豆科牧草

时间:2024-06-21 06:57:25编辑:流行君

豆科牧草的概述

豆科牧草不仅指草本植物,也包括饲用灌木和饲用木本植物。它们在天然草原中所占比例较小,不是草层的主要成分,但由于其具有特殊的利用价值而成为一类非常重要的牧草。1、富含蛋白质:豆科牧草及其籽实含有丰富的蛋白质,在开花初期粗蛋白含量13%以上,多数在20%左右,高的可达25%,因而被称为蛋白饲料;同时纤维含量少,富含钙,鲜草中含有较丰富的维生素。2、消化率高、质地优良、适口性好,家畜可达喜食或最喜食程度,属牧草之首。如阉牛在豆科草地上放牧日增重1.2kg,在禾本科草地上为0.9 kg。3、豆科植物属轴根型,耐旱性强,少有须根系。4、豆科牧草根部有根瘤,与根瘤菌联合固定空气中游离的氮,提高土壤肥力以改良土壤,有的是优秀的绿肥。如白三叶为主的草地根瘤菌固氮60—200 kgN/ha/year,大多为150 kgN/ha/year。5、防风固沙、保持水土,庭园绿化。如羊柴(种名:Hedysarum mongolicum,英文名:Mongolean sweetvetch),花棒(种名:Hedisarum scoparium,英文名:Stender branch sweetvetch),沙打旺(种名:Astragalus adsurgens,英文名:Erect milkvetch),白三叶 (种名:Trifolium repens,英文名:White cloer )。6、有的种子耐牧,如白三叶 (种名:Trifolium repens,英文名:White cloer ),鸡眼草(种名:Kummerovia striata,英文名:Common lespedeza)。 (一)株形1、直立型:这类豆科牧草从位于表土之下的根颈处产生分枝 ,这些分枝与主轴成锐角方向向上生长,分枝较多的株丛有的基部略膝曲,稍上即直立。如红三叶(英文名:Red clover ,种名:Trifolium pretense)。2、匍匐型:这类豆科牧草从表土中的根颈处长出匍匐于地面的匍匐枝,匍匐枝的节上生长不定根、枝叶,有时还长出花序。如白三叶 (种名:Trifolium repens,英文名:White clover )。3、缠绕型:这类豆科牧草茎较弱,其复叶的顶端叶片变成卷须而攀附于周围的高大植物或其它物体上,如野豌豆(种名:Vicia sativa,英文名:Common vetch)。4、攀缘:这类豆科牧草茎为藤本,攀附于周围的高大植物或其它物体上,长达数米乃至10多米,匍匐地下时在节上产生不定根,如野葛(种名:Pueraria lobata ,英文名:Kudzu bean )。5、无茎:这类豆科牧草无茎杆,其叶直接着生于由根颈生出的花梗上,如泡果紫云英(种名:Astragalus physodes)。(二)根豆科牧草的根为直根系,入土深,一般1.5—2.5米,有的可达10多米。如紫花苜蓿(种名:Medicago sativa,英文名:alfalfa)。(三)茎豆科牧草的茎大多为草质,少数木质,无明显的节;茎一般圆形,有的具棱或近似方形;光滑或有毛有刺;茎实心或中空。(四)叶叶常互生,少对生,羽状复叶或三出复叶,稀单叶。