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2017年 第26卷 第11期    刊出日期：2017-11-20

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2017, 26(11):  0-0. 

摘要 ( 189 )   PDF (241KB) ( 425 )  

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研究论文

锡林郭勒草原土壤含水量遥感反演模型及干旱监测

张巧凤, 刘桂香, 于红博, 玉山, 包玉海

2017, 26(11):  1-11.  DOI: 10.11686/cyxb2017024

摘要 ( 552 )   HTML ( 2)   PDF (1665KB) ( 666 )  

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土壤含水量是农牧业干旱监测系统的重要因子,对草原植被的生长及其与环境的相互作用具有重要意义。利用MODIS MOD16A2 蒸散发(evapotranspiration,ET)月产品数据及测墒站实测土壤含水量,通过相关分析和回归分析等方法,建立了基于蒸散发亏缺指数(evapotranspiration deficit index,ETDI)的土壤体积含水量(soil volumetric moisture,SVM)反演模型SVM=-48.851×ETDI+54.669,该模型的均方根误差为3.27%,达到了区域土壤含水量快速反演的应用水平。基于国家标准确定该模型的干旱等级阈值,分析近15年(2000-2014年)锡林郭勒草原的干旱动态特征,结果表明,草甸草原的土壤含水量在14%上下波动,基本为无旱,只有2007和2009年发生轻旱;典型草原、沙地植被和总体的土壤含水量在11%上下波动,基本为轻旱,只有2007和2009年发生中旱;荒漠草原的土壤含水量在8%上下波动,基本为重旱等级,只有2002、2003和2012年为中旱。近15年锡林郭勒草原平均约66%的面积存在不同程度的干旱,无旱和重旱面积呈增加趋势,轻旱和中旱面积呈减少趋势,但变化均不显著(P>0.05)。

基于遥感分析13年来石羊河上游山区植被变化研究

张永, 杨自辉, 王立, 魏怀东, 惠晓雅, 张剑挥, 王强强, 郭树江, 詹科杰

2017, 26(11):  12-21.  DOI: 10.11686/cyxb2017023

摘要 ( 433 )   HTML ( 2)   PDF (866KB) ( 472 )  

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NDVI是监测区域植被生长状况及植被覆盖度最常用的指标。基于2002和2015年9月上旬植被生长期内的Landsat TM遥感卫星影像,以ENVI 5.2软件为影像处理工具,分别获取两期影像的NDVI,研究内陆河石羊河流域上游祁连山山区植被覆盖度的变化;利用主成分分析法对两期影像进行了监督分类,获得各植被类型的面积以及变化情况。结果表明,2015与2002年相比,石羊河上游地区高覆盖度、中等覆盖度、低覆盖度植被面积均有所下降,分别下降了18.4%、13.4%、10.1%,而极高覆盖度和极低覆盖度面积均有所增加,分别增加了0.5%、26.6%。NDVI差值植被指数结果显示,上游地区植被发生退化的面积为6935.6154 km²,占总面积的51.26%,而发生改善的面积为6595.2834 km²,占总面积的48.74%。通过监督分类获得的各植被类型的面积显示,乔木林面积增长显著,13年间增长了108.75%,但是灌木林和草地的面积缩小严重,分别减少了49.87%、19.78%。祁连山石羊河流域上游森林植被在13年间呈现退化趋势。

自然粒度酸化紫色土磷形态分级及其流失解析度评价

张洋, 雷平, 谢德体, 倪九派

2017, 26(11):  22-34.  DOI: 10.11686/cyxb2017069

摘要 ( 343 )   HTML ( 0)   PDF (1427KB) ( 404 )  

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土壤磷分级方法可用于土壤磷赋存形态转化的定量化研究及磷流失的解析度评价。为探讨施磷肥对酸化紫色土磷赋存形态及土壤磷流失解析度的影响,以酸化紫色土为研究对象,在榨菜生长区,设计3种磷肥处理(T₁,不施磷肥;T₂,常规施磷,60 kg P₂O₅/hm²;T₃,磷肥增倍,120 kg P₂O₅/hm²),采用一种新的磷形态分级法,开展不同磷肥处理下径流小区土壤磷赋存形态及其流失的解析度评价。结果表明,新分级方法对土壤磷形态的提取率与Hedley分级法无显著性差异,但其对磷流失指数具有更好的表征;磷流失指数与施肥量呈正相关,且NH₄F溶性磷和NaOH溶性磷对磷流失的解析度最强;增施磷肥(120 kg P₂O₅/hm²)显著提升土壤中游离态磷、树脂有效态磷、磷酸二钙型及磷酸八钙型等磷组分;不施磷肥显著降低磷酸二钙型、磷酸八钙型及铁(铝)结合态磷等磷形态。综上可知,自然粒度酸化土壤磷形态分级法具有可行性,其对面源污染磷流失定量化研究具有更好表征。同时,本研究证实土壤磷流失主要源于NH₄F溶性磷和NaOH溶性磷,且施肥显著影响活性磷库和慢性磷库中磷形态的转化。

