减施氮肥和接种根瘤菌对大豆生理生长与氮素利用效率及产量的影响

在干旱、半干旱地区农业生产中,广泛采用接种根瘤菌、施用氮素等措施来促进大豆生长以提高产量,然而少有研究讨论接种根瘤菌与施用氮素的交互作用对大豆生长和产量的影响规律。本研究通过为期2年的田间试验,设置4个施氮水平(N0:0 kg/hm^(2);N1:60 kg/hm^(2);N2:120 kg/hm^(2);N3:180 kg/hm^(2))和2种接种水平,即接种根瘤菌(R)和清水拌种。在大豆各生育期测量根瘤数、根瘤干质量、叶面积指数、干物质积累及根系特性等大豆生长指标和叶绿素含量、光合参数、荧光参数等生理指标,同时还测定氮素吸收量等指标并计算氮素利用效率。结果表明,RN2处理下的大豆生长状况最佳,2年平均最大根瘤数为241.47、最大根瘤干质量为1.30 g、最大根长密度为15.00 cm/cm^(3)、最大叶面积指数为5.44 cm^(2)/cm^(2)、最大干物质积累量为17 530.51 kg/hm^(2)、最大叶绿素含量为53.55、最大净光合速率为32.75μmol/(m^(2)·s)、最大种子产量为4 659.4 kg/hm^(2)。由此可见减少氮肥施用量(N2)的同时接种根瘤菌(R)对于促进关中平原大豆的生理生长、提升对氮素的利用效率、提高大豆产量具有重要意义。本研究可为提高干旱半干旱地区大豆生产水平提供理论支持和实践经验。

接种根瘤菌对‘蒙农三叶草1号’根部转录水平的影响

为探究‘蒙农三叶草1号’(Trifolium ambiguum Bieb.‘Mengnong No.1’)与根瘤菌共生过程中相关基因的分子机制及代谢通路,本研究选取了接种根瘤菌的‘蒙农三叶草1号’以及未接种的对照组为研究对象,通过转录组测序,比较了共生与非共生状态下的转录组差异。结果表明,与未接种组相比,接种组共筛选出1105个差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs)。进一步分析发现,这些DEGs涉及多个代谢通路和生物学过程,包括苯丙烷生物合成、氨基糖和核苷酸糖代谢、半胱氨酸和甲硫氨酸代谢等。其中,677个基因上调,428个基因下调。通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对部分基因进行验证,证实了转录组测序的可靠性。本研究揭示了‘蒙农三叶草1号’在根瘤菌共生状态下的转录组特征,为深入理解植物与根瘤菌共生机制提供了重要参考。

氮肥管理与根瘤菌接种模式对花生生长、氮吸收利用及产量的影响

为探求豫南砂姜黑土区花生高产和氮肥高效利用栽培技术,采用大田试验,研究了氮肥管理与不同根瘤菌接种模式(拌种或土施)对花生生长、氮吸收利用及产量的影响。结果表明,施氮提高了花生叶片SPAD值,有效促进花生生长,显著增加了氮利用率和荚果产量。两种根瘤菌接种模式下,不同氮肥管理中均以50%N基施+50%N开花期追施和100%N基施处理的第一侧枝长、总分枝数、单株饱果数、单株饱果重和百果重、氮利用率和产量显著高于50%N开花期追施+50%N结荚期追施处理,说明要实现花生高产和氮素高效利用需在花生生育前期施用一定量的氮肥。比较根瘤菌拌种和土施2种接种模式,以根瘤菌拌种配施氮肥处理增产效果较好,但与根瘤菌土施配施氮肥处理间差异不显著。综合分析,在豫南砂姜黑土区,花生种植采用氮肥50%基施、50%开花期追施配合根瘤菌拌种的模式增产效果最好,氮肥利用效率最高。

接种根瘤菌对蚕豆/玉米间作系统氮营养的影响

通过田间试验,研究了不同施氮水平下蚕豆接种根瘤菌GS374对蚕豆/玉米间作系统氮营养的影响。结果表明,在不施氮肥的蚕豆/玉米间作系统中,与不接种相比,蚕豆接种根瘤菌GS374显著提高了系统中蚕豆、玉米的生物学产量和籽粒产量,但在N225水平下则差异不显著。在本试验的N0水平上接种根瘤菌与不接种只施用N 225kg/hm^2所获得的系统总产量相当。无论施氮与否,在蚕豆/玉米间作系统中,与蚕豆不接种相比,蚕豆接种根瘤菌对蚕豆、玉米地上部植株含氮量均无显著影响,但对整个系统的植株地上部吸氮量有显著的促进作用。换句话说,在不施氮的间作系统中,蚕豆接种处理的系统吸氮量比不接种处理提高了19.5%,在施N 225 kg/hm^2的间作系统中也提高了14.1%。同时,在不同施氮水平的蚕豆/玉米间作系统中,与蚕豆不接种处理相比,接种根瘤菌并不能显著影响0-20cm土壤的全氮、硝态氮和铵态氮含量。因此,本研究认为豆科作物接种合适的根瘤菌,是进一步提高豆科/禾本科作物间作系统氮营养间作优势的又一重要途径。

