pH值和化合態(tài)氮對紫花苜蓿結(jié)瘤和固氮效果的影響.pdf

1、豆科植物共生固氮是生物固氮的主要途徑，紫花苜蓿(Medicago sativa L.)作為優(yōu)質(zhì)的豆科牧草，普遍采用接種根瘤菌來提高其共生固氮能力，但是，許多環(huán)境因子常常影響或抑制豆科植物的共生固氮效果。本文通過雙層缽結(jié)構(gòu)的盆栽試驗，采用兩種環(huán)境因子pH值和化合態(tài)氮，設(shè)定不同的梯度和化合態(tài)氮濃度，分別測定植株干重、葉綠素含量、總根瘤數(shù)、固氮酶活性、總氮含量等生理生化指標，觀察這兩種環(huán)境因子對紫花苜蓿．根瘤菌共生固氮效果的影響，試驗結(jié)果表明

2、： 1．pH值的變化對根瘤菌生長的影響顯著，主要抑制根瘤菌對植株根部的侵染，過高或過低的pH值對根瘤菌的生長均具有抑制作用，pH<4.5或pH>10.5時，根瘤菌的增長速率幾乎為零，基本處于停滯狀態(tài)，根瘤菌生長最適的pH值范圍為6.5～7.5。 2．pH<6.5時，植株的干重、總氮含量和固氮酶活性隨著pn值的增加而增加，pH>7.5時，這三個指標呈下降趨勢。各個水平間差異顯著，說明pH值對這三個指標的變化具有顯著影響，同

3、一水平不同處理間也存在差異顯著性，說明不同的苜蓿品種和不同的根瘤菌進行匹配，對酸堿的耐受性不同。根瘤菌SMl和SM5同巨人201匹配表現(xiàn)出一定的耐酸性，根瘤菌SM1和USDA1002同馴鹿進行匹配時表現(xiàn)出一定的耐堿性。 3．低濃度的化合態(tài)氮對共生固氮效果具有促進作用，化合態(tài)氮濃度超過5mmol/L時，根瘤菌對根毛的侵染產(chǎn)生抑制作用，根毛的變形率減少，固氮酶活性降低，而植株的干重和總氮含量隨著化合態(tài)氮濃度的提高而增加，說明，化合態(tài)

4、氮作為植株生長的主要養(yǎng)分，對植株的生長具有促進作用，但是對固氮效果卻具有抑制作用。 4．由于同化NH<,4><'+>N的過程中的呼吸消耗量少于同化NO<,3><'->-N的過程，從而減少了共生固氮與同化化合態(tài)氮兩個過程對光合產(chǎn)物的競爭，導致NH<,4><'-1>-N處理下植株的干重比NO<,3><'-1>-N處理下植株的干重高，且總氮含量也較高：由于同化NO<,3><'->-N的關(guān)鍵酶-NR與固氮酶對鉬存在競爭性，減少了鉬鐵蛋白

5、的形成，從而降低了共生固氮的固氮酶活性，導致NO<,3><'->-N對固氮酶活性的抑制作用強于NH<,4><'+>-N。 5．在不同pH值的情況下，葉綠素含量的測定結(jié)果雖呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律，但與植株干重、總氮含量和固氮酶活性這三個指標之間相關(guān)不顯著，同時，在不同化合態(tài)氮濃度變化的情況下，葉綠素含量隨著化合態(tài)氮濃度的增加而增加，說明化合態(tài)氮對植株的生長具有促進作用，但是，葉綠素同植株干重、總氮含量和固氮酶活性這三個指標之間也表現(xiàn)出