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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_王卫栋

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_王卫栋
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_王卫栋

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

王卫栋,杨培志,张攀,韩博,张志强,曹玉曼,呼天明*

(西北农林科技大学动物科技学院草业科学系,陕西杨凌712100

)摘要: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3.90,0.53,4.16mmol/g DW,均低于其他2种处理;超氧阴离子含量则在0~15d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1 592.48,1 317.86,2 068.88U/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。关键词:紫花苜蓿;共生根瘤菌;NaCl胁迫;

抗氧化和渗透调节能力中图分类号:S816;S541+

.103.4;S144.3 文献标识码:A 文章编号:1004-5759(2013)05-0120-

08DOI:10.11686/cy

xb20130514 紫花苜蓿(Medicag

o sativa)被誉为“牧草之王”[1]

,富含蛋白质且产量高,是世界范围内广泛种植的一种重要豆科牧草,也是我国畜牧业特别是奶业发展的重要蛋白饲料。而根瘤菌是一种主要与豆科植物共生的土壤中广泛存在的革兰氏阴性菌,

可以将空气中氮气转化成植物能直接利用的氮素。豆科植物-根瘤菌共生固氮,能降低化肥用量,节省资源,减少空气、土壤污染和土传病害[2]

。紫花苜蓿可以与根瘤菌共生固氮,并对外界环境相当敏感[3]

。自1888年,荷兰学者Beijerinck分离出根瘤菌以来,对根瘤菌的研究一直是热点,从根瘤菌自身的分类及作用机理方面进行了大量的研究[

2,4]

,但根瘤菌与根瘤菌共生抗逆研究较少。大量学者[5-

8]认为共生根瘤菌能够改善逆境下苜蓿等豆科植物的抗旱性,提高苜蓿产量。Yang等[9]研究发

现,共生根瘤菌可有效的提高紫花苜蓿在干旱胁迫下的渗透调节和抗氧化能力。而盐碱与干旱一样是一种非常

重要的非生物胁迫,严重影响全球农牧业的发展[10],我国约有9 

913万hm2盐碱地[11]

,在盐碱地上种植苜蓿,不仅具有经济效益,也可以改良土壤。近年来,国内外有关紫花苜蓿耐盐性的研究主要集中在紫花苜蓿耐盐品种的

杂交选育、耐盐性生理、耐盐相关基因特性分析以及耐盐品种的基因工程选育[12]

,但是有关根瘤菌与紫花苜蓿共

生的耐盐性研究鲜有报道。因此,本试验通过测定盐胁迫下不同根瘤菌处理的紫花苜蓿的根、茎、叶中丙二醛(MDA)、超氧阴离子、超氧化物歧化酶(SOD)活性、还原型谷胱甘肽(GSH)、脯氨酸、可溶性糖等指标。以探索共生根瘤菌对紫花苜蓿耐盐性的影响,为提高紫花苜蓿耐盐性寻找新途径,从而可以更好的开发利用苜蓿资源。1 材料与方法1.1 试验材料

紫花苜蓿种子维多利亚(M.sativacv.Victorian),购自北京克劳沃种子有限公司,本试验所用材料于2011年在西北农林科技大学动物科技学院草业科学全自动日光温室进行培养,2012年在草业科学实验室进行各项指标测定。

将无根瘤菌种子消毒(5%次氯酸钠浸泡5min,70%酒精浸泡10s

)后,用蒸馏水冲洗6次,置于铺有滤纸的120-1272013年10月 草 业 学 报

ACTA PRATACULTURAE SINICA 第22卷 第5期

Vol.22,No.5

*收稿日期:2012-12-29;改回日期:2013-03-

07基金项目:国家“十二五”支撑计划(2011BAD17B05),国家自然基金(30901050,31272490)和西藏饲草产业专项(Z2012C02N02

)资助。作者简介:王卫栋(1987-),男,陕西宝鸡人,在读硕士。E-mail:wangweidong

5133@126.com*通讯作者。E-mail:hutianming

@126.com

培养皿中(每个培养皿100粒种子),在光照培养箱中(光25℃/暗25℃、12h、12h)发芽,补充水分保持湿润。待发芽4d后,移栽至已用次氯酸钠消毒过的石英砂(0.15mm)培养基的培养钵(直径7cm×高30cm)中,在日光温室中进行培养。根瘤菌处理分为接种根瘤菌激活(Nodulated+active,NA)(以根瘤菌全部转变为粉色为准)、接种根瘤菌不激活(Nodulated+inactive,NI)及不接种根瘤菌(Non-nodulated,NN)3种,每处理各150株,NA和NI分别在移栽及30d时各接种根瘤菌1次。浇灌稀释5倍后的Hoagland[13]营养液至60d刈割1次,90d刈割1次。

NN及NI全生长期采用稀释5倍后的Hoagland营养液,NA于第60天开始使用无氮营养液[14](配方见表1)。120d时,确保根瘤菌处理的根瘤菌数量达到300以上且NA的根瘤菌全部转变为粉色,用营养液配制浓度为150mmol/L的NaCl溶液进行处理,在0,5,10,15d时分别取根、茎、叶各4重复,每重复4株,放入液氮中,转移至-80℃超低温冰箱中保存待测。

1.2 生理指标测定

全氮含量的测定采用凯氏定氮法[15],丙二醛的测定采用硫代巴比妥酸法(TBA)[16,17],超氧阴离子含量测定采用Elstner的方法[18],超氧化物歧化酶SOD的测定采用NBT法[19],还原性谷胱甘肽GSH含量的测定采用Hissin和Hilf[20]的方法,脯氨酸含量的测定采用Bates等[21]的方法,可溶性糖含量的测定采用蒽酮法[22]。

1.3 数据分析

所得数据应用SPSS 18.0进行单因素方差分析,用Execl作图。

2 结果与分析

2.1 植株全氮含量

植物干体的氮含量约为0.3%~5.0%[23],对第0天样品全株的氮含量测定(表2)可以看出,虽然NA的氮含量相对较低,但是也接近4%,属于正常范畴,而NI和NN的氮含量高,可能是由于长期浇灌全氮营养液造成的氮素富集所引起。

2.2 丙二醛含量的变化

MDA是植物在逆境下发生膜脂过氧化的最终产物,其含量可以反映植物损害的程度(图1)。NA根中MDA含量从第0天到第5天明显增加,而后开始迅速降低,在第10天和第15天时显著低于NI和NN(P<0.05),而NI的MDA含量在第0天时最低,在第15天时高于NA低于NN。NN在茎中具有最高的MDA含量,而NA的丙二醛含量除在第0天时高于NI外,在其余的时间点均低于NI和NN,且在第5天

表1 营养液配方

Table 1 Nutrient solution formula

营养物质

Nutrient

全营养液

Complete solution

(mg/L)

无氮营养液

N-free solution

(mg/L)常量组分Macro nutrients

Ca(NO3)·4H2O 4 723 0

CaCl20 1 975

KCl 956 956

KH2PO4676 1 352

KNO31 516 0

K2SO41 233 1 233

MgSO4·7H2O 4 314 4 314

NH4H2PO41 437 0

微量组分Micro nutrients

H3BO34.24 4.24

CuSO4·5H2O 0.20 0.20

MnSO4·7H2O 3.80 3.80

(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.43 0.43

ZnSO4·7H2O 0.49 0.49

Fe盐Fe chelate

FeSO4·7H2O 5 570 5 570

EDTA-Na27 450 7 450

 此营养液在使用时用自来水稀释5倍。

 The stock solution should be diluted 5∶1with tap water before wate-ring.

表2 紫花苜蓿整株全氮含量

Table 2 The total nitrogen content of whole plant alfalfa

样品处理Sample handling NA NI NN

全氮含量Total nitrogen content

(%DW)

3.828 4 4.170 6 5.243 2

 NA:表示接种根瘤菌激活(Nodulated+active);NI:表示接种根瘤菌不激活(Nodulated+inactive);NN:表示不接种根瘤菌(Non-nodulat-ed)。

 NA:indicates the alfalfa with active nodules;NI:indicates the alfalfawith inactive nodules;NN:indicates the alfalfa without nodules.