(五)花序及花花序腋生或顶生,常为总状或圆锥花序,少为头状或穗状花序;花主要为蝶形花,最上一片为旗瓣,两侧的两片称翼瓣,下面两片多少连合,称龙骨瓣。雄蕊10个合生或少部分分离,花药两室,多为纵裂;雌蕊1枚,资方上位,1室,有时为隔膜分做2室,花柱一个,胚珠1至多个。(六)果实大多为荚果,沿背腹开裂,也有各粒种子间开裂成段的。种子为胚乳,子夜厚,富含养料。种皮草质,坚韧,难于透水,形成硬实种子而不易发芽,但可维持生活力数十年乃至数百年。 (一)生长习性1、根的生长豆科牧草根系一般较禾本科牧草深,大约1—2米以下,浅根系的牧草如白三叶 (种名:Trifolium repens,英文名:White cloer )、杂三叶(T.hybridum)等,根系主要分布在40—50cm的土层中,个别可达1米左右。豆科牧草根系对土壤积水非常敏感,根系所分布的各个土层为积水所淹浸时,土层中空气的不足,且周围环境温度降低,其生长发育受到严重影响,甚至死亡。在干旱地区,根常生长较深。2、茎枝的生长豆科牧草无胚乳,养料贮藏在两片子叶中,萌发时靠子叶营异养生长。胚芽向上生长成幼茎和叶片,真叶长出后就行自养生长,植株不断长大,并从叶腋中生出生殖枝或营养枝。豆科牧草茎枝的生长上部快而下部慢,基部只增粗而很少增长。3、分枝豆科牧草的分枝发生在根颈附近,长出的嫩枝或茎又能分枝。根据分枝方式可分为:(1)丛生型:这类豆科牧草在每个植株的根颈上生出许多新茎,或直立或和主轴成锐角方向向上生长,形成丛密的茎杆,如紫花苜蓿(Medicago sativa)。(2)根茎型:这类豆科牧草能从土中的根颈上长出根茎,根茎上分生芽,长出嫩枝,这些嫩枝可再分枝。如长柄百脉根(Lotus pedunculatus,异名L.wiginosus)—Trefoil。(3)根蘖型:这类豆科牧草分枝发生在与地面平行生长的支根上。如黄花苜蓿(Medicago falcate —Yellow alfalfa)。(4)单生型:这类豆科牧草在主茎叶腋处生出分枝,根颈上产生枝条少,如草木樨属(Medilotus)。因此这类牧草刈割时留茬要高些,留几节长有老叶的主茎,使之产生新芽。(5)生长和再生性:大多数豆科牧草的生长和再生能力较禾本科牧草迅速,但新播种长出的幼苗较慢。 1、对水分的要求一般多年生豆科牧草的蒸腾系数较多年生禾草稍低,但比农作物高得多。一般豆科牧草对水分过多较为敏感,而禾本科牧草则对水分少较为敏感。2、对土壤空气的要求豆科牧草要求土壤通透性良好,有两个时期 土壤通气性特别敏感,第一个是春季,根颈萌芽产生分枝;第二个是夏末产生次年萌生的新芽。3、对营养物质的要求豆科牧草能借助根瘤菌固定空气中的游离的氮,所以对氮肥不如禾本科牧草那样敏感,而对P、K、Ca等元素则非常敏感。从土壤中吸收的P、K、Ca等元素的量也较禾本科牧草多,尤其对Ca的需要是禾本科的三倍。因此,大多数豆科牧草只有在非酸性富含Ca的土壤上才能很好的发育,只有白三叶 (Trifolium repens) 、羽扇豆属(Luinus)等个别牧草能耐一定的土壤酸度。4、对温度的要求豆科牧草与其它植物一样对大气温度和土壤温度十分敏感。

