北方地区大豆根瘤菌的生物学特性

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、适宜区域和范围在我国的黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古以及黄淮海的大豆主产区，均可广泛使用大豆根瘤菌。

大豆根瘤菌的筛选及分子鉴定韩孝强（天津农学院农学系）1 前言根瘤菌是可以与豆科植物共生形成根瘤，将空气中的氮还原成氨，提供植物营养并能促使植物异常增生的一类革兰氏阴性菌。

如根瘤菌属和慢性根瘤菌属都能从豆科植物根毛侵入根内形成根瘤，并在根瘤内成为分枝的多态细胞，称为类菌体[1]。

常制成细菌制剂即一种生物肥料在田间施用，作为作物或牧草增产的一种手段。

美国、澳大利亚、新西兰、日本、意大利、奥地利、加拿大、法国、荷兰、芬兰、泰国、韩国、印度及非洲的一些国家，至少有70多个国家研究、生产和应用豆科根瘤菌，不仅面积不断扩大，而且应用的豆科植物种类也日益繁多。

在美国、巴西等大豆种植的主要国家，根瘤菌接种率达到95%以上[2]。

世界各国一直在研究与豆科作物及其品种相匹配的优良根瘤菌生产用菌株，根瘤菌剂产品在稳步提高[3]。

我国微生物肥料的研究始于20世纪40年代，其研究与应用已有几十年的历史，在我国的农业生产中起了非常重要的作用。

最早研究应用的是根瘤菌制剂，代表和奠基人有张宪武先生、陈华癸院士和樊庆笙先生等[4]。

众所周知，大豆是富含蛋白质的一种作物，构成蛋白质的主要元素就是氮，而空气有80%都是由氮气组成的，根瘤菌正是利用了这种最廉价的原料来满足了大豆生长过程中氮元素的需要[5]。

而且根瘤菌产生的氨态氮没有环境污染，吸收率相当高，使用过程中没有氮流失，而人工施用化学氮肥流失率往往大于50%，且氮肥为产酸肥料，施用后会造成土壤酸化问题[6]。

因此使用了根瘤菌后可以不施或大量减少化学氮肥的用量，在显著提高亩产量的同时还能减少因使用化肥对土壤结构造成的破坏和对水源的污染，节省能源、改良土壤、实现可持续发展的目标[7]。

传统的微生物系统分类是根据菌落的形态特征和生理生化特性，对菌种进行纯培养分离，然后从形态学、生理生化反应特征以及免疫学特性加以鉴定[8]。

但近几十年来，随着分子遗传学和分子生物学技术的迅速发展，给传统微生物分类鉴定带来了巨大的革新，许多新技术和方法在微生物分类中己得到广泛应用，使微生物分类鉴定从一般表型特征的鉴定，深化到遗传特性的鉴定[9]。