第22卷第5期草业学报2013年

和第10天时与NN之间差异显著(P<0.05)。NA叶中的MDA含量与根中的变化基本一致,即先有略微的上升而后开始下降,而NI的MDA含量在前10d中均为最高,但在第15天时NN的MDA含量达到最高,分别是NA和NI的2.08和1.83倍,并存在显著性差异(P<0.05)。2.3 超氧阴离子含量的变化

超氧阴离子是活性氧的一种,有强氧化作用和细胞毒害作用,在植物体内大量积累会对植物造成严重伤害。NA在根、茎、叶三部分中超氧阴离子含量最低(图2),且相对稳定。NN根中的超氧阴离子含量在盐胁迫第15天显著高于NA和NI(P<0.05),而从第0天到第10天NI的超氧阴离子含量最高。在茎和叶中,NI和NN的超氧阴离子含量的变化与根中相似,均是前10dNI的超氧阴离子含量最高,NN次之,而在第15天时NN的超氧阴离子含量最高,且在叶中与NA和NI三者之间存在显著性差异(P<0.05

。图1 盐胁迫下丙二醛含量的变化

Fig.1 Chang

e of MDA content under salt stres

s图2 盐胁迫下超氧阴离子含量的变化

Fig.2 Chang

e of O2-

·

content under salt stress 图中不同字母表示根、茎、叶中差异显著(P<0.05)。下同。Different letters indicate that the mean values are significantly different in root,stemor leaf.The same 

below.NA:表示接种根瘤菌激活(Nodulated+active);NI:表示接种根瘤菌不激活(Nodulated+inactive);NN:表示不接种根瘤菌(Non-nodulated)。下同。NA:indicates the alfalfa with active nodules;NI:indicates the alfalfa with inactive nodules;NN:indicates the alfalfa with-out nodules.The same 

below.221ACTA PRATACULTURAE SINICA(2013)Vol.22,No.5

2.4 超氧化物歧化酶(SOD)

活性的变化SOD作为一种主要的抗氧化物酶,其活性的增加可有效的提高植物清除活性氧自由基的能力。本试验中,在第0天和第5天,NA的SOD活性在根和茎中显著高于NI和NN(图3)。从第5天开始NA的SOD活性逐渐降低,在第10天达到最低,而后又开始上升,在第15天,NA根和茎中的SOD活性显著高于NI和NN(P<

0.05)。而NN在第10天SOD活性显著高于NA和NI(P<0.05)。在第0,5和15天,NA茎中的SOD活性最高,NN次之,NI最低,且三者之间存在显著性差异(P<0.05)。NA叶中的SOD活性在第15天时达到最高,且与另外2种处理间存在显著性差异(P<0.05),而在第5天和第10天时,NN叶中的SOD活性最高,且在第5天时与NA和NI间存在显著性差异(P<0.05

)。2.5 还原型谷胱甘肽(GSH)

含量的变化GSH能与有害的氧化剂作用有力的清除植物体内的羟基和过氧化氢自由基,从而保护含巯基的蛋白不受破坏。本试验中,NA根和茎中的GSH含量处于相对稳定的状态(图4)。NN根和茎中GSH含量高于NI,并且在第0天和第15天存在显著性差异(P<0.05)。第0天时,NN叶中的GSH含量高于NA和NI,分别是NA和NI的GSH含量的1.18和1.70倍

图3 盐胁迫下超氧化物歧化酶活性的变化Fig.3 Change of SOD activity 

under salt stress

 

图4 盐胁迫下还原型谷胱甘肽含量的变化Fig.4 Chang

e of GSH content under salt stress 

21第22卷第5期草业学报2013年

2.6 脯氨酸含量的变化

植物处于非生物胁迫时,体内的脯氨酸含量会发生变化,从而影响植物本身的渗透调节系统。本试验中,从第0天到第5天,3种处理根、茎、叶中的脯氨酸含量都呈现增加趋势(图5),NA根和茎中的脯氨酸含量高于NI和NN,并在第5天与NN之间存在显著性差异(P<0.05)。NA在叶中从第0天到第5天脯氨酸含量迅速上升,但是在第5天时却低于NN。从第5天开始,NA根、茎、叶三部分中的脯氨酸含量开始下降,而NI和NN则持续增长。在第15天,NA脯氨酸含量有所上升,而NN叶中脯氨酸含量有所下降。

2.7 可溶性糖含量变化

作为一种主要的渗透调节物质,可溶性糖含量的变化在渗透调节中起着至关重要的作用。本试验中,NA的根、茎、叶三部分中可溶性糖含量呈现波动性(图6)。NI和NN的可溶性糖含量在根和叶中呈现上升趋势,在茎中则表现为波动性。第5天时,NA和NN茎和叶中的可溶性糖含量与NI之间存在显著性差异(P<0.05)。虽

然从第5天开始NA的根、茎、叶三部分的可溶性糖含量有所下降,但是从第10天开始又逐渐上升

图5 盐胁迫下脯氨酸含量的变化

Fig.5 Change of proline content under salt stress

 

图6 盐胁迫下可溶性糖含量的变化

Fig.6 Change of soluble sugar content under salt stress 

1ACTA PRATACULTURAE SINICA(2013)Vol.22,No.5

3 讨论

植株全氮的含量可以显示出植株是否缺氮,一般植株的全氮含量占干重的0.3%~5.0%[2

1]

,由于在对NA开始处理时已经确保其激活的根瘤数达到300以上,而且经对第0天整株样品的全氮含量测定表明在处理时NA的全氮含量在4%左右,

因此可以说明,紫花苜蓿植株在处理时并不缺乏氮素营养。盐胁迫下,植物的生长及生理生化反应,如光合作用、蛋白质的合成和降解等都会受到抑制[

24]

。在环境胁迫下光合作用所产生的活性氧的大量积累会对植物造成毒害,

若不能及时的清除就会破坏细胞的完整性,造成MDA的大量积累,而MDA是膜脂过氧化的主要产物,

其含量高低是反应膜脂过氧化强弱的重要指标[25]

。本试验中,NA根中的MDA含量在第5天时升高而后迅速下降,说明NA的根部对盐胁迫敏感,能够更快的做出有效的应对措施。因此在茎和叶中其MDA含量较低。而茎中NN的MDA含量一直处于最高,说明其受到的胁迫更严重。叶中NI的MDA含量在前期最高,

后期开始下降,说明接种根瘤菌不激活可以提高苜蓿对盐胁迫的敏感程度,但是其有效的反应机制却相对滞后。许鹏[26]

研究表明抗盐性较强的牧草MDA的增长率明显低于抗盐性较差的牧草。但是,不同部位NaCl胁迫引起的氧化损伤程度不同[27]

。通过本研究表明,NA的清除活性氧

的能力要高于NI,NI高于NN。

超氧阴离子自由基是植物光合作用过程中产生的一种具有很大毒性的活性氧,它的积累将导致生物膜脂过

氧化、蛋白质变性、光合受阻等多种有害的细胞学效应,从而使细胞功能失常,严重时将导致细胞死亡[

28]

。本试验中,NA的超氧阴离子含量在根、茎、叶中都是最低的,这意味着NA在盐胁迫下受到最少的氧化损伤并在维持细胞稳定性和细胞内环境平衡能力上较强。而NI的超氧阴离子含量在前期高于NN和NA,但是在第15天时NN的超氧阴离子含量处于最高,这说明NI能够更迅速的感知外界环境的变化而产生大量的超氧阴离子但是却无法及时的消除,后期NI超氧阴离子含量的降低,说明NI可有效的清除盐胁迫下超氧阴离子的增多,但其清除过程比较缓慢。NN在后期超氧阴离子含量的迅速升高表明其在长时间的盐胁迫下很容易造成活性氧的积累从而导致紫花苜蓿的氧化损伤。

SOD在植物体内担任着将超氧阴离子自由基转化为H2O2的功能,

从而避免形成对植物更具危害性的羟自由基[29],而GSH则能清除羟基和过氧化氢自由基[30],且对于植物抗逆和共生非常重要[31]

。因此,SOD活性和

GSH含量的变化直接反映着植物受活性氧胁迫及耐受活性氧胁迫的程度。本研究中,NA的SOD活性在根和茎中是最高的,GSH含量在根和茎则保持着一个相对稳定的状态。而NI的SOD活性和GSH含量在后期根中有所升高,但在茎和叶中则比较稳定,但是NN的SOD活性在根和叶中均有明显的增加,GSH含量却在茎中有所增加,而在后期其SOD活性和GSH含量都开始下降。关联超氧阴离子含量的变化可以看出,NA可以更迅速有效的清除植物体内产生的超氧阴离子自由基,NI可有效的清除活性氧但是清除机制相对滞后,而NN随着盐胁迫时间的加长更容易受到氧化损伤,这就预示着NA具有更强的抵御氧化胁迫的能力,NI次之,NN最弱。

渗透调节是植物适应盐碱胁迫的一种重要调节机制。游离脯氨酸和可溶性糖作为主要的渗透调节物质在渗

透调节中起着重要作用[32-

34]。本研究中,NA的脯氨酸含量呈现波动性,并且在后期脯氨酸含量明显低于NI和NN。对于脯氨酸与植物耐盐性的关系,

众说不一:周广生等[35]

研究认为脯氨酸的积累量与其耐盐性呈负相关,Poustini等[36]的研究表明脯氨酸可能和耐盐性无关,只在渗透调节方面发挥很小的作用,而Sanada等[3

7]

研究认为脯氨酸的积累是植物为了适应盐胁迫而采取的一种保护性措施。本研究中,脯氨酸的变化并未呈现出一些明显的规律,所以认为脯氨酸可能与耐盐性无关,只在渗透调节方面发挥很小的作用。

可溶性糖的含量与渗透胁迫具有很强的关系[38],可溶性糖能维持细胞膜结构的完整性[39]

。在本研究中,可

溶性糖含量在盐胁迫初期存在明显的差异。在NA中可溶性糖在初期的积累可有效的调节植物细胞的渗透性,随着盐胁迫时间的加长NA的可溶性糖含量的降低,表明NA可更好的适应外界的盐胁迫环境,而随着盐胁迫的进一步加剧可溶性糖含量又开始增加。这说明NA有更强的适应性和渗透调节能力。而NI和NN的可溶性糖含量则表现为先上升后下降,初期NN的可溶性糖含量高于NI,后期NI的可溶性糖含量却迅速增加,这表明NI在盐胁迫下有较强的适应性,且随着盐胁迫的加深能够迅速的积累可溶性糖,进行有效的渗透调节。