豆科牧草有哪些?

牧草种类一般分为禾本科和豆科两大类,豆科牧草一般主要有苜蓿,三叶草,红豆草等。其中紫花苜蓿和白三叶草是产量最高的豆科牧草种类。1.紫花苜蓿是一种被称作是“牧草之王”优质牧草种类,这种植物在中国的种植已有2000多年的悠久历史,也是全世界栽培最广的牧草,收割后的再生能力很强,所以这种牧草的产量很高。紫花苜蓿的株高可达一米,有着较为发达的根系,能够牢牢的抓住土壤,可以防止水土的流失。紫花苜蓿的草质算是牧草中不错的,颜色为浓绿色。富含有丰富的营养成分,可以提供给牲畜所需的营养,寿命可长达十年之久,产量极高,种植了2-5年的紫花苜蓿每亩鲜草的产量一般在2000-4000kg。2.白三叶草又叫做白车轴草,有着很强的适应能力,抗寒冷抗干旱的能力也是不错的,能够抵御一定的风寒和炎热气候。抗逆性极强,所以对土质的要求并不高,只要土壤的排水性好,气候温暖,供水量充足,就非常适合牧草的生长,种植良好的白三叶草,每年的产量可以达到3000kg左右。

禾本科牧草有哪些特点?

禾本科牧草是牧草的一个主要类群。它包括了野生和栽培两类,又分了一年生、二年生或多年生。不仅耐刈还耐牧,有些还是优良的水土保持、防风固沙和庭园绿化植物,在草原生态系统中具有重要作用。禾本科植物有冰草、雀麦、鸭茅、披碱草、狐茅、黑麦草、雀稗、梯牧草、早熟禾、狗尾草、针茅等等。主要的栽培种有鸭茅、无芒雀麦、苏丹草、黑麦草、梯牧草等。如果禾草按分蘖类型分得话可以分为根茎型、疏丛型、密丛型、匍匐茎型等;按株丛类型有上繁草与下繁草之分,这种根系通常为须根。植株大小差异较大,尚志几十厘米,下至几厘米的都有,最高的可达 4米以上,如芦苇。禾本科牧草分蘖力强,枝条分生殖枝、长营养枝和短营养枝这3种。既可以用种子繁殖,也可以进行无性繁殖。禾草干物质中都含粗蛋白质、粗脂肪、无氮浸出物、粗纤、粗灰分等等,是重要的碳水化合物即能量饲料。由于分布极广,也是天然草原的优势植物。大多为牲畜所喜食。在干燥和加压时很少破碎、脱叶,适于调制干草;含糖分较多,也宜于制作青贮。

豆科牧草和禾本科牧草的区别

您好,亲亲[微笑],禾本科牧草:禾本科牧草属于单子叶植物,是牧草中的一个类群,主要分为野生、栽培两大类。这种牧草一般根系都比较发达,植株长得很高,叶子较长,且生长茂盛。禾本科牧草的蛋白质含量比豆科牧草要低一些,但是它的纤维含量较高,营养也十分丰富,再加上这类牧草的适口性很好,牲畜都颇为喜欢食用。值得种植户种植的优质饲草。【摘要】豆科牧草和禾本科牧草的区别【提问】您好,亲亲[微笑],禾本科牧草:禾本科牧草属于单子叶植物,是牧草中的一个类群,主要分为野生、栽培两大类。这种牧草一般根系都比较发达,植株长得很高,叶子较长,且生长茂盛。禾本科牧草的蛋白质含量比豆科牧草要低一些,但是它的纤维含量较高,营养也十分丰富,再加上这类牧草的适口性很好,牲畜都颇为喜欢食用。值得种植户种植的优质饲草。【回答】豆科类牧草:豆科牧草比起禾本科牧草来说产量上稍微低一些,但营养价值比禾本科要高,蛋白质含量比较高,被称为“牧草之王”的紫花苜蓿就是其代表。豆科类的牧草应在盛花前期刈割。主要常见的豆科牧草有:沙打旺、紫花苜蓿、紫云英、箭舌豌豆、白三叶、红三叶等是比较优质的牧草品种。二、形态特征不同:禾本科牧草:禾本科属于单子叶植物,叶片柔软,比较平滑,长势非常快,分蘖力强,耐刈,耐牧,耐践踏,再生能力很强,产量也较高。禾本科牧草多适于放牧和多次刈割。【回答】【提问】您好,亲亲,清楚了嘛[比心]【回答】这个答案是什么?【提问】a 王栋【回答】您好,亲亲,清楚了嘛[比心]【回答】【提问】老师这个呢?【提问】这道题没学过哈【回答】【提问】

豆科牧草有哪些特点?

豆科牧草不仅指草本植物,也包括饲用灌木和饲用木本植物。它们在天然草原中所占比例较小,不是草层的主要成分,但由于其具有特殊的利用价值而成为一类非常重要的牧草。1、富含蛋白质:豆科牧草及其籽实含有丰富的蛋白质,在开花初期粗蛋白含量13%以上,多数在20%左右,高的可达25%,因而被称为蛋白饲料;同时纤维含量少,富含钙,鲜草中含有较丰富的维生素。2、消化率高、质地优良、适口性好,家畜可达喜食或最喜食程度,属牧草之首。如阉牛在豆科草地上放牧日增重1.2kg,在禾本科草地上为0.9kg。3、豆科植物属轴根型,耐旱性强,少有须根系。4、豆科牧草根部有根瘤,与根瘤菌联合固定空气中游离的氮,提高土壤肥力以改良土壤,有的是优秀的绿肥。如白三叶为主的草地根瘤菌固氮60-200 kgN/ha/year,大多为150kgN/ha/year。5、防风固沙、保持水土,庭园绿化。如花棒,沙打旺,白三叶 。

