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《塔里木大学》 2018年
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根瘤菌的动态分布、鉴定和施氮对草木樨生产性能的影响

赵涛  
【摘要】:本文研究了阿克苏地区草木樨根瘤菌的分布、种类以及施氮对草木樨生产性能和根瘤菌固氮能力的影响,以期为草木樨的栽培和利用提供依据。采用平板稀释法研究该地区根瘤菌在不同时间及空间的分布概况;使用生理生化法和16S rDNA基因序列分析法对该地区草木樨根瘤菌进行了分离鉴定;研究0~400 mg·kg~(-1)施氮量对草木樨生物学性状、营养品质的影响,同时结合~(15)N同位素稀释法研究其对根瘤菌固氮能力的影响;使用化学成分分析法及体外发酵法对草木樨营养价值进行了初步评价。具体研究结果如下:从冬小麦返青也是草木樨播种时期(4月)到刈割期(9月底),总体上根瘤菌在10~20 cm土层最多,其次为0~10 cm、20~40 cm土层。其中0~20 cm土层根瘤菌在7月达到最高,数量为6.89·lg cfu·g~(-1),20~40 cm土层根瘤菌在8月达到最高,为6.46·lg cfu·g~(-1);非共生期(7-9月)根瘤菌比共生期(4-6月),其数量增加7.33%~10.63%。根瘤菌数量与土壤理化性质相关性分析,0~40 cm土层全盐与根瘤菌数量相关性最高(平均值,R=-0.81,P0.05)。此外,0~20 cm土层水分还与根瘤菌数量相关性高(-0.80≤R≤-0.73,P0.05),20~40 cm土层全氮的相关性高(R=-0.88,P0.05)。通径分析中,土壤全氮、全盐、有机质与根瘤菌数量相关性最高,其中与有机质呈正相关,与全氮、全盐呈负相关,有机质是促进根瘤菌的主要因子,全氮、全盐是制约主要因子。从阿克苏地区拜城县察尔其镇白花草木樨(BX1C3)、阿拉尔市区白花草木樨(TB2844)中分离得到快生型根瘤菌为草木樨中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti),阿拉尔市区黄花草木樨(TH2833)中分离出慢生型根瘤菌为胡特兰根瘤菌(Rhizobium huautlense)。草木樨在0~400 mg·kg~(-1)施氮量下,草木樨生物学性状中,株高、茎粗、侧枝数、茎叶比指标呈先增后降趋势。其中200 mg·kg~(-1)时其株高、茎粗、茎叶比均已达最高水平,分别为67.30 cm、3.51mm、1.14,300 mg·kg~(-1)施氮量下草木樨侧枝数最多(P0.05),为21.83个;分蘖数、根冠比均在400 mg·kg~(-1)施氮量时最高,为1.93个、2.75。施氮能显著增加草木樨产量,其中施氮量为200 mg·kg~(-1)时,其干草产量最高(P0.05),为1573.94 kg·hm~(-2),较CK增加了14.05%;草木樨营养品质中Ca含量在施氮量为100-300 mg·kg~(-1)时较CK组显著增加(P0.05),其中300 mg·kg~(-1)时增加最多,为30.77%。草木樨中~(15)N原子百分超含量在0~400 mg·kg~(-1)施氮量呈现先增后降趋势,在200 mg·kg~(-1)时达最高为0.44%;根瘤菌固氮百分率及固氮量在0 mg·kg~(-1)、100 mg·kg~(-1)、200 mg·kg~(-1)施氮量时差异不显著,其中100 mg·kg~(-1)最高,为17.98%、386.58 kg·hm~(-2),较CK组分别提高1.1%、2.05%。在草木樨营养品质评定中其粗蛋白含量为12.35%,RFV值为112.3,属于二级粗饲料。在体外发酵试验中,草木樨体外产气量在36 h达最高,为107.37 mL·g~(-1),产气速率较紫花苜蓿高71.43%,但产气量显著低于紫花苜蓿。初步评价,草木樨可替代82.8%~87.65%的紫花苜蓿。综上,草木樨在栽培过程中,提高根瘤菌数量及其固氮量能有效降低其生产成本。为提高草木樨农艺性状,施氮量建议在163.88~327.76 kg·hm~(-2),若配施有机肥增加土壤有机质效果最佳。
【学位授予单位】:塔里木大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:S541.9

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