固氮蓝藻的大量培养方法

固氮蓝藻能够利用空气中的游离氮素,合成氮素化合物,不断的释放出来,死亡分解之后,更可以释放出大量氮素化合物,作为其它植物的氮肥。过去国外的一些试验证明可以利用固氮蓝藻作为水稻的氮肥肥源;我们在1958年进行的固氮蓝藻对盆栽水稻的肥效试验和与湖北省农业科学研究所协作的田间施用固氮蓝藻水生686号和水生678号作为水稻追肥试验的结果,也证明固氮蓝藻可作为水稻田的氮肥新肥源。在我们的试验中,每亩稻田接入的固氮蓝藻数量是滤去培养液后的湿重5市斤,因此,大面积的稻田     

固氮蓝藻肥效的研究及应用简介

蓝藻中某些能够吸收和利用空气中氮素的种类,统称固氮蓝藻。固氮蓝藻是地球上提供化合氮的重要固氮生物,也是可加以利用的重要生物氮肥资源。据估计,     

我国的几种蓝藻的固氮作用

湖北、湖南和江西等地采集的稻田蓝藻经过分离、培养、缺氮培养初步找到可能固氮的蓝藻后,进一步得出了无菌的纯培养的蓝藻藻种,经过试验和用微量凯氏法测定其产生的氮量,确定了四种蓝藻系固氮蓝藻。在100毫升无菌无氮培养基中生长四天的结果测定,水生686固氮蓝藻(Anabaena azotica)、水生678固氮蓝藻(A.azotica forma a)、水生670固氮蓝藻(Anabaena variabilis forma)和水生508固氮蓝藻(Nastoc Linckia forma)的固氮量分别为1.0146、0.938、0.8614和0.759毫克。     

几种农药对固氮蓝藻生长的影响

在我们进行固氮蓝藻对水稻肥效的田间试验时,就遇到这样的一个问题:施用农药来防治水稻的病虫害对固氮蓝藻的生长繁殖有没有影响?若果施用的农药对固氮蓝藻有毒害作用,那么,要在田间接种繁殖固氮蓝藻作为水稻的氮肥源,便会和防治病虫害发生矛盾,要推广使用固氮蓝藻就会有许多困难了。     

几种农药对固氮蓝藻生长的影响

在我们进行固氮蓝藻对水稻肥效的田间试验时,就遇到这样的一个问题：施用农药来防治水稻的病虫害对固氮蓝藻的生长繁殖有没有影响?若果施用的农药对固氮蓝藻有毒害作用,那么,要在田间接种繁殖固氮蓝藻作为水稻的氮肥源,便会和防治病虫害发生矛盾,要推广使用固氮蓝藻就会有许多困难了。     

固氮蓝藻的室内培养试验

固氮蓝藻是水稻田中的有效固氮微生物,在水稻田中人工大量培养繁殖,可提高水稻田的一定肥力,解决水稻的部分氮素肥源,使水稻获得增产(黎尚豪,1959;利卓燊,1961,1962)。室內培养是大田藻种来源的第一步,也是研究蓝藻的生理学和生态学的方法之一。近廿多年来已进行了許多的試驗研究(田宮Tamiya,1957;叶清泉、黎尚豪等,1959;藤原彰夫和奥津正彥,1958—1960),对固氮蓝藻的生理特性及培养方法,已有一定的基础。我們为了簡化培养的設置及加速固氮蓝藻的生长,采用不通气的靜置培养及对培养中的几个主要环节进行了以下試驗。     

稀土对固氮蓝藻以肥促肥作用的研究

稀土与固氮蓝藻在农业上均为应用很广的肥料,前者为微量元素肥料,后者为生物氮素肥料。稀土对固氮蓝藻这种快速生长的低等植物,是否有促进其固氮作用进而起到增产增质的效果?以多大浓度施用比较适宜?迄今尚未见有报导,为此,我们进行了稀土在固氮蓝藻上应用效果的试验研究。通过试验,观察到稀土对固氮藻的产量和质量都有影响,在稀土有效浓度范围内,稀土对固氮蓝藻能起增产增质的效果。     