21第22卷第5期草业学报2013年

4 结论

综上所述,在盐胁迫下接种根瘤菌激活的紫花苜蓿相对于接种根瘤菌不激活和不接种根瘤菌的紫花苜蓿含有较低浓度的丙二醛,最低浓度的超氧阴离子含量,较高活性的超氧化物歧化酶,稳定的还原型谷胱甘肽含量以及具有较大波动性的脯氨酸和可溶性糖含量。因此,接种根瘤菌激活的紫花苜蓿具有最强的抗氧化和渗透调节能力,接种根瘤菌不激活的紫花苜蓿次之,不接种根瘤菌的紫花苜蓿最弱。参考文献:

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and Biophysics,2005,444(2):139-

158.The effect of symbiotic rhizobium on the antioxidative and osmoregulatory

capability 

in alfalfa under salt stressWANG Wei-dong

,YANG Pei-zhi,ZHANG Pan,HAN Bo,ZHANG Zhi-qiang,CAO Yu-man,HU Tian-ming

(College of Animal Science and Technology,Northwest A &F University,Yangling 712100,China)Abstract:To understand whether nodulation affects salt stress response in alfalfa(Medicago sativa),we ana-lyzed the content of methane dicarboxylic aldehyde(MDA),superoxide anion radical,activity of superoxidedismutase(SOD),glutathione(GSH),proline,and soluble sugar in alfalfa under salt stress.Four-month-oldalfalfa plants without nodules,with active nodules,or with inactive nodules were treated for 0,5,10and 15days.Alfalfa plants with nodules,especially with active nodules,had less MDA.The MDA contents of roots,stems,and leaves reached a low point,of 3.90,0.53,4.16mmol/g DW respectively at the 15th day.The leastsuperoxide anion radical and the SOD activities of roots,stems,and leaves were highest in the 15th day withactivities of 1 592.48,1 317.86,2 068.88U/g DW·h,respectively and with stable GSH,but unstable con-tent of proline and soluble sugar.The results suggested that alfalfa with active nodules may have higher os-moregulatory and antioxidative capability 

under salt stress.Key 

words:alfalfa;symbiotic rhizobium;NaCl stress;osmoregulatory and antioxidative capability7

21第22卷第5期草业学报2013年

大豆根瘤菌

大豆根瘤菌 大豆根瘤菌可以进行生物固氮然后供给给豆科植物,可用于使大豆增产,目前有一些对促进结瘤效率的相关研究,扩大豆科植物—根瘤菌共生体系,是我国减少化学氮肥用量的最有效途径。 基本信息 中文学名大豆根瘤菌 拉丁学名 Bradyrhizobium japonicum 科慢生根瘤菌科 属大豆根瘤菌属 基本概况 大豆根瘤菌是一种活的微生物制剂根瘤内的根瘤菌与豆科植物互利共生:豆科植物通过光合作用制造的有机物,一部分供给根瘤菌;根瘤菌通过生物固氮制造的氨,则供给豆科植物.。 技术应用 大豆生产中使用根瘤菌是一项成熟的、广泛使用的技术,能够大幅度地提高大豆生长期中的自身固氮能力,供给充足的氮素,供大豆生产所需。大豆根瘤菌有液体、固体两种剂型。固体型根瘤菌采用拌种或土施方式应用。液体型根瘤菌采用浸种方式使用。也可以在种子包衣时加入大豆根瘤菌剂,但是要注意包衣剂和根瘤菌剂之间应相互匹配,不能因种衣剂药效抑制根瘤菌的活性。 一、增产增效情况 根据大田示范结果,大豆应用根瘤菌,可以使大豆产量提高10%以上,同时大豆的蛋白质含量提高2%、粗脂肪含量提高1~2%,每亩净收入增加40~50元。 二、技术要点 1、选择合适的大豆根瘤菌品种采集大豆生产区的主要土壤类型,进行土壤、根瘤菌匹配试验,筛选活性强、效果好、适应当地土壤和气候的大豆根瘤菌品种。 2、采用适宜的施用方法根据大豆根瘤菌的剂型,固体菌剂采用拌种或造粒后随大豆种子、肥料穴施;液体菌剂采用浸种方式使用。也可以在种子包衣时加入大豆根瘤菌菌剂,但要注意包衣剂和根瘤菌剂之间应相互匹配,不能因种衣剂药效抑制根瘤菌的活性。 3、合理用量菌剂拌种时每亩用量0.5千克,菌剂造粒后随大豆种子、肥料穴施时每亩用量1~2千克;液体菌剂浸种时用量0.5千克;种子包衣时用量根据包衣剂要求的用量。 大豆根瘤菌是一种活的微生物制剂,在储藏、运输、使用过程中,要避免温度过高或者过低;同时不能与杀菌剂类农药混用。 三、适宜区域和范围

紫花苜蓿栽培注意要点

紫花苜蓿栽培注意要点 紫花苜蓿是世界上种植最广的牧草,素有“牧草之王”之称,也是陇东重点发展的牧草。 一、紫花苜蓿的生物学特性及主要特点: 1、生物学特性 在我国,苜蓿属的植物约有十几个种,常见的有紫花苜蓿、黄花苜蓿、天兰苜蓿、南苜蓿等。除紫花苜蓿无野生分布、为从国外传入外,其它种类的苜蓿在我国均有野生分布。紫花苜蓿是苜蓿属中人类利用历史最悠久、饲用价值最高的一种牧草。因此,通常所说的苜蓿多指紫花苜蓿。 (1)分布和适应性 紫花苜蓿原产伊朗等地。我国栽培已有2000余年的历史,广泛分布于西北、华北、东北和西南地区,长江流域栽培面积也较大。紫花苜蓿喜温暖半干旱气候,生长最适温度25℃左右。因根系入土深,故抗旱能力很强。可耐-20℃―-30℃的低温,有雪覆盖可耐-40℃。其适应性广,对土壤要求不严,耐贫瘠,不耐积水,地下水位最好不超过 1.5米,适宜的土壤PH值为6.8―8.1。但以土层深厚、富含钙质的土壤最为适宜。最适宜在年降雨量为500―800毫米的地区生长,我县的土壤条件、气候条件均适合苜蓿生长。 (2)形态特征 紫花苜蓿是豆科苜蓿属中的一种多年生草本植物。叶为羽状三出复叶,即每一个复叶上长有三片小叶,小叶多为椭圆形、倒卵形和倒披针形,叶片左右边缘全缘,仅在小叶的顶部边缘有锯齿;总状花序,腋生,每序有小花20―30朵,花紫色或蓝色,蝶形;荚果为螺旋状,旋叠1―4圈,每个荚果内含种子2―9粒;种子呈肾形,黄褐色,千粒重约2克;茎直立或倾斜,基部多分枝,株高60―100厘米;直根系,侧根多,主根发达,多年生的苜蓿主根入土深度可达10余米。通常苜蓿一次播种可多年利用。 2、主要优点 (1)产量高紫花苜蓿是多年生的豆科牧草,利用期少则4~5年,长的可达10年以上。它种植在一般地块可亩产鲜草4000~5000公斤,种植在水肥条件好的田块,可以达到5000~8000公斤,折合干草1.2-2吨。 (2)品质好品质好的重要的一个标志是蛋白质含量高,紫花苜蓿粗蛋白质含量可以达到20%~28%之间,是一种重要的蛋白质饲料来源。如果跟玉米相比,紫花苜蓿蛋白质的含量相当于玉米2倍到3倍。 (3)紫花苜蓿是一种重要的能量饲料它跟玉米相比虽然不如玉米热量那么高,但从蛋

苜蓿草的种植管理方案技术经过流程

苜蓿草的种植管理技术流程 目录 说明 (1) 整地 (1) 田间管理 (3) 收割 (7) 仓储 (8)

现国家提倡退耕还林、还草之机,要因地制宜,全面规划,大面积推广种植优质牧草,以加快草业发展,保证畜牧业的稳定生产。紫花苜蓿作为高产优质牧草,具有营养价值高,适应性强的特点,是首选的牧草之一,现已被我国奶牛行业广泛认可,它可以使奶牛增产增质,延长奶牛使用年限。其中苜蓿草含有丰富的蛋白质,维生素和矿物质,还有动物生物发育所需的氨基酸,微量元素和未知促生长是品质优良营养丰富的豆科牧草,被誉为”牧草之王”。大量种植苜蓿草能促进农牧结合,改善环境,保护水土,减轻农牧作物的病虫草害。其主要技术环节如下: 一、整地 1、选地:选择土壤肥力较好、水利设施完善的一二类土地种植,对于低凹雨后易积水的地块不能种植,苜蓿泡水48小时将会窒息死亡。在种植上要侧重于大面积连片,以便适宜各种机械作业。 2、除草:对于杂草生长严重的地块在播前7―10天进行地面喷洒,以减轻杂草危害,增加苜蓿生长效果。