常见豆科植物有哪些 常见豆科植物介绍

1、豆科植物一般指豆科。豆科最常见的三个亚科,-是蝶形花亚科,代表植物:国槐(豆科,国槐属。羽状复叶)。二是云实亚科,代表植物:紫荆(落叶灌木有荚果,花紫色,先叶开放)。三是含羞草亚科,代表植物:含羞草与合欢(乔木)。

2、豆科(拉丁学名:Leguminosaesp。)为双子叶植物纲、蔷薇目支下的一个科,属于乔木、灌木、亚灌木或草本,直立或攀援,常有能固氮的根瘤植物。模式属为FabaP。Miller。约650属,18000种,广布于全世界。豆科在中国有172属,1485种,13亚种,153变种,16变型;各省区均有分布。豆科具有重要的经济意义,它是人类食品中淀粉、蛋白质、油和蔬菜的重要来源之一。


从植物学特征来看,豆科牧草和禾本科牧草各有哪些主要特点

豆科牧草 豆科牧草是双子叶植物,有荚果,小叶多数组成羽状或掌状复叶,其根部长有瘤状物,被称为根瘤菌。根瘤菌能固定空气中游离态的氮,供植物利用和肥地。豆科牧草的茎、叶中蛋白质含量较高,干物质中含粗蛋白质在18-25%左右,营养价值高、适口性好,是牲畜和鱼类的优良饲料,可替代部分精料,如紫花苜蓿 、白三叶和紫云英

禾本科牧草 禾本科牧草为单子叶植物,一般根系发达,植株较高,叶长且多,粗纤维含量较高,干物质中粗蛋白质含量为5%-15%。如黑麦 黑麦草、皖草二号、杂交苏丹草、皇竹草。


牧草的种类有哪些?


1、黑麦草黑麦草生长快、分蘖多、能耐牧,是优质的放牧用牧草,也是禾本科牧草中可消化物质产量最高的牧草之一。常以单播或与多种牧草作物如紫云英、白三叶、红三叶、苕子等混播。牛、羊、马尤喜欢其混播草地,不仅增膘长肉快,产奶多,还能节省精料。牛、马、羊一般在播后2个月即可轻牧一次,以后每隔1个月可放牧一次。2、墨西哥玉米草墨西哥优12茎叶味甜,脆嫩多汁,适口性极好,干草含粗蛋白19.3%,另含有多种畜禽所需的微量元素,牛、羊、猪、兔,鹅等均喜食,同时也是草食性鱼类的首选牧草;且消化转化率高,每亩鲜草可饲喂羊40只-60只、鹅500只,经济效益极为可观,是我国第一个亩产突破3万公斤、综合效益超过2万元的牧草品种。3、皇竹草皇竹草可用于西部实施退耕还草、保护生态、提倡舍饲,牧区急需产量高的优质牧草,既可保护生态。同时又可饲养牧畜创造一定经济效益,使皇竹草即可防止水土流失,农牧民安居乐业,经济持续发展。西北地区防风固沙,保护生态,即生态与经济,社会效益相兼顾。还可降低污染,改善人们的生活和工作环境。种植技术:一、对牧区的选择首先牧草的种植地区面积要广阔些,在对牧区的选择上就要选择宽阔平坦的地区,土壤要比较肥沃、深厚而且排水性较好的土质,能够支持牧草茂密生长和多季生长的营养需要。在选定牧区的位置后要对牧区的土地进行一次翻修,可以使土质更加疏松,也可以将土壤中的营养分布更加均衡。二、对牧草的选择牧草的种类非常的众多,选择最主要的条件是要草质要好、产量高、可以多季收割、生命力强、对牲畜营养价值高并提高牲畜的肉质等。大部分是以种植豆科类的作物为主,还有很多作物可以选择比如黑麦草、墨西哥玉米草、皇竹草牧草、甜象草牧草、紫花苜蓿等众多品种。但是广大牧农朋友也要根据自身农场所在的地区的气候和土壤等条件进行选择牧草。三、牧草的养护广大牧农们在选择了牧区和牧草后,要根据牧区的大小选择牧草的量数。将牧草种在土壤里以后要进行养护。因为牧草的生长需要多季供给牲畜,所以要在平时对牧草的养护时要增加对牧草的施肥,提高牧草的生长速度。另外在夏季天气比较炎热,水分蒸发旺盛要增加对牧草的浇水。另外还要对牧草的病虫害进行预防和治疗。最后,当牧草成熟时要及时放牧或者收割,以便牧草新一季的生长,也可以保证牧草的鲜嫩和营养充足。

