根瘤菌共生对低温胁迫下紫花苜蓿抗寒生理变化的影响

为研究根瘤菌共生对紫花苜蓿(Medicago sativa)在低温胁迫下抗寒生理指标变化的影响,对低温胁迫下接种和不接种根瘤菌的紫花苜蓿的地上部分及地下部分的相对电导率、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖等指标进行测定。结果显示:低温胁迫下,根瘤菌共生紫花苜蓿的相对电导率(-6℃,4~6 h)显著低于不接种紫花苜蓿(P < 0.05),且其MDA含量低于不接种紫花苜蓿;根瘤菌共生紫花苜蓿的SOD比活力、CAT活性、POD活性以及脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖含量均高于不接种根瘤菌紫花苜蓿。根瘤菌共生紫花苜蓿在低温胁迫下具有更强的膜稳定性、活性氧防御以及渗透调节能力,具有更强的抗寒能力。     

根瘤菌接种对紫花苜蓿生产性能的影响

在湖南湘西地区对紫花苜蓿进行了根瘤菌接种试验。结果表明:紫花苜蓿接种根瘤菌,其幼苗结瘤数和结瘤率分别提高137.5%和74.4%,产草量和分枝数分别提高26.6%和32.3%。说明在湘西喀斯特地区紫花苜蓿接种根瘤菌后其生产性能有较大提高。     

不同根瘤菌对紫花苜蓿产量及相关性状的影响

为了筛选出适合宁夏北部灌区紫花苜蓿接种的根瘤菌,试验采用3134141、N1101、352001、中农1号这4种根瘤菌对金皇后紫花苜蓿进行根瘤菌接种试验。结果表明:选用3137141和N1101这2种根瘤菌时,其幼苗结瘤率和结瘤数量分别比对照提高98%、94%和169%、150%,其干草产量、株高等分别比对照提高37.61%、20.82%和15.58%、12.99%。说明对宁夏北部灌区紫花苜蓿接种这2种根瘤菌可以明显提高紫花苜蓿的生产性能,适宜大面积推广使用。     

菌根真菌和根瘤菌接种对紫花苜蓿和无芒雀麦混播牧草生物量的影响

丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）和根瘤菌是自然界存在的两类重要的共生微生物,分别能与宿主植物形成丛枝菌根和根瘤的共生体系,对宿主植物的生长具有重要影响。本研究通过建立丛枝菌根真菌-禾本科牧草和丛枝菌根真菌-豆科牧草-根瘤菌的共生体,研究AMF和根瘤菌接种对混播中紫花苜蓿（Medicago sativa）和无芒雀麦（Bromus inermis Leyss）生长的影响。结果表明：与CK相比,单独接种根瘤菌处理下单播和混播的紫花苜蓿地上单株生物量分别提高了65.42%和53.41%,地下单株生物量提高了96.66%和114.42%。单独接种AMF处理下单播和混播的紫花苜蓿地上单株生物量分别提高了35.33%和23.20%,地下单株生物量提高了40.00%和46.45%。而AMF和根瘤菌双接种处理下单播和混播的紫花苜蓿地上单株生物量分别提高了105.66%和185.64%,地下单株生物量分别提高了167%和121%。综上所述,AMF和根瘤菌双接种对紫花苜蓿生物量的促进作用具有协同效应。     

共生根瘤菌对NaCl胁迫下紫花苜蓿抗氧化和渗透调节能力的影响

以NaCl胁迫下不同根瘤菌处理的紫花苜蓿为材料,通过测定丙二醛(MDA)、超氧阴离子、超氧化物歧化酶(SOD)、还原型谷胱甘肽(GSH)、脯氨酸、可溶性糖等生理指标,研究共生根瘤菌对紫花苜蓿渗透调节和抗氧化能力的影响。结果表明,接种根瘤菌尤其是接种根瘤菌激活的紫花苜蓿丙二醛含量较低,在处理第15天时根、茎、叶中的含量分别为3.90,0.53,4.16 mmol/g DW,均低于其他2种处理;超氧阴离子含量则在0 ~ 15 d中一直为最低;超氧化物歧化酶活性较高,在处理第15天时最高,根、茎、叶中含量分别为1 592.48,1 317.86,2 068.88 U/g DW·h;还原性谷胱甘肽含量稳定;脯氨酸和可溶性糖含量波动较大,总体呈先增长后下降的趋势。说明接种根瘤菌激活的紫花苜蓿具有较强的抗氧化和渗透调节能力。     

