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农田生态系统中长期单一、过量偏施化学肥料特别是化学氮肥,造成农产品品质下降,肥料利用率低,不仅增加了农业生产成本,还严重污染环境,己成为农业可持续发展的一个重要制约因子。上一世纪70年代Dobereiner在禾本科植物上发现联合固氮菌,并证实了禾本科植物同样具有生物固氮的潜能。因此,充分发掘和利用禾本科植物的生物固氮潜能,将是确保农业可持续发展的重要途径。
本研究从盐碱地土壤中分离、筛选,获得了周氮酶活性高且稳定,生长势强的联合固氮菌株,并对其分类地位、形态及生理特征、对环境的适应性及其对植物的促生效果作了系统研究,主要内容如下:
利用改良培养基从盐碱土中分离筛选出了8株具有一定耐盐碱能力的固氮菌株。通过固氮酶活性及五代转接后生长状况比较,确定了1株固氮酶活性强而且稳定的菌种为目标菌株(标记为W2)。通过生理生化指标测定及菌落形态、个体特征观察鉴定W2菌株属于固氮菌属。
在无氮培养条件下,测定温度、碳源、酸碱度、渗透压对W2固氮能力的影响,结果表明,在25-35℃下均能生长,并表达高的固氮酶活性;能利用多种碳源生长并固氮;在pH4.5-8.5的环境下皆能保持较强的生长势和较高的固氮酶活性,并使培养液趋于中性,说明该菌株可以通过调节自身代谢,分泌不同的代谢产物来适应环境的酸、碱性变化;在NaCl浓度达5%的高渗透压下菌株仍能旺盛生长并表达较高的固氮酶活性
通过查阅大量的文献资料,选取了最合适的固氮菌肥的生产方法,即把固氮菌与一种称为接种剂的载体充分混合后应用。同时也表述了固氮菌肥的使用方法及固氮菌肥施用中的注意之处。
在玉米上的接种试验采用拌种、苗期泼浇、拌种+苗期泼浇三种接种方法进行,结果发现采用拌种+苗期泼浇接种表现出显著的促生效果,用菌液泼浇显现出一定的接种效应。然而采用拌种接种未显现出促生效果。可见在相同的供试条件下,接种方法对联合固氮菌的接种效果有着直接的影响。因此,摸索最佳的接种方法和最优的栽培管理措施仍是今后值得深入研究的主题。