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2015年 第24卷 第12期    刊出日期：2015-12-20

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研究论文

东祁连山灌-草群落交错带土壤呼吸动态及影响因子分析

魏巍，周娟娟，曹文侠，徐长林

2015, 24(12):  1-9.  DOI: 10.11686/cyxb2015019

摘要 ( 1318 )   HTML ( 47)   PDF (464KB) ( 894 )  

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为探究高寒灌-草交错带土壤呼吸动态及影响因素,应用LI-8100A土壤呼吸自动测定系统,对东祁连山典型灌丛-草地交错带土壤呼吸动态及土壤因子进行测定,分析呼吸速率与土壤因子的相互关系。结果表明,整个交错带内土壤呼吸速率的均值介于2.3~7.2 μmol/(m²·s),各样地间土壤呼吸速率大小顺序为珠芽蓼草甸中心(S₁)>草甸-金露梅灌丛交错区(MSC₁)>金露梅灌丛中心(S₂)>金露梅-杜鹃灌丛交错区(MSC₂)>杜鹃灌丛中心(S₃),S₁和MSC₁样地的土壤呼吸日变化呈单峰型,峰值出现在14:00,S₂、MSC₂、S₃样地峰型不明显,且日变幅较小,仅为0.3~1.1 μmol/(m²·s);交错带内土壤物理性质和养分储量呈明显的垂直分异规律,土壤呼吸速率与土壤温度、全磷储量呈极显著的正相关(P<0.01),与土壤含水量极显著负相关(P<0.01),与0~20 cm土壤有机碳储量呈显著负相关(P<0.05);拟合分析显示,土壤温度、含水量和全磷储量是土壤呼吸速率的主要限制因子,土壤呼吸与土壤温度拟合系数最高,可解释土壤呼吸空间变异的79.9%。

荒漠草原物种多样性、生产力与气候因子和土壤养分之间关系的研究

孙小丽，康萨如拉，张庆，常昌明，马文静，牛建明

2015, 24(12):  10-19.  DOI: 10.11686/cyxb2015014

摘要 ( 1680 )   HTML ( 3)   PDF (1307KB) ( 955 )  

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物种多样性对生态系统功能的影响是生态学领域的核心问题之一。本研究利用内蒙古荒漠草原80个野外植被、土壤调查样地资料,结合气候数据,探讨物种多样性、生产力与气候因子和土壤养分的关系,为进一步认识多样性-生产力关系提供参考。结果表明,1)物种多样性、生物量与年平均降水量均呈线性正相关,与年平均温度均呈线性负相关,与干燥指数均呈线性正相关。2)物种丰富度与土壤全磷含量呈线性负相关(R²=0.072, P<0.05),与速效氮含量呈线性正相关(R²=0.183, P<0.01),Shannon-Wiener指数与速效氮也呈线性正相关(R²=0.061, P<0.05);生物量与土壤全氮、速效氮和有机碳含量都呈线性正相关,相关系数分别为0.150,0.177,0.089(P<0.01)。3)群落生物量与物种多样性呈线性正相关关系。4)干燥指数是影响多样性和生物量的主要环境因子。

施氮磷肥对青藏高原高寒草甸土壤线虫群落组成的影响

王静，胡靖，杜国祯

2015, 24(12):  20-28.  DOI: 10.11686/cyxb2015035

摘要 ( 1539 )   HTML ( 10)  

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对典型高寒草甸放牧不施肥(G),放牧施氮肥(GN)(5,10,15 g/m²)和放牧施磷肥(GP)(2,4,8 g/m²)条件下的土壤线虫群落组成进行研究,结果表明,放牧草甸施肥条件下,土壤线虫多样性升高、成熟度指数随施肥梯度升高而降低,但各处理间土壤线虫多样性指数、成熟度指数和数量没有显著差异。放牧施氮肥、放牧施磷肥处理中食真菌和捕食性土壤线虫数量降低,食细菌土壤线虫数量增加,且食细菌土壤线虫在施磷肥处理中增加显著。在少量施氮肥和磷肥时,植食性土壤线虫数量较低,但杂食性土壤线虫数量较高。土壤线虫cp-1和cp-3类群的数量随施肥梯度的升高而增多,其他类群的数量降低。除食细菌土壤线虫外,其他类群土壤线虫与土壤理化性质之间没有显著相关关系。

矿区排土场人工草地土壤水分及入渗特征效应

杨政，王冬，刘玉，朱元骏，武高林

2015, 24(12):  29-37.  DOI: 10.11686/cyxb2015231

摘要 ( 1793 )   HTML ( 1)   PDF (890KB) ( 927 )  

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本研究以露天煤矿排土场新土体上建植的不同人工草地为对象,分析了不同人工草地地上生物量、土壤水分及土壤入渗性能。结果表明,不同人工草地地上生物量之间差异显著(P<0.05),灌木和草灌混播草地的地上生物量比单一草种草地高,冰草+沙蒿和沙打旺+沙蒿草地地上生物量分别比单一种植冰草和沙打旺的草地高40.84%~47.88%和27.31%~53.49%;不同人工草地土壤含水量随深度增加而增大,20~30 cm层土壤含水量花棒草地最高;不同人工草地地上生物量和土壤水分的累加值呈负相关关系;草灌混播草地的平均土壤初始入渗速率比单一草种草地高44.25%。本研究结果表明,在矿区排土场新土体改良和植被恢复建设中应以草灌混播人工草地为主,可有效提高草地生产力,改善土壤的水分状况和入渗性能,利于植被生长的可持续。

三峡库区紫色土旱坡地农桑配置模式对土壤养分的影响

刘月娇，倪九派，张洋，周川

2015, 24(12):  38-45.  DOI: 10.11686/cyxb2015008

摘要 ( 1343 )   HTML ( 0)   PDF (807KB) ( 647 )  

