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2017年34卷11期

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前植物生产层
青藏高原高寒草原区工程迹地面积对其恢复过程中土壤水分和养分含量变化的影响
刘彤, 毛亮, 庞晓攀, 金少红, 张静, 郭正刚
2017, 11(11): 2175-2182. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2016-0602
[摘要](869) [HTML全文] (73) [PDF 582KB](424)
摘要:
工程迹地面积严重影响着青藏高原受损天然草原的恢复程度。本研究测定了历经18年恢复期的不同面积的工程迹地(55、156、254、583 m2)的土壤水分、有机质和养分含量,以工程迹地附近的青藏苔草(Carex moorcroftii)+紫花针茅(Stipa purpurea)天然草原作为对照,揭示工程迹地面积对土壤持水力、养分潜力和养分供给能力恢复程度的影响。结果表明,工程迹地面积小于254 m2时,0-20 cm土层土壤含水量与天然草原土壤差异不显著(P>0.05),但当其增至583 m2时,土壤含水量却显著低于天然草原(P<0.05);工程迹地面积小于254 m2时,0-10 cm土层有机质含量显著高于天然草原,10-20 cm土层有机质含量却显著低于天然草原,但它们均显著高于工程迹地面积为583 m2时的土壤有机质含量(P<0.05);工程迹地为55 m2时,其土壤全氮含量和天然草原差异不显著(P>0.05),但当迹地面积大于156 m2时,土壤全氮、铵态氮和硝态氮含量均显著低于天然草原(P<0.05),且随工程迹地面积增加,降低幅度逐渐增加;0-10 cm土层全磷含量随工程迹地面积增加先增加后降低(P<0.05),在156和254 m2时较高;土壤速效磷含量却先降低后增加,在156和254 m2时较低。土壤全钾和速效钾含量随工程迹地面积增加先升高后降低,均以254 m2时最大,当工程迹地面积大于254 m2时,土壤全钾和速效钾含量低于天然草原,当其小于254 m2时土壤全钾和速效钾含量高于天然草原。土壤含水量、养分潜质和养分含量对工程迹地面积响应的结果表明,工程迹地面积小于254 m2时土壤持水量、养分潜力和养分供给力基本得到恢复。
武功山草甸不同海拔对土壤和植物凋落物磷含量的影响
刘倩, 郑翔, 邓邦良, 郑利亚, 黄立君, 王书丽, 张令, 郭晓敏
2017, 11(11): 2183-2190. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2017-0281
[摘要](1012) [HTML全文] (129) [PDF 700KB](180)
摘要:
以江西省武功山海拔1 600~1 900 m的山地草甸为对象,对不同海拔下,凋落物全磷、土壤全磷、土壤有效磷的空间分布特征以及相互之间的相关性进行分析。结果表明,不同海拔梯度下凋落物全磷、土壤全磷、土壤有效磷分别是0.50~3.53、0.28~1.29、0.19~17.47 mg·kg-1。土壤全磷的含量随着海拔的逐渐增加,呈现出“U”型的分布规律,在海拔1 700~1 800 m处含量较低。不同物种之间的全磷含量具有明显差异,芒(Miscanthus sinensis)、中华苔草(Carex chinensis)、毛秆野古草(Arundinella hirta)和武功山飘拂草(Fimbristylis wukungshanensis)含量分别是4.21、1.34、1.03、1.28 g·kg-1,芒的全磷含量显著高于中华苔草、毛秆野古草和武功山飘拂草(P<0.05)。相关性分析表明,海拔梯度与土壤全磷之间存在极显著相关性(P<0.01),凋落物全磷与土壤有效磷显著正相关,凋落物全磷随着土壤有效磷的增加而增加;凋落物全磷与土壤全磷相关性不显著(P>0.05)。说明土壤供磷能力的指标通过土壤有效磷反映,其含量高低主要由凋落物全磷之间的转化方向及分布状况决定,一般认为,凋落物全磷与土壤有效磷的相关性越显著,凋落物全磷的相对有效性就越高。本研究结果有助于进一步了解武功山山地草甸不同海拔梯度对土壤与凋落物磷含量的影响,同时也为山地草甸的植被恢复及可持续经营提供理论依据。
黄土高原不同粮草种植模式土壤碳氮及土壤酶活性
谢泽宇, 罗珠珠, 李玲玲, 蔡立群, 张仁陟, 牛伊宁, 赵靖静
2017, 11(11): 2191-2199. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2016-0572
[摘要](906) [HTML全文] (77) [PDF 560KB](213)
摘要:
