丛枝菌根真菌和根瘤菌对蚕豆吸收磷和氮的促进作用

以有机磷为磷源 ,采用盆栽试验研究了接种根瘤菌、AM真菌和双接种对蚕豆 (ViciafabaL .)吸收磷和氮的影响。双接种和单接AM真菌蚕豆株高、叶绿素含量、根瘤数和根瘤质量显著增加 ,生物量比对照增加 2 1 5 %和 2 0 7% ;双接种比单接AM真菌蚕豆菌根侵染率提高 12 0 % ;相对于对照 ,双接种使根际土壤酸性和碱性磷酸酶活性分别由 0 6 9和 0 39增加到 1 30和 0 5 4 μmol·g-1·h-1,磷和氮吸收速率提高 5 0 9%和 2 2 0 % ,吸收有机磷和氮分别增加 6 3 9%和 4 4 8% ,高于单接AM真菌。菌根真菌和固氮微生物双接种对改善作物生长有重要意义。     

不同黄酮类物质对蚕豆根瘤菌生长的影响

通过室内培养的试验方法探讨不同黄酮类物质柚皮素、橙皮素、槲皮素与染料木素及其不同浓度(0,0.4,0.8,1.2,1.6 μg/mL)对蚕豆根瘤菌生长的影响。结果表明：柚皮素、橙皮素、槲皮素与染料木素均显著影响蚕豆根瘤菌的数量、吸光度及菌落直径大小;随着柚皮素、槲皮素浓度的增加,蚕豆根瘤菌数量、吸光度及菌落直径大小均表现出先增加后降低的趋势,均在浓度为1.2 μg/mL时促进效应最明显,而橙皮素和染料木素的作用效应则呈递增趋势(除蚕豆根瘤菌菌落直径大小随橙皮素浓度增加呈先增加后降低的趋势外)。说明黄酮类物质对蚕豆根瘤菌的生长具有重要影响,并且合理的浓度可以有效促进蚕豆根瘤菌的生长。     

小麦蚕豆间作对作物根系活力、蚕豆根瘤生长的影响*

 通过田间试验研究了小麦、蚕豆间作条件下不同施氮水平对小麦、蚕豆根系活力和蚕豆根瘤生长状况的影响，结果表明：氮肥施用对作物根系活力、蚕豆根瘤生长及作物产量均有显著影响，在同样氮素水平下间作小麦的根系活力均比单作小麦高，如孕穗期在N₀,N₉₀,N₁₈₀,N₂₇₀分别增加了0.91%，3.5%，3.0%，2.4%；而间作蚕豆的根系活力均低于单作蚕豆：如开花期在N₀,N₉₀,N₁₈₀,N₂₇₀分别降低了1.3%，28.1%，13.7%，5.7%；间作蚕豆根瘤数均高于单作蚕豆，如结荚期在N₀,N₉₀,N₁₈₀,N₂₇₀分别提高了13.6%，31.4%，5.4%，30.6%，随施氮量的增加，根瘤数均呈减少的趋势。间作蚕豆产量结果是N₁₈₀>N₉₀>N₀>N₂₇₀ ，间作小麦产量结果是N₁₈₀>N₂₇₀>N₉₀>N₀。     

不同根系分隔方式对间作蚕豆养分吸收和斑潜蝇发生的影响

通过根系分隔的盆栽试验,研究了地下部分隔对小麦//蚕豆间作系统中蚕豆的养分吸收和斑潜蝇发生的影响。结果表明:根系完全分隔处理蚕豆的生物量和N、P、K吸收量均高于其余2种分隔方式,在各个生育期,根系完全分隔处理与不分隔处理间差异均显著。根系分隔方式还影响了蚕豆斑潜蝇的发生,蚕豆斑潜蝇的发生均表现为根系不分隔(I)<尼龙网分隔(M)<完全分隔(P)。说明根系的相互作用,对蚕豆斑潜蝇的发生有一定的减轻作用。     

蚕豆/玉米间作接种AM真菌和根瘤菌对外源有机磷利用的影响

本研究以植酸钠为有机磷源,利用根系不同分隔方式的盆栽实验研究了蚕豆/玉米问作体系中,接种根瘤菌、AH真菌(Glomus mosseae)和双接种对间作体系利用有机磷的影响.结果表明:接种AM真菌使蚕豆和玉米的根际磷酸酶活性增加,显著提高了蚕豆/玉米间作体系对有机磷的吸收,双接种处理蚕豆和玉米总吸磷量平均比单接AH真菌和根瘤菌平均分别增加了11.7%和90.8%;相对干其它处理,在双接种条件下蚕豆对玉米吸收有机磷的促进作用更显著,不分隔和尼龙网分隔处理玉米的吸磷量比完全分隔处理分别提高43.4%(5.29mg)和17.9%(2.18 mg);在问作体系中同时接种AM真菌和根瘤菌能提高玉米的菌根侵染率,间作产量优势显著高于单接AM真菌和根瘤菌.     