相思苗木接种根瘤菌的研究

根瘤菌接种对黑木相思、灰木相思、银荆和黑荆苗木的生长、结瘤及固氮效应的研究结果表明：接种不同根瘤菌的相思苗木其苗高、总生物量和根瘤生物量分别比不接菌的对照苗木增加３５．３８％～１６０．２６％、１７．８５％～２３８．７９％和２．４％～１０２．６１％。接菌的不同相思树种／种源苗木其苗高、总生物量和根瘤生物量分别比各自不接菌的对照苗木增加２．６４％～１０９．８２％、１．８２％～２８１．４８％和６４．７％～２１１．１５％。接菌苗木的氮含量和总氮量比对照高出８．５８％～７７．５５％和１１．６４％～２６２．５０％。根瘤固定的氮绝大部分运输到植株其它部位，分配到地上部分的氮素多于根部。固氮量与苗木生长量相关。

北京地区紫花苜蓿根瘤菌接种剂的研制

紫花苜蓿(Medicago sativa Linn.)是营养价值很高的饲用作物,也是北京地区大力发展的牧草品种之一,筛选与之共生固氮的根瘤菌,用于微生物肥料的生产,具有重要意义.XJ83073和XJ83097为两株具有高效固氮活性的根瘤菌菌株,根盘试验表明:接种XJ83073和XJ83097的紫花苜蓿植株鲜重(产量)较未接种空白对照分别增加12.7%—65.2%和25.0%—81.0%.摇瓶试验结果表明,两株根瘤菌在YMA培养基中适宜放罐时间分别为30h和36h,发酵液中根瘤菌活菌数分别达8.9×109CFU/mL和5.1×109CFU/mL.本试验制备了种衣剂与草炭剂两种剂型的根瘤菌接种剂.盆栽试验表明,种衣剂处理苜蓿种子后其产量较草炭剂型与未接种对照分别提高17.6%和27.9%.进一步田间试验表明,XJ83073和XJ83097两菌株包衣处理可使苜蓿地上部干重较对照分别增加85.9%和69.6%,增产效果显著.

花生根瘤菌接种与微量元素肥料配施对其生物量及氮素利用的影响

采用盆栽试验 ,主要研究了在施用同一基础化肥的情况下 ,接种根瘤菌及配施微量元素肥料对花生生物量及氮素利用的影响。试验结果表明 ,按种根瘤菌比未接种的生物量增加2 0 .6 % ;配施微量元素肥料的可使花生干重增加 37% ,在开花等农艺性状方面 ,均有不同程度的改善 ,氮素利用有不同程度的增加。

氮肥和接种根瘤菌对豌豆/玉米间作产量和水分利用效率的影响

豌豆/玉米间作是河西绿洲灌区面积最大的间作模式,也是当地重要的高产高效种植模式之一。针对目前氮肥过量施用和豆科作物生物固氮被忽视的实际,2011年和2012年在甘肃省武威市凉州区进行了豌豆/玉米间作大田试验,研究不同施氮量下,豌豆接种根瘤菌对豌豆/玉米间作体系作物籽粒产量和水分利用效率的影响,旨在为河西绿洲灌区豌豆/玉米间作体系节肥、高产的氮肥用量和接菌增产作用提供理论依据。结果表明:施用氮肥对豌豆产量影响不显著。接种根瘤菌后单作豌豆比不接菌处理两年平均增产12.7%,间作豌豆产量比单作两年平均增产61.1%,间作豌豆接种根瘤菌比不接菌两年平均增产4.8%。单作豌豆以施氮量75 kg(N)·hm-2接菌处理的产量最高,达到2 735 kg·hm-2;而且在此施氮量下接菌比不接菌两年平均增产达22.8%。施用氮肥对玉米的增产效果显著,施氮量在300 kg(N)·hm-2时单作玉米产量为14 394 kg·hm-2,间作比单作两年平均增产61.8%;间作豌豆带接菌较不接菌玉米两年平均增产3.3%。土地当量比在不同施氮量和接种根瘤菌的条件下都大于1。豌豆水分利用效率随施氮量增加而减小,最大值为不施氮的12.9 kg·mm-1·hm-2;玉米水分利用效率随施氮量增加先增大后减小,以施氮量300 kg(N)·hm-2处理为最高,达25.0 kg·mm-1·hm-2。综上所述,在豌豆/玉米间作体系中,玉米高产、高水分利用效率的施氮量为300 kg(N)·hm-2,豌豆高产高效的施氮量为75 kg(N)·hm-2。在大田生产中,接种根瘤菌对豌豆和玉米增产作用明显。