通过在陇中黄土高原半干旱区对苜蓿(Medicago sativa)-作物轮作地进行长期定位试验,探讨不同种植模式对土壤碳氮形态及其相关酶活性的影响。6种种植模式分别为苜蓿-苜蓿、苜蓿-休闲、苜蓿-小麦(Triticum aestivum)、苜蓿-玉米(Zea mays)、苜蓿-马铃薯(Solanum tuberosum)和苜蓿-谷子(Setaria italica)。结果表明,苜蓿-作物种植模式不利于土壤总有机碳的积累,而苜蓿翻耕后保持休闲则可维持较高的有机碳含量;与苜蓿连作相比,苜蓿-作物种植模式的土壤有机碳降低了1.60%~23.11%,全氮含量增加了3.81%~21.83%。不同作物对土壤养分吸收利用状况不同,进而引起土壤酶发生变化。与苜蓿连作相比,苜蓿粮食作物种植模式在降低土壤过氧化氢酶和蛋白酶活性的同时,提高了土壤硝酸还原酶活性;其中土壤过氧化氢酶活性和蛋白酶活性分别降低了5.20%~12.30%和15.03%~43.43%,硝酸还原酶活性提高了1.26%~28.79%。苜蓿连作和苜蓿-粮食作物种植模式间的土壤脲酶活性无显著差异(P>0.05),但均高于苜蓿-休闲处理。相关性分析结果表明,土壤脲酶活性与土壤有机碳、全氮含量呈显著正相关(P<0.05),可作为衡量土壤肥力的指标。
贺兰山西坡草地土壤碳特征及潜在退化损失分析
张宝林, 江世高, 张春萍, 李旭东, 特木其勒图, 庄光辉, 赵建, 牛得草
2017, 11(11): 2200-2210. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2017-0530
[摘要](861) [HTML全文] (77) [PDF 634KB](179)
摘要:
本研究分析了干旱区贺兰山西坡山前草地土壤碳的分布特征及其与气候、植被和土壤因子的关系,并探讨了潜在退化状态下土壤碳的变化特点。结果表明,随着海拔的增加,土壤有机碳含量和密度逐渐增加,表现为山地草原>荒漠草原>草原化荒漠;而土壤无机碳、全碳含量和密度随海拔增加先逐渐增加随后有所降低。偏相关及逐步回归分析表明,土壤有机碳含量与全氮显著相关,而影响土壤无机碳含量的因素因土层不同而有所差异,土壤无机碳与土壤容重显著相关,且受年降水量和年均温因子的共同影响。土壤碳密度受土壤碳含量的影响大于土壤容重。另外,当各高海拔草地群落潜在退化为低海拔草地群落时,土壤有机碳含量及密度变化较大,呈减少趋势,无机碳和全碳表现不一致,但当草地类型发生改变时,两指标减少幅度较大。上述结果表明,草地退化对土壤有机碳和无机碳影响显著,且土壤无机碳受土壤母质的影响也强烈。
沧州盐碱地紫花苜蓿根际促生细菌的筛选
吴星月, 姚红丽, 王北南, 鲍雪银, 刘朋飞, 刘忠宽, 曹卫东, 刘晓云
2017, 11(11): 2211-2217. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2017-0005
[摘要](772) [HTML全文] (40) [PDF 533KB](182)
摘要:
本研究以河北省沧州黄骅市紫花苜蓿(Medicago sativa)为研究对象,对采自黄骅地区常郭乡赵子札村、羊二庄镇张八寨村及旧城镇云庄村等10个地点的紫花苜蓿根际土壤进行细菌分离纯化和培养,获得134株根际细菌。进而将其接种到紫花苜蓿植物种苗,培养60 d后,比较分析了接种不同根际促生菌对植物生长的促生影响,选择了30株促生细菌优良菌株,并且对30株细菌菌株进行了溶磷能力和分泌生长素能力的测定。结果表明,菌株EF2对植物干重增重影响最为显著(P<0.05),其溶解有机磷和无机磷能力也最强;菌株LF13分泌生长素的能力最强,其对株高的影响较为明显。研究最终初步筛选出9株溶磷能力和分泌生长素能力较强并能促进紫花苜蓿显著生长的根际细菌。
甘肃省岷县马铃薯窖藏干腐病鉴定及药剂筛选
陈书珍, 陈泰祥, 季绪霞, 杨成德, 陈秀蓉
2017, 11(11): 2218-2225. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2016-0630
[摘要](776) [HTML全文] (59) [PDF 1766KB](160)
摘要:
通过对甘肃省岷县马铃薯(Solanum tuberosum)窖藏干腐病的病原形态学鉴定,明确了其主要病原有7种,分别是木贼镰孢菌(Fusarium equiseti)、茄腐镰孢菌(F. solani)、三线镰孢菌(F. tricinctum)和尖孢镰孢菌(F. oxysporum)及3个待定种Fusarium spp.,其中茄腐镰孢和木贼镰孢菌为主要病原,分离频率分别为41.67%和28.57%,且尖孢镰孢菌和木贼镰孢菌引起马铃薯干腐病属甘肃省首次报道。在窖藏期间使用32.5%苯醚甲环唑·嘧菌酯浓度为1.25~2.50 g·L-1喷施,防效为71.01%~81.84%,生物农药枯草芽孢杆菌B2浓度为100 g·L-1喷施,防效为79.71%,该研究结果为岷县马铃薯干腐病的诊断和防治提供了依据。
