本实验从吉林省长岭东北师范大学野外实验站采集到的紫花苜蓿,黄花苜蓿,野豌豆,无脉山藜豆,沙打旺,扁蓿豆,白花草木犀根瘤标本中分离提纯出七种根瘤菌株,通过回接证实它们的确是与原寄主共生的根瘤菌后,进行了一系列的生理生化特征实验,最后对它们的固氮能力进行了研究。主要结果如下: 1.虽然在豆科牧草各个不同的生理期它们的根瘤数量及活性略有不同,但总体上紫花苜蓿,黄花苜蓿,白花草木犀根瘤数量>野豌豆,无脉山藜豆根瘤数量>沙打旺,扁蓿豆根瘤数量。 2.通过刚果红培养基实验,牛肉膏蛋白胨培养基实验,3—酮基乳糖培养基实验,柠檬酸盐培养基实验,更加确定地将根瘤菌属与其他易于和根瘤菌属相混淆的土壤杆菌属区分开来。根据测定的豆科牧草根瘤菌生理生化特征,把黄花苜蓿根瘤菌,紫花苜蓿根瘤菌,草木犀根瘤菌,五脉山藜豆根瘤菌,野豌豆根瘤菌划分为根瘤菌属,沙打旺,扁蓿豆划分为慢生根瘤菌属。 3.分离自东北盐碱地豆科牧草的根瘤菌大部分具有很强的耐盐性,尤其是黄花苜蓿,野豌豆和沙打旺,在10%—15%的盐浓度时依然生长良好或能够生长。七种豆科牧草根瘤菌能适应较宽的pH值范围,尤其能抗碱,苜蓿,沙打旺具有极强的抗性,是改造环境,防风固沙的优良牧草品种。 4.七种豆科牧草的固氮酶活性普遍偏低,其中活性最高的是白花草木犀,7月中旬为16.40 umolC₂h₄/g·h。酶活性的整体变化趋势是5月中旬>7月中旬>9月中旬。影响根瘤固氮酶活性的原因很多,但东北盐碱地的干旱低温可能是主要原因,干旱土壤使豆科植物根毛发育受阻而使感染受到限制,同时缺水也严重限制根瘤的固氮作用。此外,由于每一种植物抗逆境的能力不一样,因而维持根瘤固氮活性的情况不一致,因此导致了根瘤固氮活力在每种植物之间存在差异。在自然条件下,植物的生活习性不同,其根瘤活力也不一致,但是生活习性相同的同一种植物其根瘤的固氮活力也有差异,随分布地点不同而异。因此,根瘤的固氮活性的大小与植物的生活习性关系较小,而环境条件对其影响较大。七种豆科牧草固氮能力均高于非豆科牧草羊草,证明它们对改良退化草地都作出了突出贡献,而七种豆科牧草中白花草木犀和黄花苜蓿固氮能力最强,紫花苜蓿和沙打旺次之,野豌豆、扁蓿豆、五脉山藜豆固定氮素的量最少。