高寒区农茬口对当归田杂草群落特征的影响

梁伟, 郭凤霞, 陈垣, 白刚, 袁洪超, 金彦博

2017, 26(11):  35-46.  DOI: 10.11686/cyxb2017091

摘要 ( 482 )   HTML ( 1)   PDF (1054KB) ( 1062 )  

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农田杂草危害是高寒区当归生产的主要限制因子。采用田间调查和统计鉴定相结合的方法,研究了甘南藏族自治州卓尼县培育的马铃薯和油菜茬口当归栽培田杂草群落动态,以当归重茬为对照,旨在揭示茬口特性对当归田杂草消长动态的影响,为筛选适宜栽培当归的农茬口和田间杂草防控提供科学依据。结果表明,在试验茬口当归田共发生杂草15种,隶属9科15属,主要优势种群为锦葵、欧洲千里光、苦苣、繁缕、刺儿菜和甘露子。当归田杂草种类、密度、多样性和生物量因茬口和季节的不同而异,季相消长跃变程度更大,随季节延后杂草多样性下降,优势种杂草利用资源的相似性更高,锦葵和欧洲千里光随当归返青而滋生,随当归生长发育而迅速蔓延,成为占优势的恶性杂草,对当归的危害性最大,导致杂草群落稳定性降低,在当归重茬和马铃薯茬田单生优势度更为突出,优势杂草潜在恶化危害性增大,但在油菜茬田杂草生长量最小,与当归生长竞争势较弱,使当归始终占据优势生态位,说明油菜茬口较利于当归栽培,但根据恶性杂草物候特征及早防除更为关键。

苜蓿DUS测试标准品种SSR分子标记指纹图谱的构建

闵学阳, 刘文献, 张正社, 韦兴燚, 齐晓, 张义, 刘志鹏, 王彦荣

2017, 26(11):  47-56.  DOI: 10.11686/cyxb2017038

摘要 ( 501 )   HTML ( 3)   PDF (1101KB) ( 374 )  

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苜蓿在育种过程中,由于其异花授粉特性和骨干亲本的集中使用,导致品种间的遗传差异日益缩小,品种之间通过形态学鉴定愈加困难。通过构建苜蓿DUS测试标准品种DNA指纹图谱数据库,可以实现苜蓿品种的快速、准确鉴定。本研究利用筛选得到的10个SSR标记对33个苜蓿DUS测试标准品种进行指纹图谱构建和遗传多样性分析。结果表明,10对SSR引物共扩增出69个等位基因,平均每个标记可产生6.9个等位基因;多态性比率(PPB)从25%到90%不等,平均值为56.7%;各SSR标记的多态信息含量(PIC)范围为0.56~0.87,平均值为0.75。利用不同引物间的组合能有效区分33个苜蓿 DUS标准品种,并为每份标准品种建立了唯一标识的指纹代码,为苜蓿品种的审定和保护以及遗传背景分析提供了技术依据。

盐生草HgNHX1基因启动子的克隆及功能验证

邹兰, 杨轲, 徐先良, 汪军成, 任盼荣, 姚立蓉, 孟亚雄, 李葆春, 马小乐, 王化俊

2017, 26(11):  57-68.  DOI: 10.11686/cyxb2017018

摘要 ( 415 )   HTML ( 0)   PDF (2682KB) ( 387 )  