耕作方式与接种根瘤菌对土壤肥力及豌豆产量与品质的影响

以‘中豌四号’豌豆品种为材料,采用双因素随机区组设计,在冬闲稻田上采用免耕和翻耕两种耕作方式,种植接种和不接种根瘤菌两个处理,探讨不同耕作方式与接种根瘤菌对培肥冬闲稻田肥力及豌豆产量与品质的影响。结果表明:免耕下种植接种或不接种根瘤菌均可显著提高有机质含量。免耕处理及翻耕-接种处理均可显著提高土壤全氮含量,但耕作方式与接种均对土壤碱解氮含量影响不显著。免耕-接种处理可显著提高土壤中速效磷含量;免耕处理可显著提高速效钾的含量,而接种根瘤菌则无此效果。免耕-接种和免耕-不接种处理均可显著提高细菌数量,但只有前者可显著提高放线菌和真菌数量。免耕-接种处理还可显著提高单株荚数、嫩荚产量和籽粒产量,而在单株粒数和百粒重上各处理间差异不显著。此外,不管是免耕还是翻耕下,接种处理后均可显著提高豌豆粗蛋白含量与粗纤维含量。进一步的主效作用分析表明:耕作方式效应在对速效磷与速效钾含量、放线菌与真菌数量上起主导作用;而接种效应则在对有机质含量、全氮含量、细菌数量、单株荚数、嫩荚和籽粒产量、粗蛋白与粗纤维含量上占主导作用;在对嫩荚和籽粒产量影响上,耕作方式与接种间存在明显的交互效应。

荒漠草原区苜蓿根瘤菌接种与冰草混播效果试验研究

对中华根瘤菌在苜蓿上接种,与蒙古冰草进行混合播种试验,并在形态、产量、营养品质等方面作了比较分析,探讨苜蓿与禾本科牧草混作后的增产效益。结果表明,苜蓿接种根瘤菌处理后混播较不接种根瘤菌、施氮肥和不接种根瘤菌、不施氮肥处理的牧草产量分别提高33.91%和64.89%,提高了群体草地利用效益,混播既便于牧草贮藏与利用,又可提高牧草的饲用价值,能够获得较好的经济效益。

马占相思接种根瘤菌对根际微生物及其林下植被生物量的影响

采用前期筛选的6个优良的根瘤菌株接种到马占相思幼苗上,并应用于造林试验。4.5 a后,通过对其林下根际土壤微生物和林下植被生物量的测定,探讨根瘤菌对人工马占相思林根际土壤微生物和林下植被生物量的影响。结果表明:根际土壤微生物的数量总和差异极显著(F>F0.01),大小依次为:HM08>HM04>HJ06>HJ07>ZG03>ZG04>CK;林下植被总生物量差异不显著(F<F0.05),大小依次为:HM08>HM04>HJ06>ZG04>ZG03>HJ07>CK。2项测定表明:HM08、HM04、HJ06 3个菌株相对较优良,且根际微生物的数量与其林下植被的总生物量和草本生物量表现出显著的线性正相关(P<0.05),与木本生物量表现出极显著的线性正相关(P<0.01)。

接种根瘤菌对豆科绿肥的固氮效果研究

对豆科绿肥接种根瘤菌能显著提高豆科绿肥的固氮作用,提高土壤的肥力水平,增加土壤微生物,增加豆科绿肥的年固氮量,提高豆科绿肥与禾本科牧草的鲜草产量和品质,从而提高豆科绿肥的利用率。

接种根瘤菌对绿肥作物毛苕子结瘤能力的影响

在种植绿肥作物毛苕子时,将种子进行根瘤菌接种处理,能促进毛苕子根瘤的形成、生物量累积增加。

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750kg/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。

新银合欢施石灰与根瘤菌接种效应的研究

新银合欢(Leucaena leucocephala cv.Salvador)又叫萨尔瓦多银合欢,是热带低地湿润地区树种,在适生条件下非常速生,是优良的多用途树种之一。 在自然条件下,新银合欢在中性和碱性土壤上生长良好,而适于该树生长的热带、亚热带气候区,土壤酸化现象日趋严重。许多国家试用施石灰、施肥。

