耐氨固氮菌对水稻的增产效果及对土壤肥力变化的影响

耐氨固氮菌是通过基因工程选育出来的新型菌株，水稻接种后，因根系活性提高、吸收功能增强、体内营养状况得到改善而增产．盆栽和田间试验结果表明．水稻接种耐氨固氮菌后增产３．１％—７．１％，氮肥利用率提高１．４％—１１．２％；与对照区比较，土壤肥力并无下降的趋势，是一种投资小、简便易行的增产措施．     

水稻施用耐氨固氮菌的效应研究

定位试验表明：施用耐氨固氮菌能促进水稻根系对氮素的吸收，显著增加水稻产量．耐氨固氮菌具有固氮能力，但按现行的施用量则固氮水平不足３０ｋｇ／ｈｍ２．在施氮水平较高的情况下。施用耐氨固氮菌能增加土壤有机质、全氮和碱解氮含量．     

耐氨固氮菌对蔬菜作物生长的促进作用研究

研究并探讨了蔬菜作物在施用耐氨固氮菌后的生长、生理反应及增产的效果和原因。试验结果表明： 施用耐氨固氮菌显著增加了蔬菜苗期生物量、叶面积和叶片的叶绿素含量, 同时还增强了植株的根系活力, 并有明显的增产效果。耐氨固氮菌促进增产的作用不仅与其本身的固氮作用有关, 还可能与其分泌出某些生长刺激物 （ 或激素） 有关。     

Study on the Promotion of Ammonia Resistant Strains of N2-fixing Bacteria to Vegetable Crops.

研究并探讨了蔬菜作物在施用耐氨固氮菌后的生长、生理反应及增产的效果和原因。试验结果表明施用耐氨固氮菌显著增加了蔬菜苗期生物量、叶面积和叶片的叶绿素含量,同时还增强了植株的根系活力,并有明显的增产效果。耐氨固氮菌促进增产的作用不仅与其本身的固氮作用有关,还可能与其分泌出某些生长刺激物（或激素）有关。     

水稻耐氨固氮菌施用效应研究

早、晚两季的田间试验结果表明,在电脑推荐施N水平上,耐氨固氮菌的增产效果不显著;在低N情况下(每公顷减纯N37.5kg),耐氨固氮菌的增产效果达显著水平,早、晚稻分别增产8.41％和7.21％。15N示踪盆栽试验结果表明,耐氨固氮菌对根系生长有明显的促进作用,在秧苗期明显增加秧苗对肥料15N的吸收．禾苗分蘖盛期则增强了禾苗根系的吸氮能力。     

陵水普通野生稻(Oryza rufipogon)内生菌的固氮及溶磷特行

从陵水普通野生稻中分离了36株内生菌,经乙炔还原法确定22株菌为内生固氮菌,并测定了其溶磷特性.在22株内生固氮菌中,除菌株Ls2不具有溶磷能力外,其余21株菌溶磷能力差异较大,为(0.002±0.01)~(12.7±0.04)μgmL-1.将这些内生固氮菌接种籼型水稻华航1号,除菌株Ls23外,其余菌株均能使接种水稻苗的根、茎长度增加(在α=0.05水平上差异显著).以上研究结果表明,这些菌株在水稻菌肥研制方面具有较大的开发潜力.图2表3参21     

蔬菜作物施用耐氨固氮菌的增产效果

研究在小区试验条件下,施用耐氨固氮型的催娩克氏菌和阴沟肠杆菌混合菌剂对蔬菜生长和产量的影响。结果表明,施用耐氨固氮菌可促进蔬菜生长,提高产量并改善品质,供试蔬菜的平均增产率达20％,增产效果明显。     