3、施肥:苜蓿根系发达,且扎根很深,因此在种植前进行施肥,以保证土壤肥料肥沃,便于苜蓿生长。 2、整地:平整好土地,要求地面平整,不能坑坑洼洼高低不平,以影响机械收割打捆作业和种植收入(土地不平在收割打捆时将会出现茬口过高捡拾不净等),整地后要求翻地、旋地、平地、镇压、播种层层紧密,掌握好播种期,达到各种要求,以利于播后出苗。 3、翻地:翻地时深度一致且不低于20—25公分,翻地后不见草茬,不得漏翻。 4、旋地:旋入后的土壤不能有直径超过2-5公分的土块。 5、平地:平整后地面不得有波浪状及凹凸不平,平整度需达到一致。 6、镇压:土地镇压后脚自然踩入陷入深度不超过1—3公分。 7、播种:1)土壤分析pH:在理论上土壤的pH值在6.7以上对苜蓿的生长最有利。如果土壤pH过低,播种前最好在地表25cm 地土层中均匀施用石灰。

优质紫花苜蓿的生产和加工调制技术

优质紫花苜蓿的生产和加工调制技术 [中图分类号] S816 [文献标识码] A [文章 编号] 1003-1650 (2015)10-0277-01 紫花苜蓿被誉为饲草之王,高产、高蛋白,是多年生豆科牧草。苜蓿的抗性很强,有些苜蓿品种抗旱性特别强,适宜生长在干燥、温暖、晴天少雨气候环境和高燥、疏松、排水良好的地方;有些苜蓿品种抗盐碱能力较强,适宜在中性至微碱性土壤上种植,不适应强酸、强碱性土壤;最适宜气温25?30C;年降水量最好为400?800mm,如果年降水量在400mm以内,就需要灌溉才能生长旺盛,超过1000mm 则生长不良。苜蓿扎根很深,有利于蛋白质和其他营养物质的利用。 1苜蓿的选种和播种购买苜蓿的种子要选择质量好,并适合当地生产的品种,要注意苜蓿种子的秋眠级别和越冬性。在具体种植前要根据当地的气候条件选种播种,北方冬季寒冷,要选择秋眠级别为1?3级的,播种时为了提高发芽率和幼苗的整齐度,一般要破坏种子的秋眠,要播种前在太阳底下晒2?3 天。对于没有种过苜蓿的土地,要将苜蓿老土壤和种子1:1 进行混合,有条件的话

可以接种苜蓿根瘤菌,每千克种子添加5 克根瘤菌剂,制成菌液洒和种子混合,充分搅拌。播种量并非越多越好, 如果是条播,在苗床状况比较好的时候,1 千克左右就可以。如果是撒播,播种量稍高一点,为1?1.3千克。干旱地、山坡地或高寒地区,播种量提高20% ?30%。 苜蓿的播种分为三种:春播、夏播和秋播。具体选择哪种播种方式要根据当地的气候条件。北方地区宜采用春播,开春以后即可播种,当年即可获得发育好和产量高的苜蓿。西北地区适合夏播,西北地区春季干旱,可选择夏季雨水充沛的时候,根据土地的墒情播种。黄河中下游地区适合秋播,但秋播时间不能太晚,一般在9 月份播种。播种的深度要根据土壤的质地和墒情而定。土壤干燥适宜深播,土壤潮湿适宜浅播,一般为1 ?3 厘米。 2田间管理 苜蓿的田间管理非常重要,如果出苗前土壤板结, 就要及时除去板结层,以利于幼苗是出苗。幼苗出头之后 容易受到杂草的危害,这时要及时进行除草。北方地区春 播的苜蓿,当植物高度达到利用程度时要刈割一次,如果 达不到植株高度,要留苗过冬。紫花苜蓿的刈割留茬高度 一般为3?5厘米,但对于北方地区,秋季最后一次刈割的留茬高度应保留为7?8厘米,这样有利于根部养分的保 持和冬季积雪。每次刈割或收种以后,要进行追肥和灌

引进的俄罗斯高效大豆根瘤菌培养基的选择与优化

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/1714636185.html, 引进的俄罗斯高效大豆根瘤菌培养基的选择与优化 作者:赵念力等 来源:《江苏农业科学》2014年第03期 摘要:将引进的俄罗斯高效大豆根瘤菌GF菌株在YMA、TY、PA、BSE、SM 5种培养 基中进行培养,相关生长情况的试验结果表明,该菌株在YMA培养基中生长较快。在YMA 培养基中进行的碳源利用试验表明,在葡萄糖为碳源的培养基中根瘤菌生长得最好。按L9(34)正交设计表对YMA培养基中的4个组分比例进行优化,对结果进行分析可得最优的培养基配方(1 L)为:10.0 g葡萄糖+0.8 g酵母粉+0.2 g MgSO4·7H2O+0.8 g K2HPO4+0.1 g NaCl+0.01 g CaCl2,去离子水补足至1 000 mL。 关键词:俄罗斯大豆根瘤菌;培养基;优化 中图分类号: Q93-335 文献标志码: A 文章编号:1002-1302(2014)03-0069-02 根瘤菌与豆科植物能形成共生的固氮体系,在自然界中,这个体系不但具有最高的固氮效率,而且具有最多的固氮量[1]。大豆根瘤菌与大豆共生可以形成根瘤,能将空气中的氮固定 转化成为大豆可以直接吸收利用的铵。大豆与根瘤菌的共生固氮作用既能直接改善大豆的氮素营养状况、提高大豆的产量和品质,又能将更多的固定氮素释放到土壤中,从而起到培肥地力的作用[2]。目前,接种根瘤菌剂已经成为世界各国豆科作物增产、减少化肥施用的一项技术 措施,在许多国家都有大规模商品菌剂的生产和出售,应用面积也不断扩大。随着无公害农业的发展,接种高效大豆根瘤菌将产生更显著的社会与环境效益[3]。俄罗斯对根瘤菌的研究已 有近百年的历史,具有了一定的理论基础并积累了丰富的实践经验[4-5]。2009年黑龙江省农 业科学院从全俄大豆科学研究所引进了十多个高效大豆固氮根瘤菌株,并结合黑龙江省的生态环境特点和大豆主栽品种进行综合研究、开发和应用。大豆根瘤菌通常选用YMA培养基进行分离培养,但其生长较慢,不适合在生产上加以应用,因此有必要研究、改良培养基配方,选择最适合俄罗斯大豆根瘤菌生长的培养基配方,提高大豆根瘤菌的培养速度。本研究主要通过优化俄罗斯高效大豆根瘤菌培养基,筛选出最适合根瘤菌生长的培养基配方,为实现高密度发酵培养提供基础和依据。 1 材料与方法 1.1 试验菌株 试验菌株为引进的俄罗斯大豆根瘤菌GF菌株,为大豆快生根瘤菌,由俄罗斯全俄大豆科学研究所提供。

紫花苜蓿栽培技术复习课程

紫花苜蓿栽培技术

紫花苜蓿栽培技术 紫花苜蓿的生物学特性及环境条件要求 紫花苜蓿为苜蓿属多年生豆科植物,紫花苜蓿原产伊朗,是当今世界分布最广的栽培牧草,在我国已有两千多年的栽培历史,主要产区在西北、华北、东北、江淮流域。也是我国分布最广、经济价值最高的豆科牧草,被誉为“牧草之王”。 一、紫花苜蓿的生物学特性 1、紫花苜蓿为多年生草本植物,属于多年生优质豆科牧草,寿命可达30年之久,田间栽培利用年限达7-10年。 2、根系发达,主根粗大,入土深达2-6米,甚至更深,侧根主要分布在20-30厘米以上的土层中。根上着生有根瘤,且以侧根居多。根颈膨大,并密生许多幼芽。 3、茎直立或斜生、光滑或稍有毛,略呈方形,多分枝,株高60-120厘米,高者可达150厘米。 4、羽状三出复叶,小叶倒卵形或长椭圆形,叶缘上三分之一处有锯齿,中下部全缘。 5、短总状花序,腋生,花冠蝶形,有花20-30朵,紫色或深紫色。 6、荚果螺旋形,一般2-4回,成熟时呈黑褐色,内含种子2-8粒。种子呈肾形,黄褐色,有光泽,千粒重1.4-2.3克。 二、紫花苜蓿的环境条件要求:

1.温度:紫花苜蓿喜温暖半干燥气候,生长最适宜温度在25℃左右。夜间高温对紫花苜蓿生长不利。根系在15℃时生长最好,在灌溉条件下,可耐受较高的温度。紫花苜蓿耐寒性很强。5~6℃即可发芽并能耐受零下5℃和零下6℃的寒冷,成长植株能耐零下20℃和零下30℃的低温,在雪的覆盖下可耐零下44℃的严寒。 2.水分:紫花苜蓿每形成1克干物质需水约800克,但因根系发达抗旱能力很强,在温暖干燥而有灌溉条件的地方生长极好。年降雨量超过1000毫米地方不适宜栽培。夏季多雨,天气湿、热,对紫花苜蓿的生长最为不利。 3.土壤:紫花苜蓿对土壤要求不严,除重粘土、低湿土、强酸碱土外,从粗沙土到轻粘土皆能生长,而以排水良好、土层深厚、富含钙质的土壤中生长最好。耐盐碱,不耐酸,以土壤pH值6~8为宜,成长植株可耐受含盐量为0.3%的土壤。地下水位不宜过高,生长期间最忌积水,连续淹水24~48小时即可大量死亡。在盐碱地上种植,有降低土壤盐分的功能。 4.养分:紫花苜蓿对土壤养分利用能力很强,可摄取其他植物不能利用的养分。根部着生根瘤菌,常结成较多根瘤,固氮能力强。施肥应以磷、钾肥为主,氮肥为辅。氮磷钾比例为1∶5∶5。此外根外追施硼、锰、钼等微量元素肥料对紫花苜蓿增产效果显著。