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针对三峡库区紫色土流失严重和土壤肥力低的现状,本试验利用水土保育模式——农桑间作试验,研究横坡农作(CT)、双边桑树+横坡农作(T₁)、等高桑树+双边桑树+横坡农作(T₂)及四边桑树+等高桑树+横坡农作(T₃)4个处理对土壤养分的影响。结果表明,桑树布局小区内的土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量均有极显著提高,且土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量平均值大小均表现为:等高桑树+双边桑树+横坡农作(T₂)>四边桑树+等高桑树+横坡农作(T₃)>双边桑树+横坡农作(T₁)>横坡农作(CT)。4个处理的土壤碳氮比和碳磷比变化幅度分别在7~20和10~27之间,其中等高桑树+双边桑树+横坡农作(T₂)小区各个坡长的土壤碳氮比和碳磷比最大。土壤有机质、碱解氮、速效钾、碳磷比与玉米和榨菜产量具有极显著的正相关关系。可见,旱坡地农桑配置模式在一定程度上可以提高和维持土壤养分,降低上坡段土壤碳氮比和碳磷比,从而为三峡库区水土保育模式优选提供理论依据。

不同土壤管理方式对梨园土壤养分、酶活性及果实风味品质的影响

魏树伟，王少敏，张勇，冉昆，王宏伟

2015, 24(12):  46-55.  DOI: 10.11686/cyxb2015149

摘要 ( 1298 )   HTML ( 0)   PDF (740KB) ( 959 )  

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为探讨不同土壤管理方式对梨园土壤养分、酶活性及梨果实风味品质的影响,研究了行间自然生草、菌渣覆盖和对照清耕处理对梨园土壤矿质营养、微生物种类和数量、土壤酶活性及鸭梨果实风味品质的影响。结果表明,行间自然生草、菌渣覆盖处理均使梨园有机质含量显著上升,自然生草处理3年后0~20 cm土层有机质含量达到15.05 g/kg,为清耕处理的1.9倍,土壤表层 (0~20 cm) 和亚表层(20~40 cm) 的碱解氮、有效硼和有效锌含量均显著高于对照,而有效K、有效Ca、Mg、Fe的含量低于对照。覆盖处理3年后0~20 cm土层有机质含量为19.54 g/kg,是清耕处理的2.4倍,土壤表层 (0~20 cm)和亚表层(20~40 cm) 的碱解氮、有效磷、有效钾、有效钙、镁、铁和有效硼及有效锌均高于对照。自然生草、菌渣覆盖处理使土壤微生物数量和酶活性提高,自然生草处理3年后0~20 cm土层细菌、真菌和放线菌数量分别比对照提高163.40%,18.75%,166.24%,菌渣覆盖处理3年梨园0~20 cm 表层土壤细菌、真菌、放线菌数量分别较清耕梨园提高402.33%, 37.50% 和163.05%,磷酸酶活性分别是清耕梨园的1.45和2.00倍,脲酶活性分别是清耕梨园的1.94和2.39倍。生草、菌渣覆盖处理使果实风味品质显著提升,果实香气物质种类和含量显著高于对照清耕处理,糖含量也明显升高。

轮作对土壤养分、微生物活性及细菌群落结构的影响

陈丹梅，陈晓明，梁永江，霍新建，张长华，段玉琪，杨宇虹，袁玲

2015, 24(12):  56-65.  DOI: 10.11686/cyxb2015002

摘要 ( 1467 )   HTML ( 4)   PDF (848KB) ( 1180 )  

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试验选择云南省具有代表性的烤烟-休闲-玉米(T-F-M)、烤烟-油菜-玉米(T-C-M)、烤烟-油菜-水稻(T-C-R)和烤烟-苕子-水稻(T-V-R)等4种轮作模式,通过测定土壤养分、酶活性及16S rDNA序列分析,研究了轮作对土壤养分、微生物活性及细菌群落结构的影响。结果表明,经过16年的不同轮作种植后,土壤pH值变化于6.2~7.1之间,有机质和有效氮、磷、钾提高或无显著变化,说明在高强度轮作种植条件下,辅以秸秆还田或冬季休闲均可保持或提高土壤肥力和生产力。土壤微生物量碳氮、蔗糖酶、脱氢酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性均以T-V-R最高,说明土壤生态环境改善,促进微生物繁衍,数量增加,活性增强。土壤细菌的16S rDNA读数依次为5395(T-F-M)、5864(T-C-M)、5528(T-C-R)和6614(T-V-R),分别代表885,973,969和987种(属)类的细菌,归属于变形菌、绿弯菌、放线菌、酸杆菌、拟杆菌等31个门,其中变形菌门的数量最多,占总量的24.69%~32.49%。此外,在4种轮作处理土壤中,前5种门类的细菌相同,15种优势菌株有6种(属)一样,均有较高的丰富度,但也因种植模式不同而变化,说明土壤是决定细菌组成的基本要素,种植模式可不同程度地改变它们的种群结构。从土壤有机质、有效养分、酶活性、微生物量碳氮、细菌种群结构和多样性等方面看,T-V-R 最佳,该种植模式具有潜在的推广应用价值。

短芒大麦草青贮微生物特性研究及优良乳酸菌筛选

陶雅，李峰，高凤芹，孙启忠

2015, 24(12):  66-73.  DOI: 10.11686/cyxb2015138

摘要 ( 1367 )   HTML ( 0)   PDF (794KB) ( 742 )  