15N示踪法研究固氮芽孢杆菌应用效果

通过对水稻盆栽试验,应用15N示踪测试技术和土壤农业化学分析方法,研究接种不同剂量固氮芽孢菌对当季水稻的供氮能力,结果表明:在施有机肥的基础上,接种固氮芽孢杆菌能为当季水稻提供氮素,而且,接菌剂量在0.60亿个?pot-1以内,其供氮能力随着接菌剂量的增加而提高;接种剂量从0.15亿个?pot-1增加到0.60亿个?pot-1,其对当季初的氮素供应从88.7mg?pot-1提高至109.7mg?pot-1,并减少水稻对肥料氮和土壤氮的吸收,增加茬后土壤的速效氮积累,接种量以0.15亿个?pot-1～0.30亿个?pot-1较经济。但在一定的施肥基础上,接种固氮菌对水稻的产生量和吸收氮素总量影响不明显。     

小麦秸秆生物质炭对水稻产量及晚稻氮素利用率的影响

选择湖南长沙红黄泥水稻土和江西进贤红壤性水稻土为供试土壤,研究小麦秸秆制生物质炭在20、40t.hm-2施入量水平下与氮肥配施对早、晚稻产量及晚稻氮素利用率的影响。结果表明,生物质炭与氮肥配施情况下,2个试验点不同生物质炭施用量处理间早稻产量均无显著差异,但进贤试验点生物质炭施用量为20和40t.hm-2处理晚稻产量分别比未施生物质炭对照提高5.18%和7.95%,而长沙试验点3个处理间晚稻产量无显著差异。在相同氮素水平下,当生物质炭施用量为40 t.hm-2时,2个试验点土壤有机碳含量与未施生物质炭对照相比最高增幅均在55%以上;施用生物质炭可提高酸性或弱酸性土壤pH值,降低土壤容重;施用生物质炭也可显著提高水稻氮肥利用率,在40 t.hm-2施用水平下,长沙和进贤试验点水稻氮肥吸收利用率分别提高20.33和17.58百分点,进贤试验点氮肥农学效率提高39.81%。在酸性土壤中施用生物质炭可提高氮肥利用率,保持水稻产量稳定或有一定的增产效果。     

垃圾堆肥接种固氮菌对堆肥含氮量的影响

探索了垃圾堆肥混合接种自生固氮菌和纤维素分解菌对堆肥含氮量的影响。实验证明，在固氮菌的作用下，堆肥的含氮量有一定提高，纤维素分解菌对固氮菌的生长有一定协同效应。     

污灌对农田土壤微生物特性影响研究

污灌对农田土壤特性和农作物生长有重要影响,通过分析污灌对农田土壤微生物特性影响,为农田污灌的实际应用和标准制定提供理论依据。分别采用平板计数法和最大可能数(Most-Probable-Number,MPN)法,研究了污水灌溉对农田土壤中普通微生物(细菌、放线菌、真菌)和功能微生物(亚硝化细菌、硝化细菌、氨氧化细菌、反硝化细菌、好气性自生固氮菌、好气性纤维素分解菌)的数量和分布特性的影响,并对不同类群微生物数量与土壤理化性状进行相关分析。结果表明:污灌减少农田土壤放线菌、真菌、亚硝化细菌、硝化细菌和反硝化细菌数量,增加细菌、氨氧化细菌和好气性纤维素分解菌的数量,其中细菌、好气性纤维素分解菌数量变化分别达显著水平(P0.05),氨氧化细菌变化达极显著水平(P0.01);污灌区大豆(Glycine max)、玉米(Zea mays)和水稻(Oryza sativa)根系土壤微生物数量分布差异很大,但都呈现真菌、好气性自生固氮菌和好气性纤维素分解菌数量变化显著的趋势(P0.05);污灌土壤中微生物含量与土壤理化性状相关分析表明,细菌、反硝化细菌和好气性纤维素分解菌与有机质显著正相关(r=0.843,P0.05;r=0.220,P0.05;r=0.843,P0.05),放线菌与全磷极显著负相关(r=-0.921,P0.01),亚硝化细菌和好气性自生固氮菌数量与氨氮含量显著正相关(r=0.973,P0.05;r=0.988,P0.05),氨氧化细菌和反硝化细菌与有效磷含量显著负相关(r=-0.967,P0.05;r=-0.988,P0.05)。这说明污灌对农田土壤微生物和理化特性影响显著,对农作物会产生一定的影响。     

