不同根瘤菌_大豆品种_土壤类型对固氮酶活性的影响(1)
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根瘤菌对土壤固氮效应的调控研究近年来,随着农业生产和生态环境保护的不断发展,固氮技术成为解决农作物氮素需求和减少化肥使用的重要手段。
在固氮过程中,根瘤菌起着重要的调控作用。
本文将探讨根瘤菌对土壤固氮效应的调控机制,以及其在农业可持续发展中的应用前景。
根瘤菌是一类与豆科植物共生的土壤恶势力菌,能与豆科植物根部形成共生结瘤,通过根瘤囊中的菌根结瘤细菌(Rhizobium)进行固氮。
菌根结瘤细菌与植物根系交换信号分子,引发根系的响应,形成根瘤结瘤,进而在根瘤囊内形成氮结瘤,供植物利用。
根瘤菌和植物之间的共生关系是由复杂的信号通路和代谢物相互作用调控的。
固氮过程中,根瘤菌通过酸性及生理因素调节土壤环境酸碱度,使之适宜固氮酶的活性。
此外,根瘤菌还能分解有机物,提供能量和碳源为植物提供利用。
研究表明,根瘤菌对土壤固氮效应的调控与土壤微生物群落和土壤性质密切相关。
首先,根瘤菌与土壤中其他微生物相互作用,有利于土壤微生物群落的稳定和多样性。
例如,根瘤菌能与一些链霉菌和放线菌等共生,并通过互利共生促使固氮效率的提高。
此外,根瘤菌通过分泌一定的代谢物,如植物激素和抗生素等,抑制土壤病原微生物的生长和发展,保护土壤生态系统的稳定。
其次,土壤性质对根瘤菌固氮效应的调控也至关重要。
土壤pH值、有机质含量、水分和氧气等环境因素会影响根瘤菌菌株的生长和固氮效率,从而影响土壤固氮效应。
一些研究表明,兼具性别或生物酵素的细菌条根参入根瘤细菌是否有利于提高土壤固氮效应,还需进一步的研究。
根瘤菌对土壤固氮效应的调控机制的研究不仅对于了解根瘤菌与植物共生关系的机制具有重要意义,也对于农业生产的可持续发展具有重要的应用前景。
首先,根瘤菌固氮可减少农作物对化肥的依赖,从而降低化肥的使用量,减少对土壤环境的污染。
其次,根瘤菌固氮可提高农作物的氮素利用效率,增加农作物的产量和品质。
研究显示,与不接种根瘤菌的农作物相比,接种根瘤菌的农作物其产量可以增加10%至20%。
大豆提供氮源1. 引言大豆(学名:Glycine max)是一种重要的粮食作物和油料作物,也是一种重要的蛋白质来源。
大豆富含多种营养物质,其中包括丰富的蛋白质、植物油、碳水化合物、维生素和矿物质等。
除了作为食品和饲料之外,大豆还具有提供氮源的重要作用。
2. 大豆的氮源氮是植物生长所需的主要营养元素之一,对于植物的生长发育至关重要。
大豆通过根系吸收土壤中的氮元素,并利用这些氮元素合成蛋白质、核酸、叶绿素等生命活性分子。
2.1 根瘤菌与共生固氮大豆能够利用空气中丰富的氮气,是因为它与一种特殊的细菌——根瘤菌(Rhizobium)进行共生固氮。
根瘤菌能够与大豆根系形成共生关系,形成特殊结构——根瘤。
在根瘤内,根瘤菌与大豆植株进行氮固定。
2.2 共生固氮的过程共生固氮的过程分为以下几个步骤:1.大豆分泌诱导物质,吸引根瘤菌向自己的根系靠近。
2.根瘤菌通过感染大豆根毛进入植物内部,并进入根瘤。
3.在根瘤中,大豆为根瘤菌提供营养物质,如碳水化合物等。
4.根瘤菌利用这些营养物质进行能量代谢,并通过酶的作用将空气中的氮气转化为可被植物利用的氨。
5.大豆吸收并利用这些由根瘤菌产生的有机氮化合物,合成蛋白质和其他生命活性分子。
3. 大豆提供氮源的意义3.1 减少化肥使用大豆通过共生固氮能够自行获取氮源,减少了对化肥的需求。
这对农业生产具有重要意义,可以降低农业生产成本,减少对环境的污染。
3.2 促进土壤健康大豆根瘤菌与土壤中其他微生物相互作用,形成了复杂的土壤微生物群落。
这些微生物可以促进土壤健康,改善土壤结构,增加土壤肥力。
3.3 提高农产品质量大豆提供的氮源能够促进植物的生长和发育,提高农产品的产量和质量。
同时,大豆所提供的蛋白质也是人类所需的重要营养物质之一。
4. 大豆种植中的氮管理在大豆种植中,合理管理氮素对于提高产量和保护环境都至关重要。
4.1 施用有机肥料有机肥料可以为大豆提供稳定的氮源,并改善土壤结构和保持土壤湿度。
Z i x u n t a i 豆科植物共生固氮是自然界中最强的生物固氮体系。
大豆从根瘤菌中得到的氮素营养可占其一生氮素营养的30%~70%。
