、根长、根表面积、根体积、根平均直径及根系活力分别较对照增加45.75%,177.16%,211.69%,73.7%,238.9%, 199.2%,12.4%和44.2%。虽然单一根瘤菌剂(G3)表现出与D处理相近的促生效果, 但D处理对根系活力提高显著,所以推荐根瘤菌+联合固氮菌+溶磷菌株的复合接种剂作为后期研制箭筈豌豆生物菌肥的最佳菌株组合。     

大豆根际促生菌的分离筛选及其对大豆和百脉根生长与品质的影响

从贵州毕节地区大豆根际土壤中分离溶磷菌株,从大豆根瘤中分离根瘤菌株。对分离出的溶磷圈直径与菌落直径的比值(D/d值)在2.20以上的溶磷菌株分别进行溶磷能力、生长素(IAA)及有机酸分泌能力、产酸产碱性能测定,筛选出优良溶磷菌4株;对分离出的根瘤菌通过大豆试管苗回接及促生效应试验,筛选出高效根瘤菌2株。将筛选出的6株菌经拮抗反应试验后分别按单一溶磷菌接种剂、单一根瘤菌接种剂、溶磷菌+根瘤菌复合接种剂3种处理制备菌悬液,采用盆栽方法分别对大豆和百脉根进行促生效应试验。结果表明,与对照相比,除单一根瘤接种剂对增加大豆株高无效果外,另外2个处理对大豆株高有提升效果,所有处理对大豆茎粗、生物量、结荚数、荚重、单粒数及单粒重都有明显的促进作用。其中溶磷菌+根瘤菌复合菌液对大豆株高、茎粗、幼苗地上生物量和地下生物量的促进效果最好,分别比对照高出21.26%,40.79%,15.88%和42.19%。3个处理对百脉根的第一、二茬株高及地上生物量、全氮、全磷和粗蛋白含量均有明显的提升效应,其中依然是溶磷菌+根瘤菌复合菌液的处理效果最好,分别比对照高出20.82%,54.88%,106.14%,148.78%,19.34%,61.88%和19.34%,与对照差异均达极显著水平(P<0.01)。说明所筛选的菌株组合能产生良好的促生互作效应。     

根际促生菌筛选及其接种剂对箭薚豌豆生长影响的研究

通过测定分离自箭薚豌豆和玉米根际4株细菌的固氮酶活性、溶磷量及分泌生长素能力,将其制成植物根际接种剂,并结合半固体培养试验测定接种剂对箭薚豌豆生长的影响。结果表明,菌株J3-1、J1-15和Y16具备溶磷和分泌生长素能力,J1-15的溶磷能力最强,为548．9 mg／L,Y16分泌生长素能力最好,达17．8μg／mL,且菌株Y16具较强固氮能力,J3固氮酶活性为366．51 C2 H4 nmol／（mL·h）。与对照组相比,单一菌株制备的接种剂处理（Y16）可使箭薚豌豆地上生物量、地下生物量分别显著增加104．5％和254．1％（P＜0．05）,复合接种剂处理F（J3-1＋J1-15＋Y16＋J3）使箭薚豌豆地上和地下生物量分别增加76．1％和192．3％。综合各指标,复合接种剂处理效果明显优于单一接种剂,处理F（J3-1＋J1-15＋Y16＋J3）可使箭薚豌豆株高、根长、根表面积、根体积、根系活力,分别较对照增加29．4％,70．0％,174．0％,194．6％,38．3％。这主要是由于菌种间的互作效应造成的。     

黑果枸杞根际促生菌筛选与特性研究

为获得黑果枸杞根际促生菌(PGPR)菌株并明确其促生特性,以黑果枸杞根系及根际土壤为材料,利用选择性培养基分离筛选固氮菌与溶磷菌,测定其固氮酶活性和溶磷能力,并对性能优良的菌株利用生理生化鉴定和16SrDNA分子生物学鉴定相结合的方法鉴定。结果表明:根际促生菌数量的分布具有根系表面(RP)根表土壤(RS)根内(HP)的规律,有明显的根际效应;经分离纯化获得71株PGPR菌,其中,固氮菌21株,且7株菌株的固氮酶活性大于200nmol C2H4/(h·mL);溶解无机磷菌株30株和溶解有机磷菌株20株,13株溶磷量高于300μg/mL的溶磷菌株;综合分析,有6株具有进一步开发应用潜力,且均为Bacillus。研究结果为研制生物菌肥提供了优良菌种,也丰富了优良根际促生菌资源库。     