尖叶石竹种子的EMS和60Co-γ诱变
龚束芳, 刘恩慧, 姜童童, 周爱民, 王金刚
2017, 11(11): 2226-2234. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2017-0053
[摘要](800) [HTML全文] (129) [PDF 2665KB](164)
摘要:
为了获得更多尖叶石竹(Dianthus spiculifolius)新品种,本研究利用EMS和60Co-γ射线对尖叶石竹种子进行了诱变处理。结果显示,处理时间为16 h时,1.0%的EMS浓度接近诱变的半致死剂量,变异率达到7.0%。当剂量率为0.1 Gy·min-1时,300 Gy的60Co-γ射线接近诱变的半致死剂量,变异率达到4.2%。通过表型观察共获得了1 038株M1代变异植株,其中,EMS诱变处理获得了95株,60Co-γ射线诱变处理获得了943株。本研究为丰富尖叶石竹种质资源提供了帮助,而且为石竹属其他植物的诱变研究提供了技术参考。
葡萄风信子花青素3-O-葡糖基转移酶基因的克隆及其表达分析
杜灵娟, 陈凯利, 刘雅莉
2017, 11(11): 2235-2244. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2017-0049
[摘要](910) [HTML全文] (108) [PDF 2328KB](163)
摘要:
花青素3-O-葡糖基转移酶(3GT)是花青素苷合成最后一步的关键酶,可把不稳定的花青素催化成花青素苷。本研究利用PCR技术从蓝色葡萄风信子‘亚美尼亚’(Muscari armeniacum)中克隆到一个3GT基因(Ma3GT),Ma3GT cDNA全长1 377 bp,编码458个氨基酸,与其他植物的3GT蛋白序列相似性达55%~64%。进化分析表明,Ma3GT与单子叶植物3GT聚为一类,与小苍兰(Freesia hybrida)、荷兰鸢尾(Iris hollandica)3GT亲缘关系最近。荧光定量PCR分析发现,Ma3GT在‘亚美尼亚’花(S4)中高表达,在叶片中微量表达,根和鳞茎中几乎不表达,在‘白丽人’及‘粉日出’各个组织中均不表达。在‘亚美尼亚’中,Ma3GT的转录表达受花发育调控,开花早期(S1)几乎不表达,随着花发育表达量逐渐增加,至完全开放的时期(S4)达到最高峰。此外,Ma3GT在不同品种的花中转录表达不同,在蓝色品种‘亚美尼亚’中高表达,而在白色品种‘白丽人’和粉色品种‘粉日出’中几乎不表达。本研究为进一步研究Ma3GT基因在葡萄风信子花瓣呈色中的功能及其花色分子育种提供基因资源和依据。
千日红无菌苗生长及试管开花诱导
张宵娟, 邓光华, 连芳青, 邹娜, 黄颖融, 周树军
2017, 11(11): 2245-2253. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2016-0642
[摘要](774) [HTML全文] (51) [PDF 1034KB](140)
摘要:
为进一步探究千日红(Gomphrena globosa)无菌苗生长和试管开花诱导机制,在组培条件下,以带顶芽的千日红茎段为对象,研究培养基中蔗糖含量、外源激素种类(细胞分裂素BA和生长素NAA)及浓度、生长素运输抑制剂(TIBA和NPA)对氮诱导的千日红生长和试管开花的影响。结果表明,蔗糖是千日红无菌苗生长和开花诱导最关键的因素,在不含蔗糖的培养基中,开花率为0且生根较少;随蔗糖含量的增加开花率逐渐提高,并在80 g·L-1时达最大(80.72%);而根系长度和数量及植株长势在蔗糖含量为20~40 g·L-1时较好。BA对无菌苗生长和开花的诱导效应大于NAA,当BA浓度为1.0 mg·L-1时,开花率达最大值60.14%,此时无菌苗长势也较好;而NAA对各指标均无显著性影响。TIBA明显降低了千日红试管开花率并且显著抑制根系的生长,而且在同等条件下对开花率和各生长指标的抑制效应大于NPA。综上所述,氮诱导千日红离体开花和正常生长过程中蔗糖是不可缺少的,并且受外源细胞分裂素的影响和体内激素的调控。
北细辛悬浮培养体系的建立及优化
刘思妤, 杨悦, 王鹰, 王丽娟, 吴秀菊
2017, 11(11): 2254-2260. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2017-0029
[摘要](858) [HTML全文] (72) [PDF 1251KB](163)
摘要:
以北细辛(Asarum heterotropoides)幼嫩叶柄诱导的愈伤组织为材料,初步建立悬浮培养体系,同时探讨接种量、光照、培养液量、转速、蔗糖浓度、激素配比等因素对细胞生物量的影响。结果表明,100 mL的1/2MS液体培养基中,2 g愈伤组织是最适接种量,蔗糖浓度为30 g·L-1,摇床转速150 r·min-1,0.6 mg·L-1 6-BA+0.3 mg·L-1 NAA,全天光照培养时细胞生长量最大。北细辛悬浮细胞生长曲线大致为“S”型,悬浮细胞的最佳收获周期为15 d。经悬浮培养后可快速获得细胞团及多种形态的单细胞,可为北细辛悬浮细胞的大规模生产提供依据,并进一步提升北细辛的应用价值。
55份不同生态型假俭草的耐盐性评价
刘一明, 郇恒福, 丁西朋, 陈志坚, 李欣勇, 刘攀道, 冯宇, 王志勇, 白昌军, 刘国道
2017, 11(11): 2261-2271. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2017-0290
[摘要](857) [HTML全文] (91) [PDF 742KB](195)
摘要:
本研究采用水培的方法,在200 mmol·L-1 NaCl胁迫下对55份假俭草(Eremochloa ophiuroides)生态型进行耐盐性评价。盐处理18 d 后对目测质量(TQ)、枯叶率(WLR)、相对生长量(ΔW)、叶绿素(Chl)含量和相对含水量(RWC)进行测定。结果表明,55份假俭草生态型间耐盐能力存在显著差异;与对照相比,盐处理18 d后55份假俭草生态型及‘翠绿1号’品种的TQ、ΔW、Chl含量及RWC都显著降低(P<0.05),WLR都显著上升(P<0.05);相关分析表明,WLR与RWC及TQ显著负相关,相关系数分别为-0.85及-0.73,而RWC与TQ显著正相关,相关系数为0.70。通过主成分分析,提取到3个主成分,可以解释总变异的91.79%。隶属函数法耐盐能力排序及聚类分析表明,CP52、CP15、CP51及CP49的耐盐性最强,这些假俭草生态型有望在滨海盐碱土的草坪绿化中应用。
娄底市草坪杂草种类、分布及危害
曾永贤, 金晨钟, 向国红, 刘泽发, 石琪涵, 彭友林
2017, 11(11): 2272-2278. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2017-0209
[摘要](933) [HTML全文] (128) [PDF 509KB](174)
摘要:
为探究娄底市草坪杂草种类、分布及危害状况,通过野外调查、查阅植物标本信息和文献资料,应用统计方法分析重要值等指标,确定娄底市草坪常见杂草有68种,隶属28科58属,以菊科、禾本科、伞形科为优势科;一年蓬(Erigeron annuus)、看麦娘(Alopecurus aequalis)、白茅(Imperata cylindrica)等13种杂草为杂草优势种,应列为主要防控对象。本研究为娄底市草坪杂草的防控与综合利用提供了重要资料,也可为其他地区杂草的类似研究参考。
植物生产层
香豆素对苏丹草种子萌发和幼苗生长的影响
王婧怡, 姚丹丹, 徐军, 邬彩霞, 赵国琦, 华晨岚
2017, 11(11): 2279-2288. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2017-0008
[摘要](940) [HTML全文] (72) [PDF 3075KB](171)
摘要:
香豆素为黄花草木樨(Melilotus officinalis)水浸提液的主效化感物质,能抑制多种杂草种子的萌发和幼苗生长。为探明香豆素的化感抑草作用机理,本研究采用室内培养、生物检测的方法,研究了简单香豆素水溶液对苏丹草(Sorghum sudanense)种子萌发及其幼苗生长和生理生化指标的影响,并采用透射电镜观察了苏丹草幼苗根和茎的超微组织结构。结果表明,20~100 μg·mL-1香豆素水溶液能够显著抑制早期苏丹草种子的萌发 (P<0.05),且随浓度升高抑制作用增强,能够显著抑制苏丹草根伸长,随处理时间的延长和浓度的升高其抑制作用也增强,根变粗扭曲,而对茎长的影响存在浓度效应和时间效应,在4 d时,20~100 μg·mL-1浓度的香豆素水溶液均促进茎长,6和8 d则表现为低浓度促进、高浓度抑制;与加蒸馏水的对照组相比,100 μg·mL-1香豆素溶液处理显著(P<0.05)提高了过氧化氢酶(CAT)活性,并降低了超氧化物歧化酶(SOD)活性,对过氧化物酶(POD)抑制作用表现为先降低后升高;香豆素处理显著(P<0.05)提高了可溶性糖的含量,同时显著(P<0.05)降低了叶绿素的含量;在香豆素处理下,淀粉含量先降低后升高,吲哚乙酸氧化酶(IAAO)活性仅在第4天时低于对照组。香豆素水溶液破坏了苏丹草根细胞的超微结构,出现液泡体积变大,细胞器数量和种类减少的现象,细胞核的核膜发生明显的歪曲,细胞核变小甚至消失;香豆素水溶液处理下的苏丹草幼苗叶绿体内淀粉粒数目显著(P<0.05)增加,体积变大。以上结果显示,100 μg·mL-1的香豆素水溶液可以通过改变苏丹草抗氧化酶系统、增加渗透调节物质、降低叶绿素含量、影响酶活性以及破坏细胞超微结构等途径调节苏丹草的生长。