四川常用杂交稻品种对低氮胁迫的响应差异及其筛选方法

氮素是水稻生长发育过程中重要的营养元素,为明确杂交水稻对低氮胁迫的响应差异、促进耐低氮水稻品种的选育、构建符合生产需要的耐低氮水稻品种评价体系,以四川常用的26个杂交水稻品种为试验材料,采用田间试验的方法,通过比较低氮处理(LN,纯氮45 kg/hm~2)和正常氮处理(NN,纯氮150 kg/hm~2)下参试品种的产量构成、顶三叶SPAD动态和分蘖动态等数据,构建能够综合评价水稻耐低氮胁迫能力的评价方法.结果显示:(1)杂交水稻耐低氮产量评价指数(RIC_Y)和耐低氮分蘖动态评价指数(RIC_T)对低氮处理产量影响最大,其通径系数分别为0.374和0.378;耐低氮返青评价指数(RIC_R)和耐低氮转色评价指数(RIC_C)对低氮处理的产量影响相对较小,其通径系数分别为0.249和0.213.(2)低氮条件下,水稻顶3叶SPAD值与水稻产量间的相关系数在返青期、分蘖盛期显著高于其他生育时期.本研究表明耐低氮综合指数RIT_(CM)可以用来评价水稻对低氮胁迫的耐受能力,二级指标RIC_T、RIC_R和RIC_C能较好地反映水稻分蘖动态、移栽返青和转色落黄等对低氮胁迫的耐受能力,可为低氮条件下水稻生产提供必要理论依据.(表10参33)     

耕作方式对早稻-再生稻稻田氨挥发的影响

为比较不同耕作方式下早稻-再生稻稻田的氨挥发排放差异,采用随机区组设计,以中稻品种丰两优香1号为材料,按冬前是否翻耕和插秧前旋耕情况,设置4种耕作方式:翻耕一次旋耕一次(T1)、翻耕一次旋耕两次(T2)、不翻耕旋耕两次(T3)和不翻耕旋耕3次(T4),观察4种耕作方式下土壤氨挥发、田面水NH_4~+-N变化及产量,以期为早稻-再生稻稻田有效降低氨挥发提供理论依据。结果表明,2019年水稻各生育期不同处理的氨挥发累积量分别占施氮量的6.6%—18.8%、5.6%—13.7%、9.5%—25.2%和7.9%—21.9%,其早稻和再生稻各处理氨挥发排放强度均达到显著水平,各处理氨挥发通量、累积量及排放强度大小均为T3T4T1T2;耕作方式既影响氨挥发又影响早稻产量,不同耕作处理下水稻产量均呈现T2T1T4T3的趋势,即氨挥发与水稻产量呈现此消彼长的关系,T2的氨挥发损失最小而产量最高,主要原因是该耕作方式通过改善土壤结构减少了氮素损失。以上分析表明,翻耕一次旋耕两次(T2)可减少氨挥发排放,促进水稻生长发育,有利于提高水稻产量,是值得推荐采用的适宜早稻-再生稻生产的耕作方式。     

水稻磷高效重组自交系群体的筛选鉴定

水稻耐低磷RILs群体培育可为磷高效育种和基因定位提供材料.该试验利用强耐低磷杂交组合合系41×大白稻产生的永久性重组自交系(RILs)群体,设低磷(有效磷6.26 mg·kg-1)胁迫和非低磷(有效磷40 mg·kg-1)胁迫两种处理,全生育期测定了相关的耐低磷形态性状,利用相关分析和多元逐步回归分析等方法探索RILs群体耐低磷筛选指标以筛选优良株系.结果表明:(1)12个主要农艺性状均呈连续性变异, 耐低磷性状发生了明显的重组和分离,说明利用重组近交系可以筛选并培育出强耐低磷的水稻品系.重组近交系是水稻耐低磷特性进行遗传研究的良好材料;(2)6个相对性状:株穗产量、地上干物质量、实粒数、有效穗、剑叶长、穗长,综合评价RIL 群体各株系的耐低磷强弱;(3)在RILs群体选出综合性状表现优良的5个大穗、大粒的耐低磷株系,具有良好的推广前景.     