大豆根瘤菌肥增产机理明确,在大豆播种前接种根瘤菌是国际公认的生物固氮技术。
推广大豆根瘤菌是促进大豆增产、提质、环保和可持续发展的实用技术,是一件利国利民的好事。
由于重迎茬面积大,大豆表现为根瘤少、病害多,产量一直徘徊不前。
因此在我县推广使用该技术意义重大。
大豆根瘤菌接种是一项增产节肥、投资少、收益大、简而易行的措施。
是降低大豆生产成本。
提高大豆产量的有效措施。
它对于大豆有两个方面的作用。
一是通过将空气中丰富的氮素资源转化为大豆可以直接利用的铵态氮,解决大豆的氮肥供应;二是根瘤菌分泌的酶,促进大豆的生长发育。
一、试验目的通过试验,检验大豆根瘤菌在不同地区的固氮效果,及其对大豆的增产效果的作用。
二、试验方法。
采用小区试验和生产田对比试验同步进行。
1、基本情况试验在呼玛县农业技术推广中心院内和福利院南地,生育期期间降雨量为461毫米。
生育期100天,有效积温2000℃。
土壤均为暗棕壤土。
地势平坦,土壤肥力中上等,土壤养分含量为有机质,速效氮162mg/kg,速效磷30mg/kg,速效钾129mg/kg。
前茬为大豆,60cm垄上双行精量点播。
采用品种昊江166、北豆23。
2、试验材料根瘤菌包衣剂:由哈尔滨华龙科技有限公司提供;用菌量225ml/垧供试材料:大豆:昊江166、北豆23号,公顷保苗40万株;播种量为100kg/垧。
化肥:尿素(含量46%),重过磷酸钙(含量46%),硫酸钾(含量50%)3、试验设计试验设3个处理,常规施肥无根瘤菌剂作对照,试验无重复。
小区顺序排列,每个处理6行,行长30米,行距65cm,垄上播双行,5月10日播种施肥,播前精细整地,机械精量播种。
其它田间管理按垄三栽培技术规程操作。
处理1、施肥量为:尿素30kg/公顷、磷酸二铵100kg/公顷,硫酸钾50kg/公顷。
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。
大豆的固氮作用大豆是一种重要的农作物,不仅可以作为食品和饲料,还具有一定的经济价值。
除此之外,大豆还有一项重要的生物学功能,那就是固氮作用。
固氮作用是指某些微生物能够将空气中的氮气转化为植物可以利用的氮化合物,从而为植物提供氮源。
大豆通过与一种特殊的细菌共生,实现了固氮作用。
大豆与固氮细菌的共生关系主要是通过根瘤来实现的。
大豆根瘤菌属于一种叫做根瘤菌属的细菌,它们能够与大豆根部形成共生关系。
这种共生关系是相互有益的,大豆为根瘤菌提供生长所需的碳源,而根瘤菌则为大豆固定氮气。
根瘤菌通过一种叫做根瘤素的物质诱导大豆形成根瘤。
根瘤是一种特殊的器官,它能够提供一个理想的生长环境给根瘤菌,使其能够更好地进行固氮作用。
在根瘤中,根瘤菌通过一种叫做铁蛋白的酶来催化氮气的还原反应,将氮气转化为氨。
这个过程需要消耗大量的能量,但是根瘤菌通过与大豆根部共生,可以从大豆根部获得足够的能量来支持固氮作用。
一旦氮气转化为氨,它就可以被大豆根部吸收和利用,从而为大豆提供充足的氮源。
这种共生关系使得大豆能够在土壤中生长得更好,提高了大豆的产量和质量。
大豆的固氮作用不仅对大豆自身有益,对土壤和周围环境也有积极的影响。
固氮作用可以增加土壤中的氮含量,提高土壤的肥力。
同时,固氮作用还可以减少农业生产中对化肥的依赖,降低了农业生产的成本,对环境友好。
此外,固氮作用还能够改善土壤结构,增加土壤的保水能力和通气性,提高土壤质量。
尽管大豆具有固氮的能力,但是在实际生产中,仍然需要注意一些问题。
首先,大豆的固氮作用是需要一定的条件的,比如土壤中的钾含量不能过高,否则会抑制根瘤的形成和根瘤菌的活性。
其次,根瘤菌的种类和数量也会影响固氮作用的效果,因此选择适合的根瘤菌对于提高固氮效率是很重要的。
此外,还要注意合理施用有机肥和农药,以避免对根瘤菌产生不利影响。
大豆的固氮作用是一项重要的生物学功能。
通过与根瘤菌的共生关系,大豆能够将空气中的氮气转化为植物可以利用的氮化合物,为植物提供氮源。
不同根瘤菌、大豆品种、土壤类型对固氮酶活性的影响收稿日期:2007-11-15基金项目:黑龙江省科技计划项目(KT05A400-1);哈尔滨市科技攻关计划项目(2007AA6CN105);东北农业大学创新团队发展计划项目(CXT003-2-1)作者简介:王晶(1982-),女,黑龙江人,硕士研究生,研究方向为农业微生物。