抗裂荚箭筈豌豆荚果发育动态及其腹缝线结构
董德珂, 韩云华, 李东华, 王彦荣, 刘志鹏
2017, 11(11): 2289-2294. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2016-0592
[摘要](1200) [HTML全文] (173) [PDF 1143KB](163)
摘要:
易裂荚箭筈豌豆(Vicia sativa)的荚果开裂主要是由离层和细胞失水产生的机械拉力导致的,但是在抗裂荚的箭筈豌豆中的组织结构尚不明确。该研究以抗裂荚的135号箭筈豌豆(V. sativa subsp. sativa No.135)为对象,对其荚果在发育过程中的形态特征、水分含量、发芽率及腹缝线横截面解剖结构等的动态变化进行观察分析,以探讨抗裂荚箭筈豌豆荚果的抗裂机理,以及为生产中确定其种子收获的适宜时间提供理论依据。结果显示,1)135号箭筈豌豆约在盛花后26 d荚果变为棕黑色,荚果的大小、干重已经达到最大值,含水量较低,发芽率较高且硬实率较低。2)135号箭筈豌豆腹缝线处夹在两个维管束之间的薄壁细胞没有分化成离层,而是分化成与维管束细胞一样的厚壁细胞,将两个维管束连接起来,形成由厚壁细胞组成的整体。综上所述,盛花后26 d荚果变为棕黑色时是135号箭筈豌豆的适宜收获时间,离层的丢失和分化形成的厚壁细胞是其荚果抗裂的主要原因。
IAA改善PEG处理下白三叶幼苗叶片抗氧化保护和渗透调节能力
李亚萍, 彭燕
2017, 11(11): 2295-2302. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2017-0048
[摘要](1019) [HTML全文] (86) [PDF 742KB](187)
摘要:
以‘Pixie’白三叶(Trifolium repens cv. ‘Pixie’)为试材,通过PEG(聚乙二醇-6000)模拟干旱胁迫,研究植物生长素(IAA)对白三叶幼苗抗旱性的影响。结果表明,1 μmol·L-1 IAA能够显著(P<0.05)提高15% PEG(-0.3 MPa)干旱胁迫下白三叶幼苗的抗旱性;外源IAA不同程度地提高了白三叶幼苗叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶活性,以及还原型ASA和GSH的含量,降低相对电导率、丙二醛、超氧阴离子和过氧化氢含量,有效缓解了叶片膜质损伤和氧胁迫伤害;外源IAA亦可显著提高白三叶叶片总氨基酸和游离脯氨酸含量,有效降低了渗透势,提高叶片相对含水量。相似地,干旱条件下外源1 μmol·L-1 IAA提高了离体叶片相对含水量并有效缓解了膜质损伤,但60 μmol·L-1极性运输抑制剂(NPA)以及60 μmol·L-1合成抑制剂(L-AOPP)不同程度地加剧了叶片失水和膜质损伤。以上结果表明:1 μmol·L-1IAA通过提高干旱胁迫下白三叶抗氧化保护能力和渗透调节能力,改善了白三叶幼苗的抗旱性。
根瘤菌拌种量对库布齐沙地紫花苜蓿生长的影响
刘若慈, 王铁梅, 苏德荣, 吕世海, 叶生星, 陈俊翰
2017, 11(11): 2303-2308. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2017-0012
[摘要](824) [HTML全文] (71) [PDF 517KB](139)
摘要:
在内蒙古库布齐沙地研究了根瘤菌拌种比例对紫花苜蓿(Medicago sativa)生长和结瘤的影响。紫花苜蓿品种为“4010”,按根瘤菌与苜蓿种子的质量比,设0、10、20 g·kg-1 3种处理,测定株高、根瘤数随时间的变化和两茬的产量和营养含量。结果表明,根瘤菌拌种对苜蓿株高、根瘤、产量以及第1茬的茎叶比和营养含量均有显著影响(P<0.05)。经拌种处理的根瘤数比不拌种的对照组多14倍。20 g·kg-1拌种时株高和产量最高,株高比不拌种高6.8 cm;两茬干草总产量比不拌种高1.79 t·hm-2;10 g·kg-1拌种使第1茬的茎叶比减小、粗蛋白含量增加、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量减少。产量和营养没有同时达到最佳水平,在实际应用中,还应连同生产成本等因素综合考虑,选择最佳根瘤菌用量。
干旱-复水对菊芋苗期根、茎、叶形态特征的影响
朱铁霞, 王琳, 高阳, 王伟东, 高凯
2017, 11(11): 2309-2315. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2017-0007