黄芪根际促生菌(PGPR)筛选与特性研究

为获得黄芪根际PGPR菌株并明确其促生特性,可为其在生产中的应用提供依据,本研究以黄芪的根瘤、根系及根际土壤为材料,利用选择性培养基分离筛选根瘤菌与溶磷菌,测定根瘤菌固氮酶活性、溶磷菌株的溶磷能力及分泌3-吲哚乙酸(IAA)的能力,从中筛选出综合性能优良的菌株,并运用生理生化鉴定和16S rDNA分子生物学鉴定相结合的方法鉴定优良菌株的种属。结果发现,溶磷菌数量的分布具有根系表面(RP)>根表土壤(RS)>远根土(NRS)>根内(HP)的规律,有明显的根际效应;经分离纯化获得76 株PGPR菌,其中根瘤菌1株、溶解无机磷菌株42 株和溶解有机磷菌株33 株,其中可分泌IAA能力的溶磷菌株有7株;筛选出综合性能优良,有进一步开发应用潜力的溶磷菌株7株,根瘤菌1株,经鉴定溶磷菌中3株为Pseudomonas sp.,3株为Bacillus sp.和1株为Klebsiella oxytoca,根瘤菌为Rhizobium sp.,这为研制生物菌肥提供优良菌种,同时丰富优良根际促生菌资源库。     

5株植物根际促生菌对紫花苜蓿生长和品质的影响

以前期研究中分离的5株植物根际促生菌(PGPR)为试验材料,采用盆栽试验的方式,将植物根际促生菌制剂接种到紫花苜蓿幼苗的土壤中,测定不同处理下苜蓿株高、茎粗等生长指标以及粗蛋白、粗脂肪和粗纤维等品质指标的变化,研究其对紫花苜蓿(Medicago sativa)生长和品质的影响。结果表明:选用的5株植物根际促生菌均能够有效促进紫花苜蓿生长,改善品质,但不同菌株的促生效果不同。促生菌株处理后,紫花苜蓿的株高、茎粗分别增加了11.2%~75.2%和4.1%~22.2%;粗蛋白、粗脂肪含量分别增加了6.0%~20.1%、3.8%~12.7%,酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)含量分别降低了1.8%~3.8%、1.4%~4.4%。以菌株Gnyt1促生效果最佳,具有进一步开发利用的潜力。     

耐镉根际促生菌的筛选及其对一年生黑麦草镉吸收积累的影响

利用含不同镉(Cd)浓度的LB(Luria-Bertani)培养基,从植物根际土壤分离得到32株耐镉根际菌,测定了这些菌株产吲哚乙酸、ACC脱氨酶活性、溶磷能力并根据培养皿促生试验的复筛结果,选取A02,Oj06和Ps08作为供试菌株。以一年生黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)为材料,开展了耐镉根际促生菌调控镉胁迫下幼苗生长的试验。当土壤中镉含量为20±0.33mg·kg-1时,分别接种A02,Oj06和Ps08菌株,结果表明:与未接种菌株相比,接种3种菌株后一年生黑麦草地上部生物量和镉积累量皆显著提高,叶片中膜脂过氧化水平(MDA含量)则显著降低(P0.05),土壤镉有效态含量增加,其中A02处理达显著水平(P0.05)。因此,接种耐镉根际促生菌株可显著促进镉胁迫下一年生黑麦草幼苗生长,并且能通过增加土壤中镉的有效态,促进植株对镉的吸收与积累。     