关于根瘤菌的科学问题关于根瘤菌的科学问题根瘤菌是一种能够与植物建立共生关系的微生物，它们在土壤中分布广泛，对植物生长和土壤生态系统具有重要的影响。

本文将介绍根瘤菌的生物学特性、与植物的共生关系、在土壤中的分布及影响、遗传与变异、培养与繁殖、应用与农业实践以及在生态系统中的作用等方面的科学问题。

1.根瘤菌的生物学特性根瘤菌是一类革兰氏阴性细菌，具有圆形或椭圆形的细胞形态，通常呈浅黄色或黄褐色。

它们可以通过荚膜、鞭毛和菌毛等结构与植物根系相互作用，形成根瘤。

根瘤菌的基因组大小通常在2-6兆碱基对之间，具有高度的多样性和适应性。

2.根瘤菌与植物的共生关系根瘤菌与植物之间建立了一种互惠互利的共生关系。

根瘤菌可以通过植物的根系获取营养物质和生长所需的能量，同时帮助植物吸收土壤中的氮、磷等营养元素。

植物则可以为根瘤菌提供碳源和生长所需的能量以及其他营养物质。

这种共生关系可以提高植物的抗逆性、促进生长发育和提高产量。

3.根瘤菌在土壤中的分布及影响根瘤菌在土壤中的分布广泛，可以在不同类型的土壤中生存和繁殖。

它们在土壤中的数量和种类受到土壤类型、气候条件和植物种类的等多种因素的影响。

根瘤菌在土壤中的存在可以改善土壤结构、提高土壤肥力和促进植物生长，对维持土壤生态系统的稳定性和健康有着重要的作用。

4.根瘤菌的遗传与变异根瘤菌的遗传和变异是它们适应环境变化的重要机制之一。

根瘤菌的基因组中包含许多可变异的基因，这些基因可以编码与共生、代谢、抗逆性等相关的蛋白。

根瘤菌在面对环境压力时，可以通过基因重组和突变等机制适应环境变化，维持其生存和繁殖。

这种适应机制使得根瘤菌可以在不同的生态系统中生存和繁殖，并对植物生长产生重要的影响。

5.根瘤菌的培养与繁殖根瘤菌的培养和繁殖需要提供适宜的营养和生长条件。

常用的培养基有酵母提取物、蛋白胨、葡萄糖等，并提供适量的氮源和碳源以及其他生长所需的营养物质。

根瘤菌可以通过显微镜观察和菌落计数等方法进行繁殖和培养。

第1篇一、实验目的1. 了解根瘤菌与豆科植物共生关系的基本原理。

2. 观察根瘤的形成过程，掌握根瘤的结构和功能。

3. 掌握显微镜的使用方法，提高观察和实验技能。

二、实验原理根瘤菌是一种革兰氏阴性菌，能与豆科植物共生，形成根瘤。

在共生过程中，根瘤菌将空气中的氮气还原为氨，为豆科植物提供氮源，而豆科植物则提供根瘤菌所需的有机物。

本实验通过观察根瘤的形成过程，了解根瘤的结构和功能。

三、实验材料1. 豆科植物幼苗（如大豆、花生等）2. 肥料（如氮肥、磷肥、钾肥等）3. 清水4. 玻片、盖玻片、镊子、剪刀、显微镜、载玻片、酒精、盐酸等四、实验步骤1. 选择健康的豆科植物幼苗，去除多余枝叶，用清水冲洗干净。

2. 将幼苗分为两组，一组施用氮肥，另一组不施用氮肥。

3. 将幼苗放入装有清水的培养皿中，置于光照充足、温度适宜的环境中培养。

4. 观察幼苗生长情况，记录根瘤形成的时间。

5. 待根瘤形成后，用剪刀小心剪下带有根瘤的根段。

6. 将根段放入盐酸中浸泡一段时间，以杀死根瘤菌。

7. 将处理后的根段放入酒精中固定。

8. 取出根段，用镊子撕开根瘤，观察其内部结构。

9. 将撕开的根瘤放在载玻片上，滴加适量的水，盖上盖玻片。

10. 将载玻片放在显微镜下观察，记录根瘤的结构和功能。

五、实验结果与分析1. 实验结果显示，施用氮肥的豆科植物幼苗根瘤形成时间比不施用氮肥的幼苗提前。

2. 通过显微镜观察，根瘤内部含有大量的根瘤菌和豆科植物细胞。

根瘤菌细胞呈球状，直径约为1-2微米。

豆科植物细胞呈多边形，细胞质丰富，细胞核明显。

3. 根瘤菌细胞壁较厚，含有大量的蛋白质，能够有效地固定氮气。

豆科植物细胞则通过光合作用合成有机物，为根瘤菌提供营养。

4. 根瘤的形成过程如下：（1）根瘤菌从土壤中侵入豆科植物根尖细胞；（2）根瘤菌在根尖细胞内大量繁殖，形成根瘤；（3）根瘤菌将空气中的氮气还原为氨，为豆科植物提供氮源；（4）豆科植物通过光合作用合成有机物，为根瘤菌提供营养。

大豆的生物学形态特征2010-03-22 11:07:26作者：专家来源：农科院浏览次数：94简介：1、根和根瘤：大豆是直根系，由主根、侧根、不定根组成，主根入土可深达1米左右，但80%以上根系分布在5～10厘米的土层中。