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以短芒大麦草为研究对象,利用传统培养法从叶围和青贮发酵体系中分离出乳酸菌、大肠杆菌、好氧细菌、酵母菌和霉菌,并计数;结合细菌形态学、生理生化特征及16S rDNA序列分析鉴定分离出的乳酸菌菌株;通过研究乳酸菌的生长曲线、产酸特性及耐酸性,筛选优质乳酸菌。以期探明短芒大麦草叶围及青贮发酵体系中微生物菌群特性及青贮料中乳酸菌多样性,筛选出具有促发酵效果的乳酸菌菌株,为有益微生物饲料研发奠定基础。试验结果表明,短芒大麦草经青贮发酵后各微生物菌群数量发生不同程度变化,乳酸菌数量由0 cfu/g FM增加到4.00×10⁸ cfu/g FM,酵母菌数量由8.50×10⁵ cfu/g FM增加到1.02×10⁸ cfu/g FM,而好氧细菌、大肠杆菌和霉菌数量变化不明显;从短芒大麦草青贮发酵体系分离得到4株乳酸菌,经鉴定Lx36为Lactobacillus pentosus,Lx37为Lactobacillus brevis,Lx53为Pediococcus pentosaceus,Lx54为Lactobacillus parabuchneri;筛选得到1株益于青贮的乳酸菌株Lx36,约在20 h后进入稳定生长期,OD值达到4.21,且发酵12 h的pH仅为4.08,并可以在pH=3.0环境条件下生长。综上所述,青贮发酵是体系中各种微生物相互作用的过程,微生物菌群的数量及变化直接影响青贮饲料发酵品质。短芒大麦草青贮饲料中乳酸菌种类较丰富,筛选得到的戊糖乳杆菌繁殖速度快、产酸能力强同时表现出了较强的耐酸性,具有潜在的生产应用价值,适宜用作促发酵的青贮添加剂菌种。

立枯丝核菌对马铃薯侵染过程的显微结构观察与胞壁降解酶活性的测定

拓宁，张君，邱慧珍，张文明，张春红，刘星，朱静

2015, 24(12):  74-82.  DOI: 10.11686/cyxb2015051

摘要 ( 1174 )   HTML ( 2)   PDF (1100KB) ( 917 )  

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由立枯丝核菌引起的马铃薯茎溃疡病(黑痣病)已成为限制甘肃省马铃薯产业健康发展的主要土传病害之一。本研究在盆栽试验条件下将病原菌接种于马铃薯植株的茎基部,显微观察侵染过程,并测定了胞壁降解酶活性的变化。结果表明,土壤中接种病原菌后,马铃薯侵染顺序依次为:芽-茎-根-匍匐茎-块茎;接菌12 h后菌丝开始附着寄主表面,36 h后形成附着胞,48 h后形成侵染垫;电镜下可见,细胞壁变形、断裂,细胞膜破损,质体结构变形,细胞质溶解和质壁分离等;纤维素酶(Cx)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)和果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)的活性高达1.7,2.9和3.1 μg/(h·g),显著高于对照,尤其是PG和PMG的活性,为对照的两倍。这些酶活性的提高可能与组织坏死有关。

珠芽蓼内生菌ZA1对马铃薯的防病促生研究

畅涛，杨成德，薛莉，杨小利，冯中红，郝蓉蓉，张振粉，陈秀蓉

2015, 24(12):  83-91.  DOI: 10.11686/cyxb2014233

摘要 ( 1458 )   HTML ( 0)   PDF (913KB) ( 714 )  

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利用常规方法对莫海威芽孢杆菌ZA1分泌吲哚乙酸(IAA)、固氮、溶磷和产抑菌酶等能力进行定性测定,并在室内和大田条件下对其防治马铃薯病害及促生作用进行了研究。ZA1在含和不含色氨酸的King培养基中分泌IAA分别为12.17和9.75 mg/L,具有固氮能力并能分泌胞外蛋白酶,但无溶磷能力,且不能产生几丁质酶和葡聚糖酶;10倍液喷雾对贮藏期马铃薯坏疽病的防效达85.9%;20倍液拌种对田间马铃薯晚疫病防效为26.56%,但马铃薯商品薯增产率达36.29%,每hm²增产率达33.88%。采用10倍稀释液对马铃薯块茎拌种后盆栽55 d,根、茎及叶绿素含量均高于对照,其中经10倍ZA1处理后,根长与干、鲜重分别增加8 cm、0.75 g和5.07 g,株高、茎粗及茎干、鲜重分别增加2.74 cm、0.27 cm、0.52 g和5.73 g,干湿根冠比分别增加0.214和0.094,叶绿素含量增加0.54 mg/g;且可诱导马铃薯植株内的过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT )和苯丙氨酸解氨酶(PAL)酶活性增加。本研究明确了菌株ZA1对马铃薯的防病促生作用及对其防御酶的诱导,为ZA1开发成为微生物农药及菌肥提供理论依据。

三江源区不同季节放牧草场天然牧草营养价值评定及载畜量研究

孙鹏飞，崔占鸿，刘书杰，柴沙驼，郝力壮，王迅

2015, 24(12):  92-101.  DOI: 10.11686/cyxb2015024

摘要 ( 1434 )   HTML ( 2)   PDF (593KB) ( 856 )  