根际促生菌微胶囊剂研发及对苜蓿、燕麦促生效果评价

为研制促生菌（Plant growth promoting rhizobacteria,PGPR）微胶囊剂,探究其对苜蓿、燕麦的促生效果,本研究以海藻酸钠（Sodium alginate,SA）为包埋剂,CaCl₂为交联剂,对单一菌株和复合菌株进行包埋,以微胶囊操作性和成球性为评价指标,并进行包埋率、活菌数及增殖倍数测定,确定最佳配比。以液体剂型为参比,测定微胶囊菌剂的耐盐和耐碱性,并对微胶囊菌剂进行盆栽试验,测定PGPR微胶囊剂对苜蓿和燕麦株高、总根长、根表面积、根平均直径和根体积的影响。结果表明：处理SA 3%-CaCl₂ 4%制作的微胶囊菌剂机械强度较好,包埋率达到91.70%,增殖后的微胶囊活菌数达到1.08×10¹⁰ cfu·g^-1,增殖9.19倍。不同盐碱浓度下微胶囊菌剂菌液浓度均高于液体菌剂,显著提高了菌株对盐碱胁迫的耐受能力。PGPR微胶囊剂对苜蓿和燕麦的促生效果显著,施用微胶囊菌剂使苜蓿株高增加31.79%,总根长、根表面积和根体积增加35.25%,40.02%和30.43%;使燕麦株高增加11.60%,总根长、根平均直径和根体积增加41.56%,25.01%和105.83%。确定PGPR微胶囊剂最佳配方为SA 3%-CaCl₂ 4%,施用PGPR微胶囊剂可明显提高苜蓿和燕麦的株高,以及不同根直径下的总根长,并改善根系形态,对苜蓿和燕麦根系生长的促生效果好于液体菌剂和固体菌剂。     

高原早熟禾根际促生菌分离筛选及特性研究

为获得高原早熟禾（Poa alpigena L.）根际优良促生菌资源,从甘南草原采集高原早熟禾样品,从其根际分离筛选具有溶磷、固氮能力的促生菌株,研究其促生特性,并验证其对高原早熟禾种子萌发及幼苗生长的影响,在此基础上,运用16S rRNA基因分析法确定其分类地位。结果发现：共分离出32株具有促生作用的菌株,筛选出的5株优良菌株中溶解无机磷菌株有4株,溶有机磷菌株3株,固氮菌4株;5株菌株均具有分泌吲哚-3-乙酸（Indole-3-acetic acid,IAA）的能力,分泌量在9.62~76.16 μg·mL^-1之间;待测菌均能提高高原早熟禾幼苗的发芽率、发芽指数、幼苗活力指数,并能促进高原早熟禾幼苗的生长;分类地位鉴定结果表明5株菌中有2株枯草芽孢杆菌,1株蕈状芽孢杆菌,1株不动杆菌以及1株荧光假单胞菌。本研究为进一步的促生菌机理研究和功能微生物资源开发奠定了基础。     

高寒草地耐低温植物根际促生菌的筛选鉴定及特性研究

为获得优良植物根际促生菌(PGPR)并明确其促生特性,以红原地区广泛分布的3种高寒草地优势植物为材料,采用选择性培养基从3种高寒植物根际分离、筛选具有固氮、溶磷、分泌植物激素能力的耐低温植物根际促生菌,并进行16S rRNA分子生物学鉴定。结果表明:毛稃羊茅、洽草、紫穗鹅观草植物根际分布着大量根际细菌,且PGPR在根际不同部位的数量呈现出根系表面(RP)>根表土壤(RS)>根内(HP)的分布规律。经筛选共获得76株PGPR菌株,其中固氮菌30株,其固氮酶活性为124.61～311.04 nmol C₂H₄·h^-1·mL^-1;溶解无机磷菌株24株,溶解有机磷菌株22株,溶磷量分别为249.85～558.07μg·mL^-1和52.25～158.77μg·mL^-1。挑选固氮酶活性较高、溶磷能力较强的27株PGPR菌株进行分泌植物激素能力测定,26株菌株具有分泌赤霉素(GA₃)的能力,分泌量为0.60～52.91μg·mL     

PGPR微生物肥代替部分化肥对豌豆生长的影响

对前期从植物根际分离的促生菌(PGPR)进一步测定,筛选出5株优良溶磷菌株和1株根瘤菌株,并利用其制成PGPR微生物肥,研究其替代20%~30%化肥对豌豆生长及产量的影响。结果表明:菌株LM4-3、LH12-3、Lx191、Jm92、LHS11与GDB27互不产生拮抗,可制成PGPR微生物肥,研制的PGPR微生物肥替代20%化肥可使豌豆株高增加6.3%,经济产量提高3.2%,减少可购买性投入220.00~358.00元/hm2。     