在近地表茎基部，可发生须状不定根，中耕培土能促进不定根的增多。

大豆主根...关键字：大豆形态特征1、根和根瘤：大豆是直根系，由主根、侧根、不定根组成，主根入土可深达1米左右，但80%以上根系分布在5～10厘米的土层中。

在近地表茎基部，可发生须状不定根，中耕培土能促进不定根的增多。

大豆主根和侧根上生有许多根瘤。

分布在耕作层的根瘤菌，在大豆幼苗期，受大豆根系分泌物的影响，从根毛侵入根部，刺激细胞分裂而形成根瘤。

根瘤具有固定空气中的游离氮素的作用。

出苗两周后开始固氮，到开花期迅速增加，接近成熟时固氮能力下降。

2、茎和分枝：大豆茎秆强韧，茎上有节，一般主茎有节14～20个。

幼茎有紫、绿两种颜色，紫茎开紫花，绿茎开白色。

成熟后茎呈黄褐色。

茎高一般50～100厘米。

有限结荚习性品种植株矮壮，无限结荚习性品种植株高大。

茎上有分枝，分枝的多少与品种、环境、栽培条件有密切关系。

3、叶和花序：大豆的叶分为子叶、单叶和复叶。

子叶两片，富含养分。

子叶出土前为黄色或绿色，出土后经阳光照射变为绿色，能进行光合作用。

保护子叶是实现壮苗的重要条件。

子叶展开后2～3天即长出两片对生真叶，以后每节长出由3片小叶组成的复叶。

每一复叶由托叶、叶柄、小叶组成。

研究表明，大豆光合速率与小叶厚度、单位面积叶片干重的相关性极显著，这两个性状可以作为选育高光效太豆品种的间接根据。

1/ 2大豆为总状花序，着生于叶腋间或植株顶部。

花朵簇生在花柄上，每个花簇一般有15～20朵花。

大豆落花落荚率较高，一般达30%～40%。

每一单花由苞叶、花萼、花冠、雄蕊和雌蕊组成。

苞叶两片呈管状；花萼有5个萼片，下部联合成管状；花冠蝶形，位于花萼内部，由1枚旗瓣，二枚翼瓣，二枚龙骨瓣组成；雄蕊10枚，包在龙骨瓣内，9枚联合成管状，1枚分离；雌蕊1枚，位于雄蕊管内，花柱稍弯曲，柱头球形；子房扁平，内含1～4个胚珠，表面密被茸毛。

大豆应用根瘤菌试验总结作者：曹明波李涛任德亮来源：《中国新技术新产品》2010年第16期摘要:为了“绿色”环保需要,降低氨肥施用量,节约成本,提高大豆的结瘤固氮能力,进而提高大豆产量和品质,通过试验根瘤菌对不同大豆品种的结瘤固氮效果,为生产大面积应用提供依据。

关键词:大豆;根瘤菌;固氮;总结1试验材料与方法1.1供试菌种:根瘤菌包衣剂由黑龙江省卫星生物科技有限公司提供1.2供试品种:垦丰、绥农14。

1.3试验处理处理1:根瘤菌+绥农14,处理2:常规施肥+绥农14CK,处理3:根瘤菌十垦丰16,处理4:常规施肥+垦丰16CK。

1.4试验方法小区试验,随机区组排列,三次重复,小区行长10米,6行区,行距65厘米,采用三垄栽培技术,人工垄上开沟施肥播种,常规施肥量为二铵8.9公斤,尿素2.6公斤,氯化钾1.8公斤,施根瘤菌处理不施尿素,二铵和氯化钾与常规施肥相同,种植密度2.0万株/亩。

1.5试验地条件试验地设在八五一一农场28队4号地,土质为岗地白浆土,地势平坦,排水良好,肥力中等,前茬玉米。

1.6田间管理:大豆播后苗前采用杜耳+保收进行封闭除草,生育期间,机械中耕三遍,人工拿大草一遍。

2试验结果与分析2.1根瘤菌对开花期植株的影响(见表1)从表1的开花期测定结果看,2个不同品种应用根瘤菌的处理和常规施肥CK,在株高和复叶数上相差不明显,在其它性状上都有所增加,其中根瘤数增加4～19.4个/株、根瘤重增加0.02～0.12g/株,植株地上、地下鲜重分别增加1.6～2.6g/株和0.54～0.6g/株,植株地上、地下干重分别增加0.24～0.38/株和0.12～0.18g/株,说明大豆应用根瘤菌在氮肥用量降低50%的情况下,不但不影响植株的生产发育而且还可使它生长的更加健壮。

2.2根瘤菌对结荚期植株的影响从表2的结荚植株测定结果看,应用根瘤菌的效果更加明显,拌种用根瘤菌的2个处理,所有测定的植株性状都优于常规施肥的处理,其中株高增加2～3.8cm,复叶数增加0.2～1.5片/株,根瘤数增加6.4～12.2个,株。