引入养殖鳖对稻田土壤固氮菌的影响

土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分,为了解稻田综合种养殖模式的土壤细菌尤其是功能型菌群的群落结构特征,采用高通量测序技术对稻鳖共作组(R-T)与稻田单作组(R-M)两种种养模式下根系土壤微生物(nif H基因)多样性特征进行比较.结果显示,稻田根系土壤中,属分类级别的固氮菌主要为慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、地杆菌属(Geobacter)、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、除硫单胞菌属(Desulfuromonas)、嗜盐红螺菌属(Halorhodospira)、固氮菌属(Azotobacter)、脱硫球茎菌属(Desulfobulbus)、甲基单胞菌属(Methylomonas)、固氮螺菌属(Azospirillum)、Pseudacidovorax、Anaeromyxobacter、Sideroxydans共12类.R-T组根系土壤固氮菌的多样性指数高于R-T组,为6.85±0.07.稻田根系土壤固氮菌在不同种养模式间的差异性占23.86%,在不同水稻生长时期的差异性占16.97%.本研究表明,水稻的生长时期与不同种养模式对稻田根系土壤固氮微生物均具有影响,且生长时期对稻田根系土壤固氮微生物的影响更大.     

UV-B辐射对2个水稻品种幼苗稻瘟病的影响及机理初探

通过盆栽试验研究增强UV-B辐射和稻瘟病菌(Magnaporthe grisea)联合作用对水稻(Oryza sativa L.)幼苗生长和病害的影响.试验采用4个UV-B辐射强度(0、2/5 kJ·m-2、5.0 kJ·m-2和7.5 kJ·m-2)和两个稻瘟病菌生理小种(Y98-16T和Y99-63C)对2个水稻品种(黄壳糯和合系41)进行处理,以及4个UV-B辐射强度对2个稻瘟病菌生理小种处理.测定水稻的株高、生物量和病情指数,以及稻瘟病菌菌落生长速率的变化.结果表明:(1)增强UV-B辐射7 d再接种稻瘟病菌处理与只接种稻瘟病菌处理相比,导致2个水稻品种病情指数显著降低,最大降幅为2.5 kJ·m-2-Y98-16T处理后的合系41,达83.5%,病害明显减轻.这可能是UV-.B辐射诱导水稻形态结构和生理生化发生一定的变化,抵御病害的能力加强.(2)先接种稻瘟病菌Y98-16T再进行不同的UV-B辐射与只接种稻瘟病菌的处理相比,黄壳糯和合系41的病情指数均显著升高,最大增幅为Y98-16T-7.5 kJ·m-2处理后的合系41,达53.7%,病害加剧,且利用UV-B直接辐射稻瘟病菌Y98-16T,其生长速率总体上呈显著增加.(3)接种稻瘟病菌Y99-63C后进行不同的UV-B辐射与只接种稻瘟病的处理相比,2个水稻品种的病情指数均没有显著变化,总体上,UV-B辐射对稻瘟病菌Y99-63C的生长速率没有影响.     

VA菌根真菌对玉米生长及根际土壤微生态环境的影响

用两种不同的VA菌根真菌Glomus mosseae和Glomuscaledonium接种玉米进行盆栽试验。结果表明,两种菌株均能侵染玉米,促进玉米生长．其中以Glomus caledonium的侵染率和作用较为明显。接种后,根区土壤中的细菌、放线菌、固氮菌的数量和微生物生物量明显增加,但真菌的数量则稍有下降。此外．菌根的形成也改善了根区土壤的微生态环境,为下一造作物的生长积累了养分基础。     