土壤磷水平对柱花草株高、根长及生物量的影响

通过对8个柱花草品种(系)进行4个不同磷水平处理,在收获前对柱花草的生长情况进行调查,分别测量其株高、主根长和单株生物量,研究土壤磷水平对柱花草株高、根长及生物量的影响,旨在初步筛选耐低磷的柱花草品种(系)。结果表明:随着施磷量的减少,各柱花草品种(系)的平均株高、主根长和单株生物量总体呈下降趋势。其中,1号品种即西卡柱花草最耐低磷,5号品种即热研5号柱花草较耐低磷,7号柱花草即GC1463品系最不耐低磷。     

不同根际促生菌肥复合载体对燕麦产量的影响

以木炭、泥炭、花土、有机肥、菌糠为不同基质载体,利用前期从植物根际分离出的3株溶磷菌和1株联合固氮菌制作PGPR菌肥,并进行田间随机区组试验,研究其对燕麦草产量和籽粒产量的影响。结果表明,除菌肥4以外,其余处理活菌数均符合《微生物肥料》NY227-94质量标准,其中,菌肥1和菌肥2的活菌数最优,适宜作为PGPR菌肥载体;施用不同PGPR菌肥对燕麦的株高、干草产量和籽粒产量具有明显的促进作用,其中,各处理对株高影响不显著,而燕麦草产量的增产效果与作物所处的生育期有关,灌浆期菌肥1的促生效果良好,成熟期菌肥5的促生效果较佳。菌肥1干草产量和籽粒产量较ck分别提高20．4％和10．8％,说明以配方1可作为PGPR菌肥的良好载体。     

Physiological effects of different Cd concentrations on maize root architecture and classification北大核心CSCD

In this research, a hydroponics experiment was conducted to apply different concentrations of cadmium (Cd) (0, 5, 10, 25, 50, 100, 200 μmol·L-1) to maize seedlings with two leaves and one new leaf, in order to explore the effects of the different Cd concentrations on the maize seedling growth, Cd absorption kinetics and root morphology and classification. After 5 days of Cd stress, the maize seedings were sampled, the plant height, main root length, aboveground and underground biomass, root architecture, Cd content and photosynthesis and related parameters were measured. It was found that with increasing Cd stress, the plant height, main root length, biomass and tolerance index of shoots and roots, total root length, root surface area, root volume, root forks and root tips all decreased significantly; Root average diameter and root:shoot increased significantly (P<0.05). Meanwhile root parameters (root length, root surface area and root volume) of root diameter classes designated Ⅰ-Ⅲ (0-1.5 mm) showed a decreasing trend, which had a significant (P<0.05) negative correlation with root Cd concentration. The proportion of root length, root surface area and root volume with diameter between 0-0.5 mm showed a downward trend under Cd stress. Under Cd stress, Cd concentration and accumulation in underground and aboveground parts of maize seedlings increased significantly, chlorophyll content decreased, and photosynthesis was inhibited. This study has shown that Cd affected root development mainly by inhibiting the growth and morphology of fine roots, and inhibited photosynthesis, elongation and biomass accumulation of the aboveground and underground parts of the maize seedings. © 2022, Editorial Office of Acta Prataculturae Sinica. All rights reserved.     

皇竹草与玉米秸秆青贮料饲喂肉牛的对比试验

利用皇竹草和抽穗期玉米秸秆青贮料作为能繁母牛、育肥牛的主要青粗饲料开展对比试验。通过120 d饲喂对比试验,饲喂2种不同饲料的能繁母牛受胎率分别为70.37%和76.92%,说明皇竹草和抽穗期玉米秸秆青贮料饲养能繁母牛对其受胎率无明显影响（P〉0.05）;育肥牛的日增重分别为1294 g/d和1320 g/d,表明利用皇竹草和抽穗期玉米秸秆青贮料育肥肉牛,其生长速度无明显差异（P〉0.05）。由于皇竹草在低海拔喀斯特山区易于种植,生长期长,产量高,易于加工和青贮,是低海拔喀斯特山区解决肉牛产业发展中青粗饲料来源的有效途径,适宜大面积推广应用。     