*通讯作者E-mail:howard2857@hotmail.com王晶,许修宏*(东北农业大学资源与环境学院,哈尔滨150030)摘要:本研究结合黑龙江省生态环境,采用盆栽试验方法分别在黑土和草甸土中对大豆品种V1和V2接种根瘤菌株R1、R2和R3,在盛花期通过乙炔还原法测定离体根瘤的固氮酶活性。
单因素效应对固氮酶活性的影响高于因素间的作用,菌株与品种两因素间的交互作用大于其它交互作用。
结果表明,处理R1V2S2和R1V1S1的固氮酶活性最高,二者都极显著高于两种阴性处理CK。
关键词:大豆;根瘤菌;土壤类型;固氮酶活性中图分类号:S565.1文献标识码:A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[1]。
在以往的研究中,多数侧重讨论寄主和根瘤菌株的关系,或某一环境因子对共生固氮作用的影响,而少见将三者统一进行探讨。
本试验将根瘤菌菌株、大豆品种和土壤类型3个因素结合起来讨论根瘤固氮酶活性,明确不同大豆根瘤菌、大豆品种与土壤类型的适应性,筛选出高效固氮及竞争能力强的根瘤菌株,选育品种和菌种最佳共生体组合和广谱、高效的优良大豆根瘤菌剂施用于大面积生产,对改良土壤、促进农作物增产有重要意义。
1材料与方法1.1材料供试大豆:东农42和绥农14,由东北农业大学大豆研究所提供。
供试菌株:3株大豆根瘤菌,代号为R1、R2、R3,由东北农业大学农业微生物实验室提供。
供试土壤:黑土(取自双城市市郊)和草甸土(取自双城市临江镇)。
1.2方法试验采用完全设计方案。
分别在黑土(S1)和草甸土(S2)中对东农42(V1)和绥农14(V2)接种根瘤菌R1、R2和R3,设接种菌株RCK为阳性对照,不接种CK为阴性对照,共20个处理,6次重复,采用盆栽方法,完全随机排列。
采用乙炔还原法测固氮酶活性[2]。
利用岛津GC-14C型气象色谱仪,固定相为80 ̄100目GDX502,操作条件:柱温60℃;进样口温度120℃;FID监测器温度120℃;气体流速:N2为50mL・min-1,H2为60mL・min-1,空气为50mL・min-1。
乙烯(nmol・mg-1・min-1)=峰高比×K常数×反应时注入的乙炔量(mL)×273×P(当地大气压)×106/22.4×(273+T)×1.01325×105×t(温育时间)×m(瘤重,mg)。
2结果与分析2.1菌株对固氮酶活性的影响由表1可见,大豆接种根瘤菌后其植株固氮酶活性都极显著地高于阴性CK,说明接种根瘤菌能够提高植株的固氮能力;菌株R1和R2固氮酶活性极显著高于RCK,且接种菌株R1其植株生物固氮量最高,说明菌株R1生物固氮能力强于其它菌株。
第39卷第9期东北农业大学学报39(9):36 ̄392008年9月JournalofNortheastAgriculturalUniversitySep.2008文章编号1005-9369(2008)09-0036-042.2交互作用对固氮酶活性的影响由表2可见,V×R各组合固氮酶活性均极显著高于阴性处理CK。
对于品种V1,接种R1其固氮酶活性极显著高于阳性对照菌株RCK,菌株R2和R3固氮酶活性极显著低于RCK;对于品种V2,接种菌株R1和R2固氮酶活性极显著高于RCK,菌株R3和RCK之间固氮酶活性差异不显著。
且R1×V1交互作用固氮酶活性极显著高于其他交互作用,说明品种V1与菌株R1之间有较强适应性。
由表3可见,在黑土中,接种菌株R3固氮酶活性显著高于CK,其它菌株均极显著高于CK,菌株R2和R3固氮酶活性极显著低于RCK;在草甸土中,接种菌株固氮酶活性均极显著高于CK,菌株R2固氮酶活性极显著高于RCK,菌株R3与RCK之间差异不显著;菌株R1与两种土壤交互作用固氮酶活性极显著高于RCK,说明菌株R1在两种土壤中均具有较强的适应性和竞争力,且S2×R1交互作用固氮酶活性极显著高于S1×R1,说明菌株R1在黑土中定殖能力强于草甸土,原因在于草甸土中土著根瘤菌数量多而与接种菌之间的竞争较黑土大,在草甸土中,接种菌仍表现出较强的定殖能力,说明接种菌有很强的竞争力和适应性。
