豆科牧草与根瘤菌共生固氮作用知识简介

生物固氮对自然界的氮素循环有着十分重要的意义。具估计,每年全球的生物固氮量为175×107t,是工业固氮的3倍。其中农田固氮约为9×107t,而根瘤菌与豆科植物的共生固氮能力居各类固氮体系之首,约为3.7×106t。近年来,共生固氮资源的人工开发利用成就显著,花生、大豆、紫云英、三叶草、直立黄芪、苜蓿、红豆草等根瘤菌接种大面积推广应用,南方荒山和北方黄土高原飞机大面积播种豆科牧草技术的推广起了关键性作用。但开发利用生物固氮资源及人工草地栽培豆科牧草与国外相比差距较大,美国每年从豆类生物固氮获取240×104t氮素,俄罗斯为260×104…     

黑麦草与豆科牧草混播技术

多花黑麦草作为一种很好的饲草作物,目前在南方地区已得到广泛的种植,但多为单播。如将黑麦草与豆科牧草特别是短期生长的豆科牧草如苕子、紫云英(绿肥与饲草兼用)混播,因豆科牧草根系发达,具有根瘤菌,能固定空气中的游离氮,为黑麦草提供氮素,不但能提高多花黑麦草的品质和产量     

不同氮素水平对接种根瘤菌紫花苜蓿生长特性的影响

采用砂培试验方法,研究了不同氮素水平(N0、N105、N210、N315和N420)接种12531和LW107根瘤菌对甘农3号紫花苜蓿生长特性的影响.结果表明:紫花苜蓿的株高随氮素水平增加呈先增加后趋于稳定的趋势;紫花苜蓿单株叶片数、单叶面积、地上部和地下部干重、根冠比均随氮素水平的增大呈先增加后降低趋势;紫花苜蓿的根...     

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。     

内源异黄酮对紫花苜蓿结瘤固氮及氮效率的调控研究北大核心CSCD

为探究紫花苜蓿体内异黄酮与结瘤固氮及氮效率的关系,以紫花苜蓿品种中氮高效的"LW6010"和氮低效的陇东苜蓿为材料,采用室内营养液砂培,设5个氮素水平,研究了不同氮效率紫花苜蓿的异黄酮含量和固氮特性以及异黄酮合酶(IFS)和结瘤信号传递通路基因(nod)的表达。结果表明:紫花苜蓿的异黄酮含量与根瘤数、单株总根瘤重以及单株固氮潜力的相关性显著,并且在低氮胁迫时紫花苜蓿的异黄酮含量以及根瘤数、单株总根瘤重和单株固氮潜力均显著上升。另外,还发现:氮高效的"LW6010"紫花苜蓿在氮胁迫时,茎叶和根系中上调的IFS基因数量和上调幅度均大于氮低效的陇东苜蓿,因此促进了nod基因的高表达,最终提高了氮效率。综上所述,1)紫花苜蓿的结瘤固氮与异黄酮含量显著正相关,在外源氮素浓度改变时,紫花苜蓿能通过茎叶和根系中不同IFS基因的表达提高体内异黄酮含量,从而刺激nod基因表达来促进结瘤和提高单株固氮潜力;2)紫花苜蓿体内异黄酮含量的差异是决定其氮效率高低的重要原因,氮高效紫花苜蓿在氮胁迫时通过多个IFS基因的高表达促进异黄酮合成,进而刺激结瘤固氮,从而表现出氮高效。     

生物固氮在集约化草地畜牧业中的作用

草地生物固氮不仅是草地生态系统氮素循环输入过程的重要部分，而且与集约化草地畜牧业的建立和退化草场的恢复有着重要的关系。在草地生态系统生物固氮的3种方式中，豆科植物根瘤共生固氮是重要的方式，细菌自生固氮值得重视，而联合固氮在草地生物固氮中也有着广泛的应用前景。     