云南稻核心种质苗期耐冷性及其地理生态差异

采用Nagamine等(1991)法研究了598份云南稻核心种质在稻作区划间、地州间苗期耐冷性强弱、变异程度及其地理生态差异。结果表明,稻作区划间苗期耐冷强弱差异较大,平均耐冷级别为:I(4.70)>II(4.78)>V(4.79)>III(5.34)>IV(5.36),40份强耐冷种质频率为II(45%)>I(25%)>III(22.5%)>V(5.0%)>IV(2.5%),其变异系数为II(32.22%)>I(31.28%)>V(29.65%)>III(19.66%)>IV(19.59%);揭示了苗期耐冷性与低温胁迫下水稻冬春育秧、冷泉水密切相关,其耐冷基因源是云南南部地区冬季育秧和滇中一带苗期倒春寒长期协同进化的结果;苗期耐冷种质广泛存在于热带、亚热带和温带地区,品种间苗期耐冷差异也明显。云南稻核心种质16个地州平均苗期耐冷强弱差异较大。根据气候、生态、云南稻种多样性及其苗期耐冷性等将云南稻作区划分为重冷害多样性贫乏区、冷害多样性中区和轻冷害区三部分。其中,曲靖、大理、楚雄、昆明和丽江5个地州平均耐冷级别3.65~4.32,0—2级苗期强耐冷种质占27.5%(2.5%~10%)和高海拔冷泉水苗期灌溉,属于重冷害多样性贫乏区;文山、红河、思茅、保山、德宏和临沧6个地州平均耐冷级别4.45~5.40,0—2级苗期耐冷种质占70%(5%~30%)和冬春育秧,属于冷害多样性中区;怒江、玉溪、昭通、迪庆和西双版纳5个地州平均耐冷级别5.05~5.87,0—2级苗期耐冷种质占2.5%(0~2.5%),属于轻冷害多样性扩散区。水稻冬春育秧和高海拔冷泉水灌溉在云南稻核心种质苗期耐冷基因源演化中起了重要作用。     

接种污泥源对厌氧氨氧化启动效能的影响

厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,ANAMMOX)菌生长缓慢是影响其实际应用的主要问题之一,选取合适的接种污泥十分重要.本研究采用好氧污泥、厌氧颗粒污泥和厌氧消化污泥3种接种污泥,分别经过61、70和85 d的运行均实现了厌氧氨氧化过程,氨氮去除率分别为82%、92%和91%,总氮去除率达76%、82%和80%.分别接种3种污泥源的厌氧序批式反应器(ASBR)R1、R2、1t3出水pH值最终稳定在8.4、8.5、8.5.好氧污泥呈絮状,但沉降性比接种前好,厌氧颗粒污泥解体后最终形成粒径集中在0.5～1.0 mm的污泥,厌氧消化污泥则呈沙化状态,有细小颗粒出现.根据厌氧氨氧化细胞产率系数及NH4+-N、NO2--N去除量和NO3--N生成量之间的计量学关系,估算出厌氧氨氧化菌产率系数(以1 mol NH4+产生的CH2O0.5N0.15量计)分别为0.080、0.105和0.114 mol·mol-1,说明反应器内厌氧氨氧化菌有不同程度的衰减.总体而言,厌氧颗粒污泥是富集厌氧氨氧化菌的最适污泥源.     

低磷胁迫对水稻铁、锰吸收和积累的影响

在盆栽土培条件下,采用不同耐低磷基因型508、580、99011、99112和低磷敏感基因型99012、99056为材料,研究了不同生育时期低磷胁迫对水稻铁、锰吸收和积累的影响.结果表明,不同磷效率水稻基因型间茎叶相对铁、锰含量差异并不明显.分蘖期时,低磷胁迫条件下,低磷敏感基因型水稻茎叶铁含量显著下降,耐低磷基因型受到的影响明显小于低磷敏感基因型.孕穗期时,只有99056茎叶铁含量在低磷胁迫时显著降低;而茎叶锰含量除99112外其它基因型均显著降低.至成熟期,由于受转移效率的影响,水稻茎叶铁、锰含量变化明显比前期复杂.低磷胁迫条件下,耐低磷基因型水稻籽粒铁、锰含量呈下降趋势,低磷敏感基因型籽粒铁、锰含量呈上升趋势.低磷胁迫降低了铁、锰在水稻地上部的积累量.在生育前期,耐低磷基因的铁、锰积累量显著高于低磷敏感基因型;生育后期,耐低磷基因型的绝对积累量优势消失,但相对积累量优势变大.图4表4参25