根瘤菌对大豆生长的促进作用研究大豆是我国重要的农作物之一，在农业生产中占有着重要地位。

然而，由于环境的影响和农业生产方式的变化，大豆的产量和质量都受到了很大的挑战。

针对这个问题，科学家们通过研究发现，根瘤菌可以对大豆生长发挥促进作用，提升大豆的产量和质量。

本文旨在介绍根瘤菌对大豆的促进作用，并探讨其应用前景。

一、根瘤菌的基本信息根瘤菌是一种与豆类植物或其他一些杂草的根脱落物生长相互作用的细菌。

它与宿主植物建立起共生关系，使得宿主植物可以从土壤中吸收到大量的氮源和其他营养物质。

一般来说，根瘤菌的菌根系统是在植物根部产生的，具体表现为一些颗粒状的结节。

这些结节中含有大量的根瘤菌菌落，可以为宿主植物提供养分。

二、根瘤菌对大豆生长的促进作用根瘤菌对大豆的促进作用主要表现在以下几个方面：1. 提高氮素利用率大豆植株的生长需要大量的氮元素，并且大豆植株的氮素需求量会随着生长期而不断增加。

如果大豆根系中缺少氮素，那么大豆将会生长缓慢，甚至导致结实不良。

而根瘤菌可以通过与大豆的共生关系，为大豆提供充足的氮源，提高大豆的氮素利用率，从而提高大豆的产量和质量。

2. 促进根系的生长和发育根瘤菌可以通过分泌促进植物根系生长的激素和酶类物质，促进大豆根系的生长和发育，增加大豆根系吸收养分的能力。

同时，根瘤菌的菌根系统也可以增加大豆的根表面积，进一步提高大豆吸收养分的效率。

3. 抵御病害大豆生长过程中，经常会受到病害的影响，例如根腐病、蚜虫等。

而一些研究表明，根瘤菌可以通过种植菌株的方式，增强大豆植株的抵抗力，对抗病原菌和病害。

三、根瘤菌在大豆生产中的应用前景根瘤菌对大豆生长的促进作用不仅能够提高大豆产量和质量，还可以减少农业生产的化肥使用量，降低生产成本。

因此，根瘤菌在大豆生产中的应用前景十分广阔。

目前，已经有多家企业和科研机构在国内开展了根瘤菌研究和应用的工作，逐渐形成了市场规模。

未来，根瘤菌的应用前景具有非常重要的意义，可以为大豆产业的可持续发展提供有力的支撑。

大豆根瘤生物固氮的途径一、引言大豆是我国重要的农作物之一，其栽培面积广泛且产量高。

然而，大豆的生长需要大量的氮素供应，而土壤中的氮素往往不足以满足大豆的需求。

为了解决这一问题，科学家们发现了大豆根瘤生物固氮的途径，使得大豆能够自主地吸收氮气并转化为可利用的氮素。

二、大豆根瘤生物固氮的原理大豆根瘤生物固氮是通过与根瘤菌共生来实现的。

根瘤菌是一类共生菌，它们能够感染大豆根部并形成根瘤结构。

在根瘤结构中，根瘤菌会与大豆根系形成共生关系，通过固氮酶的作用将氮气转化为氨基氮，供大豆吸收利用。

三、根瘤菌的感染和根瘤的形成大豆根瘤菌主要通过土壤中的感染源传播。

当大豆种子发芽并生长时，根瘤菌会通过感染源进入大豆根部，并利用根部的营养物质进行繁殖。

随着根瘤菌的繁殖，大豆根部会产生一系列变化，形成根瘤结构。

根瘤结构具有红色或粉红色的外观，其形状不规则，大小不一。

四、根瘤菌固氮的机理根瘤菌固氮的关键是固氮酶的作用。

固氮酶是根瘤菌在根瘤结构中产生的一种酶，它能够将氮气转化为氨基氮。

固氮酶由两个组分组成，分别是铁蛋白和大豆植物为其提供的铁蛋白酶。

铁蛋白是固氮酶的活性中心，能够与氮气结合并催化其转化为氨基氮。

大豆植物通过根瘤结构向根瘤菌提供铁蛋白酶，使其与铁蛋白结合形成活性固氮酶。

五、大豆吸收利用固氮产生的氮素固氮酶催化的氨基氮可以被大豆根系吸收和利用。

在根瘤结构中，大豆根系会释放出一些有机酸和糖类物质，这些物质能够促进固氮酶的活性，并调节大豆根系对固氮酶的吸收。

大豆根系通过根瘤结构吸收的固氮产生的氮素可以供大豆植株的生长和发育使用。

六、大豆根瘤生物固氮的优势与应用大豆根瘤生物固氮具有以下优势和应用价值。

首先，与化学合成氮肥相比，根瘤生物固氮是一种环境友好的氮素供应方式。

其次，根瘤生物固氮能够提高大豆的产量和品质，降低生产成本。

此外，根瘤生物固氮还可以改善土壤的氮素循环，提高土壤肥力。