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为探究三江源区不同季节放牧草场天然牧草营养供给潜力和载畜量,选用3头安装永久性瘤胃瘘管的成年大通牦牛为瘤胃液供体动物,采用概略养分分析法和体外产气法,结合产草量对放牧草场牧草进行综合评定并确定其载畜量。结果表明,1)夏、秋及冬春放牧草场的可食风干草的最高产量分别为(123.83±17.88),(256.88±29.90)和(246.83±66.73) g/m²。2)夏、秋及冬春草场天然牧草的最高粗蛋白(CP)含量分别为(12.69±0.13)%,(10.54±1.22)%和(8.65±0.64)%,其含量随牧草生长而逐渐降低;夏、秋及冬春草场天然牧草EE的最高含量分别为(2.95±0.10)%,(4.38±0.17)%及(3.74±0.70)%;NDS含量的变化趋势与CP一致,而NDF和ADF含量的变化与CP相反,随牧草生长含量不断增加。3)体外发酵pH和氨氮浓度均在正常范围内;夏季草场牧草的48 h产气量、24 h产气估测消化能(DM)、代谢能(ME)和有机物质降解率(OMD)的最大值分别为(57.50±4.27) mL、(9.32±0.59) MJ/kg、(7.98±0.62) MJ/kg和(57.93±3.23)%;秋季草场牧草分别为(54.67±5.35) mL、(8.83±0.64) MJ/kg、(7.47±0.68) MJ/kg及(55.26±3.52)%;冬春草场牧草分别为(58.83±4.51) mL、(9.56±0.60) MJ/kg、(8.24±0.63) MJ/kg及(52.69±5.14)%。4)无补饲条件下,夏、秋及冬春天然放牧草场载畜量分别按数量载畜量、数量载畜量和DCP载畜量核算放牧科学,其最适载畜量分别为7.05,19.51和2.47 SU/hm²;有良好补饲情况下,夏、秋及冬春天然放牧草场载畜量按DCP载畜量、ME载畜量和ME载畜量核算放牧科学,其最适载畜量分别为14.85,29.00和5.03 SU/hm²。因此,三江源区牧草产量和品质季节性差异大,能-氮不平衡,通过补饲可以使夏、秋及冬春放牧草场的载畜量分别提高1.1,0.5和1.0倍左右,有利于促进当地畜牧业发展和生态保护。

不同能量水平及玉米加工饲粮对瘤胃体外发酵参数的影响

张婷，张彬，张佩华，周小乔，田瑶，朱丹，赵勐，刘士杰，张开展，陈宇光，卜登攀，William P.Weiss

2015, 24(12):  102-111.  DOI: 10.11686/cyxb2015060

摘要 ( 1447 )   HTML ( 4)   PDF (548KB) ( 928 )  

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利用体外产气法研究不同能量水平与不同加工方式玉米对瘤胃体外发酵参数的影响。试验以玉米秸秆为主要粗饲料来源设计精粗比为65∶35的等氮饲粮,选用玉米青贮与过瘤胃脂肪调整低、高能量水平,普通玉米与蒸汽压片玉米作为不同加工方式,采用2×2因子试验设计。结果表明,高能水平饲粮的理论最大产气量、48 h总产气量、干物质降解率均显著高于低能(P<0.05),普通玉米高能组的乙酸、丙酸含量显著高于低能组(P<0.05)。同一能量水平下,蒸汽压片处理组的48 h总产气量均显著高于普通玉米组(P<0.05);而低能条件下蒸汽压片组的总挥发酸、丙酸含量显著高于普通玉米组(P<0.05)。不同饲粮营养水平与体外产气参数相关性分析表明48 h总产气量与中性洗涤纤维(NDF)呈显著负相关(P<0.05),与中性洗涤可溶物(NDS)、非纤维性碳水化合物(NFC)和NDS/CP呈显著正相关(P<0.05)。因此,使用蒸汽压片方式处理玉米以及提高饲粮能量水平均可以显著增加体外发酵48 h总产气量;低能水平下,蒸汽压片玉米对改善瘤胃的发酵特性更为明显。

氮肥用量、刈割高度对饲用苎麻产量、营养品质及败蔸的影响

白玉超，郭婷，杨瑞芳，佘玮，曹诣，肖呈祥，崔国贤

2015, 24(12):  112-120.  DOI: 10.11686/cyxb2015294

摘要 ( 1380 )   HTML ( 0)   PDF (450KB) ( 905 )  

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探讨了氮肥用量和刈割高度对“湘苎3号”(Xiangzhu-3)和“多倍体1号”(Tri-1)饲用产量、营养品质及败蔸的影响,为“湘苎3号”和“多倍体1号”作为饲用作物的开发利用提供理论支持。采用两因素随机区组设计,刈割高度设3个水平,分别是40 cm(D₁)、70 cm(D₂)和100 cm(D₃);氮肥设置3个水平,分别是每次施氮0 kg/hm²(N₁)、92 kg/hm²(N₂)和138 kg/hm²(N₃)。通过测定各处理饲用苎麻鲜物质产量、干物质产量、营养物质含量及败蔸率,对不同氮肥用量和刈割高度处理的苎麻饲用价值进行综合评价。结果表明,氮肥用量和刈割高度对湘苎3号和多倍体1号鲜物质产量、干物质产量、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、粗纤维和磷含量影响显著,其中刈割高度是苎麻鲜物质产量、干物质产量和粗纤维有关参数的主要决定因子,湘苎3号粗蛋白含量主要由刈割高度决定,而多倍体1号粗蛋白含量主要由氮肥用量决定。其交互作用对湘苎3号和多倍体1号粗脂肪和粗纤维含量影响显著。在相同刈割高度下,湘苎3号和多倍体1号鲜物质产量、干物质产量、粗蛋白和粗脂肪含量均以N₂处理最高,粗纤维含量随着氮肥用量的增加而降低。在相同氮肥用量下,湘苎3号和多倍体1号粗蛋白、钙和磷含量随刈割高度的增加而降低,生物产量和粗纤维含量随刈割高度的增加而增加。与此同时,多次刈割会引起湘苎3号和多倍体1号不同程度的败蔸。在本试验条件下,湘苎3号和多倍体1号最适合的刈割高度是70~100 cm,氮肥用量是92 kg/hm²。

复合酵母培养物对奶牛产奶性能、氮排放及血液生化指标的影响

王玲，吕永艳，程志伟，杜高唐，李金林，付石军，孙国强

2015, 24(12):  121-130.  DOI: 10.11686/cyxb2015124

摘要 ( 1176 )   HTML ( 1)   PDF (465KB) ( 741 )  