紫花苜蓿播种栽植方法及标准

紫花苜蓿播种栽植方法及标准 一.品种概况: 紫花苜蓿是豆科苜蓿属多年生草本植物,根系发达,主根入土深达数米,叶为羽状三出复叶,小叶长圆形或卵圆形,总状 花簇生,种子每千克约30-50万粒,紫花苜蓿抗逆性强,适应 范围广,喜温暖半干旱气候,日均温度15-20度最宜生长,抗 旱性强,连续积水两天即大面积死亡。 二.整地: 紫花苜蓿种子细小,幼芽细弱,顶土力差,整地必须精细,要求地面平整,土块细碎,无杂草,墒情好。其根系发达,入 土深,对播种地要深翻,才能使根系充分发育,结合深耕施足 基肥,一般亩施农家肥2500-3000公斤,普通磷肥50公斤。三.播种: 1、播种时间:春播一般在5月中下旬以后,地温稳定在5 度以上即可播种,北方地区播种一般选择雨季;秋播一般在8 月份进行,北方地区秋播不能迟于8月中旬,否则会降低幼苗 越冬率。 2、播种方法:常见播种方法有条播、撒播和穴播三种,条 播行距一般为15-30厘米,中高肥力土壤可控制在30厘米以上,撒播时加细土进行人工撒播(种子与细土比例1:6-8)。 3、播种量:一般情况下每亩地播种1-1、2公斤,土壤条件 不好时,可加大到2公斤/亩,确保每平方米至少425株幼苗(条

播播种用量1-1、5公斤/亩,人工播种2公斤/亩)。 四、田间管理: 1、中耕苜蓿播种当年苗期长势较弱,中耕作业要以除草为主,应做到二铲二趟或二铲一趟。春季返青后及每次割后进行一次中耕,以破除土壤板结。中耕一般与追肥作业结合进行。 2、施肥是提高苜蓿产量的重要措施。苜蓿施肥方法包括底肥、种肥、和生长期追肥。底肥以农家肥为主,可加入肥效期较长的磷肥,农家肥的施用量一般在每亩3000公斤左右,种肥是在播种时施的肥,一般亩施40-60公斤过磷酸钙做种肥。追肥一般在春季返青后、分枝期、现蕾期或是每次割后结合灌溉进行,追肥的方式有行间条施、撒施和叶面喷施等。 3、灌溉及排水:苜蓿是深根植物,根系很发达,能吸收深层水分,所以苜蓿比较抗旱,苜蓿不耐水淹,不适合低洼地和底下水位高的地方生长。在生长过程中遇涝会造成烂根而大量死亡,因此在多雨的季节应及时注意抗涝排水。 五、夏季管理: 1、加强管理,保证苜蓿生长需求。5-6月份降水较多,土壤墒情普遍较好,各地要根据土壤含水量情况适当补水,如果0-20厘米土壤层内含水量低于百分之十,要适当浇灌,但水量不宜过大,喷灌4-6小时即可。返青时没有进行追肥的地块,要结合浇水及时进行追肥。一般每亩追施苜蓿专用肥20-30千克。 2、关注病虫草害,采取有效防治措施。紫花苜蓿第2茬生

根瘤菌固氮的原因探究

根瘤菌固氮 D01214xxx XXX 12生物技术 根瘤菌:根瘤菌主要指与豆类作物根部共生形成根瘤并能固氮的细菌,一般指根瘤菌属和慢生根瘤菌属;两属都属于根瘤菌目。根瘤菌侵入寄主根内,刺激根部皮层和中柱鞘的某些细胞,引起这些细胞的强烈和生长,使根的局部膨大形成根瘤;根瘤菌在根内定居,植物供给根瘤菌以矿物养料和能源,根瘤菌固定大气中游离氮气,为植物提供氮素养料,两者在拮抗寄生关系中处于均衡状态而表现共生现象。 根瘤菌的形态特征:根瘤菌是短杆状细菌,因生活环境和发育阶段的不同,在形态上有显著变化.根瘤菌在固体培养基上和土壤中呈杆状,端生或周生鞭毛能运动,革兰氏染色阴性,无芽孢,培养较久菌体粗大,染色不均。 生存习性:根瘤菌与植物的共生体系具有很强的固氮能力。已知全世界豆科植物近两万种。根瘤菌是通过豆科植物根毛、侧根杈口(如花生)或其他部位侵入,形成侵入线,进到根的皮层,刺激宿主皮层细胞分裂,形成根瘤,根瘤菌从侵入线进到根瘤细胞,继续繁殖,根瘤中含有根瘤菌的细胞群构成含菌组织。 根瘤菌进入这些宿主细胞后被一层膜套包围,有些菌在膜套内能继续繁殖,大量增加根瘤内的根瘤菌数,以后停止增殖,成为成熟的类菌体;宿主细胞与根瘤菌共同合成豆血红蛋白,分布在膜套内外,作为氧的载体,调节膜套内外的氧量。

类菌体执行固氮功能,将分子氮还原成NH3,分泌至根瘤细胞内,并合成酰胺类或酰尿类化合物,输出根瘤,由根的传导组织运输至宿主地上部分供利用。与宿主的共生关系是宿主为根瘤菌提供良好的居住环境、碳源和能源以及其他必需营养,而根瘤菌则为宿主提供氮素营养。 豆科植物与根瘤菌共生互作的结果导致了一个新的植物器官——根瘤的形成,根瘤菌生活在根瘤中,它们具有将氮气转化为能被植物同化的氨的能力。本文将以大豆为例,从不同的根瘤菌菌株、不同的氮肥类型、以及不同的土壤类型三个方面对大豆根瘤菌结瘤固氮的影响进行探究。利用生物固氮来提高土壤肥力、改变土壤的物理性状和生物学性状等方面,这不仅具有良好的经济效益和社会效益,而且还能在可持续农业中维持良好的生态环境,具有明显的生态效益。 根瘤菌是一类生活在土壤中的革兰氏阴性杆状细菌,在合适的条件下,根瘤菌能侵染豆科植物并与之进行共生结瘤固氮。根瘤菌与豆科植物的共生是生物固氮体系中作用最强的体系,据估计所固定的氮约占生物固氮总量的65%,在农业生产中起着极其重要的作用。 根瘤菌与豆科植物的共生关系因生态环境的差异而具有很大的多样性,进行根瘤菌选种时,必须针对生态环境及宿主植物选择出最佳匹配的根瘤菌。同时经试验证明植物不同品种与不同根瘤菌共生,其有效性差异很大,所以选种时还须针对植物品种进行匹配,才能达到更好的共生固氮效果。本文根据以往研究总结,将把根瘤菌菌株、氮肥类型和土壤类型3个因素结合起来讨论大豆根瘤固氮酶活性,明确不

苜蓿种植管理技术

优质牧草——紫花苜蓿栽培技术 一、紫花苜蓿栽培技术 1、选择适宜地块 尽管苜蓿的适应性很广,适合在各类土壤中种植,但要想优质高产,就应按苜蓿的生长习性和适应性去选择理想地块。要选择在交通便利、地势平坦、土质肥沃、有机质含量高、杂草少、土壤酸碱度为中性或微碱性、含盐分不超过0.3%、集中连片适合机械化生产的地块上种植。要旱能浇,涝能排,特别是要防止积水,因苜蓿连续浸泡24小时将成片死亡。不能重茬种植。2、精细整地 紫花苜蓿种子细小,幼苗较弱,早期生长缓慢,整地要精细,要做到深耕细耙,上松下实,以利出苗。针对我县南部洼地土壤特点,上茬作物收获后要进行深耕、旋耕,深度20-25厘米,耕后要进行晾晒,然后耥平无土垡,再用钉耙耙平地面,播前要进行一次镇压,以便播种时能够控制播深。在播种之前还要镇压,以便在播种之后容易控制覆土深度。 3、选择适宜品种 在土壤条件好,9月上中旬播种的水浇地上,建议选择金皇后、皇冠、爱菲尼特、牧歌等美国品种,这几个品种生长快,一年可以割四到五茬,但是对水肥要求都比较高;水肥条件较差,播期较晚的地块建议选择阿尔冈金等加拿大品种。建议选用进口

种子,进口种子纯度高、成熟度好,经过检疫,没有检疫性病虫害。 4、搞好种子处理 为了提高种子发芽率,播种前要对种子进行处理,最简单的办法是白天摊开暴晒,夜间再将种子转到阴凉处,并经常加一些水使种子保持湿润,2~3天后种皮开裂就可以种植了。另一种方法是变温处理,将苜蓿种子置于60℃的温水中浸泡半小时后捞出,晒干备用。 一般豆科作物根系中有一些棕黑色的瘤状物,这是它们同根瘤菌共生而形成的根瘤,能够将空气中的氮素转化为植物可利用的物质,但在没种过苜蓿的土地上往往数量很少,需要接种,接种后苜蓿产草量明显提高,并可以提高苜蓿的质量,增产效果可持续两年。接种方法很简单,每公斤苜蓿种子用10克根瘤菌剂充分混合,尽可能使每粒种子都均匀粘到菌剂就行。应当注意的是根瘤菌因为是活菌,不能同杀菌剂同用,存放时避免阳光直射。机械播种的种子,播前每公斤种子加7~10公斤过筛细砂,混匀待播。 5、施足底肥 苜蓿一次播种多年收获,因此在种植苜蓿之前应该施足底肥。首先要施足有机肥,但必须是腐熟的有机肥,没有腐熟,不能使用。一般亩施有机肥2000公斤。其次要施足速效性化肥,一般亩施纯氮4~6kg,速效磷6kg以上,速效钾6kg以上。另外在我县