七、结论大豆根瘤生物固氮是一种重要的氮素供应途径，通过与根瘤菌共生，大豆能够自主地固定氮气并转化为可利用的氮素。

黑龙江农业科学2010(9):138Heilongjiang Agricultural Sciences土壤肥料根瘤菌对大豆产量及品质的影响王庆胜(黑龙江省农业科学院佳木斯分院,黑龙江佳木斯154007)摘要:以合丰55大豆品种为试验材料,探讨根瘤菌对大豆产量和品质的影响。

结果表明:对合丰55大豆品种施用根瘤菌剂,脂肪、蛋白、水溶蛋白的含量均高于对照,2种根瘤菌剂分别增产20.55%和22.45%。

关键词:大豆;根瘤菌;产量;品质中图分类号:S565.1 文献标识码:A 文章编号:100222767(2010)0920138201收稿日期:2010205220作者简介:王庆胜(19792),男,黑龙江省汤原县人,硕士,研究实习员,主要从事土壤肥料和作物栽培研究。

E 2mail:wqs0451@ 。

大豆接种根瘤菌后,根部可以产生大量的有效根瘤菌,改善大豆营养平衡,减少化学氮肥的流失及对环境的破坏,降低大豆生产成本。

施用根瘤菌可以有效改善大豆重迎茬产生的问题,如:大豆根结瘤不佳、根系不发达等情况。

所以施用根瘤菌是改善大豆根系发育、提高大豆根结瘤的良好方法[125]。

该试验旨在探讨根瘤菌对大豆产量和品质的影响,为在生产上推广普及大豆根瘤菌剂应用技术提供理论依据。

1 材料与方法试验设在黑龙江省农业科学院佳木斯分院试验地,土质为草甸黑土,前茬为大豆。

土壤有机质含量为3.91%、水解氮129.05mg #kg 21、有效磷65.97mg #kg 21、速效钾71.09mg #kg 21、pH 6.5,采用随机区组试验,3次重复,6行区,行长5m,行距0.65m 。

试验设3个处理,处理1:空白对照+习惯施肥;处理2:根瘤菌1+习惯施肥;处理3:根瘤菌2+习惯施肥。

其中,习惯施肥量为磷酸二铵150kg #hm 22,尿素50kg #hm 22,钾肥50kg #hm 22。

根瘤菌施用量参照说明书,根瘤菌1为哈工大华龙科技发展有限公司生产,根瘤菌2为秦皇岛领先科技发展有限公司生产。

根瘤菌生理特征和发育根瘤菌,是微生物的一个属,根瘤菌属，其为一种固氮菌,属于共生固氮菌,与豆科,榆科植物共生形成根瘤。

根瘤菌的特性：革兰氏阴性细菌,杆状,有鞭毛,无芽孢.化能有机营养型,好氧.有PHB.在根瘤内成为类菌体,形态多样.类菌体行固氮作用.各种根瘤菌生长速度不同。

根瘤菌是与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。

这种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。

根瘤是由于根瘤菌侵入根部后，根皮层细胞分化增生而形成的组织。

其形成大致可分为3个阶段：接触识别、专一性和根瘤发育。

在豆科和非豆科作物系统中，共生现象的特征是对寄主或多或少具有明显的偏好甚至专一性。

因此，如果在以前没有种植相同的或有共生关系豆科作物的土壤上引种该种豆科植物，要达到有效的固氮的目的，就需要对种子进行适宜的根瘤菌接种。

1. 根瘤菌感应：豆科植物根部分泌一种化学物质，称为诱导因子，诱导根瘤菌感应。

2. 根瘤菌感染：根瘤菌通过感应后，向豆科植物根部释放一种鞭毛，穿过根毛进入植物根部内部，形成根瘤。

3. 根瘤菌固氮：在根瘤中，根瘤菌与豆科植物根部细胞形成共生囊，囊内有氧气限制，根瘤菌通过固氮酶将空气中的氮气转化为植物可利用的氨基氮，供植物吸收利用。

4. 豆科植物提供碳源：豆科植物通过光合作用产生的碳水化合物供给根瘤菌利用，帮助其生长和固氮。

根瘤菌对大豆生长发育及产量的影响作者：暂无来源：《农民致富之友（上半月）》 2011年第1期王志华施用大豆根瘤菌肥是改善大豆根系发育、提高大豆根际结瘤的良好方法，并且低能耗、无污染，经济高效环保。