畜牧草有哪几种?


1、欧洲菊苣它是一种多年生的牧草,而且它的粗蛋白含量大概在20%左右,含有含钙量和含磷的物质,氨基酸的含量也是非常丰富的,如果在养鸭鸡鹅这种情况下是可以绞碎进行喂养的,营养价值特别的高,而且它的产量也是不低的。2、多年生黑麦草黑麦草是一种多年生畜牧草,而且就算在严寒的冬季,在第2年开春的时候也是很早就发芽的,所以对于动物的供应是有着非常不错的好处,并且他还可以和其他的木材混合播种,这也是它的一种特别大的优点,并且这种牧草的发展前景是非常好的,而且在南方地区很多人都会选择这种牧草进行种植。3、皇竹草黄竹草的生命力是非常顽强的,而且它的产量是非常可观的,也是一种多年生的牧草,一年基本上能够达到4次以上的收获,而且它的适应性特别广,并且在温热的环境下能够生长的速度特别的快,所以如果在种植黄竹草的时候,也可以根据当地的气候来选择种植的时间。4、紫花苜蓿紫花苜蓿属于多年生的草本植物,而且一次播种可以分为多次进行首歌,并且它的产量特别高,在养殖业很多人都会选择这种牧草,因为它的含有蛋白质量是非常丰富的,并且氨基酸的含量也特别的高,适合多种动物的生长,对于动物的生长也会有着非常大的帮助,会保持肉质鲜美。5、绿洲一号属多年生禾本科植物,根系发达,可向周边延伸达9.3米,入土最深与根须厚度可达1.5米,不仅可以避免大面积水土流失,而且能大量吸收保持地表水,使地表水保持率达到97%以上,土壤侵蚀量减轻78%以上。

大豆的根瘤固氮作用需要哪几个条件?

根瘤固氮作用需要一定的条件,其中许多条件是由大豆植株提供的,这些条件是:(1)大豆根瘤菌固氮需要大豆植株提供形成固氮酶所需的Mo和Fe。(2)根瘤固氮需要由大豆植株提供碳水化合物及其代谢产物作为氨的受体。据研究,固氮1h后15N大多数分布在谷氨酸中,其次是丝氨酸、苏氨酸或天冬酰胺和氨中。(3)根瘤菌固氮需要光合产物及能量。用14C所做的试验证明,当光合产物的14C向根瘤菌输送的数量减少时,大豆根瘤的固氮能力减弱。光合产物有助于分子态氮的还原,同时也为固氮作用提供能量。据测定,每产生1mol的NH3大约需要15mol的ATP,而ATP则是在光合磷酸化和氧化磷酸化的过程中形成的。根瘤菌每固定1g氮需要氧化15~20g碳水化合物。(4)根瘤固氮需要豆血红蛋白起氧的调节作用,这就要求大豆植株提供形成豆血红蛋白所需要的Fe。根瘤固氮过程中只需要供应少量的氧,而固氮酶是完全嫌气的。豆血红蛋白可使低浓度的氧向类菌体中扩散,从而促进氧化磷酸化作用生成ATP,为固氮作用提供能量。(5)根瘤固氮作用需要由大豆植株提供充足的磷和钾。充足的磷有助于ATP的合成。足够的钾能促进大豆叶片中的光合产物向根瘤中输送。(6)根瘤固氮要求大豆植株的氮营养水平不宜过高,因为氮营养水平过高势必消耗较多的碳水化合物,于是运入根瘤中的碳水化合物就会减少,从而使根瘤的数量减少,体积变小,固氮能力减弱。有的资料甚至认为,大豆植株的氮营养过高会抑制大豆根瘤菌固氮酶的活性,减少大豆主根上的有效根瘤菌数,因而固氮能力明显下降。由此可见,大豆与根瘤菌结成微妙的共生相互关系,它们之间的代谢过程也是紧密相连的。大豆的施肥措施中有许多是为了调节大豆植株的代谢过程,使之促进根瘤菌的固氮作用,反过来再进一步改善大豆的氮营养条件,最终增加大豆的产量,改进大豆的品质。所以,根瘤菌的固氮作用与大豆的营养状况密切相关,是相辅相成的。除大豆植株的内部因素之外,大豆生长的土壤条件对根瘤菌的固氮作用也有影响。大豆生长的环境酸度范围是pH3.9~9.6,结瘤的环境酸度范围只限于pH4.6~8.0,最适pH5.7~7.1,近于中性的环境最适合大豆结瘤。pH对大豆结瘤的影响