紫花苜蓿栽培技术

紫花苜蓿栽培技术 紫花苜蓿为苜蓿属多年生豆科植物,紫花苜蓿原产伊朗,是当今世界分布最广的栽培牧草,在我国已有两千多年的栽培历史,主要产区在西北、华北、东北、江淮流域。也是我国分布最广、经济价值最高的豆科牧草,被誉为“牧草之王”。 一、紫花苜蓿的生物学特性 1、紫花苜蓿为多年生草本植物,属于多年生优质豆科牧草,寿命可达30年之久,田间栽培利用年限达7-10年。 2、根系发达,主根粗大,入土深达2-6米,甚至更深,侧根主要分布在20-30厘米以上的土层中。根上着生有根瘤,且以侧根居多。根颈膨大,并密生许多幼芽。 3、茎直立或斜生、光滑或稍有毛,略呈方形,多分枝,株高60-120厘米,高者可达150厘米。 4、羽状三出复叶,小叶倒卵形或长椭圆形,叶缘上三分之一处有锯齿,中下部全缘。 5、短总状花序,腋生,花冠蝶形,有花20-30朵,紫色或深紫色。 6、荚果螺旋形,一般2-4回,成熟时呈黑褐色,内含种子2-8粒。种子呈肾形,黄褐色,有光泽,千粒重1.4-2.3克。 二、紫花苜蓿的环境条件要求:

1.温度:紫花苜蓿喜温暖半干燥气候,生长最适宜温度在25℃左右。夜间高温对紫花苜蓿生长不利。根系在15℃时生长最好,在灌溉条件下,可耐受较高的温度。紫花苜蓿耐寒性很强。5~6℃即可发芽并能耐受零下5℃和零下6℃的寒冷,成长植株能耐零下20℃和零下30℃的低温,在雪的覆盖下可耐零下44℃的严寒。 2.水分:紫花苜蓿每形成1克干物质需水约800克,但因根系发达抗旱能力很强,在温暖干燥而有灌溉条件的地方生长极好。年降雨量超过1000毫米地方不适宜栽培。夏季多雨,天气湿、热,对紫花苜蓿的生长最为不利。 3.土壤:紫花苜蓿对土壤要求不严,除重粘土、低湿土、强酸碱土外,从粗沙土到轻粘土皆能生长,而以排水良好、土层深厚、富含钙质的土壤中生长最好。耐盐碱,不耐酸,以土壤pH 值6~8为宜,成长植株可耐受含盐量为0.3%的土壤。地下水位不宜过高,生长期间最忌积水,连续淹水24~48小时即可大量死亡。在盐碱地上种植,有降低土壤盐分的功能。 4.养分:紫花苜蓿对土壤养分利用能力很强,可摄取其他植物不能利用的养分。根部着生根瘤菌,常结成较多根瘤,固氮能力强。施肥应以磷、钾肥为主,氮肥为辅。氮磷钾比例为1∶5∶5。此外根外追施硼、锰、钼等微量元素肥料对紫花苜蓿增产效果显著。

高效大豆根瘤菌的筛选

高效大豆根瘤菌的筛选 作者:张欣,李玉文转贴自:本站原创 (1.东北林业大学林学院;2.黑龙江省科学院生物肥料研究中心,黑龙江哈尔滨150086) 摘要:将选取的10株大豆根瘤菌菌株(HLJN1001,HLJN1002,HLJN1003,HLJN1004,HLJN10 05,HLJN1006,HLJN1007,HLJN1008,HLJN1009,HLJN10010)与在黑龙江省大面积栽培的5 个大豆品种(垦农18号,垦鉴豆25号,合丰25号,疆丰21-1381号,绥农4号)进行最佳共生匹配双瓶筛选试验,测定了大豆植株株高、叶片颜色、结瘤数、瘤干重和植株地上部分干重等生物学指标并进行统计分析,从中筛选出共生固氮结瘤能力强的优良菌株HLJN1001和HLJN 1003。 关键词:大豆根瘤菌;大豆品种;共生匹配;筛选 中图分类号:S565.1 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2011)10—0125—03 根瘤菌(Rhizobium)是一类广泛分布于土壤中的革兰氏阴性细菌,它可以侵染豆科植物根部,形成根瘤,固定空气中的分子态氮形成氨,为植物提供氮素营养。但根瘤菌与豆科植物独立存在时,不能利用大气中的N2,而当根瘤菌侵入豆科植物的根细胞并在其中迅速增殖后,可产生类菌体,并在根瘤内出现豆血红蛋白,同时具备类菌体和豆血红蛋白的根瘤便具有固氮能力。研究表明,不同的根瘤菌与大豆品种间的共生固氮能力存在着较大的差异[1,2] 。因此,筛选与豆科作物品种匹配、固氮能力好、竞争结瘤能力强的优良菌株,是提高根瘤菌应用效果的重要途径[3]。现选取10株大豆根瘤菌菌株,与5个在黑龙江省大面积栽培的大豆品种进行共生匹配性研究,从中筛选出优良菌株,为大豆育种材料的选择和共生固氮作用的发挥提供依据。 1 材料与方法 1.1 试验材料 1.1.1 供试菌株 HLJN1001,HLJN1002,HLJN1003,HLJN1004,HLJN1005,HLJN1006,HLJN1007,HLJN1008,HLJN1009,

紫花苜蓿养羊及种植技术

紫花苜蓿养羊及种植技术 养羊的成本最大的就是饲料成本,现在好多网站宣传种牧草可以有几十吨的产量?真的有那么多么?以我的经验来看,在我们实际中是远远没有那么多的!!只有在试验田温室里,气候,水肥,通风专人及精细的耕种条件下能达到,咱们普通条件还是要回归理性,面对现实。否则就是玻璃板前的苍蝇,前途是光明的,道路是没有的! 一亩紫花苜蓿可以养殖多少只羊呢?一般情况下,一亩紫花苜蓿可以养殖12-15只羊. 适量饲喂成年羊每天需青饲料4千克左右,若食用过多容易引起拉稀。在青饲料充足的情况下,要适当增加精饲料中糠、麸的比例(糠、麸应占精饲料总量的40%左右)。青饲料含水量较高,饲喂时更要适当控制喂量。紫花苜蓿、三叶草单一饲喂易引起羊臌胀痛,应与其他牧草搭配饲喂。苏丹草、墨西哥玉米苗期株内含有氢氰酸,收割后应稍加晾晒再给羊饲喂。

紫花苜蓿的种植技术 紫花苜蓿富含优质膳食纤维、食用蛋白、多种维生素(包括维生素B、维生素C、维生素E等)、多种有益的矿物质以及皂苷、黄酮类、类胡萝卜素、酚醛酸等生物活性成分。 播前准备 1. 选地 苜蓿适应性广,喜欢温暖、半湿润的气候条件,对土壤要求不严,除太粘重的土壤、极瘠薄的沙土及过酸或过碱的土壤外都能生长,最适宜在土层深厚疏松且富含钙的壤土中生长。苜蓿不宜种植在强酸、强碱土中,喜欢中性或偏碱性的土壤,以pH7~8为宜,含盐量小于0.3%,地下水位在1m以下。土壤pH为6以下时根瘤不能形成,pH为5以下时会因缺钙不能生长。可溶性盐分含量高于0.3%、氯离子超过0.03%,幼苗生长受到盐害。 2. 前茬 前作以春小麦、油菜、大麦、豌豆为宜。 3. 施肥 为提高产量,增加苜蓿后期生长对磷、钾肥的需求,在耕地前每667平方米施

根瘤和菌根

根瘤和菌根 植物的根与土壤的微生物有着密切关系。微生物不但存在于土壤中,甚至也存在于一部分植物的组织里,与植物共生。高等植物与微生物共生的现象,通常有两种类型,即根瘤与菌根。 一、根瘤 在豆科植物的根系上,常具有许多形状各异、大小不等的瘤状突起,称为根瘤。根瘤是由生活在土壤中的根瘤菌侵入到根内而产生的。根瘤菌自根毛侵入,存在于根的皮层薄壁细胞中,一方面在皮层细胞内大量繁殖,另一方面分泌物刺激皮层细胞进行迅速分裂。使细胞的数目显着增加。这样皮层局部体积膨大和凸出,例形成了一个个瘤状突起物,即根瘤。 根瘤菌和豆科植物的关系是一种相互有利的共生关系。一方面根瘤菌可以从根的皮层细胞中吸取其生长发育所需的水分和养料,另一方面根瘤菌能固定空气中的游离氮素,转变为氨,供豆科植物利用。这种作用叫做固氮作用。而且根瘤菌所制造的一部分含物质还可以从豆科植物的根部分解到土壤中,为其它植物的根所利用,所谓“种豆肥田”就是这个道理。这也是农业生产上施用根瘤菌肥,与豆科作物间作和栽种豆科植物作为绿肥的原因。但要注意,根瘤菌和豆科植物的共生是有选择的,一种豆科植物通常只能与一种或几种根瘤菌相互适应而共生,如大豆根只能与大豆根瘤菌共生而形成根瘤。 在自然界,除豆科植物外,还发现有100多种植物,如早熟禾属、看麦娘属、胡颓子属、木麻黄属等植

