黄淮海区域花生根瘤菌的种群分布及其土壤生态适应性研究

花生是我国重要的食、油两用作物，充分发挥根瘤菌与花生的共生固氮作用，能减少化学氮肥使用，减轻环境污染，节省农民开支，促进农业生态可持续发展。根瘤菌种群分布与土壤生态适应性关系决定着根瘤菌固氮效果的发挥，国内外尚缺乏对该问题的系统研究的报道。在前期对河北、北京、山东和河南花生根瘤菌的分类研究的基础上，选择了我国花生"黄淮海花生产业带"的安徽、江苏和天津作为研究对象，系统的收集花生根瘤菌资源，采用国际通用的标准和多相分类的方法，确定它们的分类地位和种群分布特征，进而深入研究根瘤菌种群对土壤生态因子的适应性能力。以挖掘高效花生根瘤菌种质资源，明确花生根瘤菌种群分布与土壤生态因子的适应性关系，为利用花生根瘤菌提高花生生产力提供理论依据。

花生是我国第二大豆科油料作物，黄淮海花生种植面积和产量据全国二分之一强，系统的研究黄淮海的花生根瘤菌种群分布及其土壤适应性，不仅填补了我国该项研究的空白，也为筛选优良的花生根瘤菌剂提供种质资源和理论依据，科学应用菌剂有助于提高花生的品质和产量，减少氮肥使用和温室气体排放，是减少环境污染的有效措施。.本项目确定了黄淮海区域花生根瘤菌种群分布和生物地理学特性。从6个省（24个县市、30个小生态区）分离花生根瘤菌319株，多相分类研究确定了花生根瘤菌都属于慢生根瘤菌，分属于11个慢生根瘤菌种群，分别是Bradyrhizobium yuangmingense，Bradyrhizobium liaoningense，Bradyrhizobium arachidis, Bradyrhizobium diazoefficense, Bradyrhizobium lablabi, Bradyrhizobium otawaense, Bradyrhizobium daqingense, Bradyrhizobium manausense, Bradyrhizobium elkanii和2个潜在新种群。河南、安徽和江苏省的优势种群是B. yuangmingense，占73%，山东、河北和北京等地的优势种群是B. liaoningense，占63-80%，说明花生根瘤菌具有显著的生物地理学特征。鉴定并发表4个花生根瘤菌新种群，丰富了慢生根瘤菌属和花生根瘤菌种植资源。本项目还发现黄淮海土壤因子和根瘤菌种群分布关系密切，pH和有效钾含量的影响最大，进一步支持花生根瘤菌种群的生物地理学特征。该区域大豆根瘤菌主要菌群是快生菌，而花生根瘤菌全部是慢生菌，且多数花生根瘤菌与大豆不结瘤，说明同区域的花生和大豆根瘤菌种群完全不同。.温室盆栽条件下研究在灭菌和不灭菌河南土壤中，种植河南花生品种，接种来自全国三个生态区的20株代表菌进行匹配试验（60天），统计学分析表明不同接种处理的花生在根瘤数、瘤重、地上部和地下部干重等指标均无显著差异，表明土壤微生物、土壤因子和花生品种不影响花生根瘤菌的共生固氮，推测这与花生根瘤菌是裂缝侵染有关，这种广适应性可能也是造成其种群异常丰富的原因，而田间采集的花生根瘤菌种群生物地理学特征或许由土著或外来慢生根瘤菌长期适应当地气候而在数量上占据优势而造成的。