花生根瘤菌固氮生物学特性与高效施氮技术研究课题
发布时间：2012-01-12
12月30日，由青岛农业大学与山东省花生研究所、四川农业大学、武汉工业学院共同完成的“花生根瘤菌固氮生物学特性与高效施氮技术研究”课题，顺利通过了省教育厅组织的专家鉴定。中国农业大学段留生教授任鉴定委员会主任委员，专家鉴定认为，课题研究成果在花生根瘤菌固氮供氮特性、氮素高效利用等理论研究和高效施氮技术方面有突出创新和特色，总体居同类研究的国际领先水平。该课题研究确定了花生根瘤菌属于慢生大豆根瘤菌的一个生物型，明确了花生根瘤菌的不同类群在不同豆科植物上的共生特点和固氮能力，建立了黑色素标记、AFLP检测和直接提取类菌体DNA三种分子标记研究根瘤菌竞争性的新技术，筛选出6株优良花生根瘤菌菌株并在生产上应用。
明确了碱性土壤条件下，花生与玉米、小麦等间套作有利于提高根瘤菌固氮能力，探明了施氮量对根瘤菌剂的效果及有机肥、铁钼等微肥对根瘤形成和固氮能力的影响，创制出可显著提高根瘤菌固氮能力的“复合根瘤菌+铁钼等微肥”的复合配方。阐明了施氮量对花生群体叶面积消长、光合与呼吸和植株衰老的作用规律，明确了根瘤菌固氮活力与植株发育和氮代谢的关系，施氮量、不同形态氮肥与植株氮素积累、碳氮代谢及相关酶活性关系及其生理机制，从形态学、生理学和酶学等方面阐明了花生高效施氮的生理基础。
课题组还系统研究了花生不同生育时期、不同器官对土壤氮、肥料氮和根瘤固氮三种氮源的利用特点及不同形态氮肥氮素利用差异，探明了施氮量、不同形态氮肥对花生三种氮源利用及肥料利用率、土壤残留率和损失率的影响，明确了施氮量及产量与土壤校正系数、根瘤供氮率及肥料利用率的关系，推导出确定适宜施氮量的相关参数，为制定花生高效施氮技术奠定了基础。明确了不同基因型花生对土壤、肥料、根瘤菌三种氮源的利用差异，在高效品种筛选、缓释肥施用、化学调控等关键技术研究的基础上，集成创建了花生高产高效施氮技术体系，制定了技术规程，研制了“花生高效施氮计算机专家决策系统”。课题研究从理论到实践形成了一套完整的花生高效施氮理论与技术体系。2007-2011年，该成果在山东、河南、河北、四川、辽宁、北京等省市累计推广3134万亩，节氮达20~35%，增效36.9亿元，经济效益、社会效益和生态效益显著。