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为研究饲料中添加复合酵母培养物对奶牛产奶性能、氮排放及血液生化指标的影响,选取年龄、体重、产奶量及泌乳期相近(135±15) d的荷斯坦奶牛24头,随机分为4组,每个处理6个重复,对照组和3个试验组的复合酵母培养物添加量分别为精料浓度的0,0.8%,1.0%,1.2%,随精料饲喂,测定产奶量、乳成分、氮排放及血液生化指标,结果表明,1)试验2组日均产奶量显著高于对照组(P<0.05),各试验组分别比对照组提高8.48%,10.05%,8.97%。2)复合酵母培养物能显著提高乳脂和乳蛋白率(P<0.05),显著降低牛奶体细胞数(P<0.05),以试验2组最低。3)在氮排放量上,试验2组显著低于对照组(P<0.05),各试验组比对照组分别降低8.47%,12.01%,9.36%。4)在血液生化指标方面,复合酵母培养物能提高血清中总蛋白、球蛋白、血糖、胰岛素水平(P<0.05),降低尿素氮水平(P<0.05)。由此可见,本试验条件下,综合考虑产奶量、乳成分、氮排放及血液生化指标,复合酵母培养物的最佳添加量为精料浓度的1.0%。

不同精粗比颗粒饲料对断奶公犊牛瘤胃发酵参数和微生物的影响

杨宏波，刘红，占今舜，林淼，赵国琦

2015, 24(12):  131-138.  DOI: 10.11686/cyxb2015022

摘要 ( 1366 )   HTML ( 3)   PDF (427KB) ( 960 )  

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本试验旨在研究不同精粗比颗粒饲料对中国荷斯坦断奶公犊牛瘤胃微生物蛋白、发酵参数和微生物数量的影响。选用12头3月龄大的中国荷斯坦断奶公犊牛,按照日龄相近(103.92±1.5 d)、体重相似(121.25±4.12 kg)的原则随机分成4组,每组3头,分别饲喂精粗比为75∶25(Ⅰ)、70∶30(Ⅱ)、65∶35(Ⅲ)、60∶40(Ⅳ)的4种全价颗粒饲料。预试期14 d,正试期56 d。测定犊牛瘤胃微生物蛋白、发酵参数和微生物数量。结果表明,处理组Ⅳ的总挥发性脂肪酸和乙酸浓度最低,且显著低于处理组Ⅰ(P<0.05);处理组Ⅳ的丁酸浓度最高,且显著高于处理组Ⅰ、Ⅲ(P<0.05);处理组Ⅲ的乙酸/丙酸最大,且显著大于处理组Ⅳ(P<0.05)。处理组Ⅳ的白色瘤胃球菌、溶纤维丁酸弧菌和真菌的相对表达量最高,且显著高于其他各处理组(P<0.05);处理组Ⅲ的黄色瘤胃球菌的相对表达量最高,且显著高于其他各处理组(P<0.05)。综上所述,高精料全价颗粒饲料虽然能提高犊牛瘤胃总挥发性脂肪酸和乙酸的水平,但会抑制瘤胃纤维降解菌和厌氧真菌的生长。

苜蓿黄酮对体外培养的奶牛乳腺上皮细胞增殖与抗氧化的影响

苏效双，占今舜，詹康，刘明美，赵国琦

2015, 24(12):  139-145.  DOI: 10.11686/cyxb2015030

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本试验旨在研究不同浓度苜蓿黄酮对体外培养奶牛乳腺上皮细胞增殖与抗氧化的影响。试验利用含不同浓度0 μg/mL(对照组)、25 μg/mL(试验Ⅰ)、50 μg/mL(试验Ⅱ)、75 μg/mL(试验Ⅲ)、100 μg/mL(试验Ⅳ)苜蓿黄酮的培养基进行细胞培养。结果表明,1)细胞培养第3天,各组细胞增殖无显著差异,但第5天试验Ⅱ~Ⅳ组细胞增殖能力极显著高于对照组和试验I组(P<0.01)。2)试验Ⅱ~Ⅳ组一氧化氮(NO)水平明显高于对照组与试验Ⅰ组,且差异极显著(P<0.01)。试验Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅳ组的乳酸脱氢酶(LDH)活性显著低于对照组与试验Ⅲ组,且差异极显著(P<0.01),但对照组与试验Ⅲ组差异不显著。3)试验Ⅳ组细胞内过氧化氢酶(CAT)含量极显著高于其他各组(P<0.01),而试验Ⅲ组丙二醛(MDA)含量极显著低于其他各组(P<0.01);试验Ⅱ和Ⅲ组的谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性极显著高于其他各组(P<0.01),而各处理组细胞的超氧化物歧化酶(SOD)含量差异不显著。4)试验Ⅱ和Ⅲ组细胞p53、Caspase-3、SOCS3和STAT1基因的相对表达量极显著低于对照组(P<0.01)。因此,苜蓿黄酮能够促进体外培养奶牛乳腺上皮细胞的增殖,提高细胞抗氧化的能力,抑制细胞凋亡,其中添加浓度为75 μg/mL组效果最好。

紫花苜蓿根颈芽发育成枝过程中叶元的发生模式研究

方强恩，张勃，师尚礼

2015, 24(12):  146-154.  DOI: 10.11686/cyxb2015253

摘要 ( 1327 )   HTML ( 1)   PDF (1102KB) ( 841 )  

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叶元由节、节间、叶器官以及叶腋下的侧生分生组织组成,是植物茎枝生长发育的基本单位。本研究首次采用扫描电镜技术,通过跟踪观察WL168紫花苜蓿根颈芽从萌发至孕蕾期顶端分生组织的微形态发育过程,初步探讨了苜蓿叶元的发生发育规律。结果显示,在苜蓿叶元发生过程中,复叶原基以向顶式的模式形成。腋芽原基和复叶原基均起源于顶端分生组织,但两者并非同步生长,苜蓿叶元的发育过程由此表现出两种模式:模式Ⅰ和模式Ⅱ。模式Ⅰ,复叶原基发育能力强,腋芽原基在侧小叶原基形成后才出现,发育速度缓慢;模式Ⅱ,腋芽原基在托叶原基形成后便开始发生,相对模式Ⅰ发生时间提前,生长速度明显快于复叶原基和生长锥。苜蓿根颈芽在返青出土前,其叶元以模式Ⅰ发生,出土后,转变为模式Ⅱ。当地上叶元数增加到16~17时,腋芽原基发育为花序,小花原基开始出现。分析表明,根颈芽叶元的发生由模式I转向模式Ⅱ是苜蓿营养生长向生殖生长转变的标志,苜蓿根颈芽在返青出土前已完成了其营养器官的发生,出土后即转入成花过渡期。