为了不断提高我市大豆的产量、品质及效益，今年我们继续进行了大豆应用“奥龙奇康”牌大豆根瘤菌肥试验及示范，从而进一步验证该产品在我市使用的增产性，实效性，为今后在生产中能够广泛深入使用推广提供了可靠依据。

一、试验、示范设计与方法1、小区试验：试验设置在海伦市乐业乡乐业村科技园区及海北镇科技园区，土质均为中层黑土，前茬大豆，品种北8731，施肥采用常规施肥方法，亩施测土配方专用肥20公斤，试验采用大区对比法，每处理10垄，垄长50米，小区面积325m2。

处理如下：处理1、“奥龙奇康”根瘤菌每公斤种子3毫升拌种。

处理2、空白对照。

2、重点示范区：示范区分别设置在海南乡荣欣村、乐业乡乐业村、长发长发村、海北镇长安村、共合镇伏中村及前进乡胜利村。

各示范区面积分别为30亩，对照区面积15亩。

3、辐射区：今年我市“奥龙奇康”根瘤菌示范辐射面积约为6.0万亩，分别落实在我市23个乡镇。

应用范围包括全市10个基地，1000个科技示范户以及市、乡、村级科技园区、种田大户等。

二、田间调查及结果l、长势调查：每处理取三点，每点取有代表性10株，调查结果如下：试验区调查结果表明大豆应用奥龙奇康根瘤菌的处理较其它处理表现为株高增加，叶色浓绿，长势健壮。

大豆根瘤数量明显多于其它处理。

同时由于大豆长势健壮抗病力强，大豆根腐病发病率也低于对照区。

示范区大豆应用“奥龙奇康”根瘤数后大豆长势也明显好于对照区，表现为株高根长增加，大豆根系发达，植株生长健壮。

2、测产及室内考种(1)试验区测产及室内考种从测产及室内考种结果可以看出，大豆应用奥龙奇康根瘤菌增产作用最显著。

(2)重点示范区测产结果我们对示范区处理和对照分别进行了初步测产，根瘤菌处理和对照每处理分别取3点，每点5平方米，进行实地脱粒测产。

根瘤菌与豆科植物的响应关系研究植物的根系与土壤微生物之间存在着复杂的生态关系。

其中，一类重要的土壤微生物被称为根瘤菌，它们能够与豆科植物建立共生关系，并能够为豆科植物提供固氮能力。

根瘤菌与豆科植物之间的这种共生关系，是一种典型的生态相互作用的例子。

在近年来的研究中发现，这种生态相互作用不仅影响着植物与土壤微生物之间的互动关系，同样可以对农业生产的提高和生态环境的保护产生巨大的影响。

一、根瘤菌与豆科植物之间的共生关系根瘤菌和豆科植物的共生关系是一种典型的互利共生共存的现象。

在这种关系中，根瘤菌能够为豆科植物提供生理学上的优势，例如为植物提供固氮能力，从而向植物提供氮源，维持其生长发育。

而豆科植物则为根瘤菌提供了优质的生存环境，包括营养物质和生长条件，从而保证根瘤菌的正常生长和繁殖。

不同类型的根瘤菌对豆科植物的生长发育具有不同的影响。

对于固氮作用，不同的根瘤菌对不同的豆科植物具有不同的固氮水平。

例如，菜豆、芸豆、豌豆等蔷薇类豆科植物更多地依赖于菜豆根瘤菌，而豆类蔷薇类豆科植物则需要用其他根瘤菌。

不同类型的根瘤菌对于其宿主植物的生长发育具有不同的影响。

例如，Rhizobium sp对番茄的生长增长有显著的促进作用，而利多菌对扁豆的生长发育水平没有太大的变化。

二、根瘤菌与豆科植物互动的生物学机制根瘤菌与豆科植物之间的互动是一种双向的生物学机制。

这种机制从生物化学反应到遗传学，都在豆科植物与根瘤菌之间发生着。

1. 信号分子的识别与配对根瘤菌与豆科植物的共生关系，最初的信号分子来源于根瘤菌。

荧光素氧核苷酸（NF），一种分泌的信号分子，被认为是细菌与豆科植物之间信号的重要中介。

在NF识别和配对之后，会形成细菌感染植物根部的结节。

在结节形成过程中，植物和细菌通过识别和配对来调节感染结节的程序。

2. 根瘤菌适应豆科植物：在感染根系后，根瘤菌通过一系列的遗传调控来适应其在宿主细胞内的生存环境。

这些调控包括生长和代谢的改变，以及蛋白质合成特定的识别蛋白（Nod因子）与宿主植物配对。

Z i x u n t a i1孙吴县基本情况与大豆生产现状1.1基本情况：孙吴县地处小兴安岭北麓、黑河市中部，与俄罗斯康斯坦丁诺夫卡区隔黑龙江相望，总面积4319平方公里，辖区内总人口10.5万人，其中农业人口5.5万人。

