全 文 ：第2 1卷 第 4期 福 建 农 学 院 学 报
L U R O J N AO F FU JI AN人G RI CU I 诩TU R AL COL L E GE
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19 8 3年 12月 De e . 19 8 3
城 柑桔园的间作绿肥一印度虹豆根瘤的
声 固 氮 活 性 及 固 氮 量 评 价
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黄维南 蔡克强 吕荣欣 吴以德 蔡龙祥
(福建省 亚热带植物研究所 )
摘 要
印度血豆根瘤发达 , 在我们的试脸条件下 , 平均每株植物的根瘤 拉 数 可 达 6
个 , 一般密布于侧根上部 。 主根上的根瘤较大 , 但数量少 。 侧根上的根瘤不仅数童
多于主根 _匕的 , 而且其固氮活性也较高。 印度扛豆生育早期根瘤的固氮活性较低 ,
分枝盛期根瘤数量和固氮活性都显著增加 , 开花期 , 特别是开花盛期固 氮 活 性 最
高 , 结英后 固氮活性明显下降 。 经测算 , 每亩柑桔园中如套种 3 0 8 1 5 株印度扛豆 ,
从 5 月n 日 ( 分枝初期 ) 至 7 月 8 日 ( 第一次割青 ) 的 两个 月期间内 , 每亩印度扛
豆根瘤固定的氮素约为5 . 91 公斤 ( 折合硫酸按 27 . 8公斤 ) 。 印度血豆作为果园复盖
绿肥 , 每年可钊青 2 ~ 3次 。 试验结果表明 , 印度扛豆根瘤发达 , 固氮能力强 , 杭
逆性大 , 适应性广 , 生长迅速 , 枝叶茂盛 , 是新垦果园改 良土壤的优 良先锋作物 。
引 古口
撼
又
印度见豆 ( 犷勺n a d ol i cb io d e : B a ke r ) 是一年生蔓性豆科作物 , 具有耐膺 、 耐旱 、 耐
酸、 病虫害少 、 抗逆性强和适应性广等特点 , 对土壤的要求不严格 , 耐阴性强 , 适合于各种
类型的果园套种 , 在膺薄的红壤 、 黄壤 、 紫色土或沿海沙滩新垦地均能茂盛生长 。 该作物由
于生长快 , 分枝多 , 蔓长叶茂 , 进入复盖期早 , 复盖层厚 , 对保持水土 , 减少地面蒸发 , 降
低夏季土壤温度 , 抑制杂草滋生都有良好作用 , 其茎叶幼嫩 , 容易腐烂 , 含有丰 富 的 有 机
质 , 鲜草含氮量达 。 . 5% , 蔓顶割青翻埋作为肥料 , 可提高土壤 肥 力比 . 3 . 4 , 5 . 6 , 7 · 8 〕。
其根瘤发达 , 但固氮强度如何 , 国内则未见报道 。 本文对其作为新垦柑桔园的间作绿肥的共
1 9 3 3年 4 月 11口收到 .
, 本文承李来荣教授审阅 . 试脸 材杆印度血豆 系我所亚 热带果树研完室庄伊美 、 ; ; 明华等同志捉供 , 王振泉、 陈丽扛
两 同志参加气相 色潜分析 . 谨此致谢 .