根瘤菌为什么只有在豆科植物中,能发挥固氮作用?

生物固氮是固氮微生物特有的一种生理功能,这种功能是在固氮酶的催化作用下进行的。固氮酶是一种能够将分子氮还原成氨的酶。固氮酶是由两种蛋白质组成的:一种含有铁,叫做铁蛋白,另一种含有铁和钼,叫做钼铁蛋白。只有铁蛋白和钼铁蛋白同时存在,固氮酶才具有固氮的作用。生物固氮过程可以用下面的反应式概括表示。

N2 + 6H+ + nMg-ATP +6e-2NH3+nMg-ADP+nPi

分析上面的反应式可以看出,分子氮的还原过程是在固氮酶的催化作用下进行的。有三点需要说明:第一,ATP一定要与镁(Mg)结合,形成Mg-ATP复合物后才能起作用;第二,固氮酶具有底物多样性的特点,除了能够催化N2还原成NH3以外,还能催化乙炔还原成乙烯(固氮酶催化乙炔还原成乙烯的化学反应,常被科学家用来测定固氮酶的活性)等;第三,生物固氮过程中实际上还需要黄素氧还蛋白或铁氧还蛋白参与,这两种物质作为电子载体能够起到传递电子的作用。

铁蛋白与Mg-ATP结合以后,被黄素氧还蛋白或铁氧还蛋白还原,并与钼铁蛋白暂时结合以传递电子。铁蛋白每传递一个e-给钼铁蛋白, 同时伴随有两个Mg-ATP的水解。在这一催化反应中,铁蛋白反复氧化和还原,只有这样,e-和H+才能依次通过铁蛋白和钼铁蛋白,最终传递给N2和乙炔,使它们分别还原成NH3和乙烯。
固氮微生物的类型 固氮生物都属于个体微小的原核生物,所以,固氮生物又叫做固氮微生物。根据固氮微生物的固氮特点以及与植物的关系,可以将它们分为自生固氮微生物、共生固氮微生物和联合固氮微生物三类。

自生固氮微生物在土壤或培养基中生活时,可以自行固定空气中的分子态氮,对植物没有依存关系。常见的自生固氮微生物包括以圆褐固氮菌为代表的好氧性自生固氮菌、以梭菌为代表的厌氧性自生固氮菌,以及以鱼腥藻、念珠藻和颤藻为代表的具有异形胞的固氮蓝藻(异形胞内含有固氮酶,可以进行生物固氮)。

共生固氮微生物只有和植物互利共生时,才能固定空气中的分子态氮。共生固氮微生物可以分为两类:一类是与豆科植物互利共生的根瘤菌,以及与桤木属、杨梅属和沙棘属等非豆科植物共生的弗兰克氏放线菌;另一类是与红萍(又叫做满江红)等水生蕨类植物或罗汉松等裸子植物共生的蓝藻。由蓝藻和某些真菌形成的地衣也属于这一类。

有些固氮微生物如固氮螺菌、雀稗固氮菌等,能够生活在玉米、雀稗、水稻和甘蔗等植物根内的皮层细胞之间。这些固氮微生物和共生的植物之间具有一定的专一性,但是不形成根瘤那样的特殊结构。这些微生物还能够自行固氮,它们的固氮特点介于自生固氮和共生固氮之间,这种固氮形式叫做联合固氮。

