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固氮蓝藻是热带亚热带地区重要的微生物资源,其具有固氮作用,可以作为微生物绿色肥源替代化学氮肥。本研究从华南地区分离纯化稻田固氮蓝藻,筛选出两株优良藻株。评估了这两株藻的生理生化特征,基本明确了其促生机理。通过微区控制实验研究了两株藻替代化学氮肥后,对土壤肥力、水稻生长及产量的影响。最后通过大田小区实验进一步验证,并对其经济效益进行了评估。主要研究结果如下:从广州、中山、海口等地稻田中纯化出24株具异形胞的丝状固氮蓝藻。通过固氮蓝藻和水稻幼苗共培养实验,发现藻株B、C、E、S和Z在水稻幼苗根部黏附效果较好;藻株Z对水稻幼苗的根长促进作用最显著,是含1/4N的BG11培养基的对照处理的2.53倍;但与对照比较,所有藻株处理对水稻幼苗的苗高均无显著影响;藻株A处理与藻株C、O、T、1/4霍格兰处理之间的水稻幼苗干重无显著差异,但显著高于另外几株藻处理;藻株C的叶绿素a含量、特异生长速率最高,藻株C和Z的生物量显著高于B和E,综合以上指标确定藻株C和Z为优良藻株。经16SrDNA序列分析和特异基因rbcLX同源性分析,藻株C鉴定为Nostoc piscinale（池生念珠藻）;藻株Z鉴定为Anabaena variabilis（多变鱼腥藻）。藻株C和Z的ARA值（乙炔还原酶活性）分别为7.71和14.15 nmol·h-1·μg-1Chla。UPLC-MS-MS测定表明,藻株Z和C中均能产生赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、生长素等植物激素,且其中IBA在两株藻中含量均为最高,在藻株C和Z细胞中含量分别为:5146.78和3468.60 ng/g干藻,两株藻胞外液中含量分别为105.03和143.11 ng/L;藻C细胞中的TZR和SA含量分别为3791.72和4675.45 ng/g干藻,均高于已有报道。用30 L大平底盆培养,藻株C和Z以湿重计的生物量产率分别为1.455和0.892 g/L/d。微区控制实验:第一季中施加混合固氮蓝藻替代化学氮肥,与常规施肥对照CK相比,对土壤的理化性质、水稻各器官的碳、氮含量、水稻生长性状及产量等基本无显著影响;第二季中4种加藻处理（藻C、1/2N+C、藻Z、1/2N+Z）的理论产量均与常规施肥对照相比无显著差异,但1/2N+C和1/2N+Z处理的理论产量显著高于藻Z处理。南朗大田小区实验:施用混合固氮蓝藻替代全部或一半氮肥,对土壤个别理化性质指标有影响,但对水稻生长性状和理论产量没有显著影响;三乡大田小区实验:施用藻Z替代一半或全部氮肥,除土壤有效磷含量显著低于CK,无其他负面影响,而1/2N+Z处理的实收产量较CK提高了13.63%;新会大田小区实验:藻C处理的水稻地上部生物量显著高于CK,较CK增加37%,藻C处理和藻Z处理的实收产量分别较CK增加17%和22%,这可能与藻产生植物激素使水稻抗倒伏和抗白叶枯病有关。综上,在晚稻施加新鲜固氮蓝藻替代一半的追施化学氮肥可以在增产的同时,不会降低土壤肥力,同时,还具有一定的抗倒伏和抗病害能力。从前两季大田小区实验结果来看,使用固氮蓝藻替代一半的追施化学氮肥所得相对CK的增益比替代全部氮肥的处理要高,其中南朗大田小区实验收益分别增加了26.36%和8.42%;三乡大田小区收益分别增加了15.54%和9.26%。在新会大田小区实验中,藻Z和藻C处理收益分别增加了23.34%和28.05%。这表明在晚稻放养优良固氮蓝藻替代一半的追施化学氮肥可以产生良好的经济效益。