5株根瘤菌接种紫花苜蓿的效果

以5株耐盐型苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)(ACCC17537,ACCC17558,ACCC17617,ACCC17631和ACCC17676)为材料,采用包衣接种和液体菌剂拌种两种方式,以不含根瘤菌的包衣处理和不含根瘤菌的液体菌剂拌种处理为对照,在滨海盐渍区盐化潮土上对"中苜1号"紫花苜蓿(Medicago sativa cv.Zhongmu No.1)进行接种试验,筛选出高效菌株及最佳接种方式。结果表明,在盐碱化程度较大、缺乏根瘤菌的土壤中,包衣接种根瘤菌的效果明显优于液体菌剂拌种。另外,5株根瘤菌包衣接种效果差异明显,且苜蓿接种后单株地上部分干重、粗蛋白含量及单株根瘤数均比对照有显著提高(P0.05)。菌株ACCC17558和ACCC17617接种效果最佳,可使苜蓿单株地上部分干重、单株总根瘤数、单株有效根瘤数和粗蛋白含量分别比对照提高91.4%和164.4%、91.8%和99.6%、99.8%和100.7%、8.6%和12.3%,表明两菌株的接种效果优于其他菌株,是在盐碱土壤中与"中苜1号"紫花苜蓿最佳共生的高效根瘤菌。     

利用土壤筛选紫花苜蓿高效共生根瘤菌的初步研究

采用西北地区土壤试管栽培法对12株不同地区来源的根瘤茵和2个紫花苜蓿Medicago sativa品种(品系)进行接种效果的研究，旨在使筛选结果尽量接近实际生产环境，筛选出符合实际效果的高效共生菌株。结果表明，紫花苜蓿与根瘤菌之间表现出共生效果的多样性。绝大多数接种根瘤菌的紫花苜蓿在总瘤数、有效瘤数、地上部干质量方面与不接种的对照相比分别增加了7％～240％，10％～367％，7％～150％。根瘤菌与紫花苜蓿品种之间存在着互作关系，且受土壤因子尤其是土壤养分状况的影响。初步筛选出的与2个紫花苜蓿品种(品系)最佳共生匹配的根瘤菌菌株分别是：中苜一号的73317，01006，01055；金皇后的83092，01006，01055。     

紫花苜蓿高效共生根瘤菌的筛选

用10株不同的根瘤菌对4种紫花苜蓿（Mecicago sativa)品种（或品系）进行接种效果的研究。结果表明：接种可使紫花苜蓿的生长在各个方面都有显著地提高。接种根瘤菌的紫花苜蓿其地上部分干重，有效根瘤菌数及总根瘤数与不接菌的对照相比分别增加了5．8％－997．0％，37．3％－1410．0％和92．6％－1610．2％，差异显著。在各紫花苜蓿和根瘤菌之间存在着互作关系。筛选出了与各紫花苜蓿品种（或品系）最佳共生匹配的根菌，分别是中苜1号：30085，45236：RS：30015，NM006，25132；Vector:30015,45236,25132;WL323:30096,45236,25132.     

施磷和接种根瘤菌对黄河三角洲紫花苜蓿生长及品质的影响

田间试验研究了施磷肥和接种根瘤菌对黄河三角洲地区紫花苜蓿生长及品质的影响.结果表明,播种前施磷肥能明显提高紫花苜蓿的出苗和成苗率,显著提高紫花苜蓿的叶茎比、叶面积指数、叶绿素含量,并提高干物质产量12.9%～85.5%.施磷肥还显著提高了紫花苜蓿地上部可溶性碳水化合物和粗蛋白质的含量,降低了中性洗涤纤维含量,使饲草体外干物质消化率增加0.73%～8.49%.播种时接种根瘤菌能显著增加紫花苜蓿单株根瘤结瘤数和平均根瘤重,并能改善苗期的生长,但对干物质产量影响不明显.试验结果显示,黄河三角洲地区种植紫花苜蓿施用过磷酸钙750 kg/hm2,并接种根瘤菌可获得较好的提高产量和改善品质的效果.     