施氮对蚕豆/玉米间作系统蚕豆农艺性状及结瘤特性的影响

 【目的】旨在探明施氮对蚕豆/玉米间作体系蚕豆农艺性状和结瘤特性的影响,为河西走廊灌区豆科/禾本科间作体系氮素管理和高产高效提供科学依据。【方法】于2006-2007年在甘肃省农科院白云试验站分别采用裂区设计和原位根系行分隔法设计了蚕豆/玉米间作体系的氮梯度试验和根系分隔微区试验,研究不同氮水平下蚕豆/玉米种间互作对蚕豆农艺性状和结瘤特性的影响。【结果】施氮对蚕豆地上部生长和产量性状均无显著影响,但显著地抑制了蚕豆结瘤,产生了“氮阻遏”效应,且随着施氮量增加和蚕豆生长,“氮阻遏”效应愈加明显。随着蚕豆与玉米两种作物生长发育,作物根系相互促进作用逐渐增强,显著地促进了根瘤发育,且产生了“减缓效应”,平均为14.4%;根系互作相对于无根系互作处理蚕豆结瘤平均增加10.2%。【结论】蚕豆/玉米种间根系相互作用促进了蚕豆结瘤,减缓了”氮阻遏”效应,显著提高了蚕豆产量性状而实现了蚕豆增产。     

不同根瘤菌菌剂对蚕豆/玉米间作体系的固氮效果及产量影响

通过对间作蚕豆接种NM353、CCBAU01253、G254、QH258根瘤菌剂,由蚕豆/玉米间作产量、蚕豆根瘤菌结瘤数量和根瘤干重的对比调查,筛选出适宜宁夏中部扬黄灌区灰钙土区域蚕豆/玉米间作体系高效根瘤菌菌剂,结果表明：NM353是该区域蚕豆/玉米间作体系中高效根瘤菌菌剂,蚕豆接种NM353根瘤菌剂后能够有效促进蚕豆结瘤固氮,提升蚕豆、玉米产量。     

根系分隔和施氮对蚕豆/玉米间作体系根系分布和形态的影响

为西北1熟制灌区豆科/禾本科间作体系高产高效提供科学依据,于2007年在甘肃省农业科学院武威绿洲农业试验站设计了蚕豆/玉米间作体系的田间根系分隔试验,研究蚕豆/玉米2种作物间根系分隔和施氮对作物根系空间分布、根系形态的影响.采用根系行分隔法进行田间作物间根系分隔,并用根钻法采集根系.蚕豆和玉米根系主要分布分别在0～40 cm浅土层和0～60 cm土层,且间作玉米根系在60～120 cm比根系分隔的多,较深根系分布有利于玉米的后期竞争恢复生长.玉米根系可以占据蚕豆地下部空间,而蚕豆的根却较少到间作玉米的地下部空间.种间互作和施氮增加了玉米和蚕豆在纵向和横向2个尺度上的根重密度、根长密度、根表面积、根系体积.蚕豆玉米间作和施氮扩展了2种作物根系纵向和横向的空间生态位,改变了作物根系形态,从而增加了作物水分和养分吸收的有效空间.     

不同间作方式对蚕豆根腐病及作物生长的影响

为探索间作方式对蚕豆根腐病及作物生长的影响,2018-2019年连续两年在临夏州内进行了蚕豆与小麦、油菜、马铃薯3种作物的间作试验。结果表明,蚕豆与不同作物的多样性种植可以控制蚕豆根腐病的发生发展,尤其以豆薯2∶2间作种植时根腐病的发病率和病情指数均最低,在此模式下,也改善了蚕豆产量构成因素,从而提高产量。     

小麦蚕豆间作中作物对氮的吸收利用

 通过田间试验研究了小麦蚕豆间作条件下,两种作物对氮的吸收利用。结果表明,在小麦蚕豆间作的整个生育期内,作物的氮吸收量呈单峰曲线变化,小麦、蚕豆对氮的最大需求高峰分别在开花期和拔节期。与单作相比,小麦蚕豆间作具有明显的氮养分吸收优势。     

苜蓿根瘤菌对燕麦促生作用的研究初报

通过无菌沙土试管培养试验,从30个苜蓿根瘤茵（R．Medicagosativa．L．）申筛选出了6个对燕麦有显著促生作用的菌株。     

小麦/蚕豆间作体系中的种间相互作用及氮转移研究

 在小麦/蚕豆间作体系中通过根系分隔和标记15N的盆栽试验研究表明，小麦相对于蚕豆对土壤氮和肥料氮的依赖更强，蚕豆则更多依赖于空气中的氮。在根系完全分隔、尼龙网分隔和根系不分隔处理中小麦对15N的回收率分别为58%、73%和52%，而蚕豆则分别为30%、20%和3%。小麦对肥料氮的竞争促进了蚕豆的固氮作用，在根系完全分隔、尼龙网分隔和根系不分隔时，蚕豆来源于固氮的百分数（%Ndfa）分别为58%、80%和91%。因此，小麦/蚕豆中存在对氮的互补利用，该体系中氮营养竞争和促进作用同时存在。在小麦/蚕豆间作体系中应用土壤标记同位素稀释法表明蚕豆固氮向间作小麦发生了转移，转移的量相当于蚕豆吸氮总量的5%。     