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为了进一步探明盐生草HgNHX1基因启动子的功能,从盐生草基因组中克隆了HgNHX1基因上游 5'侧翼调控区1523 bp的序列,即HgNHX1基因启动子(pHgNHX1)序列,并利用PlantCARE、PLACE等在线软件对HgNHX1基因5' 端上游序列进行预测和分析,发现该启动子中除具有TATA-box、CAAT-box等核心启动子元件外,还含有多个与盐、干旱、缺水、冷、伤害等逆境胁迫诱导有关的作用元件;同时具有生长素、脱落酸、赤霉素及乙烯等植物激素诱导响应的功能元件,表明分离得到的DNA片段具有典型启动子的一般特征。构建pBI-HgNHX1启动子植物表达载体并转化拟南芥和烟草,利用组织染色法鉴定转基因烟草和拟南芥的 β-葡萄糖苷酸酶基因(GUS)表达模式,发现在转基因拟南芥的各个器官均有GUS 酶的活性,说明pHgNHX1具有一定的组成型启动子活性。

沟叶结缕草八氢番茄红素基因ZmPSY的克隆、亚细胞定位及表达分析

董笛, 滕珂, 于安东, 檀鹏辉, 梁小红, 韩烈保

2017, 26(11):  69-76.  DOI: 10.11686/cyxb2017176

摘要 ( 390 )   HTML ( 0)   PDF (942KB) ( 376 )  

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八氢番茄红素合成酶(phytoene synthase,PSY)是生物类胡萝卜素合成途径中的一个关键酶。本实验从沟叶结缕草中克隆得到ZmPSY基因(Genbank登录号为:KY264128)。该基因开放阅读框为1230 bp,编码409个氨基酸残基。亚细胞定位结果显示,ZmPSY定位于叶绿体中。实时荧光定量分析表明,ZmPSY基因在沟叶结缕草幼嫩的叶片中表达量最高。ZmPSY可受外施激素脱落酸(ABA)的诱导,但受外施激素水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯(MeJA)的抑制。本实验为深入研究沟叶结缕草八氢番茄红素合成酶基因的功能奠定了基础。

5株优良抑菌活性乳酸菌对全株玉米青贮品质的影响

雷赵民, 王建福, 吴建平, 何轶群, 吴润, 姜辉, 万学瑞

2017, 26(11):  77-84.  DOI: 10.11686/cyxb2017145

摘要 ( 468 )   HTML ( 2)   PDF (394KB) ( 463 )  

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为了探讨具有优良抑菌活性的乳酸菌对全株玉米青贮过程不同时期营养品质的影响,进一步验证并筛选出可提高玉米秸秆青贮品质的乳酸菌接种剂,将实验室前期从甘肃各地玉米秸秆青贮饲料中分离筛选获得的5株产酸快、多,且具有抑菌活性的优良乳酸菌分别添加到全株玉米秸秆中进行青贮,共设置6个试验组,分别在青贮第3、7、15、30天测定产物的干物质(DM)、粗蛋白(CP)、可溶性碳水化合物(WSC)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)和氨态氮(NH₃-N)含量及第30 天乳酸(LA)、乙酸(AA)、丙酸(PA)和丁酸(BA)含量。结果显示,发酵30 d后,5个处理组的DM、CP、ADF和LA含量显著高于对照组(P<0.05),NH₃-N和WSC含量显著低于对照组(P<0.05),B3-1组NDF显著高于对照组(P<0.05),但与其他处理组差异不显著(P>0.05),B3-1和B5-2组AA含量显著高于对照组(P<0.05),但与其他处理组差异不显著(P>0.05);各组DM、CP、WSC含量均随发酵时间延长而降低,而ADF、NDF和NH₃-N含量均随发酵时间的延长而升高;B3-1组在玉米秸秆全株青贮发酵各期的发酵品质和营养品质最优。以上结果表明5株乳酸菌均能显著改善青贮饲料发酵品质,其中植物乳杆菌B3-1的效果最好。

AM真菌对百合生长和生理特性的影响

刘兆娜, 郭绍霞, 李伟

2017, 26(11):  85-93.  DOI: 10.11686/cyxb2017001

摘要 ( 460 )   HTML ( 1)   PDF (828KB) ( 422 )  