物的根,都可以结瘤固氮。 二、菌根 有些种子植物的根常与土壤中的真菌结合在一起,形成一种真菌与根的共生体,称为菌根。根据菌丝在根中生存的部位不同,可将菌根分为两类。 1.外生菌根。真菌菌丝大部分包被在植物幼根的表面,形成白色丝状物覆盖层,只有少数菌丝伸入根的表皮、皮层细胞的胞间隙中,但不侵入细胞之中。以菌丝代替了根毛的功能,增加了根的吸收面积,具有外生菌根的根尖通常略变粗。如马尾松、云杉、栎属等。 2.内生菌根。真菌的菌丝通过细胞壁大部分侵入到幼根皮层活细胞内,呈盘旋状态。在显微镜下,可以看到表皮细胞和皮层细胞内散布着菌丝,这就是内生菌根的特点。如胡桃、桑、葡萄、李、杜鹃及兰科等植物的根内,都有内生菌根。 此外,还有一些植物具有内外生菌根,它们是两种菌根的混合型。在这种菌根中,真菌的菌丝不仅从外面包围根尖,而且还伸入到皮层细胞间隙和细胞腔内,如苹果、草莓等植物具有这种菌根。 真菌是低等的异养生物,它们自己不能制造有机物,当其和高等的绿色植物共生在一起时,即可从对方吸取自身在生长发育过程中所需要的碳水化合物、氨基酸等有机养料,同时它们可以把菌丝吸收珠水分、无机盐等供给绿色植物使用,以帮助它们生长。此外,菌根能够产生植物激素,维生素B,维生素B等刺激根系的发育,对高等绿色植物的生长有良好的影响。 有些具有菌根的树种,如松、栎如果缺乏菌根,就会生长不良,所以在荒山造林或播种时,常预先在土壤内接种需要的真菌,或事先让种子感染真菌,以使这些植物菌根发达,保证树木生长良好,但在某些情况

紫花苜蓿种植技术要点

播种 土壤类型: 苜蓿在土层深厚、排水良好的土壤中生长最为良好。苜蓿的轴根深达2米,因此种植苜蓿的地块,地下水位最好在2米以下,而且种植苜蓿前一定要打破土壤中的限制层,因为土壤中若有坚硬的土层或岩石层都会阻止苜蓿根系的发育,限制根系从地表以下的土壤中吸收水分和养分。 土壤pH: 土壤的pH值在6.7以上对苜蓿的生长最有利。如果土壤pH过低,播种前最好在地表25cm地土层中均匀施用石灰。 接种: 在最近2年未种过苜蓿的土地中种植苜蓿最好接种根瘤菌,以促进幼苗早一些形成根瘤。 播种时间: 春季和秋季都可播种,但一般秋季的播种效果要好于春季。要保证苜蓿安全越冬,秋季最晚播种时间最好在0℃低温出现前一个月。北方特别干旱地区雨季播种效果最好。 种床: 平整、紧实、湿润、有肥力的种床最适合苜蓿种子萌发。由于苜蓿种子较小,整地一定要精细,以保证种子和土壤充分接触。将苜蓿直播在留有谷物残茬的地里或在风沙比较大的地区将大麦作为保护作物都可行,但要求有较高的播种技术。 播种量: 一般情况下每亩地播种1.0—1.2公斤,土壤条件不好时可加大到2公斤/亩,要确保每平方米至少有425株幼苗。

播种方法: 一般采用条播,行距为15—30厘米,在壤土上播种深度为5—12毫米,而在沙性土壤上可将播种深度增加到25毫米。 毒害性: 不要在出苗不好的苜蓿地里行进补种,因为旧的根系分解时会释放出有毒物质阻止苜蓿种子萌发。 品种选择 1、分枝密集、细茎、多叶型的苜蓿,FD=8。 2、抗热性好,在夏季炎热的地区生长良好。 3、根颈低,对放牧和频繁刈割有非常好的适应性。 4、能适应酸性或碱性较强的土壤,抗重金属毒害的能力较强。 5、对瘠薄的土壤,土质粘重或干旱及土层非常薄的土壤有很强的适应性。 6、对蚜虫和广谱性的苜蓿病害有良好的抗性。利用 在现蕾期刈割,按每头奶牛8—10平方米标准,分片分区域轮流刈割,和其它饲料混合,直接饲喂奶牛。在高产期,产量多,有剩余鲜草,可加工厂成优质青干草,用于冬春季补饲。 云南省现代农业奶牛产业技术体系洱源县奶牛区域推广站特高黑麦草种植技术要点特性 特高多花黑麦草为美国百绿集团培育的四倍体一年生黑麦草,具有抗寒性好、不易倒伏、发芽快、再生迅速和高产的特点,苗期生长非常旺盛,播种45天后即可收割第一茬鲜草,以后每隔15天就可刈割一次。实践结果海拔在1800米以下地区适宜在水稻收获后播种,到来年种植水稻的5—6个月时间里亩产鲜草7000公斤以上;中海拔地区(1800—2100米),夏秋均可播种,长年刈割利用,年产量可达200公斤以上。

根瘤菌的作用

根瘤菌的作用 当拔起豆科植物,如大豆、紫云英时,大家会发现这些植物的根部有一些小小的颗粒,那些颗粒便是土壤中的根瘤菌和植物共同形成的根瘤。 根瘤菌家族数量庞大,现包括7属36种, 一般指的是根瘤菌属和慢生根瘤菌属;两属都属于根瘤菌目。根瘤菌属是1889年由B.弗兰克建立的,包括豌豆根瘤菌、苜蓿根瘤菌和百脉根瘤菌。根瘤菌生活在土壤中,当人们还没有在土壤上种植豆科植物的时候,根瘤菌只能依靠地里的枯枝嫩叶过着默默无闻的腐生生活。一旦土壤里种上了豆科植物,并长出幼苗,根瘤就立即启动搬家的进程,住进大豆的根内,同豆科植物的根相结合,形成共生关系。慢生根瘤菌属是D.C.乔丹于1982年从根瘤菌属中分化出来的,属内暂有一种,即曾经称为大豆根瘤菌的大豆慢生根瘤菌。 根瘤菌的搬家,跟豆科植物的主动迎接是分不开的。豆科植物的根毛可以分泌一种特殊的蛋白质,专门“招待”根瘤菌,而且每一种根瘤菌只和一种豆科植物相结合,对其他根瘤菌是不理睬的,好像一把锁对应一把钥匙似的,科学家把这种现象叫做根瘤菌的专一性。根瘤菌聚集到某种豆科植物的根毛表面,就会从根毛钻进根的皮层细胞,同时会分泌出物质,刺激根的皮层细胞不断分裂新细胞,几天后向外鼓起,形成了肉眼可见的小根瘤。根瘤就是根瘤菌的“营房”,也是根瘤菌固定空气中氮素的工作场所。 根瘤菌在大豆根瘤中安营扎寨后,就开始形成互助组,相互帮助对方成长,直到大豆成熟。大豆通过根部吸收来的水和无机盐及由叶子制造的有机物质,除

了满足自身的需要外还会留出一部分送给根瘤菌,作为我们制造氮肥所需的物质和能源,而根瘤菌则发挥自身的特长,依靠“金刚钻”----固氮酶,把空气中的分子态氮加工成氨和氨的化合物。二者配合得很默契,互通有无。这种相互合作的关系,一直到豆子收获才暂告结束。大豆收获后,大豆根部开始腐烂,根瘤也随之被破坏,于是,根瘤菌又回到了土壤怀抱中去,来年再种大豆时,重新跟大豆合作。 每个根瘤都是一个小小的氮肥厂。有科学家推算豆科植物的氮肥厂比世界上任何一个氮肥厂的产量都要高得多。地球上每年由根瘤菌固定空气中的氮素相当于26180万吨硫酸铵氮肥提供的氮数量。如果设计年产量为3000吨的合成氨厂来生产这些氮肥,那么就得兴建87266个,可以设想根瘤菌每年为人类节省多少开支! 由于根瘤菌生产氮肥不需要花钱办工厂,也不需要特别的机器和劳动力,只要豆科植物在播种的时候让根瘤菌亲一亲,抱一抱就行。因此,人们利用根瘤菌这种特异功能为作物生产更多的氮肥。据科学家试验,用0.5公斤大豆根瘤菌剂拌5亩地的大豆种子的播种量,大豆可增产12%~18%;用花生根瘤菌拌种,花生可增产10%~26%。 根瘤菌不仅能为植物提供氮肥,也能为土壤增加氮的含量。在一些地区,为了提高土壤肥力,农民大量种植豆科绿肥作物,如紫云英、苜蓿等,根瘤菌与这些绿肥作物共同生长的过程中,会把空气中的氮气转换为能被绿肥作物利用的氮素,固定在植物中,这样每一株作物就是一个微型肥料加工厂,当植物长大后,