如表4所示,在两种土壤中,品种V1和V2与黑土的交互作用固氮酶活性极显著高于与草甸土的交互作用,且品种V1的固氮酶活性极显著高于V2。
2.3不同类型土壤中大豆-根瘤菌组合固氮酶活性的比较根瘤菌与大豆在不同土壤中固氮酶活性差异性比较结果见表5。
表1不同菌株固氮酶活性比较Table1Comparisonofnitrogenaseactivityofdifferentstrains菌株Strain差异显著SignificanceF0.05F0.01R1aAR216.75bBRCK15.29cCR314.21dDCK11.56eE固氮酶活性Nitrogenaseactivity17.98表2V×R交互作用对固氮酶活性影响的比较Table2ComparisonofeffectsofV×RinteractonnitrogenaseactivityV×R差异显著SignificanceF0.05F0.01V1×R1aAV1×RCK0.62bBV2×R20.59cCV2×R10.57dD固氮酶活性Nitrogenaseactivity0.72V1×R20.53eEV1×R30.49fFV2×RCK0.47gGV2×R30.46gGV1×CK0.42hHV1×CK0.38iIS×R差异显著SignificanceF0.05F0.01S2×R1aAS2×RCK0.65bBS2×R20.60cCS1×R10.59cD固氮酶活性Nitrogenaseactivity0.70S1×R20.57dDS2×R30.52eES2×CK0.50fEFS1×RCK0.48gFS1×R30.47gFS1×CK0.40hG表3S×R交互作用对固氮酶活性影响的比较Table3ComparisonofeffectsofS×RinteractonnitrogenaseactivityV×S差异显著SignificanceF0.05F0.01V1×S2aAV2×S21.54bBV1×S11.32cC固氮酶活性Nitrogenaseactivity1.78V2×S11.25dD表4V×S交互作用对固氮酶活性影响的比较Table4ComparisonofeffectsofV×Sinteractonnitrogenaseactivity(nmolC2H4・mg-1・min-1)(nmolC2H4・mg-1・min-1)(nmolC2H4・mg-1・min-1)(nmolC2H4・mg-1・min-1)王晶等:不同根瘤菌、大豆品种、土壤类型对固氮酶活性的影响第9期・37・在黑土中,对品种V1和V2来说,接种菌株R1、R2和RCK的固氮酶活性极显著高于两种阴性CK处理;对V1接种菌株R1与RCK固氮酶活性之间差异不显著,但对V2接种R1固氮酶活性极显著高于RCK;对V1接种R2固氮酶活性极显著低于RCK,但对V2接种R2固氮酶活性显著高于RCK。
在草甸土中,处理R1V1S1的固氮酶活性极显著的高于其他接种处理。
对品种V1和V2来说,接种菌株的处理固氮酶活性均极显著的高于阴性CK处理,且接种菌株R1的固氮酶活性都极显著高于RCK;对V1接种菌株R2和R3固氮酶活性极显著低于阳性对照RCK,但对V2接种菌株R2和R3固氮酶活性则极显著高于RCKk。
从表中还可以明显的看出,黑土中大豆-根瘤菌组合固氮酶活性大多显著高于草甸土中大豆-根瘤菌的组合,且R1×V2×S2、R1×V1×S1、RCK×V1×S2、R1×V1×S2处理之间差异不显著,但显著高于其他处理。
由此可见,对品种V1和V2接种菌株R1固氮酶活性在黑土中差异不显著,菌株R1和品种V1在与不同土壤交互作用中差异不显著,说明菌株R1在两种土壤中都有较强的适应性和竞争结瘤能力。
3结论与讨论固氮酶活性的强弱是衡量生物固氮菌株固氮能力的主要指标。
选育高固氮活性豆科作物品种是提高豆科作物固氮能力的一个有效途径。
目前采用测定固氮活性的乙炔还原法来用于筛选[3]。
本试验中,根瘤菌菌株R1固氮酶活性最高。
不同的大豆类型、大豆品种间存在着显著的共生性状差异,选育具有优良性状的寄主大豆品种与选育高效根瘤菌同样重要[4]。
选育品种和菌种最佳共生体组合和广谱、高效的优良大豆根瘤菌剂施用于大面积生产,对改良土壤、促进农作物大幅度增产有极为重要的意义[5]。
本试验研究表明,单因素效应对固氮酶活性的影响高于因素间的作用,菌株与品种两因素间的交互作用大于其他的交互作用。