豆科植物的根瘤 根瘤菌属中有十几种根瘤菌,这些根瘤菌与豆科植物具有特殊的互利共生关系,也就是一种根瘤菌只能在一种或若干种豆科植物的根上形成根瘤。根据每种根瘤菌只能在特定的一种或若干种豆科植物上结瘤的现象,人们把根瘤菌及其豆科寄主分成不同的族,这些族也叫做互接种族。一种豆科植物的根瘤菌只能使同一个互接种族内的其他豆科植物结瘤。形成互接种族的原因是,豆科植物的根毛能够分泌一类特殊的蛋白质,根瘤菌细胞的表面存在着多糖物质,只有同族豆科植物根毛分泌的蛋白质与同族根瘤菌细胞表面的多糖物质才能产生特异性结合。

常见的互接种族及所含的豆科植物有:

苜蓿族:包括苜蓿属和草木犀属植物;

三叶草族:只有三叶草属一个属;

豌豆族:包括豌豆属、蚕豆属、山黧豆属、兵豆属和鹰嘴豆属植物;

四季豆族:包括四季豆属中四季豆等植物;

大豆族:只有大豆属一个属;

豇豆族:包括豇豆、花生、绿豆、赤豆等植物;

紫云英族:只有黄芪属一个属(包括紫云英、沙打旺等)。


当豆科植物的根系在土壤中生长时,会刺激同一互接种族的根瘤菌在根系附近大量繁殖。豆科植物对根瘤菌的这种影响,在土壤中可以达到2~3 cm的距离。这样,根系附近的、与该种豆科植物同族的根瘤菌就会不断地繁殖并聚集到根毛的顶端。聚集在根毛顶端的根瘤菌分泌一种纤维素酶,将根毛顶端的细胞壁溶解掉。随后,根瘤菌从根毛顶端侵入到根的内部,并形成感染丝(感染丝是指根瘤菌排列成行,外面包有一层黏液状的物质)。根瘤菌就这样不断地进入根内,并且大量繁殖。在根瘤菌侵入的刺激下,根细胞分泌一种纤维素,将感染丝包围起来,形成一条分支或不分支的纤维素鞘,这样的结构叫做侵入线(图2-4)。侵入线不断地向内延伸,一直到达根的内皮层。根的内皮层处的薄壁细胞受到根瘤菌分泌物的刺激,不断进行细胞分裂,从而使该处的组织膨大,最终形成根瘤。

氮循环简介 氮素在自然界中有多种存在形式,其中,数量最多的是大气中的氮气,总量约3.9×1015 t。除了少数原核生物以外,其他所有的生物都不能直接利用氮气。目前,陆地上生物体内储存的有机氮的总量达1.1×1010~1.4×1010 t。这部分氮素的数量尽管不算多,但是能够迅速地再循环,从而可以反复地供植物吸收利用。存在于土壤中的有机氮总量约为3.0×1011 t,这部分氮素可以逐年分解成无机态氮供植物吸收利用。海洋中的有机氮约为5.0×1011 t,这部分氮素可以被海洋生物循环利用。

构成氮循环的主要环节是:生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。

植物吸收土壤中的铵盐和硝酸盐,进而将这些无机氮同化成植物体内的蛋白质等有机氮。动物直接或间接以植物为食物,将植物体内的有机氮同化成动物体内的有机氮。这一过程叫做生物体内有机氮的合成。动植物的遗体、排出物和残落物中的有机氮被微生物分解后形成氨,这一过程叫做氨化作用。在有氧的条件下,土壤中的氨或铵盐在硝化细菌的作用下最终氧化成硝酸盐,这一过程叫做硝化作用。氨化作用和硝化作用产生的无机氮,都能被植物吸收利用。在氧气不足的条件下,土壤中的硝酸盐被反硝化细菌等多种微生物还原成亚硝酸盐,并且进一步还原成分子态氮,分子态氮则返回到大气中,这一过程叫做反硝化作用。