固氮蓝藻培养和应用的结果与展望

固氮蓝藻是一类低等原核植物。它能进行固氮作用,固定空气中分子态氮成为氮素化合物;又能进行光合作用,将二氧化碳变为碳素化合物并放出氧气,为自身的固氮提供能源和还原剂。由于具有以上功能,它们适应性很强往往是贫瘠土壤的先驱植物,因此,很早就引起了人们的重视。       

硫酸铜强化固氮蓝藻生长的研究

培养基中添加0.005—0.03ppm 铜能强化固氮蓝藻生长。混合藻种(鱼腥藻属混合藻种)、固氮鱼腥藻 Anabaena azotica(水生686)和多变鱼腥藻 Anabaena variabslis(水生1058)最佳铜浓度分别为0.01ppm 和0.03ppm。池底铺土进行培养固氮蓝藻,铜浓度的范围略宽。     

溶解固氮蓝藻的细菌

固氮蓝藻作为水稻新肥源已获得良好增产效果。       

有机无机肥配施提高麦-稻轮作系统中水稻氮肥利用率的机制

采用盆栽试验,研究了有机无机肥配施对麦-稻轮作系统中水稻氮素累积动态和土壤氮素供应动态的影响,并从微生物学角度探讨了有机无机肥协同提高水稻氮肥利用率的机制.结果表明：有机无机肥配施处理的土壤微生物生物量碳、氮和矿质态氮在水稻分蘖期前低于化肥处理,而在抽穗期至灌浆期显著高于其他处理.土壤氮素供应动态与水稻吸收利用氮素规律吻合程度最高,促进了水稻产量、生物量和氮素累积量的增加,显著提高了水稻的氮肥利用率.其主要机制是有机无机肥配施促进了土壤微生物繁殖,使其在水稻生育前期固持了较多的矿质氮,在水稻生育中、后期这些氮素逐渐被释放以供水稻吸收利用,较好地满足了水稻各阶段生长发育对氮素养分的需求.     

有机无机肥配施提高麦-稻轮作系统中水稻氮肥利用率的机制

采用盆栽试验,研究了有机无机肥配施对麦-稻轮作系统中水稻氮素累积动态和土壤氮素供应动态的影响,并从微生物学角度探讨了有机无机肥协同提高水稻氮肥利用率的机制.结果表明：有机无机肥配施处理的土壤微生物生物量碳、氮和矿质态氮在水稻分蘖期前低于化肥处理,而在抽穗期至灌浆期显著高于其他处理.土壤氮素供应动态与水稻吸收利用氮素规律吻合程度最高,促进了水稻产量、生物量和氮素累积量的增加,显著提高了水稻的氮肥利用率.其主要机制是有机无机肥配施促进了土壤微生物繁殖,使其在水稻生育前期固持了较多的矿质氮,在水稻生育中、后期这些氮素逐渐被释放以供水稻吸收利用,较好地满足了水稻各阶段生长发育对氮素养分的需求.     

固氮蓝藻与棕色固氮菌固氮酶组分的交叉互补功能

本文报告了藻菌之间固氮酶组分的交叉互补试验。初步结果证明：固氮蓝藻(Anabaena azotica水生686)的钼铁蛋白与棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii)的铁蛋白之间存在着明显的互补功能。但这种蓝藻的铁蛋白在非细胞形态下很不稳定,易于失活。本实验为不同生理类型和不同进化程度的固氮生物之间固氮酶组分的交叉互补研究提供了新的资料。     

高肥力土壤条件下不同基因型花生对氮素利用的差异

在桶栽条件下,利用¹⁵N示踪技术,选用20个基因型花生为供试材料,研究了高肥力土壤条件下不同基因型花生对氮素利用的差异.结果表明:高肥力土壤条件下花生氮素营养以土壤氮为主,根瘤固氮次之,肥料氮最低.不同基因型间花生对全氮、肥料氮、土壤氮和根瘤固氮的吸收和积累均存在显著差异,基因型间遗传变异以根瘤固氮最大,肥料氮和土壤氮相当.氮素荚果生产效率和氮肥利用率基因型间差异显著,最高值分别为最低值的3.6和2.1倍.全氮、肥料氮、土壤氮和根瘤固氮的氮素收获指数基因型间均存在显著遗传变异,且以根瘤固氮的氮素收获指数基因型间遗传变异最大.花生荚果产量与不同氮源氮素积累量及氮素收获指数、氮素荚果生产效率和氮肥利用率呈显著或极显著正相关.依据花生对不同氮源氮素吸收积累和荚果产量筛选出全氮高积累高产型、肥料氮高积累高产型、土壤氮高积累高产型和根瘤固氮高积累高产型四大类型花生,其中四大类型特征兼有的有4个花生基因型.     