说明优良的菌株和品种及它们之间的交互作用固氮酶活性都很高。
本试验中,处理R1V2S2和R1V1S1的固氮酶活性最高。
因此,在大豆根瘤菌选种和应用中,既要考虑大豆品种,也要结合当地的生态环境进行根瘤菌和大豆的最佳匹配,才能筛选出对当地生态环境最具适应性的优良菌株,并进而使得大豆-根瘤菌的共生组合发挥出更好的共生固氮效果。
[参考文献][1]徐传瑞,章建国,周俊初.大豆根瘤菌的分离与筛选[J].华中农业大学学报,2004,23(6):635-638.[2]陈文新,李阜棣,闫章才.我国土壤微生物学和生物固氮研究的回顾与展望[J].世界科技研究与发展,2002(4):6-12.[3]徐志伟,刘承宪.豆科植物中酰脲含量的测定[J].植物生理学通讯,1986(4):60-62.[4]江木兰,张学江,徐巧珍,等.大豆-根瘤菌的固氮作用[J].中国油料作物学报,2003,25(1):50-53.[5]冯丽华,张景岚,樊惠,等.优良大豆根瘤菌田间增产效果初报[J].生物技术,1994,4(3):29-32.R×V×S差异显著SignificanceF0.05F0.01R1×V2×S2aAR1×V1×S10.400aARCK×V1×S20.396abAR1×V1×S20.395abA固氮酶活性Nitrogenaseactivity0.402R2×V2×S20.386bcABRCK×V1×S10.278cdBR2×V1×S20.274dBR2×V2×S10.272dBCK×V2×S10.188iGRCK×V2×S20.272dBR3×V1×S10.249eCCK×V1×S20.247eCDR3×V1×S20.247eCDR3×V2×S20.243efCDR2×V2×S10.220gERCK×V2×S10.209hFCK×V1×S10.189iGR2×V1×S10.243efCDR1×V2×S10.232fDECK×V2×S20.231fDE表5根瘤菌与大豆在不同土壤中固氮酶活性的比较Table5Comparisonofnitrogenaseactivityofcombina-tionsofRhizobiusoybeanindifferentsoil(nmolC2H4・mg-1・min-1)・38・东北农业大学学报第39卷Effectsofrhizobium,soybeanvariety,soiltypeonnitrogenaseactivityWANGJing,XUXiuhong(ResourcesandEnvironmentalSciencesCollege,NortheastAgriculturalUniversity,Harbin150030,China)Abstract:ConsideringtheecologicalenvironmentinthemainproductionareasinHeilongjiangProvince,strainsR1,R2andR3wereinoculatedtothevarietiesV1andV2inblacksoilandmeadowsoilinthepotexperiment.Inthestageoffullbloomofsoybean,thenitrogenaseactivityofexcisedrootnodulewasmensuratedbyacetylenereduction.Theeffectofsinglefactoronnitrogenaseactivitywaslargerthanthatoffactors,theinteractionofstrainsandvarietieswaslargerthanthatofothers.TheresultsindicatedthattreatmentR1V2S2andR1V1S1hadthehighestnitrogenaseactivities,whichweresignificantlyhigherthanthoseofthetwocorrespondingCK,respectively.Keywords:soybean;rhizobium;soiltype;nitrogenaseactivity王晶等:不同根瘤菌、大豆品种、土壤类型对固氮酶活性的影响第9期・39・。