全 文 ：第 21 卷 第 2期
1 9 7 9 年 6 月
植 物 学 报
A C T人 B O T A N I C A S I N I C A
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满江红 ( A oz al im br iaC t a) 在正常生长状态下固氮能力的测定
白克智 于赛玲 施定基
( 中国科学院植物研究所 )
A S IM P L E M R T H O D F O R T H E IN S IT U N I T R O G E N F IX A T IO N
M E A S U R E M E N T O F A Z O L L A l 才B R I C A T A
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我国南方稻田养殖满江红 【A oz l a ` b“ “ at
( oR xb ) N ak ia 〕 作绿肥已有悠久历史 , 近年更迅
速推广 , 不断北移。 本文报道一种能够简便地测
量满江红在田间或实验室内正常生长状态下固氮
活性 (乙炔还原 ) 的方法以及 1 9 7夕年生长季中在
北京侧得的一些结果。
一 、 测定装置及操作
(一 ) 乙烯还原反应装置及取样 反应装 置
如图 1所示 。 将 2 50 毫升血清瓶拦腰横截 , 弃去奋八 八 5
瓶内气样 2一 3 毫升待测 。注意在取气样时使反应
瓶内的水面低于瓶外的水面 , 以维持瓶内气体的
正压 。 盛装气样的医用针筒和针头以小橡皮块封
闭 , 并将整个针筒浸没水下保存待测。 取出反应
瓶内的满江红萍体 , 滤纸吸干 , 1 05 ℃ 烘干称重 。
(二 ) 气相色谱检测 上分 1 0 型气相 色谱
仪 , 氢火焰检测器 , l 米不锈钢柱填装 80 一 1 0 目
G D卜 50 2 , 1 0 ℃ 老化 12 小时 。 检测条件 : 柱温
35 ℃ , 检测器 4 5℃ , 气化器 70 ℃ , 高纯氮为载气 ,
流速 30 毫升 /分 , 空气流速 2 0 毫升 /分 , 氢气流
速 朽 毫升 /分 。 乙烯保留时间为 1分 1 秒 , 乙炔
为 1 分 9 秒。 气样由六通阀自动定量 , 乙烯以外
标法定量。
1
. 悬挂线 H a n g i n g t h r e a d ; 2 . 紧 口塞 s e r u m
e a p : 3
. 瓶体 R e a e t i o n b e l l : 4 . 满江红 A z o l l a ;
5
· 水面 W a t e r s u r f a e e
图 1 反应瓶
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1 R e a e t i o n b e l l
底部 , 瓶体上部即可作反应瓶 。反应瓶内径约 6 厘
米 , 高 8一 9 厘米 , 截面积约为 l / 3 6 0 平方米。 测
量时将待侧萍体罩入反应瓶下 口 , 并将整个瓶体
浸没水中以排除瓶内空气 。 将医用注射针插入紧
口塞抽出全部空气 , 再注入 50 毫升乙炔一氢混合
气 ( l : 4 ) , 反应开始 。 30 或 60 分钟后抽取反应
二 、 影响满江红固氮活性的一些环境因素
(一 ) 满江红乙炔还原的 日间变化 在田 间
测量了满江红乙炔还原的 日间变化 , 同时记录了
光强 、 气温 、 水温的动态 , 结果见图 2 。
从图 2 可见满江红的乙炔还原活性从清晨起
随着气温 、 水温以及光强的增加而增高3中午达到
高峰 , 下午逐渐降低 。 这一结果表明光强和温度
都是满江红固氮的限制因子 。
(二 ) 温度的影响 于试验进行前一 日将满
江红连同培养它的土壤浸液一起分置于 30 。 毫升
烧杯中 , 各杯中萍体密度大致相同 。 测定在自然
光下进行 。 测得的温度效应见图 3o
在水温 12 一 3 6℃ 范围内 ,乙炔还原活性随温
度增高而提高 , 20 ℃ 以上提高尤其显著 。
〔三 ) 光强的影响 试验材料的准备同上 节
所述 。 从图 斗可见低于自然光强 ( 1 0k l u x ) 的 l / 2
1 9 8 植 2 1 卷
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光强对满江红乙块还原的影响
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. — . 乙炔还原 A e e t y !。 n e r e d u e t i o n : O— O光强 L i g b t i n t e n s i r y ; ▲— ▲ 水温 w a t e r t e m -p e r a t u r e ; △— △ 气温 A i r t e m p e r a t u r e .图 2 满江红乙炔还原的 日间变化
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2 D i u r n a l v a r i a t i o ” o f 匕 e e t y l e n e
r e d u e t i o n b y 才 z o l l a
表 1 满江红群体密度对 乙块还原的影晌
( 3 0 oC
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0 00 烛光下测量 )
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n f lu e n e e o f 汉 z o l la d e n s i t y o n ac e t y l e n e
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图 3 温度对满江红乙炔还原的影响 (光强 50 k lu x )
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r e d u e t i o n b y A z o l l a ( L i g h
t i n t e n s iyt ; 5 0 k lu x )
时 ,乙炔还原随光强增加而提高 , 但在自然光下的
乙炔还原反应而低于其 1/ 2 光强 , 表明夏天直射
阳光的 1 /2 即达乙炔还原的最适点 , 光强过高对
满江红的固氮有抑制作用 。
(四 ) 满江红群体密度的影响 不同群体 密
度条件下测得的满江红乙炔还原活性的结果见表
1 (同时在相同温度和自然光下测量 ) 。 由表 1可
见 , 密度低的群体 (以每克干重为基数计 ) 较密度
高的群体乙炔还原高得多 。 这可能是因为密度高
时萍体间互相遮光 , 致使单位干重的固氮能力降
低 。 但在生产中随着密度的提高 , 单位面积的总
乙炔还原增加 , 对总结合态氮的积累有利 。
目前就我们所知 , 国外有三处进行了满江红
乙炔还原的测量 。 eP et r : 在 实验室 内用 25 毫
升三角瓶测量满江红的乙炔还原 ; aB ck i gn 则在
稻田 中悬挂一个盛装满江红的瓶测 量 。 上 述 两
种方法的缺点是换气 , 充气的手续繁复 , 特别是
玩 ck ign 的方法虽然能在田间的温度和光照下进
行侧量 ,但不能在满江红的正常生长状态下测量 。
最近 sA ht on 等指出机械搅动等因素 影响 满江
红的固氮活性 。 1 9 7 7年 H lI 报 道设计了 l 毫
升的反应瓶可以测量满江红单 个叶 片的乙 炔还
原 , 使测量装置向微型化发展 。 本文报道的装置
适于在田间或实验室内不改变满江红正常生长状
态的情况 下测量它的固氮能力 。 本方法可以用于
研究各种环境因子对固氮活性的影响 , 比较不同
品系满江红固氮能力的强弱等方面 。 反应瓶的形
状和大小都可依需要而改变 。 本文报道的侧量结
果表明满江红在田间的固氮活性相当强 , 可与某
些豆科植物的固氮能力相比 。