暗紫贝母的繁殖器官在海拔梯度上的变异

陈文年，肖小君，陈发军，王辉，张志勇，齐泽民，黄作喜

2015, 24(12):  155-163.  DOI: 10.11686/cyxb2015096

摘要 ( 1424 )   HTML ( 0)   PDF (959KB) ( 829 )  

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在青藏高原东部的一个高山坡面上,沿着海拔设置高、中、低3个海拔部位,并在高、低海拔之间进行暗紫贝母植株的对换移植实验,然后测定各部位的生态因子、暗紫贝母植株花、果实和种子的特征。结果表明,1)生态因子中积雪融化时间、气温及土壤含水量在各海拔之间有明显的差异;2)花部特征中花被片的长度和宽度,雄蕊花药和花丝的长度,花柱和柱头裂片的长度都是高海拔部位最长,低海拔部位最短;3)对花生物量来说,高海拔部位比低海拔部位大39.4%;从花与地上部分二者生物量的比率来看,高海拔部位比低海拔部位大12.3%,两个指标都是高海拔部位排名第一;4)单粒果实重以低海拔部位最重,达到1282 mg,比高海拔部位大48.3%;5)单粒果实种子数以高海拔部位最少,比低海拔部位少了38.1%;6)高海拔部位的种子百粒重达到142.3 mg,而低海拔部位种子百粒重只有94.6 mg。移植实验进一步验证了上述的测定结果,这说明暗紫贝母繁殖器官确实要受海拔的影响,而且主要跟海拔梯度上的融雪时间、气温(尤其是零下低温)、紫外线强度、访花昆虫等有关。

辽宁省野古草野生居群表型性状多样性研究

刘英，白龙，雷家军

2015, 24(12):  164-179.  DOI: 10.11686/cyxb2015222

摘要 ( 1313 )   HTML ( 1)   PDF (451KB) ( 750 )  

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为揭示野古草野生居群的表型变异规律,采用变异系数、主成分分析和聚类分析方法对采自辽宁省的8个野古草居群的10项形态性状进行多样性分析。结果表明,这10个表型性状在居群间的差异均达到极显著水平,各性状特征在居群间存在广泛的变异,变异系数由大到小依次为小穗总数(42.01%)>旗叶厚度(27.94%)>旗叶长度(26.83%)>旗叶宽度(20.98%)>叶数(19.64%)>茎基粗(19.70%)>花序长(19.30%)>单枝干重(18.62%)>株高(10.19%)>花序重(8.16%)。10个形态特征可归成为3个主成分因子,累计贡献率达到79.44%,最大程度上反映了所有材料的表型性状特征,不同种群之间的差异主要来源于花序长、花序干重、单枝干重、小穗总数。采用欧氏距离系统聚类法将8个野古草居群依据10个表型性状分为3类:株型高大,旗叶长而宽,生物量大;株高中等,茎基粗壮,旗叶长而窄,小穗数量多,生物量较大;植株矮,叶片短、窄,生物量最小。表型性状与地理因子的相关性分析表明,部分表型性状的变化与地理因子呈显著或极显著相关性。

蒺藜苜蓿叶绿体密码子偏好性分析

杨国锋，苏昆龙，赵怡然，宋智斌，孙娟

2015, 24(12):  171-179.  DOI: 10.11686/cyxb2015016

摘要 ( 1383 )   HTML ( 8)   PDF (589KB) ( 1286 )  

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本文对蒺藜苜蓿叶绿体基因组全序列密码子进行分析,筛选出50条CDS(coding DNA sequence)利用CodonW软件进行分析其密码子使用模式。结果显示,蒺藜苜蓿叶绿体基因组密码子第3位碱基GC含量为26.9%,即第3位密码子富含A和U,ENC值在37.11~51.91之间密码子偏好性较弱。相对同义密码子使用度分析显示RSCU值大于1的密码子有23个,其中以A和U为结尾20个。中性绘图分析显示GC₁₂与GC₃的相关系数为0.341,相关性不显著,回归系数为0.4843;单基因ENC比值多分布在-0.05~0.05,即大部分基因ENC值离ENC期望值较近;对应性分析,第一轴显示了12.50%的差异为主要影响因素,第一轴与ENC和GC₃的相关系数分别为0.091和-0.092,均相关不显著。综合这几项分析发现蒺藜苜蓿叶绿体基因组密码子偏好性主要受到突变的影响,但是并不是唯一的影响因素,其他因素对密码子偏好性也可能有一定的影响。最终通过高表达优越密码子方法确定得出UUA、UUG、CCU等23个密码子为最优密码子,为之后对外源基因进行改造,提高其在叶绿体中的表达效率奠定了基础。

细叶百合冷藏过程中鳞茎保护酶活性与休眠解除的关系

刘芳，李丹丹，廉华，吴瑕，陈业雯，李雨琦，谢守峰，陈学武

2015, 24(12):  180-187.  DOI: 10.11686/cyxb2015031

摘要 ( 1040 )   HTML ( 1)   PDF (388KB) ( 917 )  