全县耕地176万亩，农民人均耕地32亩，是黑龙江省重要的大豆生产区。

孙吴县属大陆性季风气候，年平均气温－1.5℃，有效积温1900℃－2300℃，年均降水量450－550毫米，无霜期90－125天，年日照2450－2800小时。

耕地以暗棕壤、黑土、草甸土为主，有机质含量在2%—6%，雨热同季。

1.2大豆生产现状：1985年至2010年，面积保持在100万亩以上。

2009年达到最高138.7万亩，占总播种面积的80%。

2011年面积开始下降。

2013年达到最低72.8万亩，占总播种面积的41.4%。

2014年播种79.9万亩,2015年播种89.9万亩，开始恢复性增长。

种植品种有黑河38号、黑河46号、金源55、黑河52号、黑河43号、黑河45、黑河50号、黑河53号、华疆4号、黑河49号、黑河44、黑河49、华疆2号等。

大豆单产平均130公斤/亩（中国大豆平均亩产115公斤，世界平均亩产为170公斤）。

大豆施肥以尿素、磷酸二胺、含氯化钾的钾肥为主，施肥水平在250-275公斤/公顷，其中尿素50公斤，磷酸二胺150公斤，钾肥50-75公斤。

2大豆根瘤菌在国内外的使用根瘤菌剂在巴西、阿根廷、加拿大、美国等主要大豆种植国的应用十分普遍，接种面积占大豆播种面积的50%--90%。

大豆根瘤菌在中国的使用始于建国初期，后来由于化学肥料使用，没有在生产上大面积铺开。

进入21世纪后，大豆根瘤菌再次引起了大豆生产者和科研人员的重视。

目前全国有两家大型的根瘤菌生产厂家，秦皇岛领先科技和哈尔滨华龙科技。

为了推进大豆根瘤菌的使用，国家和地方政府都出台了相关政策支持。

目前黑龙江省已把大豆根瘤菌剂拌种技术确定为大豆标准化种植的重点技术。

豆科植物根瘤菌生态学研究与应用豆科植物是农业上非常重要的植物，但其生长需要一种特殊的方式——它需要与一种叫做根瘤菌的微生物共生生长。

根瘤菌能够利用豆科植物的根系，在根部形成转化后的块根——即根瘤。

在这些根瘤中，根瘤菌通过与豆科植物的互利共生作用，将氮气转化为植物可以利用的氨基酸和其他氮化合物，为豆科植物的生长提供了重要的营养物质。

豆科植物根瘤菌的性状及其分类豆科植物根瘤菌是一类能够与豆科植物共生的细菌，包括α-、β-、γ-和δ-根瘤菌等。

它们具有一些特殊的性状，如菌株会在豆科植物的根部形成根瘤，瘤内能与豆科植物共生，以及瘤内含有含氮养分，对豆科植物固氮。

相关的研究表明，不同的根瘤菌在菌株特性、植物宿主选择和生物活性等方面存在较大的差异。

近些年来，对豆科植物根瘤菌的分类及其生物活性的研究非常活跃。

研究人员通过对豆科植物根瘤中的菌株进行分类，并探究其菌株特性和生物活性等方面的差异，努力寻求最优的办法来促进它们的生长和利用。

豆科植物根瘤菌的生态学研究豆科植物根瘤菌的研究领域不仅包括其分类和特征，还有其生态学研究。

生态学是一门综合性学科，在研究生物与环境之间的相互关系、交互作用和适应性等方面发挥着重要的作用。

豆科植物根瘤菌在生态学研究中具有重要的对研究生态系统有重要的意义。

豆科植物根瘤菌与豆科植物具有重要的生态学意义。

由于豆科植物根瘤菌能够将氮气转化为可利用的氨基酸和其他氮化合物，可促进豆科植物的生长营养，从而提高豆科植物在生态系统中的作用。

过去的研究表明，豆科植物根瘤菌的不同菌株对不同豆科植物的适应性有所不同。

这提示研究人员，在应用豆科植物根瘤菌进行生态改良时，需针对特定豆科植物选择最优的菌株，才能使豆科植物充分利用根瘤菌的有益作用。

