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生物固氮种类繁多,其中以共生固氮效率较高,固氮量较大,但它只能在一种极其精细复杂而又高度专一的结构-根瘤中进行.在共生固氮中,由于固氮酶的催化,根瘤菌能将大气中的分子氮转化为氨,然后输入所在的侵染细胞(寄主细胞),继而合成有关的固氮产物.同时,侵染细胞又将氧、水分、矿物质、有机养分和能量供给根瘤菌,使其进行正常的新陈代谢.因此,根瘤菌与侵染细胞处在一种相互影响,相互依赖,相互促进,相互制约的关系之中.由此不难看出,豆科根瘤不仅是共生固氮的场所,也是研究寄主细胞与根瘤菌之间相互关系较为理想的材料. 相似文献
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通过在人工基质中添加自生固氮微生菌,放置池塘底层或离地的可移动箱筐式人工基质的缢蛏养殖装置,进行海水生物固氮的缢蛏设施化高效养殖关键技术研究,并实现产业化应用.项目研究的缢蛏养殖人工基质,经处理后可重复利用,减少了池塘底部缢蛏穴居或死亡引起的土质污染,确保池塘生态环境和产品质量安全.使缢蛏养殖成活率、起捕率同步提高,单... 相似文献
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【目的】 通过研究豆草比例对紫花苜蓿-羊草混播草地豆科植物生物固氮的影响及其生理生态机制,深化对混播群落结构和生物固氮功能关系的理解,辅助豆-禾混播草地的科学建植和管理,提高混播草地生物固氮和土壤肥力,提升草地资源生产和生态保障能力。【方法】 2017年5月,利用紫花苜蓿和羊草为试验材料,采取随机区组设计,于中国科学院长岭草地农牧生态研究站内建植不同豆草比例(紫花苜蓿占比为25%、50%、75%、100%)的紫花苜蓿-羊草混播草地,4次重复。建植一年后,通过样方取样法调查混播草地群落结构变化,测定紫花苜蓿叶片、枝条和根系生长发育、光合和水分等生理代谢特征,在测定根系结瘤特征基础上,采取15N同位素自然丰度法评估紫花苜蓿固氮效率,结合土壤水分动态监测,分析豆草比例对紫花苜蓿生物固氮的影响及其生理生态机制。【结果】 (1)混播草地建植一年后,对应25%、50%、75% 和100%设计的豆草混播比例,混播草地实际紫花苜蓿占比分别为11%、27%、53%和100%。(2)对比25%、75%和100%的初始豆草种植比例,50%的初始豆草比例下,生长季平均土壤水分含量分别增加了21.4%、36.4%和51.7%。(3)50%豆草种植比例下,紫花苜蓿植株有更大的枝条和根系生物量、叶片数量、叶片面积、叶片厚度和叶片生物量,上述指标最小值出现在100%的豆草播种比例。(4)50%豆草种植比例下,紫花苜蓿具有最大的光合速率,枝条和根系中淀粉含量最高,但枝条和根系中可溶性糖含量最低。(5)50%的初始豆草混播比例下,紫花苜蓿根瘤发育更完善,其生物固氮率较25%、75%和100%的豆草混播比例分别提高了13.5%、44.6%和79.2%。回归分析表明,随豆草比例变化,紫花苜蓿生物固氮效率与土壤含水量呈正相关。【结论】 紫花苜蓿-羊草混播草地中,紫花苜蓿生物固氮能力与豆草比例间存在非直线型变化关系。当初始豆草种植比例为50%时,紫花苜蓿生物固氮率最大。豆草比例驱动土壤水分变化,进而通过调控叶片发育和光合等途径改变了紫花苜蓿植株和根瘤发育,是其影响生物固氮的潜在机制。 相似文献
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根际固氮微生物功能基因组及微生物肥料研究进展 总被引:3,自引:0,他引:3
固氮微生物为植物提供了大量的氮素来源,开展生物固氮的研究对缓解我国粮食短缺、能源消耗、环境污染等重大社会问题具有重要意义。综述了国际上关于固氮微生物功能基因组学以及微生物肥料产业的发展状况,并以巴西、阿根廷等国家在农业生产中的节肥增产的成功经验进行了案例分析。针对目前我国微生物肥料产业的发展状况以及行业前景提出了建设性意见,认为在功能基因组学平台上加强对固氮微生物基因表达调控及与宿主互作机制的研究将为后续开发性能优良的高效固氮、综合抗逆的固氮微生物工程菌株奠定重要理论基础。 相似文献
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为探明豆科绿肥光叶紫花苕的生物固氮能力以及还田绿肥氮素对后茬玉米的当季有效性,采用~(15)N自然丰度法和~(15)N同位素标记稀释法,测定了大田不同施氮处理下(N0、N75、N150、N225)光叶紫花苕的生物固氮效率和生物固氮量;采用盆栽试验方法,测定了光叶紫花苕不同翻压还田量下春玉米的产量、氮肥利用率以及还田绿肥~(15)N的当季回收率。结果表明,施氮量(N0、N75、N150、N225)对光叶紫花苕生物量(5 233. 71~6 659. 86 kg/hm~2)、氮素产量(218.61~278.58 kg/hm~2)及生物固氮量(156.81~189.66 kg/hm~2)均无显著影响,但对生物固氮效率(56.35%~85.63%)有显著影响。同等施氮量(N75或N150)下,~(15)N自然丰度法和~(15)N同位素稀释法测定的生物固氮效率并无显著差异。光叶紫花苕翻压还田量显著影响玉米地上部~(15)N吸收量(0. 51~0. 94 mg/株)和氮肥农学利用率(40. 13~51. 28 g/g),但对还田绿肥~(15)N的当季回收率并无显著影响。本试验条件下,豆科绿肥光叶紫花苕大田种植时可以不追施氮肥,以全量翻压还田为宜。本研究结果为豆科绿肥种植的合理施氮和翻压还田利用提供了理论依据。 相似文献
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紫花苜蓿是世界上栽培最早、分布最广的一种多年生豆科牧草,有“牧草之王”之称,不仅产草量高、草质优良、营养价值高,而且耐寒抗旱、耐瘠薄,适应性强,适宜种植区域很广,是提高奶牛产奶量、发展肉牛产业的首选牧草。近年来,紫花苜蓿在我国开始推广,其丰富的营养价值、庞大的根系和高效的生物固氮作用,使之逐步成为退耕还林、发展养殖业中选择和使用的主要牧草作物之一。为了使群众掌握春播苜蓿栽培技术,现将种植技术简述如下。 相似文献
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草地生物固氮与集约化草地畜牧业 总被引:10,自引:2,他引:8
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,豆科植物根瘤生固是重要方式,细菌自主固氮值得重视,而联合固氮在草地生物固氮中有着广泛的应用前景与潜力。 相似文献