不同禾豆间作复合群体根系的时空分布特征

通过土柱栽培试验,研究了小麦间作菜豆、小麦间作蚕豆及不同单作作物根系的时空分布特征。结果表明,小麦间作菜豆的总根干重在小麦苗期、开花期、灌浆期、成熟期与对照相比增减了50.80%、2.42%、31.94%、-4.83%,小麦间作蚕豆根干重的增减幅度分别为-6.82%、7.26%、14.66%和-7.25%。小麦间作菜豆和小麦间作蚕豆全生育期根干重按生育进程呈明显分移特性。两作生长前期,间作作物根系空间分布范围大于单作;生长后期,间作作物根系分布在0~50 cm的土层中,单作主要分布在0~70 cm的范围内。小麦间作蚕豆的总根重在全生育期呈小-大-小-大的双峰变动趋势;小麦间作菜豆根重变化趋势与单作相同,呈以生长盛期为峰值的单峰型。间作作物成熟期深层根系含水量高于单作。     

豆科禾本科作物间作的根际生物过程研究进展

间作作为一种可持续发展的种植模式不仅具有产量和养分获取的优势,而且能够保证粮食安全、降低作物减产风险。在众多间作组合中,豆科禾本科作物间作由于种间促进及生态位互补作用,而在世界范围内被广泛应用。根际是作物-土壤-微生物相互作用的界面,是养分、水分及有害物质从土壤进入作物系统参与食物链物质循环的必经门户,在根际中所发生的生物过程不仅决定着养分的供应量和有效性,而且也影响着作物的生产力和养分利用效率。因此,本文从豆科禾本科间作的根际生物过程角度出发,综述了豆科禾本科间作对根系形态、根际微生物、根系分泌物及其生态效应的研究进展,为豆科禾本科间作体系在修复重金属污染土壤、提高土壤中养分有效性以及植物遗传改良等方面的应用提供理论依据。     

虚拟间作植物根系竞争生长的可视化系统研究

基于模拟根系形态结构的Simroot系统的几何建模理论,结合计算机图形学方法建立了虚拟间作植物根系竞争生长过程的三维可视化模拟系统。将间作大豆—玉米根系的生长参数输入模拟系统中进行模拟。结果表明,该系统能够形象逼真地显现间作植物根系竞争生长过程中的形态结构和生物特性。     

根瘤菌的抗旱性研究进展

与豆科植物共生结瘤固氮的根瘤茵越来越受到研究者的重视．利用根瘤茵自身的抗旱性可以为改善高温干旱地区的植被状况及提高其农业生产能力提供方法和思路．从生理生化和抗旱基因工程的角度，对根瘤茵的抗旱性研究进展作了概述．     

接种根瘤菌对花生生长及其根际土壤微生物数量的影响

采用盆栽,研究了接种不同根瘤菌对花生生长及其根际土壤微生物数量的影响。结果表明：接种处理可促进植株的生长,提高叶面积指数,增加产量。接种根瘤菌菌株LX-11明显好于其它处理,其开花期株高高出对照16．5％,但处理间无显著差异。随生育期进程的推进,叶面积指数呈先上升后下降态势,至结荚期达到最大值,各处理终产量分别比对照增产7．5％、9．5％、12．9％。接种根瘤菌对根际土壤微生物有一定影响,细菌和真菌数量呈上升趋势,但放线菌并没有显著变化。     

不同耕种方式对稻茬小麦根,叶,生长特性的影响

研究了旋耕条播、犁耧播种及撒播套种３种耕种方式对稻茬小麦根，叶生长特性的影响。结果表明，在０－４０ｃｍ耕层内，旋耕条播比免耕小麦的根系体积大，分布深，活力强，而且小麦个体生长稳健，单株绍叶数高峰值在拔节期，单株叶面积最大值在抽穗期，均较免耕播种小麦晚一个生育时期旗叶功能期延长５ｄ，光合强度提高５．０６ｍｇ．ｄｍ＾２．ｈ＾－１。     

The Equilibrium and Growth Stability of Winter Wheat Root and Shoot Under Different Soil Water Conditions