生物与非生物因素对共生固氮的影响

豆科植物根系分泌物、结瘤因子、根瘤菌与其他具有竞争性的土壤微生物等生物因子,以及土壤水分、酸碱性和矿质营养等非生物因子均是影响根瘤菌-豆科植物共生固氮体系结构和功能的重要因素,其中生物因素的影响更为复杂和深远,在共生体的构建中起主导作用,深入地研究这些因素对根瘤菌-豆科植物侵染结瘤能力和固氮效率的影响,对促进环境保护和农业可持续发展具有极其重要的意义。从生物与非生物因素两方面着手,主要介绍了宿主植物、根瘤菌及环境因子对根瘤菌-豆科植物共生固氮的影响,并浅析了目前国内外在该方面研究中存在的一些主要问题及发展趋势。     

紫花苜蓿接种根瘤菌种植效果试验

紫花苜蓿产量高、营养丰富、适口性好,且含有一些未知促进生长因子。是世界广泛分布的一种优质蛋白饲料作物,有“牧草之王”的美誉。同时,紫花苜蓿适应性强,对土壤条件要求低,而且本身能够进行生物固氮,在草田轮作、改良盐碱地和水土保持工作中被广泛应用,是改良土壤培肥土地的重要手段。     

草地早熟禾根际固氮菌的分离与鉴定

选用无氮培养基(NFM)对草地早熟禾(Poa pratensis)根际土壤样品中的固氮菌株进行了分离和纯化,共获得21个固氮菌株的纯培养,对其形态学和生理生化特性进行了研究。结果表明,草地早熟禾根际的固氮菌以Azoobacter为主,其次为Pseudomonas、Bacillus及Enterobacter,菌株细胞基本形状为杆状或类球状,有少量的菌株(N1、N5、N8、N16)存在芽孢;过氧化氢酶、溶菌酶试验均为阳性反应,不能水解果胶,不产生吲哚,在pH为5.7的营养肉汤培养液中都生长不良,在厌氧性测定反应中除了菌株N13和N14能厌氧生长外,其他菌株均为好氧生长。     

固氮菌对燕麦不同生育期促生作用的研究

研究了固氮菌对兰州地区燕麦不同生育期的促生作用。结果表明,假单胞菌属Pseudomonas sp. N4,动胶杆菌属Zoogloea sp. W6,生脂固氮螺菌Azospirillus lipoferum C6,固氮菌属Azotobacter sp. O5和Azotobacter sp. W5对燕麦有促生作用。拔节期,接种固氮菌后燕麦株高增加0.73%~12.11%,叶绿素增加1.14%~39.43%,地上植物量增加21.45%~43.55%,地下植物量增加51.85%~130.86%,根冠比增加7.7%~76.9%,总植物量增加2.00%~45.36%,粗蛋白增加3.02%~25.57%;半量化肥 固氮菌处理的株高增加1.96%~5.82%,叶绿素和地上植物量没有增加,地下植物量增加3.47%~33.17%,根冠比增加15.38%~30.76%。成熟期,各个处理促生作用降低,处理间差距缩小,Pseudomonas sp. N4和Azotobacter sp. O5促生效果好。     

土壤联合固氮菌的研究进展

面临人类社会普遍出现的粮食、人口、环境、能源、资源等问题的困扰,从可持续发展的角度出发,生物固氮逐渐引起了各国科学家的重视,测试技术的进步及细胞工程与基因工程等技术的出现使生物固氮的研究日趋深入。通过阐述生物固氮中细胞联合固氮的研究现状及其方法与手段,为与之相关的研究者提供了参考。     

不同根系发育能力的苜蓿品种接种根瘤菌的效果

文章分析了根系发育能力不同的苜蓿品种接种根瘤菌的效果,结果表明,温室条件下,根系发育能力越强,伤害主根与不伤害主根之间的差异越明显。伤害主根可以有效诱导侧根发育,提高结瘤量,促进地上部分生长发育。田间条件下,根系发育能力越强,接种与未接种植株之间的差异越明显。７个接种根瘤菌的品种中,耐盐、德国和无棣苜蓿的接种效果较好,保定和秘鲁苜蓿居于中等水平,陈东和同心苜蓿接种根瘤菌的效果相对左。无棣和陈东苜蓿