植物根瘤菌接种在农、林、牧业及环境保护中的应用

本文介绍了根瘤菌接种技术在加速草地生态系统的恢复、促进防风固林树种的生长、提高豆科油料作物的产量及加快重金属污染地的修复等方面的应用。

红豆草丸衣化接种根瘤菌的效果

1987—1989年在科左后旗用CO815菌株对红豆草进行的接种试验表明,红豆草接种后能使幼苗的结瘤率比对照提高119.8—267％,单株根瘤数量增加200—252.9％,单株根瘤重量增加33.3％;播种当年产草量提高16.5—78.6％,种籽产量提高45.1—94.7％;第二年产草量提高65.2—71％,种籽产量提高26.7—31.3％。

接种根瘤菌后刺槐根表皮的超微结构观察

接种根瘤菌后刺槐根表皮的超微结构观察甘习华黄金生韩素芬（南京林业大学电镜室，南京２１００３７）刺槐种子萌发长出胚根后接种根瘤菌。定时定位观察刺槐根的变化。接种三天后刺槐幼根的部分根段在显瘤前膨大其周围着生大量根毛。截取根毛密集的根段，在ＦＡＡ液中固定...

苜蓿根瘤菌接种数量与方式对接种效果的影响

本研究以‘中苜1号’苜蓿和gfp-Sm1021根瘤菌为试验材料,设置3个接种量和2种接种方式,通过温室试验探究接种量和接种方式对苜蓿根瘤菌结瘤固氮的影响。结果表明:提高接种量能增加苜蓿结瘤数、地上生物量和蛋白含量,降低地下生物量。接种量增加到(1.9×10^(5))个·株^(-1)后,种子接种处理中,继续增加接种量不能提高结瘤数;沟施接种处理中,继续增加接种量能增加结瘤数但降低地上生物量。相同接种量下,沟施可提高苜蓿的结瘤数,增加的根瘤主要位于0~4 cm侧根、4~8 cm主根、4~8 cm侧根和8~12 cm侧根。0~4 cm主根、0~4 cm侧根和4~8 cm主根的根瘤固氮酶活性显著高于其它部位。综上,接种量较低时,沟施接种优于种子接种,接种量较高时,结合根瘤的分布特征和固氮酶活性,沟施接种处理中结瘤数增加带来的固氮优势下降。

不同土壤施磷和接种根瘤菌对大豆||玉米间作系统氮磷吸收的影响

通过在酸性与石灰性土壤进行大豆[Glycine max(L.)Merr.]||玉米(Zea mays L.)间作接种根瘤菌的盆栽试验,对比不同土壤类型不同施磷条件下根瘤菌接种对间作大豆、玉米的生长、氮磷吸收和根际理化性质的影响,为根瘤菌剂的田间应用提供参考。本试验以‘巴西十号’大豆品种和‘正甜68’玉米品种为试验材料,采用三因素试验设计:A因素为磷水平[施磷肥(+P)和不施磷肥(–P)];B因素为两类土壤[酸性(宁西和翁源土壤)土壤与石灰性(三坪和昌平土壤)土壤];C因素为两种接种处理[接种(+Ri)与不接种根瘤菌(–Ri)],大豆结荚期测定间作大豆根瘤性状以及间作大豆和玉米的植株干重、植株总吸氮/磷量与相关根际指标。结果表明,酸性土壤施磷条件下接种根瘤菌显著增加了间作大豆的总吸氮量;石灰性土壤无论是否施用磷,接种根瘤菌均改善了间作大豆的根瘤性状,增加了总吸氮量;并且石灰性土壤接种根瘤菌能够促进间作大豆磷吸收。两地的石灰性土壤接种根瘤菌后大豆植株总吸磷量显著增加,三坪石灰性土壤施磷条件下接种根瘤菌后大豆根际pH显著降低,根际酸性磷酸酶活性显著增加;昌平石灰性土壤施磷条件下接种根瘤菌后大豆及其间作玉米根际碱性磷酸酶活性均显著增加。石灰性土壤在间作大豆植株总吸氮/磷量增加的基础上,接种根瘤菌增加了植株干重;然而,接种根瘤菌对间作玉米植株干重和总吸氮/磷量的促进作用并不明显。综上,土壤pH和磷有效性显著影响根瘤菌接种的效果。酸性土壤施磷条件下接种根瘤菌增加了间作大豆的总吸氮量,石灰性土壤接种根瘤菌能够达到氮磷协同高效促进间作大豆的生长。石灰性土壤接种根瘤菌促进磷活化吸收主要是由于增强了间作大豆的根际过程。