大气中的分子态氮被还原成氨,这一过程叫做固氮作用。没有固氮作用,大气中的分子态氮就不能被植物吸收利用。地球上固氮作用的途径有三种:生物固氮、工业固氮(用高温、高压和化学催化的方法,将氮转化成氨)和高能固氮(如闪电等高空瞬间放电所产生的高能,可以使空气中的氮与水中的氢结合,形成氨和硝酸,氨和硝酸则由雨水带到地面)。据科学家估算,每年生物固氮的总量占地球上固氮总量的90%左右,可见,生物固氮在地球的氮循环中具有十分重要的作用。

根瘤菌菌剂的自制和使用 根瘤菌菌剂可以购买,也可以自制。下面介绍两种简易的自制方法。

①干根瘤法。豆科作物处于开花期时,根瘤菌的繁殖和固氮能力最旺盛。这时,选择生长健壮的植株,小心地连根挖起(尽量不要损伤根瘤)。挑选根瘤呈粉红色的、个大、数多的植株,剪去枝叶和细根后,挂在通风背阴处备用。也可以在收获豆科作物时进行选留,只是拌种时的用量应比盛花期留取的要多一些。第二年播种前,将根瘤取下,放在罐内捣碎,加上无菌水或冷开水搅拌均匀后,就可以拌种了。一般每公顷的豆种用75~150株的根瘤即可。

②鲜根瘤法。预先在苗圃中种植同种豆科作物。大田播种时,从苗圃内生长健壮的豆科植株上选取个大和呈粉红色的新鲜根瘤,放在罐内捣碎,加上无菌水或冷开水搅拌均匀后就可以拌种了。这种方法只需要少量新鲜根瘤(每公顷的豆种可用75~150个根瘤)。

使用根瘤菌菌剂时应注意以下几点。第一,根瘤菌对不同种甚至不同品种的豆科作物都有选择性。所以,所用的根瘤菌菌剂一定要和豆科作物属于同一互接种族,否则就没有增产效果。第二,太阳光中的紫外线对根瘤菌具有较强的杀伤力,所以,干鲜根瘤、自制或购买的根瘤菌菌剂以及拌好的豆种,一定要放在阴凉处,避免阳光直射。第三,拌种要均匀,不要擦伤种皮。第四,拌种时,不能同时拌入农药。第五,拌种时,每公顷的豆种如果加入75~150 g钼酸铵,会有更好的增产效果。多年种植某种豆科作物的农田,如果继续种植这种豆科作物,也应接种根瘤菌。这是因为土壤中原有根瘤菌的结瘤能力和固氮能力往往下降,即使能够结瘤,固氮能力也不高。

需要指出的是,根瘤菌的固氮能力,不仅取决于根瘤菌菌种的质量(人工培育的根瘤菌的固氮能力,一般比野生的根瘤菌的固氮能力高几倍),而且取决于土壤条件和栽培措施。因此,人们不仅要进行根瘤菌拌种,而且要加强农田管理并适时适量地施用磷、钾肥料和微量元素肥料(如硼肥、钼肥、铁肥等),只有这样才能更好地发挥根瘤菌的固氮能力。

自生固氮菌菌剂的使用 我国推广使用的自生固氮菌菌剂,主要由圆褐固氮菌和棕色固氮菌制成。这些自生固氮菌菌剂,对于小麦、水稻、棉花和玉米等农作物都有一定的增产效果。施用方式主要有基施(和农家肥拌匀后,以基肥的形式施用)、追施(和潮湿的肥土混合均匀,堆放三五天并拌入一些稀粪水后,浇在农作物的根部并覆盖土壤)和拌种(注意要在阴凉处拌种,拌种时不能拌入农药,并且在阴凉处晾干后再播种)。

多年的生产实践表明,农田中使用自生固氮菌菌剂的增产效果不很稳定。为此,目前科学家对于自生固氮菌的增产作用还有争论,有的认为是自生固氮菌的固氮作用起到了增产作用,有的则认为主要是自生固氮菌分泌的生长素起到了增产作用。可以肯定的是,单纯施用自生固氮菌菌剂不能满足农作物对氮素营养的全部需要,自生固氮菌菌剂的施用只能是提供农作物氮素营养和促进农作物生长的一种补充措施。 百度的,这个挺全的...


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