用遗传工程技术强化水稻结合性固氮的研究

本文介绍甘蔗、玉米、水稻等粮食作物和经济作物根际固氮微生物及固氮活性的存在,阐明水稻可以根据这一存在,运用工程技术的成就,将固氮基因引入水稻根面细菌,强化水稻形成结合性固氮,以便为水稻提供氮素营养的可能性。试验证明,带有固氮基因质核粒(PRD_1)转入根面受体菌或采用结合转移,均能获得成功。在获得转化体的同时,探讨培育抗氨、泌氨高效菌株的途径、提出水稻种子催芽拌种,或蘸根头肥时加入高效的固氮菌株以强化形成结合性固氮的可能性。     

生物固氮体系人工设计的研究进展

非豆科作物根际固氮能够给玉米和水稻等粮食作物提供生长所需的氮素,部分替代化学氮肥,在农业生产中应用意义重大。人工设计固氮和抗逆调控元件与功能模块,构建作物根际人工高效固氮体系并进行系统优化,是当前合成生物技术在农业中应用的一个重要研究方向。重点针对非豆科作物根际固氮体系的设计思路、研发动态和应用前景作简要综述。     

稻麦根系结合性共生固氮的研究(初报)

氮肥是粮食稳产高产的主要保证,大气中约80%是氮素,但植物本身无法直接利用,只有通过固氮微生物或者固氮微生物与植物实现共生的时候才能利用它。据估计,生物固氮约占地球氮周转率的90%以上,因此通过生物固氮途径为稻麦等粮食作物提供氮肥是很有意义     

不同耕作方式下水稻品种吉优716产量及氮素吸收利用对氮肥运筹的响应

研究在不同耕作方式和氮肥运筹模式下水稻产量形成及氮素吸收利用特点,为不同耕作方式下水稻氮肥的合理运筹提供理论依据。以吉优716为试验材料进行大〖JP2〗田试验,研究常耕与免耕2种耕作方式下3种施氮量（N0、N1、N2）和两种施氮方式（F1、F2）水稻产量及氮素吸收利用的变化。结果表明:免耕水稻和常耕水稻产量、干物质积累量和氮素积累利用对施氮水平运筹的响应基本一致,但对施氮方式运筹响应呈现不一致。随着施氮量的增加,水稻产量、干物质积累量和氮素积累量也随之升高,而干物质生产效率和氮肥农学利用率下降,穗部干物质比例随着施氮量的增加有减少的趋势;免〖JP〗耕和常耕下,重施穗肥有利于提高干物质积累量和氮素积累量;产量响应表现相反,免耕下重施穗肥有利于产量的提高,而常耕下重施基蘖肥有利于产量的提高。     

固氮蓝藻与棕色固氮菌固氮酶组分的交叉互补功能

本文报告了藻菌之间固氮酶组分的交叉互补试验。初步结果证明:固氮蓝藻(Anabacnaazotica水生686)的钼铁蛋白与棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii)的铁蛋白之间存在着明显的互补功能。但这种蓝藻的铁蛋白在非细胞形态下很不稳定,易于失活。本实验为不同生理类型和不同进化程度的固氮生物之间固氮酶组分的交叉互补研究提供了新的资料。       

太湖地区绿肥还田模式下氮肥的深度减量效应

通过绿肥还团条件下免施基肥的氮肥深度减量试验,研究了稻季田面水氮素含量、氮素径流损失及水稻产量的变化.结果表明:在太湖地区绿肥还田模式下,追施150 kg·hm-2无机氮,与施基肥相比,不施基肥可以大大降低田面水的氮素浓度,减少了17.2％的氮素径流流失,且作物产量提高了2.8％.无机氮肥仅作追肥的施肥方式是可行的,但过量减施或增施无机氮肥均不能获得最高的产量.在太湖地区尝试紫云英还田条件下免施基肥,同时补充133kg·hm-2无机氮作追肥,既可以大大减少无机肥的投入、保证水稻产量,也可以减少稻田氮素的排放量,实现水稻产量效应和环境效应的协调.