不同pH下接种AM真菌和根瘤菌对紫花苜蓿生长的影响

本研究设定4个pH梯度(4.43,5.06,6.43和7.16),设置了接种AMF根内球囊霉(Glomus intraradices)、苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium medicae)、同时接种AMF和根瘤菌以及不接菌处理分析温室不同pH处理下接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)和根瘤菌(rhizobia)对紫花苜蓿(Medicago sativa)生长的影响。结果表明,酸胁迫抑制了紫花苜蓿的生长,使其株高降低了1.27%~10.13%,地上生物量降低了33.33%~55.56%;AM真菌可以缓解酸胁迫,促进紫花苜蓿的生长,与不接种AM真菌相比,株高提高了244.26%~294.17%,地上生物量提高了727.78%~1 737.50%,地下生物量提高了1 120%~2 220%,根长提高了39.85%~102.63%,根冠比提高了5.71%~90.32%;根瘤菌单独接种未显著影响紫花苜蓿生长(P0.05),但与AM真菌混合接种后,可显著促进紫花苜蓿生长(P0.05)。     

公农二号紫花苜蓿与根瘤菌优化共生匹配的筛选

为了获得与公农二号紫花苜蓿匹配的根瘤菌,试验采用15株不同的根瘤菌对公农二号紫花苜蓿进行接种,并对其结瘤和生长指标进行测定。结果表明:接种后,紫花苜蓿的结瘤数和粗蛋白含量比对照组分别提高了67%~933%和1.54%~69.01%;株高和干重分别提高了6.26%~30.79%和85.71%~771.43%。接种根瘤菌可使紫花苜蓿的生长在各个方面都有显著提高,盆栽试验初步筛选出的与紫花苜蓿匹配优良的菌株为NACC1001、NACC1004、NACC1005、DACC2001、DACC2003、HLCC3001、HLCC3002和HLCC3003,田间试验最终选出的优良共生匹配组合为公农2号-HLCC3002。说明苜蓿品种和苜蓿根瘤菌之间存在相互选择性,通过盆栽试验进行初步筛选、再利用田间试验进行复筛可筛选出苜蓿品种和苜蓿根瘤菌的优良共生组合。     

公农5号紫花苜蓿与根瘤菌共生匹配组合的筛选

为了研究紫花苜蓿与不同品种根瘤菌之间的共生匹配性,获得高效根瘤菌用于接种,试验在吉林省大安地区、农安地区和黑龙江地区采集15株苜蓿根瘤菌与公农5号紫花苜蓿进行共生匹配,分别在土壤盆栽及大田试验条件下,测定15株苜蓿根瘤菌与公农5号的各生长效应指标,并进行了固氮性分析。结果表明:HLCC3002菌株与公农5号能很好地共生匹配,从而确定HLCC3002菌株为与公农5号紫花苜蓿相匹配的高效根瘤菌。     

接种根瘤菌对于紫花苜蓿抗逆性的研究概况

紫花苜蓿种植地区多处于干旱与半干旱地区,气候干燥,降水较少,接种根瘤菌具有提高苜蓿产量与品质、增强抗逆性等众多优点,因此大面积种植根瘤菌共生苜蓿具有较高的经济、生态价值。文章总结了前人对于紫花苜蓿接种根瘤菌之后的各项生理、生化指标的测定结果,综述了逆境(低温、干旱以及盐渍性土壤)对紫花苜蓿的相对电导率、可溶性物质、光合作用、生长情况、产量等方面的影响,进一步阐明了继续深入研究紫花苜蓿抗逆性的重要意义。除此之外,笔者对前人的大量研究成果进行了梳理,为更好地大面积种植紫花苜蓿、提高紫花苜蓿产量和品质提出了建议。     

生物炭与干旱胁迫对接种紫花苜蓿光合效率及生长的影响

试验以接种根瘤菌‘Sm1021’的紫花苜蓿（Medicago sativa L.）为材料,将土壤和生物炭按比例混合（0%,0.5%,1%,1.5%,2%）,然后进行不同程度（正常土壤水分处理,轻度,中度,重度）干旱胁迫,旨在研究土壤中添加不同水平生物炭与干旱胁迫对接种根瘤菌紫花苜蓿光合效率及生长的影响,探讨生物炭多孔性特性是否能够提高根瘤菌固氮能力,从而促进苜蓿生长。结果表明：干旱胁迫显著抑制紫花苜蓿的光合效率和生长（P<0.05）,重度干旱抑制作用最显著（P<0.05）;添加生物炭能够提高接种紫花苜蓿光合效率,促进植株生长;随生物炭水平升高,紫花苜蓿光合效率和生物量先增加后降低。研究认为,添加0.5%~1%水平的生物炭可增加接种紫花苜蓿叶面积,促进光合效率,缓解干旱胁迫对植株造成的伤害,从而促进生长。     