DOI : 10. 13323 /j . cnki . j . f af u( nat . sci . ) . 1983. 04. 006
38 0拐 建 农 学 院 学 报 12卷
生固氮活性进行研究 , 并对其固氮量作了初步评价。
材 料 和 方 法
印度可豆的根瘤从我所亚热带果树研究室新种植的柑桔园中采取 。 见豆种子于 1 9 8 2年 4
月 7 日播种 , 4月 12 日出苗 。 从 5月 n 日起定期采集一定数量的根瘤 , 根瘤经清水漂洗后 ,
用滤纸吸干 , 称鲜重 。 固氮酶活性的测定用乙块还原法 , 根瘤放入小青霉素瓶内 , 用橡皮塞
塞紧 , 注入 10 %乙块 , 在 29 ℃左右的恒温室内振荡一定时间 。 用配有氢焰离子检测器和内装
P o r a p a k Q 的 3 毫米 X 3 米不锈钢柱的气相色谱仪 ( S h i m a d z u G C 一 7 A G ) 侧定。 操作
条件为柱温6 1℃ , 载气 ( N : ) 、 空气和 H : 的流速分别为每分钟 3 6、 5 0 0和 5 0毫升 。 6 月 1 6
日取样测定毒株的根瘤数目和鲜重 , 7 月 8 日第一次进行割青后 , 抽样测定每亩株数 。
结 果 和 讨 论
(一 ) 乙炔浓度对根瘤固氮活性的影晌
在酶促反应中, 底物浓度对反应速率有很大影响。 刘国凡用恺木根瘤进行试验时 , 认为
乙炔分压在。 . 04 ~ 。 . 06 时 , C : H `生成量最高。 当乙炔浓度增加或阳氏时 , 其还原活性均减
弱〔 2 〕。 为了确定印度死豆根瘤固氮活性达到最高水平时的乙块浓度范围 , 我们称 取 同样鲜
重的根瘤 , 放入同样体积的小青霉素瓶中 , 塞紧后 , 分别注入 1 。 5% 、 3 % 、 6 % 、 12 % 、
18 %
、
30 %和 42 %的乙炔 , 温育一定时间后 , 测定根瘤的乙块还原活性 , 结果如图 1所示 。
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图 1 乙炔浓度时印度血豆根礴固级活性的影响
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乙块浓度在 6 %~ 18 写时 , 虹豆根瘤的乙炔还原活性均较高 , 乙炔浓度低于 6 %或高于 18 %
时 , 还原活性则降低 。 由于我们经常定期吸取气样测定还原活性 , 因此 , 我们常以 10 % 乙炔
条件下的酶活性作为表征固氮能力的指标 。
4 期 黄维南等 :柑桔园的间作绿肥一印度血豆根瘤的固氮活性及固氮黄评价0 59
成
( 二 )离体时间对根瘤固氮活性的影响
为了确定根瘤离体后最适的温育时间 , 我们曾测定了离体根瘤在不同温育时间内的乙炔
还原活性 , 结果如图 2所示 。 乙烯生成量在最初 5小时内随时间而增加 , 而在最初 3小时内
增加最快 , 5 . 5小时后增加很少 , 表明印度虹豆根瘤离体后的还原过程主要在最初 3 小时内。
但是 , 固氮比活性 ( 每小时每克鲜瘤的乙烯生成量 、 则随根瘤离体的时间延长而降低 。 因此 ,
我们常以根瘤离体后的最初 l 小时内的酶活性作为表征固氮能力的指标。
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图 2
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不同温育时间对印度红豆根瘤固氮活性的影响
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6 月 2 1口未样 ;
6 月 16 日采样 ;
7 月 9 日采样 ;
— 每克鲜瘤还原的徽克分子 C: H ` ;每小时每克鲜瘤还原 的徽充分子 C: H ` 。
再
又
(三 )不同生育期的印度肛豆根瘤的固氮活性
我们从 5月 n 日 ( 分枝初期 ) 起 , 定期取样测定根瘤的固氮活性 , 结果见表 1 。
从表 1 可以看出 , 在印度死豆分枝初期 , 根瘤固氮活性还较低 , 此时根瘤数 t 也较少 。
分枝盛期不仅根瘤数量增加 , 而且固氮活性也显著升高 。 至开花期 , 特别是开花盛期 , 根瘤
固氮活性最高 。 当豉豆结英后 , 根瘤的固氮活性又明显降低 。 7 月 8 日以后 , 由于植株大部
分巳割青 , 因此根瘤活性没有继续测定 。 但是上述获得的结果与W eb e r 等人 ( 1 9 7 1 ) 〔10〕用
大豆进行的试验结果有些类似 , 他们认为大豆— 根瘤菌有效组合的固氮作用 , 在植株生长早期增长缓慢 , 在开花时增长迅速 , 有一个最大活性时期 , 最后在接近成熟时下降。 每克根
瘤鲜重的固氮量在大豆开花时最大 , 随后逐渐减低。 由于结荚时需要大里氮素及其他养分 ,
因而叶内养分与能量均移至豆荚 , 致使根瘤菌因缺少必需的能量 , 而削弱甚至无法进行耗能
的固氮作用 。
( 四 )主根上与侧根上的根鹿数 t 和固氮活性比较