饲用玉米根际促生菌资源筛选及其特性研究

为获得玉米根际促生菌(PGPR)菌株并明确其功能特性;以玉米根系及根际土壤为材料,利用选择性培养基分离筛选溶磷菌与固氮菌,测定所选菌株溶磷能力和固氮酶活性,并测定其产IAA的能力,从中筛选综合性能优良的菌株,在此基础上,运用生理生化鉴定和16SrDNA分子生物学鉴定相结合的方法鉴定优良菌株的种属。结果表明:玉米根际有大量PGPR菌,分布特征表现出根表(RP)根表土(RS)远根土(NRS)根内(HP)的数量分布规律,呈根际效应。最终获得262株PGPR菌,其中固氮菌48株,溶解无机磷细菌108株,溶解有机磷细菌106株,有分泌IAA能力的菌株15株。筛选出综合性能优良、有进一步开发应用潜力的菌株7株。经鉴定其中3株为Pseudomonas fluorescens;2株为Bacillus subtilis;Klebsiella oxytoca和Bacillus megaterium各1株。     

不同禾本科牧草种子萌发及幼苗耐盐性鉴定

采用培养皿纸上发芽法和盆栽幼苗培育法,在NaCl和Na2SO4复盐溶液7个盐浓度梯度下(0.4%~1.6%),比较分析了5种禾本科牧草种子的相对发芽率、相对发芽势、胚根胚芽比、发芽指数、简化活力指数;在NaCl和Na2SO4复盐溶液5个盐浓度梯度下(0.3%~1.5%),比较分析了5种禾本科牧草幼苗的MDA含量和游离脯氨酸含量的变化。运用隶属函数评价、分析盐胁迫对不同禾本科牧草种子萌发及幼苗的影响,为牧草耐盐性鉴定、耐盐育种和盐碱地牧草栽培提供理论参考。研究结果表明,5种禾本科牧草在萌发期和苗期耐盐能力排序依次为:垂穗披碱草细茎冰草、老芒麦扁穗冰草无芒雀麦。     

种植方式对陇中干旱区扁蓿豆种子产量及构成因素的影响

为探究陇中干旱区扁蓿豆种子生产的最佳种植方式，以期为该地扁蓿豆种子生产提供理论依据和实践指导，于2017-2019年在甘肃定西设置垄沟覆膜、地膜平覆、垄沟覆秸、平作覆秸、垄沟和平作（对照）研究了扁蓿豆种子产量及构成因素。结果表明，种植前3年扁蓿豆植株绝对高度、分枝数、主根长度、光合特性、荚果数、种子数、实际种子产量和表现种子产量皆表现为垄沟覆膜>地膜平覆>平作覆秸>垄沟覆秸>垄沟>平作处理；2017年植株绝对高度、分枝数、光合特性、实际种子产量在垄沟覆膜和地膜平覆处理下显著高于其他处理；2018-2019年植株绝对高度、分枝数和实际种子产量在垄沟覆膜、地膜平覆、平作覆秸和垄沟覆秸处理间差异均不显著。3年实际种子产量垄沟覆膜处理均表现最好，较平作处理分别提高110.4%、38.6%和20.4%，其次是地膜平覆和平作覆秸处理，较平作处理分别提高了94.6%、38.4%、15.5%和48.0%、37.1%、13.3%。考虑到种子产量、地膜成本、土壤污染以及耕作便捷程度等因素，平作覆秸处理适宜在陇中地区扁蓿豆种子生产中推广应用。     

不同遮荫度对柱花草10^#生长和光合特性的影响

研究了不同遮荫度（O％,50％,75%）和遮荫期限（60d,120d）对柱花草10^#光合特性和生长的影响。结果表明：短期遮荫（60d）导致叶片的光合速率和蒸腾速率下降,水分利用率WUE增加,植物量和根冠比减小,并且759／6遮荫处理与对照之间出现显著的差异（P〈O．05）,遮荫使叶片含水量、叶绿素含量显著增加,75％遮荫与对照有显著差异（P〈O．05）。长期遮荫（120d）使75％处理的叶绿素总量降低,植株高度、分蘖数比对照显著降低（P〈O．05）,叶片含水量的变化却不显著。