[摘要](716) [HTML全文] (41) [PDF 548KB](156)
摘要:
通过盆栽试验研究干旱-复水对菊芋(Helianthus tuberosus)苗期根、茎、叶、茎叶比、根冠比和物质积累量的影响,探讨菊芋苗期干旱适应机制,干旱半干旱地区菊芋栽培管理提供参考。结果表明:干旱-复水处理菊芋根、茎、叶生物量和总生物量均低于正常水分管理;干旱-复水增加了主根和须根的直径;干旱-复水过程中除复水第16天外,处理须根长度均高于对照;处理前期主根长度高于对照,后期主根长度低于对照;干旱-复水处理提高了菊芋平均叶面积,降低了叶片数量,抑制新叶片的形成;干旱胁迫第2天测定的茎叶比对照高于处理,而其他取样时间处理均高于对照;干旱-复水过程中菊芋根冠比胁迫第2天高于对照,胁迫第4天、第8天和复水第8天处理根冠比低于对照,复水第16天处理高于对照。
氮素水平对不同氮效率基因型苎麻根系性状的影响
陈继康, 谭龙涛, 喻春明, 朱爱国, 陈平, 王延周, 朱涛涛, 熊和平
2017, 11(11): 2316-2324. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2017-0044
[摘要](755) [HTML全文] (56) [PDF 581KB](158)
摘要:
根系是苎麻(Boehmeria nivea)吸收氮素的主要器官,开展苎麻根系对不同氮素水平的响应研究对其品种改良和农艺调控具有重要意义。针对以往研究的不足,本研究设置了0、6、9、12和15 mmol·L-1氮素水平处理进行盆栽试验,分析了不同氮效率苎麻根系性状对氮素水平的响应特征,及其与氮素利用效率的关系。结果表明,增施氮素可显著提高苎麻根系总吸收面积、活跃吸收面积及比表面积(P<0.05),但对根长影响不显著(P>0.05)。增施氮肥可显著促进苎麻根系体积与活力的增长,其中氮高效基因型苎麻H2000-03根系体积在12 mmol·L-1处理时达到最大,为未施处理的3.06倍,氮低效基因型苎麻册亨家麻根系体积在9 mmol·L-1时达到最大,为未施处理的2.38倍;而过量施氮则会导致指标下降,其中旺长期册亨家麻根系活力下降达67.5%。各性状的综合表现导致苎麻氮素回收率在9 mmol·L-1时达到最大值。氮高效苎麻H2000-03较氮低效苎麻册亨家麻具有显著较高的根长、根系体积、总吸收面积、活跃吸收面积,且能够随生长发育维持较高水平。但二者根系比表面积和根系活力没有显著差异,是其根系性状改良的重点。影响苎麻氮素回收率、地上部氮素累积量的关键时期为生长中后期,且关键因素为根量及根系表面特性。
不同种植和收割方式下夏播光敏型高丹草的效益分析
何振富, 贺露, 贺春贵, 王斐, 王国栋, 刘陇生
2017, 11(11): 2325-2334. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2016-0555
[摘要](807) [HTML全文] (70) [PDF 818KB](166)
摘要:
为了掌握光敏型高丹草(Sorghum bicolor×S. sudanense)在不同种植和收割方式下的经济效益,在陇东旱塬麦茬后用3种穴播方式(免耕露地、翻耕露地和翻耕覆膜)复种了3个光敏型高丹草品种(海牛、BJM和大卡),测定了各处理下刈割一茬和两茬的草产量,并比较分析了总投入、总收入、纯收益和产投比。结果表明,两种收割方式下,总收入、纯收益和产投比的穴播方式主效均呈显著差异(P<0.05),且均以翻耕覆膜最高;品种和穴播方式互作不明显;刈割两茬,品种主效无显著差异,均以海牛最高;刈割一茬,品种主效有显著差异(P<0.05),均以BJM最高。人工作业与机械作业相比:3种穴播方式的总投入在采用机械作业时均较人工作业低,机械作业的纯收益和产投比均较人工作业的高。刈割一茬和刈割两茬相比:刈割一茬的总收入、纯收益和产投比均明显高于刈割两茬。从经济效益的角度考虑,陇东旱塬地区麦茬后夏播高丹草的生产模式中,以选择BJM品种采用翻耕覆膜穴播,并利用机械刈割一茬(早霜前1周刈割)的生产方式经济效益为最优。
混播方式对无芒雀麦+红豆草混播草地植物生长效率及混播效应的影响
朱亚琼, 郑伟, 王祥, 关正翾, 刘美君
2017, 11(11): 2335-2346. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2017-0032
[摘要](957) [HTML全文] (71) [PDF 805KB](178)
摘要:
本研究从混播牧草相对生长效率和种间竞争动态的角度出发,利用盆栽试验分析和比较不同混播方式下无芒雀麦(Bromus inermis)、红豆草(Onobrychis viciaefolia)的相对生长速率、叶绿素荧光参数、牧草相对产量及相对产量总和,以期明确无芒雀麦+红豆草混播草地的种间竞争过程和混播优势产生机制。结果表明,两种牧草株高相对生长速率和密度相对生长速率均表现出混播大于单播,行距30 cm异行混播表现出较高的相对生长速率。异行混播下无芒雀麦相对密度(RDg)和红豆草相对密度(RDl)均高于同行混播,行距30 cm异行混播下红豆草RDl和相对产量(RY)均较高;同行混播和行距30 cm异行混播具有较高的相对产量总和(RYT)。无芒雀麦叶片的初始荧光效率(Fo)和最大荧光(Fm)均为异行混播高于单播,叶片PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)则是单播高于同行混播;在不同混播方式下两种牧草叶片单位面积捕获的光能(TRo/CSo)值相差较小;行距30 cm异行混播、行距45 cm异行混播下两种牧草均具有较高叶绿素荧光参数。因此,行距30 cm+异行混播具有较高群体光合效率和豆科牧草种间竞争力,形成了组分结构稳定、生产性能较高的群体。
中国苜蓿属植物适宜性区划
徐丽君, 徐大伟, 逄焕成, 辛晓平, 金东艳, 唐雪娟, 郭明英
2017, 11(11): 2347-2358. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2016-0551
[摘要](1842) [HTML全文] (135) [PDF 3464KB](163)
摘要:
苜蓿(Medicago)是我国大面积种植的多年生牧草种之一,素有“牧草之王”的美誉,近年来,随着我国草地畜牧业的快速发展,苜蓿的种植面积正逐年增加,如何选择适宜的苜蓿在适宜的区域种植,对指导大面积作业尤为重要。本研究在吸收借鉴已有研究成果的基础上,建立基于自然要素的生态适宜性模型,结合牧草生物学特性,综合考虑各因子同时联系牧草实际生产情况,进行系统分析。研究结果初步明确了苜蓿属植物在全国生态范围内的分布区域,提出了我国苜蓿生态适宜区、次适宜区、不适宜区。其中,适宜区主要分布为:东北区主要集中在吉林、辽宁的中西部及黑龙江东部部分市县;内蒙古区集中在东部的赤峰市、通辽市及兴安盟等,西部的乌兰察布盟、呼和浩特市、鄂尔多斯市等;西北区主要集中在甘肃省的河西走廊,新疆的伊犁地区、昌吉回族自治区及塔里木盆地周边地区,同时在主干河流建立缓冲带作为苜蓿的适宜区;青藏高原区适宜区比较少,青海主要集中在西宁市、海东地区、黄南藏族自治州及海南藏族自治州部分地区;华北区在河北省北部张家口市和承德市的坝上以南的地区;黄土高原区大部分地区都适宜种植苜蓿;华中区主要分布在安徽省北部、江苏省北部、湖北省西北部;西南区主要分布在云南省北部,贵州省毕节市,四川省的成都市、德阳市、遂宁市、绵阳市南部。
青海省海晏县牧场牧草营养品质全年动态
范小红, 杨得玉, 郝力壮, 刘书杰, 牛建章, 张晓卫, 孙璐, 张成图, 李吉业
2017, 11(11): 2359-2365. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2017-0138
[摘要](781) [HTML全文] (77) [PDF 541KB](154)
摘要:
为弥补众多青藏高原定点监测全年牧草营养价值变化对生产支撑不足的问题,探明青藏高原放牧牦牛全年轮牧条件下牧草的全年动态营养价值,本研究选取青藏高原典型牧户的放牧草地,于2015年9月到2016年8月全年跟踪放牧牦牛、模拟采集可食性牧草,并分析牧草常规营养成分及总能,采用体外两阶段法测定牧草体外干物质消化率。结果表明,1)牧草中粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)、粗灰分(Ash)、钙(Ca)和磷(P)含量分别为3.68%~19.21%、0.86%~2.74%、9.65%~43.83%、44.70%~76.23%、5.40%~9.62%、2.13%~5.12%和0.027%~0.190%,5月份CP、Ash含量极显著高于其他月份(P<0.01);2)体外两阶段法评定牧草体外干物质消化率得出,消化率为42.72%~72.47%,5月份极显著高于其他月份(P<0.01);3)牧草总能(GE)、消化能(DE)和代谢能(ME) 分别为17.76~19.67、7.81~13.26和6.40~10.87 MJ·kg-1,全年不同月份牧草GE差异不显著(P>0.05),以6月份最高,11月份次之,牧草DE及ME为5月份显著高于其他月份( P<0.05),4月份和6月份次之,12月份最低。青海省海晏县牧场5月和6月天然牧草品质优良,10月至翌年3月牧草营养价值较低。因此,建议牧民和养殖户在10月到翌年3月采用天然草地配合补饲饲料养殖;鉴于全年轮牧季节性草地类型不同,今后应采取跟踪式牧草营养监测方法,较好地实现放牧牦牛精准补饲。
山西4类主要天然草地的生物量空间分布特征
任敏, 谭振宇, 张智袁, 高永强, 赵祥, 任国华, 苏宗义