中苜1号紫花苜蓿高效共生根瘤菌的筛选

研究8株根瘤菌对"中苜1号"紫花苜蓿(Medicago sativa L.cv.Zhongmu No.1)的接种效果。结果表明:8株根瘤菌接种效果差异明显;接种后干草重、根瘤数、干根重、粗蛋白质含量比对照分别增加了3.8%~26.12%、2.9%~41.43%、5.8%~41.38%和2.39%~8.5%;筛选出与中苜1号最佳共生匹配的根瘤菌ACCC17544,该菌株能增强其共生固氮效果,既提高干草产量,又增加粗蛋白质含量,具有一定的生产应用价值。     

接种根瘤菌对不同品种紫花苜蓿生产性能及营养价值的影响评价

对甘农3号、三得利、旱地、WL343、巨能601、威神等6个紫花苜蓿(Medicago sativa)品种开展根瘤菌接种试验,以越冬率、分枝数、株高、干草产量、粗蛋白、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、相对饲喂价值等为评价指标,采用灰色关联法分析行评价接种根瘤菌对紫花苜蓿生产性能及营养价值的影响。结果表明：接种根瘤菌可显著提高紫花苜蓿品种的越冬率、株高、干草产量和粗蛋白含量(P<0.05),对紫花苜蓿的分枝数、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、相对饲喂价值的影响不显著(P>0.05),可促进紫花苜蓿提前接瘤,促进提高苜蓿产量和饲草品质,是提高苜蓿产草量和饲草品质的有效措施,可大面积推广应用。     

根瘤共生对紫花苜蓿抗寒性的影响

以保定紫花苜蓿（Medicago sativa L.‘Baoding’）幼苗为试验材料,分别进行接种根瘤菌处理并确认结瘤固氮（activated-nodules,AN）和不接种根瘤菌处理（non-nodules,NN）。将生长120 d的植株放在-6℃培养箱低温胁迫12 h。通过测定叶片电导率、丙二醛MDA、渗透势、过氧化氢H₂O₂、超氧阴离子自由基O₂^·-、还原性谷胱甘肽GSH、抗坏血酸VC、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量等10个指标,研究根瘤共生对紫花苜蓿抗寒性的影响。结果表明：与不接种根瘤菌苜蓿相比,低温胁迫导致根瘤固氮苜蓿较轻的细胞膜损伤和氧化损伤,并且根瘤固氮苜蓿在低温胁迫中叶绿素破坏较不接种根瘤菌苜蓿缓慢,说明根瘤与紫花苜蓿共生可以提高苜蓿抗寒性。     

接种根瘤菌和施磷肥对公农1号紫花苜蓿的影响

对紫花苜蓿进行接种根瘤菌和施磷肥处理,结果表明:基施磷肥提高了公农1号紫花苜蓿的结瘤率、单株根瘤数、根瘤重和分枝数,增加了干草产量.比较各施磷水平,以施过磷酸钙300kg/hm2效果最好.接种根瘤菌剂结合施磷肥的效果比单施磷肥和单独接种根瘤菌的效果好,各不同处理中以接种根瘤菌3.75kg/hm2配合施过磷酸钙300kg/hm2效果最好.     

紫花苜蓿根瘤菌接种试验

本试验通过对紫花苜蓿根瘤菌接种，使接菌地固氮提高80％，增产鲜草提高44．4％，说明接种根瘤菌剂是提高紫花苜蓿草产量和固氮的有效措施。     

紫花苜蓿专用根瘤菌剂使用技术研究

在盆栽条件下研究了根瘤菌不同剂型、接种量、施用氮肥以及微量元素对紫花苜蓿Medicago sativa生长的影响,结果表明:根瘤菌菌液不同浓度接种对出苗率无显著影响,草炭剂型接种量为0.48 g/pot时效果最好,种衣剂包衣处理效果优于草炭剂型接种,在根瘤菌接种条件下按纯氮0.03 g/kg施肥,产量最高,施用钼肥可提高产量,其它微量元素效果不明显.