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以细叶百合为试材,通过冷藏(5℃)解除鳞茎休眠,研究了细叶百合鳞茎解除休眠过程中鳞茎保护酶活性与糖代谢的变化规律。结果表明,鳞片、顶芽及鳞茎盘SOD活性在冷藏0~24 d内下降,除顶芽外,鳞茎各部位POD活性在0~24 d内呈下降趋势,外鳞片、顶芽及鳞茎盘中CAT活性在冷藏0~12 d内下降,冷藏中后期,SOD、CAT、ASP 活性升高,鳞片中POD的活性下降,顶芽及鳞茎盘POD、PPO在冷藏中期上升。各种代谢相关酶在不同器官中的作用并不完全相同。在低温处理36~60 d内,ASP、CAT活性快速上升,后期趋于稳定。SOD活性最低点出现在冷藏36~60 d,鳞茎各部位淀粉与CAT、PPO、ASP均表现为负相关性,SOD、POD、PAL与鳞片中淀粉表现为正相关性。36 d是鳞茎解除休眠的起点,60 d时鳞茎基本解除休眠。

唐古特莨菪中生物碱的分离、鉴定与生物活性研究

王玉灵，胡冠芳，刘敏艳，余海涛，牛树君，李玉奇

2015, 24(12):  188-195.  DOI: 10.11686/cyxb2015057

摘要 ( 1391 )   HTML ( 4)   PDF (485KB) ( 893 )  

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研究唐古特莨菪中生物碱对农业害虫(螨)的生物活性,可为利用该植物研制新型植物源杀虫(螨)剂提供理论依据。本文采用柱色谱分离法从唐古特莨菪地上部分分离得到2个生物碱类化合物,通过MS、NMR确定了其化学结构,分别为莨菪碱、东莨菪碱。采用微量点滴法和玻片浸渍法测定了莨菪碱、东莨菪碱对甘蓝蚜、桃蚜等9种蚜虫和朱砂叶螨、二斑叶螨等4种叶螨的触杀活性。结果表明,莨菪碱对禾谷缢管蚜、桃粉蚜、豆蚜和绣线菊蚜具有较强的触杀作用,LC₅₀值分别为257.863,275.459,344.645和344.717 mg/L。东莨菪碱对豆蚜和禾谷缢管蚜具有较强的触杀作用,LC₅₀值分别为311.585和392.309 mg/L。对照药剂鱼藤酮对甘蓝蚜和棉蚜具有较强的触杀作用,LC₅₀值分别为399.542和436.124 mg/L。对甘蓝蚜等9种蚜虫的触杀作用,莨菪碱强于或与东莨菪碱相当;对豆蚜、禾谷缢管蚜的触杀作用,莨菪碱和东莨菪碱均强于鱼藤酮;对甘蓝蚜、桃蚜和棉蚜的触杀作用,莨菪碱和东莨菪碱均弱于鱼藤酮。莨菪碱和东莨菪碱对截形叶螨、山楂叶螨、二斑叶螨和朱砂叶螨具有较强的触杀作用。2种生物碱对4种叶螨的毒力相当,对二斑叶螨和朱砂叶螨的毒力(201.027~224.172 mg/L)均高于截形叶螨和山楂叶螨(257.014~332.698 mg/L)。对照药剂鱼藤酮对截形叶螨、山楂叶螨的LC₅₀值分别为196.847和224.592 mg/L,其毒力高于莨菪碱和东莨菪碱。

NaCl对盐节木种子萌发和幼苗生长的影响及促进根尖生长的细胞学研究

房娟娟，武玉玲，刘云，宫慧芳，马荣岗，胡灵芝，陈惠

2015, 24(12):  196-203.  DOI: 10.11686/cyxb2015058

摘要 ( 1195 )   HTML ( 4)   PDF (1033KB) ( 823 )  

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为了筛选基于MS培养基的盐节木种子萌发与幼苗生长的最佳NaCl浓度,及初步探讨NaCl渗透胁迫作用(使用MS盐消除了NaCl的离子毒害作用)促进根生长的机制, 以MS为基本培养基研究了不同浓度的NaCl(0~700 mmol/L)对贮存7年的盐节木种子在三角瓶中萌发及幼苗生长的影响,并用光学显微镜对适宜盐浓度促进盐节木根伸长的初步机制进行了根尖形态与细胞学观察。结果表明, 1)储藏7年的种子仍有活力,对照组的活力指数和萌发率分别为3.36和74.46%,但萌发时间与前人比较有所延迟。2)盐节木种子的萌发具有不同步性,初始萌发天数为6~8 d,萌发可持续到25~30 d。3)基于 MS培养基盐节木种子萌发最佳浓度为100~200 mmol/L,与对照比可使萌发时间提早2 d,且盐害率为负值。4)幼苗生长适宜的NaCl浓度范围为100~300 mmol/L,最佳浓度为200 mmol/L;盐对幼苗表型的影响是MS₀和NaCl>300 mmol/L的MS培养基中生长的幼苗在1个月内能促进多数幼苗下胚轴变红,3~4个月后多数幼苗同化枝变红,而附加100~200 mmol/L NaCl的培养基植株大多数呈绿色。5)根尖细胞学观察可知:MS附加100和200 mmol/L NaCl促进根生长的原因是:NaCl促进了根尖分生组织细胞的分裂和伸长区与成熟区细胞的伸长,因而加速了根冠细胞的程序性细胞死亡,表现为根冠细胞脱落加快。本研究为盐节木耐盐机理的继续深入研究打下了一定的基础。

盐胁迫对海滨雀稗生长和生理特性的影响

贾新平，邓衍明，孙晓波，梁丽建

2015, 24(12):  204-212.  DOI: 10.11686/cyxb2015028

摘要 ( 1413 )   HTML ( 3)   PDF (926KB) ( 1285 )  