The equilibrium between root, shoot and growth stability under different soil water conditions were investigated in a tube experiment of winter wheat. The water supplying treatments included： sufficient irrigation at whole growth phase, moderate deficiency irrigation at whole growth phase, serious deficiency irrigation at whole growth phase, sufficient irrigation at jointing stage, tillering stage, flowering stage, and fillering respectively, after moderate and serious water deficit during their previous growth stage. Root and shoot biomass were measured. On the basis of the cooperative root-shoot interactions model, the equilibrium and growth stability were studied on the strength of the kinetics system theory. There was only one varying equilibrium point between the root and shoot over the life time of the winter wheat plant. Water stress prolonged the duration of stable growth, the more serious the water deficit, the longer the period of stable growth. The duration of stable growth was shortened and that of unstable growth was prolonged after water recovery. The growth behavior of the plants exposed to moderate water deficit shifted from stable to unstable until the end of the growth, after rewatering at flowering. In the life-time of the crop, the root and shoot had been adjusting themselves in structure and function so as to maintain an equilibrium, but could not achieve the equilibrium state for long. They were always in an unbalanced state from the beginning to the end of growth. This was the essence of root-shoot equilibrium. Water stress inhibited the function of root and shoot, reduced root shoot interactions, and as a result, the plant growth gradually tended to stabilize. Rewatering enhanced root shoot interactions, prolonged duration of instable growth. Rewatering at flowering could upset the inherent relativity during the long time of stable growth from flowering to filling stage, thus leading to unstable growth and enhanced dry matter accumulating rate in the whole plant.     

不同分子量聚天冬氨酸对小麦根系生长和养分吸收的影响

【目的】聚天冬氨酸（PASP）是天冬氨酸（ASP）的聚合物,分子量由一千至数十万,因具有促进作物生长和养分吸收的作用,在农业上应用广泛,但其应用效果与分子量密切相关。本文通过红外光谱分析和水培试验,研究不同分子量PASP的结构特性及其对小麦根系生长和养分吸收的影响,以明确不同分子量PASP的应用特点与作用机制,为PASP在新型增效肥料研制和农业生产中的科学应用提供理论依据。【方法】以小麦（济麦22）为供试作物,霍格兰营养液为基础培养液进行水培试验,将天冬氨酸（ASP）和低分子量（<1 kDa,PAL）、中分子量（3—5 kDa,PAM）、高分子量（>10 kDa,PAH）PASP分别设置10 mg·L^-1、25 mg·L^-1和50 mg·L^-13个添加量加入培养液中,以仅用营养液为对照（CK）,试验共13个处理,每个处理重复4次。培养20 d后收获,测定小麦地上部和根系的干重与氮、磷、钾含量以及根系的形态、吸收面积和活力。【结果】（1）不同分子量聚天冬氨酸结构不同,随着分子量的增加,聚天冬氨酸肽键含量逐渐增加,羧基含量先增加后降低,其中,PAH肽键含量最高,PAM羧基含量最高。（2）应用不同分子量聚天冬氨酸均可促进小麦生长,提高干物质积累量,表现为PAM>PAH>PAL≈ASP;其中根系干重较CK增加11.90%—19.06%,PAM在10 mg·L^-1、25 mg·L^-1和50 mg·L^-1添加量下,小麦总干重分别较CK显著增加9.13%、23.36%和20.54%。（3）不同分子量聚天冬氨酸均可优化小麦根系形态,增加根系的总吸收面积、活跃吸收面积和活力,以PAM效果最好。（4）不同分子量聚天冬氨酸均促进了小麦对氮、磷、钾养分的吸收,以PAM效果最好,PAH次之;在50 mg·L^-1添加量下,小麦对氮、磷、钾养分吸收总量最高,其中PAM较CK分别显著增加16.88%、25.97%、21.61%,PAH较CK分别显著增加16.28%、23.36%、18.16%。（5）相关性分析表明,不同分子量聚天冬氨酸肽键、羧基含量与小麦干物质重、氮磷钾养分吸收量以及根长和根系总吸收面积均极显著正相关;而小麦干物质重和氮磷钾养分吸收量与根系表面积、总吸收面积、活跃吸收面积及活力均显著或极显著正相关。【结论】不同分子量聚天冬氨酸（PASP）均能促进小麦生长,优化根系形态,提高根系吸收面积和根系活力,促进小麦对养分的吸收;不同分子量PASP结构不同,随着分子量的增加,PASP肽键含量增加,羧基含量先增加后降低,肽键和羧基含量与小麦生长和氮磷钾养分吸收量呈正相关。在本试验条件下,以中分子量PASP（3—5 kDa）对小麦生长和养分吸收的促进作用最好,高分子量PASP（>10 kDa）次之;在用量上,不同分子量PASP以高用量（50 mg·L^-1）对小麦整株的生长和养分吸收促进效果最好,但以中等用量（25 mg·L^-1）对小麦根系的生长和养分吸收促进效果最佳。