紫花苜蓿种植技术要点

附件2 紫花苜蓿种植技术要点 一、种植季节 根据陇县物候特征,紫花苜蓿在春秋两季均可播种。我县在9月上旬至10月上旬种植较为适宜。 二、播前整地 1.施用磷肥:对种植地块每亩施用过磷酸钙50公斤,在犁地前撒入田内作为底肥,其肥效可利用3年左右。 2.精细整地:于施肥后及时深犁一次,深耕25-30厘米,并彻底清除杂草,耙磨后播种,以保证出苗率和整齐度。 三、种子处理 苜蓿种子要进行纯净度测定和发芽率试验,纯净度达95%以上,发芽不低于80%。条件适宜时可对合格种子接种苜蓿根瘤菌,不具备条件时直接播种。 四、播种方法 紫花苜蓿春播和秋播,要趁墒情及时播种,以精量条播为佳。条播行距为20-40厘米,播种深度2-3厘米,其中沙质土壤3-4厘米,粘土为2厘米,干旱时稍深,地墒充足时稍浅即可。播种后还应及时耙磨,以利于保墒。 五、播种量 针对不同地理位置和水肥条件等因素,播种量区别对待。在川塬水浇地每亩播种量控制在0.9-1.0公斤,在台塬

旱肥地每亩播种量控制在1.0-1.5公斤左右。 六、田间管理 苜蓿出苗后,应适时锄草1-2次,并做好病虫鼠害防治。在开花期进行田间检查,一旦发现异株杂种,及时拔杂去劣。 七、牧草收割 紫花苜蓿在初花期(50%开花)收割,每年可刈割3-4茬。在适宜收割期内,选择晴天,收割后将青苜蓿平铺地面(厚度以10-15厘米为宜)暴晒,定时翻动,使水份降到40%左右为宜(取一束苜蓿草在手中用力拧紧,有水但不下滴),达到半干程度。将半干苜蓿运送到通风良好的草棚下晾干,使水份含量降到14-17%(将干草拿在手中抖动有声,揉卷折叠不脆断,松手时不能很快自动松散)即达干燥可贮存程度。有条件的场户可利用牧草联合收割机械进行收割、翻晒、打捆,还可制成草粉、草块、草颗粒,便于贮存和运输。 八、质量要求 根据有关规定,紫花苜蓿干草要求:感官鲜绿或灰绿色,芳香无结块,无发霉变质,无有毒有害植物;水分含量小于17%,粗蛋白大于13%,粗纤维含量小于31%,胡萝卜素含量大于27mg/kg,无机杂质含量小于1.5%。

微生物学课程论文--根瘤菌与大豆的共生关系

根瘤菌与大豆的共生关系 摘要: 本论文主要讲述了大豆与根瘤菌的共生关系,其中有根瘤菌的概述,技术应用,应用前景,发展史等。大豆为根瘤菌提供能量和安全的生长环境,根瘤能够为生物固氮过程提供必要的低氧条件。宿主和根瘤菌之间的正确识别是所有根瘤共生系统形成的必需条件。“扩大豆科植物—根瘤菌共生体系,是我国减少化学氮肥用量的最有效途径”众所周知,氮肥是高能耗产品,减少化学氮肥的投入,对于缓解我国的能源紧张有重大意义。豆科生物固氮,是全世界都公认的有效技术,豆科植物—根瘤菌有固氮的功能,世界上凡是种植大豆的国家,无一不采用这项技术。禾本科为豆科解决了氮阻遏的障碍,不仅增加固氮量,促进豆、禾双高产,还可减少病虫危害;如果从轮作过程观察,前茬豆科作物为后作提供了非常可观的氮肥,生物固氮的贡献更大。 关键词:根瘤菌豆类植物固氮共生关系 前言: 氮素作为农业生产中的重要化学元素,随着作物产量的不断提高,氮肥的使用量不断提高,造成作物种植成本提高,土壤质量下降,而根瘤的生物固氮可以为其宿主植物提供足够的氮源。深入探究大豆与根瘤菌之间的共生原理,分析根瘤的形成过程,并初步运用基因工程方法构建转MYB基因烟草模型。对农业生产中氮肥使用量的减少及土壤土质的提高具有重要作用,对降低农业生产成本亦有显著意义。 正文: 大豆根瘤菌(拉丁名:Bradyrhizobiumjaponicum)为慢生根瘤菌科、大豆根瘤菌属。是一种活的微生物制剂根瘤内的根瘤菌与豆科植物互利共生:豆科植物通过光合作用制造的有机物,一部分供给根瘤菌;根瘤菌通过生物固氮制造的氨,则供给豆科植物. 大豆生产中使用根瘤菌是一项成熟的、广泛使用的技术,能够大幅度地提高大豆生长期中的自身固氮能力,供给充足的氮素,供大豆生产所需。大豆根瘤菌有液体、固体两种剂型。固体型根瘤菌采用拌种或土施方式应用。液体型根瘤菌

紫花苜蓿干草调制技术

紫花苜蓿干草调制技术 在抓好田间管理的各个环节之后,苜蓿晾晒和打捆工作就成为生产优质苜蓿青干草的关键。因目前主要采用自然干燥法晒制干草,干物质、粗蛋白质的损失一般在20%―30%左右,胡萝卜素损失高达90%以上。这些损失主要是在晾晒和打捆过程中由于代谢、阳光暴晒和人工或机械作用使叶片脱落及嫩枝折断所致。 晾晒:苜蓿干燥方法很多,一般分为自然干燥和人工干燥法。由于生产条件的限制,我们通常采用的干燥方法为自然干燥法。自然干燥包括地面干燥和草架干燥,在我国北方地区一般采用地面干燥,即先把刈割的鲜苜蓿在地面干燥半天到一天,使其含水量降至40%―50%,然后再进行合拢翻晒。在现蕾――开花始期刈割的苜蓿,在天气晴朗的情况下,一般需要3天―4天才能晒干。因此,在刈割时,可根据当地天气预报,尽量避过雨天。晾晒期间若遇雨天,会造成苜蓿青干草发黄,而影响青干草的外观颜色和品质。另外,近年来,国内外许多试验和生产实践证明,当苜蓿水分降到35%―40%时,应及时集堆、打捆进行阴干。有条件的地方最好是在草棚内阴干。 1、小方草捆的加工 用压缩草捆的方式收获加工干草,可以减少牧草最富营养的草叶损失,因为压捆可省去制备散干草时集堆、集垛等作业环节,而这些作业会造成大量落叶损失。压缩草捆比散干草密度高,且有固定的形状,运输、贮藏均可节省空间。一般草捆比散干草可节约一半的贮存空间。压缩草捆加工主要有田间捡拾行走作业和固定作业两种方式。田间行走作业多用于大面积天然草地及人工草地的干草收获,固定作业常用于分散小地块干草的集中打捆及已收获农作物秸秆和散干草的常年打捆。草捆的形状主要有方形和圆形两种,每种草捆又有大小不同的规格。在各种形状及规格的草捆中,以小方草捆的生产最为广泛。 小方草捆是由小方捆捡拾压捆机(即常规打捆机)将田间晾晒好的含水率在17~22%间的牧草捡拾压缩成的长方体草捆,打成的草捆密度一般在120~260公斤/米3,草捆重量在10~40kg之间,草捆截面尺寸30×45~40×50(厘米),草捆长度0.5~1.2米,这样的形状、重量和尺寸非常适于人工搬运、饲喂,在运输、贮藏及机械化处理等方面均具有优越性。以小方草捆的形式收获加工干草,无论对于天然草地,还是人工草地都是最常见的。小方草捆是最主要的草产品之一,它既可在产区自用,也常作为商品出售,还可以深加工成高密度方草捆,干草粉、草颗粒等进行出口或供应国内市场。 加工小方草捆的主要设备是小方草捆捡拾压捆机,这种机具在田间行走中可一次完成对干草的捡拾、压缩和捆绑作业,形成的草捆可铺放在地面也可由附设的草捆抛掷器抛入后面拖车运走。对于打捆机一般要求捡拾能力强,能将晒干搂好的草条最大限度捡拾起来,打成的草捆要有一定的密度且形状规则。为保证机具高效作业,对待捡拾草条要有一定要求,充分准备好的草条可以减少田间损失及打捆时间,比较厚密的草条,可减少打捆机的田间行走,从而提高机具的生产率,但由于打捆机田间行走速度相对较快,草条也不能太厚密,否则会堵塞捡拾器。好的草条还应当蓬松,以利于空气流通;另外,草条宽度不能比捡拾器宽。条草条应宽度均匀,从而使喂入均匀,有利于形成密度一致和形状规则的草捆;草条还应清洁无杂物,最好是经搂草机搂好的草条,因搂草机工作过程中可抖落牧草上的泥土、杂质,形成有利干燥且整洁的草条,满足捡拾压捆机的工作需求。 加工小方草捆的技术关键是牧草打捆时的含水率。合适的含水率能更多地保存营养并使草捆成形良好且坚固。这样的草捆在堆垛,贮存时工作效率高,在整个贮藏期间能保持较高密度,搬运、饲喂也比松散草捆得力。当牧草晒得太干时打捆,容易在捡拾打捆过程中造成

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