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本研究采用不同浓度NaCl溶液(0,100,200,300,400和500 mmol/L)对海滨雀稗进行盐处理,测定了生长势、生物量、叶片相对含水量、质膜透性、叶绿素含量、渗透调节物质含量以及抗氧化酶活性等指标,分析不同程度盐胁迫对海滨雀稗生长和生理特性的影响,并且对其耐盐性进行了评价。结果表明,NaCl胁迫对海滨雀稗的株高、叶长、叶宽和直立茎茎粗产生了抑制作用,对根、茎和叶的干物质积累产生显著影响,并且随着盐浓度的增加呈逐渐降低的趋势;海滨雀稗叶片相对含水量随着NaCl浓度的增加呈下降趋势,而质膜透性、叶绿素(Chl)、丙二醛(MDA)和可溶性糖含量则呈升高趋势;海滨雀稗叶片脯氨酸含量、过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性均在300 mmol/L NaCl浓度下达到最大值,而且都随NaCl浓度的增加呈先升高后降低的趋势,表明海滨雀稗具有较高的耐盐能力,在盐胁迫下可采取自我保护机制以适应盐逆境,其耐盐阈值为300 mmol/L NaCl浓度。以上生理指标的动态变化反映出海滨雀稗对盐逆境的适应性变化,是抵御盐胁迫的一种积极调节机制。

不同休眠玉米种子内源激素的含量测定和分析

吴元奇，冷亦峰，夏超，周树峰，兰海

2015, 24(12):  213-219.  DOI: 10.11686/cyxb2015136

摘要 ( 1364 )   HTML ( 4)   PDF (762KB) ( 869 )  

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本研究利用高效液相色谱法,对7个不同休眠性的玉米自交系鲜种子内源激素ZT、GA₃、IAA和ABA的含量进行了测定和分析。分析了各种激素及其相互作用对玉米种子休眠的影响,为阐明玉米种子休眠机理奠定了基础。结果表明,ZT含量在一定程度上与种子休眠性呈负相关性,具有对种子萌发抑制物的拮抗作用;GA₃具有解除休眠和促进萌发的功能,在种子萌发过程中是必需的;IAA与休眠不具有相关性;ABA具有拮抗GA₃的作用,诱导种子休眠,抑制萌发。种子的休眠是几种激素综合作用的结果,种子休眠程度与种子内起促进作用和起抑制作用的激素之间的比例密切相关。强休眠特性玉米自交系具有以下特征:ZT和GA₃含量低,ABA含量高,ZT/ABA值与GA₃/ABA值较小,各激素相对平衡。

综合评述

高等植物适应盐逆境研究进展

张金林，李惠茹，郭姝媛，王锁民，施华中，韩庆庆，包爱科，马清

2015, 24(12):  220-236.  DOI: 10.11686/cyxb2015233

摘要 ( 1767 )   HTML ( 8)   PDF (1078KB) ( 2087 )  

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土壤盐碱化已经成为制约农作物生长及产量的重要因子之一,寻求将盐碱化对植物的危害降低到最小程度的策略势在必行。关于植物对盐逆境适应能力的研究已成为全球关注的热点, 如何提高植物的耐盐能力也已成为研究的重中之重。深入探究高等植物适应盐逆境的机制,有助于提高植物耐盐性,增加作物产量和保护生态环境。本文就高等植物适应盐逆境的重点研究进展,综述了盐胁迫对植物的危害;植物耐盐的生理机制,包括渗透调节、营养元素平衡和增强抗氧化胁迫等;植物耐盐相关基因研究进展,包括离子转运蛋白基因、渗透调节相关基因、信号传导相关基因和细胞抗氧化相关基因等;提高植物耐盐性的途径。最后针对今后植物适应盐逆境方面的研究方向进行了展望。

研究简报

7种能源草在酸性红壤中的性状比较及适应性评价

侯维，肖亮，易自力，覃静萍，杨塞，郑铖，陈智勇

2015, 24(12):  237-244.  DOI: 10.11686/cyxb2015005

摘要 ( 1068 )   HTML ( 0)   PDF (439KB) ( 795 )  

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本研究比较了7种能源草在酸性红壤中物候期、越冬率、农艺性状和化学成分等20个性状,并利用其中与适应性相关的12个性状来综合评价不同能源草在酸性红壤中的适应性。结果表明,1)7种能源草中除狼尾草以外其余各品种均能完成生育期,且都能在酸性红壤上生长良好;2)7种能源草的7个主要农艺性状和5个化学成分均有显著差异(P<0.05)。其中五节芒、湘杂芒、柳枝稷的干物质产量较高,单株分别达到5385.24,4846.09和4566.83 g,而斑茅、奇岗和湘杂芒的纤维素含量较高,分别达46.13%,45.38%和45.16%;3)对12个数量性状进行主成分分析,得到累计贡献率为92.626%的4个主成分因子,说明前4个主成分代表了主要的遗传信息;4)利用主成分线性模型综合评价7种能源草的适应性,排序结果如下:湘杂芒>五节芒>狼尾草>斑茅>柳枝稷>奇岗>荻。本研究结果可为我国南方酸性红壤边际性土地的开发与利用提供理论依据。

短时强光处理对金心吊兰光合特性的影响

董立花，韩巧红，杨勇，袁明

2015, 24(12):  245-252.  DOI: 10.11686/cyxb2015059

摘要 ( 1207 )   HTML ( 1)   PDF (1589KB) ( 877 )  

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强光胁迫常常导致植物的叶绿素含量下降,但是叶绿素合成受阻的突变体在光胁迫下会发生怎样的生理生化变化目前未见报道。本研究以金心吊兰为材料,研究了同一叶片的不同区带对短时强光胁迫的生理响应。结果表明,1)在正常的光照下,金心部分PSⅡ的活性显著低于其他部分,但活性氧含量却维持在较高的水平;2)在强光胁迫的6 h内,金心部分的活性氧波动不大,抗氧化酶活性变化也较小,均低于其他部分;3)短时强光胁迫导致吊兰叶片的非光化学淬灭上升,而金心部分上升幅度较少,说明吸收的过多光能在金心部分不是以热耗散的形式消耗,并且金心部分能在较短的时间内恢复到胁迫前的非光化学淬灭水平。