苜蓿根瘤菌在不同基质中与紫花苜蓿共生匹配的研究

摘要

紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是多年生豆科草本植物，具有良好的经济价值和营养价值，素有“牧草之王”的美誉；紫花苜蓿接种与之匹配的高效根瘤菌，能够提高固氮效率和植株品质，节肥增产，具有十分重要的生态意义。本研究就苜蓿根瘤菌在不同基质中与苜蓿品种的共生匹配进行了一些探讨，选用了3个紫花苜蓿品种分别接种11株不同根瘤菌，在温室条件下，通过风化煤、蛭石和珍珠岩双层钵栽培试验和土壤盆栽试验，以地上部分干重、总根瘤数、地上部分植株高度、叶绿素含量以及全氮等指标研究3个紫花苜蓿品种分别接种不同根瘤菌的生长效应，筛选出对每一苜蓿品种具有最佳共生效应的根瘤菌菌株，然后将筛选后的高效菌株进行田间检验。实验结果如下： 1．以风化煤为基质进行根瘤菌与苜蓿品种之间的亲和性的匹配试验中，苜蓿的固氮效果和长势均高于珍珠岩和蛭石这两种基质。因此，风化煤可优先作为高效菌株筛选的基质。其共生固氮效果依次为风化煤>蛭石>珍珠岩。 2．在风化煤栽培试验中，对全氮、平均株高、总根瘤数和叶绿素与地上部分干重进行相关性分析，得出全氮与植株地上部分干重之间相关性极显著；叶绿素与干重之间相关性显著，而平均株高和总根瘤数与地上部分干重之间相关性不显著。因此，在风化煤基质中进行共生匹配研究，我们可以用干重、全氮和叶绿素含量来评定共生效果，而总根瘤数和平均株高只能做为一个参考指标。 3．采用土壤盆栽进行根瘤菌与紫花苜蓿高效共生匹配试验，模拟生产实践中大田的土壤环境，对根瘤菌在土壤中的适应性进行研究。通过土壤筛选结果与风化煤筛选结果的相关性分析，相关系数为0.29426，P值大于0.05，风化煤筛选与土壤筛选的结果存在差异，因此，土壤盆栽筛选试验是筛选过程中是必要的。土壤盆栽接种后，进行叶绿素、株高、鲜重、固氮酶活性和全氮与干重相关性分析得出，苜蓿品种接种根瘤菌后，其叶绿素含量、固氮酶活性和株高与干重无显著相关性；单株平均鲜重和地上部分全氮与干重相关性极显著。因此在土壤盆栽筛选试验中，我们可以用干重、全氮来评定共生效果，而叶绿素、固氮酶活性和平均株高只能做为一个参考指标。 4．田间小区试验结果表明，与巨人201高效匹配的根瘤菌株是SM29、SM32、SM33和SM35，接种后其全氮含量分别为27.11％、26.78％、28.92％、27.5％，而对照仅为21.65％；地上部分干重与对照相比，有显著性的增长，分别增长了280.56％、327.00％、300.65％和279.70％，增长了1～3倍，有效地提高了紫花苜蓿的干草产量；接种后地上部分植株高度分别为102.67cm、100.17cm、94.25cm、102.50cm，而对照植株高度为62.33cm;接种这四种根瘤菌，接种效果明显，大大提高了巨人201的鲜草产量，分别比对照增长了121.34％、148.12％、132.64％和121.76％。接种后显著提高了固氮效果和生物量，可以将这些高效菌株进一步投入到实际生产中。 5．在四株供试根瘤菌的生理特性方面，它们均对氯霉素和氨苄青霉素有一定的抗性。在抗酸碱性方面，菌株SM29和SM35耐酸碱的pH值范围在4.0～10.0之间，说明两株菌在田间应用时，均能适应较强的土壤pH值变化，但当pH值低于4时，两种菌就不能很好的存活。在抗盐性方面，SM29抗盐可达5％，SM35可达4％左右，能够适应高盐土壤环境。

目录

文摘

英文文摘

声明

1引言

1.1研究的目的及意义

1.2文献综述

1.2.1生物固氮的意义

1.2.2国内外根瘤菌的应用概况

1.2.3根瘤菌与豆科植物的共生关系

1.2.4苜蓿根瘤菌有效性的研究

1.3研究内容

2材料与方法

2.1材料

2.1.1培养基

2.1.2供试菌株

2.1.3供试基质

2.1.4供试植物材料

2.1.5供试抗生素

2.1.6药品与仪器

2.2方法

2.2.1不同基质栽培试验

2.2.2土壤盆栽试验

2.2.3田间小区检验

2.2.4菌株的培养

2.2.5植物样品分析方法

2.2.6根瘤固氮酶活性的测定方法

2.2.7根瘤菌生理指标测定方法

2.2.8数据处理

3结果与分析

3.1不同基质栽培试验

3.1.1蛭石栽培试验

3.1.2珍珠岩栽培试验

3.1.3风化煤栽培试验

3.1.4共生效应综合分析

3.2土壤盆栽筛选试验

3.2.1接种不同根瘤菌对紫花苜蓿生长效应的影响

3.2.2接种不同根瘤菌对紫花苜蓿固氮效应的影响

3.3田间小区试验

3.3.1接种不同根瘤菌对紫花苜蓿全氮的影响

3.3.2接种不同根瘤菌对紫花苜蓿干重的影响

3.3.3接种不同根瘤菌对紫花苜蓿株高的影响

3.3.4接种不同根瘤菌对紫花苜蓿鲜重的影响

3.3.5风化煤筛选根瘤菌田间接种效果分析

3.3.6土壤筛选根瘤菌田间接种效果分析

3.4根瘤菌生理指标结果与分析

4讨论

4.1在不同基质中苜蓿-根瘤菌之间的共生效应

4.2在土壤中苜蓿-根瘤菌之间的共生效应

4.3田间检验效果

4.4需要进一步完善的地方

5结论

致谢

参考文献

附录

攻读硕士期间发表的学术论文