豆科植物根瘤菌在农业上的应用对于农业生产而言，应用豆科植物根瘤菌不但可以提高豆科植物的生长，同时还能使土壤更加肥沃，从而促进作物的生长发育。

近年来，有越来越多的人把豆科植物根瘤菌应用于农业中。

大豆的植物学特征一、根系：大豆为直根系，有主、侧根之分，主根上长出许多侧根，主根长到一定程度后，发育不明显，因此主、侧根难以分辨。

根系入土深度约l米左右，侧根先水平生长，之后急转直下生长，使整个根系形如钟罩。

大束根系80％以上分布在5～20厘米土层中，10％分布在20～30厘米土层中，只有少量根系分布在30厘米土层以下。

靠近地表的茎基部，由于培土会产生许多须状不走根，同样有吸收作用，加强中耕会促使不定根的量增加。

大豆根系着生许多根瘤。

根瘤菌的生命活动，是靠大豆植株光合产物作为能源，同时吸收空气中游离的氮素，固定成含氮化合物，供大豆生长发育之需。

根瘤菌固定的氮素，可占大豆需氮量的1／3～l／2，是大豆重要肥料来源。

固氮菌是好气性细菌，土壤疏松、通透性能好，有利根瘤菌的生长、发育。

二、茎：大豆茎的生长习性因品种而异。

有直立丛生型的，也有半蔓生和蔓生型的。

主茎下部腋芽可形成分枝，上部的腋芽多形成花芽。

生长环境条件良好时，有利主茎基部腋芽早发育成分枝。

分枝多且粗状的大豆单产高。

大豆依据茎的生长习性划分为三种类型。

1．蔓生型：主茎细而长，分枝发达，主茎和分枝的粗、细、长、短区别不明显，植株上部具有明显的缠绕性或匍匐性，叶片和种子均较小，多为无限结荚习性，在系统发育上近原始类型，抗逆性强，不耐水、肥，产量较低。

2．半蔓生型：主茎较粗，茎的上部细而有时缠绕，在水肥充足的条件下，缠绕性较强，在土壤瘠薄，水、肥不足时，就直立不倒，无限结荚习性品种属此类。

3．直立型：植株矮，节间短，茎秆粗壮直立不倒，分枝短且少，荚密耐水、肥，多为有限结荚习性，一般产量高。

大豆茎上长叶的地方为节。

节与节之间叫节间。

主茎上的节间多少、长短因品种和栽培条件而有所不同，通常节数多的高产。

过于密植或迟播种，会使节数减少而减产。

大豆幼茎分绿色和紫色两种，绿色茎开白花，紫茎开紫花。

茎的颜色可以作为苗期鉴定品种的标志。

三、叶：大豆叶片出苗后的初生叶为单叶，从第二节以上几乎全部是由三个小叶片组成的复叶。

大豆根瘤菌固氮原理
大豆根瘤菌是一种可以与豆科植物共生的细菌，在这种共生中，大豆
根瘤菌会形成根瘤，提供植物所需的氮元素。

大豆根瘤菌固氮的原理
如下：
1. 相互作用：大豆根瘤菌通过植物根部的根毛进入植物体内，并与植
物形成共生关系。

植物通过分泌物质吸引菌株，促使其形成根瘤。

在
根瘤中，植物为菌株提供能量与碳源。

2. 固氮酶：大豆根瘤菌中存在着能够将空气中的氮气转化为可被植物
吸收的氮化合物的固氮酶。

这种固氮酶存在于大豆根瘤菌的细胞内，
其结构与功能都十分复杂。

固氮酶将氮气还原为氨气并和氢原子结合，形成氨分子，从而提供了植物所需的氮素。

3. 植物吸收：大豆根瘤菌通过固氮酶将空气中的氮气转化为氨分子后，植物根瘤可以通过渗透作用吸收氨分子，从而利用这些氮元素合成氨
基酸、蛋白质等生物大分子。

这样，大豆根瘤菌就为植物提供了需要
的氮元素，促进了植物的生长发育。

总之，大豆根瘤菌通过与植物形成共生关系，利用其特有的固氮酶将
氮气转化为可吸收的氮元素，从而为植物提供了重要的养分。

这种共
生关系既有利于植物的生长，同时也有利于土壤的改良和环境保护。