印度就豆平均每株植株有 6 粒根瘤 , 据福建省农业科学实验站报道 , 每株印度觅豆的根
3 10福 建 农 李 院 学 报 12券
表 1不同生育期的印度虹豆根瘤的固氮活性
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瘤甚至可达 7 8 . 8粒〔创 。 根瘤形状为圆形或长圆形 , 灰褐色 , 一般密布于侧根上部 , 在 主根
上的根瘤较大但数里较少 , 侧根上的根瘤则多而小 , 分别测定其固氮活性 , 结果如表 2 。
裹 2 主根上与侧根上的根油数 t 及固氮活性比较
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根主侧
表 2 表明 , 侧根上的根瘤不仅数量多于主根上的 , 而且固氮比活性也较高 。
(五 )地上部对根瘤固氮活性的影晌
7月 7 日对部分印度就豆蔓顶进行割青 , 7月 9 日分别采集割去蔓顶后 2 天的和未割芡
顶的根瘤 , 测定其固氮活性 , 结果如表 3 。 从表 3可以看出 , 割去蔓顶 2 天后 , 根瘤的乙炔
还原活性只为未割去蔓顶的四分之一左右 , 表明植株地上部分的光合作用产物的供应对根瘤
固氮活性有显著影响。
(六 )固氮 t 的评价
我们于 6 月 16 日取样测定每株印度弧豆的根瘤数目和重量 , 结果列于表 4 。
了月 9 日抽样调查了每平方米面积上的印度虹豆的株数 , 6 次抽样平均为每 平 方 米有
表 3 地上部对印度虹豆根瘤固氮活性的影响
T a b
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4 期 黄维南等: 柑桔园的间作绿肥一印度扛豆根瘤的固氮活性及固氮量评价1 31
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表4 平均每株印度虹豆的根瘤粒数和重且(1 0株的平均数)
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2株 , 每亩种植的就豆应为 3 0 8 1 5株 , 每株就豆的根瘤鲜重为 1 . 54 克 , 即每亩根瘤鲜重应
为 47 . 46 公斤 。 从 5 月 n 日至 7月 8 日印度觅豆根瘤的固氮活性如果平均以每小时每克鲜瘤
固定 8 6 . 4 5 微克 N : 计算 , 则每亩根瘤每天固定的 N : 约为 9 8 . 4 7克 。 因此 , 从分枝初期至第
一次割青的二个月期间内 , 每亩印度就豆固定的 N : 约为 5 . 91 公斤 , 折合硫酸按为 27 . 8 公
斤 。
印度就豆的再生力强 , 第一次割青后 , 又继续萌发生长 , 我们在 9 月 9 日曾取样测定再
生植株根瘤的乙炔还原活性 , 结果仍达 2 . 26 微克分子 C : H ; /克鲜瘤 /小时 。 印度证豆作为果
园绿肥 , 一年可割青 2 ~ 3次 , 因此 , 其全年的固氮量远远超过 5 . 91 公斤 。 有人报道 , 每株
印度就豆的根瘤重量平均甚至可达 4克多〔了二, 这样 , 其所固定的氮量还要多。
印度觅豆不仅根瘤发达 , 固氮能力强 , 而且由于抗逆性强 , 适应性广 , 生长迅速 , 枝叶
茂盛 , 作为果园绿肥 , 不但可以降低夏季土温 , 调节果园水热状况 , 还可增强土壤渗透性 ,
减少地面蒸发和水土冲刷 , 同时还能改善土壤理化性质 , 提高土坡肥力。 根据福建省农科院
果树研究所报道的资料 r引 , 1 9 6 3年在厦门第一农场丘陵红壤的柑桔园中间作印度 肛 豆后 ,
土壤容重比种植前降低 0 . 05 克 /立方厘米 , 土壤孔隙度提高。 . 52 % , 全氮量提 高 0 . 0 0 5 4% 。
这些都说明印度就豆是新垦果园改良土壤的优良先锋作物 。
今 考 文 献
帷
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s t u d y o f n i t r o g e n f i 义 a t io n b了 w h i t e e l o v e r i立 : h e f i e l d . S y m b i o t i e N i t r o ` e n F i 、 a t io l i i P二a i七· E d .
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N u t m a n
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3 12 福 建 农 学 院 学 报 1 2卷
S T U D I E S O N T H E N I T R O G E N F I X A T I O N O F 厂 I G N A
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