紅榿木生理生態(tài)、固氮活性及根瘤放線菌研究.pdf

1、紅榿木為非豆科共生固氮速生、先鋒樹種，主要分布在北美太平洋西北部。該樹種能改良土壤，是良好的伴生樹種，具有很好的商業(yè)價(jià)值。以引種到我國(guó)南京及周邊地區(qū)的紅榿木為材料，本文系統(tǒng)地研究了紅榿木的擴(kuò)繁技術(shù)、生長(zhǎng)規(guī)律、光合生理、根瘤固氮活性及氮磷營(yíng)養(yǎng)生理，進(jìn)行了根瘤超微結(jié)構(gòu)觀察和Ca2+-和ATPase的細(xì)胞化學(xué)定位，對(duì)放線菌根瘤內(nèi)生菌進(jìn)行了分離、培養(yǎng)和觀察，進(jìn)一步比較研究了兩個(gè)菌株生長(zhǎng)特征及生理特性。主要結(jié)果如下： 播種育苗的技術(shù)關(guān)鍵包

2、括播種時(shí)間與深度、苗床覆蓋、苗期水分管理等。試驗(yàn)表明，紅榿木幼苗能在南京地區(qū)安全過(guò)暑和越冬。 在研究嫩枝和硬枝扦插技術(shù)的基礎(chǔ)上，分六次測(cè)定了扦插生根過(guò)程中內(nèi)源激素的含量，其初終值為：IAA 106.66和162.02 ng／g，GA1/3，16.62和25.37ng／g,ZR 8.2和22.23ng／g,均呈“上升-下降-上升”趨勢(shì)，谷值出現(xiàn)在第37天。ABA(176.54和150.02ng／g)呈“下降．上升．下降”，峰值也出

3、現(xiàn)在第37天。 通過(guò)兩地四年的連續(xù)觀察證實(shí)：在安徽南陵，4年生苗木高1.5～7.0 m，地徑2.130～9.456 cm；在南京六合，4年生苗木高2.1～5.3 m，地徑2.682～10.2cm；并且呈現(xiàn)更加快速生長(zhǎng)的趨勢(shì)；在兩試驗(yàn)地第四年普遍開花結(jié)實(shí)。兩年生苗木季節(jié)性生長(zhǎng)規(guī)律觀察表明，苗高和地徑生長(zhǎng)曲線均呈“S”形。這些結(jié)果說(shuō)明紅榿木速生，適合兩地生長(zhǎng)，引種成功。 二年生苗光合特性測(cè)定結(jié)果表明：凈光合速率日變化單峰型，

4、出現(xiàn)在4月24日(13.94μmol／m2·s)、10月10日(16.64μmol／m2·s)和11月20日(10.28μmol／m2·s)，或呈雙峰型，出現(xiàn)在6月11日11：00和1 5：00時(shí)(13.7和12μmol／m2·s)和8月9日9：00和15：00時(shí)(17.7和16.85μmol／m2·s)。蒸騰速率也具有明顯季節(jié)性變化，日變化曲線均呈單峰曲線，最高值出現(xiàn)在10月10日，峰值為4.921μmol／m2·s。作者還對(duì)凈光合速

5、率和蒸騰速率與光量子密度等氣象因子和氣孔導(dǎo)度等生理生態(tài)因子間的關(guān)系，進(jìn)行了相關(guān)和回歸分析。 與未結(jié)瘤對(duì)照相比，結(jié)瘤苗木顯著地提高了組織中葉綠素含量、硝酸還原酶(NR)活性、谷氨酰胺合成酶(GS)活性、可溶性蛋白含量和硝態(tài)氮含量，也顯著提高了生長(zhǎng)量和生物量；結(jié)瘤植株葉面噴施無(wú)氮Hoagland營(yíng)養(yǎng)液，與未結(jié)瘤植株噴施含混合氮或硝態(tài)氮Hoagland營(yíng)養(yǎng)液相比，表現(xiàn)出更好的生理和生長(zhǎng)狀態(tài)；施加磷肥也促進(jìn)了紅榿木的生長(zhǎng)。這些結(jié)果顯示紅

6、榿木表現(xiàn)出良好的固氮活性。 透射電鏡觀察表明，Ca2+和H+-ATPase反應(yīng)顆粒在根瘤細(xì)胞中的定位具有一致性。在根瘤無(wú)菌細(xì)胞中，主要沉積在細(xì)胞質(zhì)膜和淀粉粒周圍，以及內(nèi)陷的質(zhì)膜和壁內(nèi)突上。在含菌絲的根瘤細(xì)胞內(nèi)，反應(yīng)顆粒的定位與菌絲發(fā)育的時(shí)期有關(guān)。 從放線菌根瘤中分離出菌株33個(gè)，對(duì)其中的23株包括紅榿木8個(gè)(LH001～LH005,NL001～NL003)、四川榿木7個(gè)(SM003～SM004和SM006～SM010)、