2017, 11(11): 2366-2377. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2017-0037
[摘要](880) [HTML全文] (72) [PDF 1303KB](159)
摘要:
通过对山西省暖性草丛类、暖性灌草丛类、温性草原类、温性山地草甸类4类主要天然草地的70个大样地进行调查,测定草地地上、地下生物量,分析4个海拔梯度,6个纬度梯度和5个经度梯度的生物量变化规律,旨在掌握山西天然草地生物量的空间分布特征,为充分了解山西草地生态系统及合理利用奠定基础。结果表明,山西省主要类型天然草地生物量随海拔的升高呈现出先升高后降低的趋势,海拔1 200-1 600 m的地下生物量和总生物量最高,分别为1 412.86和2 037.87 g·m-2;而地上活体生物量和凋落物生物量则是在<800 m的海拔处最高,分别为301.5和105.97 g·m-2。随纬度从南向北地下生物量和总生物量呈先增加后降低的趋势,且南边略高于北边(P>0.05)。随经度从西向东地下生物量和总生物量呈先增加后降低再增加的趋势。不同草地类型地上生物量存在较大差异,暖性草丛类草地的地上活体生物量显著高于其余3类草地类型(P<0.05)。暖性草丛类和温性山地草甸类草地的凋落物生物量显著高于暖性灌草丛类和温性草原类草地(P<0.05)。
后生物生产层
中国草地类自然保护区生态环境质量动态评价指标体系构建与案例
杜金鸿, 张玉波, 刘方正, 陈冰, 李俊生, 王伟
2017, 11(11): 2378-2387. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2017-0229
[摘要](870) [HTML全文] (117) [PDF 1910KB](179)
摘要:
自然保护区生态环境破坏问题日益严重,而草地类自然保护区生态系统脆弱,一旦破坏,很难恢复,因此,对草地类自然保护区生态环境质量开展动态评价,对我国草地类自然保护区的可持续发展具有重要意义。本研究在集成分析草地生态系统生态环境质量研究的基础上,基于我国草地类自然保护区的特征,构建了包含16个指标(14个一般性指标和2个限制性指标)的草地类自然保护区生态环境质量动态评价指标体系,并将生态环境质量的动态变化情况(生态环境质量变化指数)分为7个等级,以期为科学客观地评价草地类自然保护区生态环境质量提供重要参考依据。通过案例研究看出,2010-2015年间,锡林郭勒草原自然保护区的生态环境质量变化指数为-0.7,评价等级为“显著变差”。
基于SWOT模型的山东省牧草产业发展战略
江帆, 赵伟
2017, 11(11): 2388-2395. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2017-0181
[摘要](709) [HTML全文] (70) [PDF 586KB](158)
摘要:
“粮改饲”政策旨在调整种植业结构,促进畜牧业转型升级,解决粮食安全、农业污染等问题。本研究介绍了山东省牧草产业发展现状,运用SWOT模型分析了山东发展牧草产业的优势(strength,S)、劣势(weaknesses,W)、机遇(opportunities,O)、威胁(threats,T),并将以4项要素交叉分析得出了SO、WO、ST、WT战略,分析得出SO战略是当前山东牧草产业发展的战略重点,即充分利用政策机遇发挥自然条件优势,选择土质资源、畜牧产业优势突出的地区,例如黄河三角洲地区,建立“粮改饲”试点基地,并针对四项战略的实施在试点基地建设、完善技术规程、政策宣传、产业融资等方面提出政策建议。
青藏高原耐低温乳酸菌在垂穗披碱草青贮中的应用
荆佩欣, 张红梅, 曹蕾, 许冬梅, 张永辉, 郭旭生
2017, 11(11): 2396-2402. doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2016-0614
[摘要](811) [HTML全文] (74) [PDF 501KB](170)
摘要:
为探讨一株低温发酵戊糖片球菌Q6在不同温度条件下对垂穗披碱草(Elymus nutans)青贮饲料发酵品质的影响。本研究设置了对照组(清水,CK)、耐低温戊糖片球菌Q6及商品化的戊糖片球菌(APP)3个处理,分别在10、15、25 ℃温度下进行垂穗披碱草青贮,在青贮发酵30、60、90 d后取样测定其发酵品质和化学成分。结果表明,添加耐低温戊糖片球菌Q6在15 ℃下青贮60 d时,青贮饲料发酵品质明显优于CK组和APP处理组,有效降低了青贮料的pH,增加了乳酸含量,并保存更多的干物质。同时,添加菌株Q6不仅提高了青贮饲料中乳酸菌数量而且抑制了酵母和霉菌生长。因此,戊糖片球菌Q6是一株适宜于青藏高原牧草低温青贮的优良乳酸菌。