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以冷藏处理的百合种球为试材,采用盆栽的方法,研究了接种丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae)及地表球囊霉(G. versiforme)和G. mosseae+G. versiforme的混合菌种对百合种球生长及生理生化特性的影响。结果表明,单一、混合接种真菌摩西球囊霉和地表球囊霉菌种均促进百合的生长,百合株高、茎粗、地上部分干重、地下部分干重和叶表面积有明显增加,与对照之间存在显著差异;接菌处理后,接种混合菌种的百合根系侵染率最高;与对照相比,接种混合菌种能够显著提高百合叶片中叶绿素含量、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶含量。接菌百合的丙二醛含量比对照降低30%,可溶性蛋白、可溶性糖含量分别比对照提高了25%和46%,表明AM真菌可减轻膜脂氧化的伤害,减少植株体内RNA降解酶,增强非酶促防御系统能力,增强植物细胞的保水能力。此外,接种AM菌对叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度具有显著的促进作用,百合生长量增加;对百合生长指标和生理特性各指标的影响均以混合菌种接种效果最佳,且接种混合菌种显著高于单一菌种,两菌种间差异不明显。从综合接种效应来看,摩西球囊霉、地表球囊霉均是培育百合菌根苗优良备选菌株,而在条件允许下混合接种G. mosseae+G. versiforme对百合花卉生长更为有利。

高精料对泌乳奶山羊瘤胃上皮氧化应激和胆固醇代谢的影响

耿雅丽, 田平, 罗燕文, 华灿枫, 陶诗煜, 田靖, 倪迎冬

2017, 26(11):  94-103.  DOI: 10.11686/cyxb2017160

摘要 ( 407 )   HTML ( 1)   PDF (1178KB) ( 501 )  

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为了研究长期或短期饲喂高精料日粮对泌乳期奶山羊瘤胃上皮组织氧化应激和胆固醇代谢的影响,实验选用17只健康的经产泌乳中期关中奶山羊,随机分为3组:饲喂低精料组(对照组,LC,n=5);长期饲喂高精料组(HL, n=7),19周饲喂期;短期饲喂高精料组(HS,n=5),4周饲喂期。实验结束后采集瘤胃组织,用PBS反复清洗,于液氮中速冻后置于-80 ℃冰箱保存。结果显示,与对照组相比,HL和HS组山羊瘤胃上皮组织中细胞周期相关基因CDK2和CDK4 mRNA表达水平显著升高(P<0.05),且HS组p-ERK1/2蛋白表达显著升高(P<0.05),但GPR41和GPR43蛋白表达无显著变化(P>0.05);HL和HS组山羊瘤胃上皮组织促细胞凋亡基因Casepase9 mRNA表达显著升高(P<0.05),HS组抗凋亡Bcl-2/Bax mRNA表达比例呈下降趋势(0.05<P<0.1);HS组瘤胃上皮组织中抗氧化酶CAT和总抗氧化能力T-AOC显著升高(P<0.05),HL组CAT含量和SOD酶活性显著升高(P<0.05),但总抗氧化能力T-AOC无显著差异(P>0.05);HS组瘤胃上皮组织中胆固醇含量下降达显著水平(P<0.05),且HL组呈下降趋势(0.05<P<0.1),胆固醇酰基转移酶ACAT1和ACAT2基因表达显著上调(P<0.05),HS组瘤胃上皮组织中胆固醇的含量与ACAT1和ACAT2 mRNA的表达呈显著的负强相关(P=0.0067, r=-0.8208;P=0.0100, r=-0.7980)。与对照组比较,HS和HL组瘤胃上皮组织中VFA转运相关基因AE2、DRA、NHE2、NHE3和νH⁺ ATPase mRNA表达显著升高(P<0.05),NHE2蛋白表达升高但未达显著差异水平(P>0.05)。与HL组相比,HS组山羊瘤胃上皮组织中总抗氧化能力T-AOC显著升高(P<0.05);且胆固醇含量显著下降(P<0.05)。以上结果说明,短期饲喂高精料日粮可加快泌乳期奶山羊瘤胃上皮组织的更新,提高组织总抗氧化能力;而长期饲喂高精料日粮未引起细胞增殖相关蛋白和总抗氧化能力的显著变化;饲喂高精料日粮可以加快瘤胃上皮组织对VFA的转运。此外,饲喂高精料日粮引起瘤胃上皮组织内胆固醇含量降低,胆固醇酰基转移酶基因表达的显著上调,提示其对瘤胃上皮组织更新的潜在影响。

复方中草药添加剂对荷斯坦奶牛免疫和泌乳性能的影响

张春刚, 苏效双, 刘光磊, 吴天佑, 占今舜, 赵国琦

2017, 26(11):  104-112.  DOI: 10.11686/cyxb2017050

摘要 ( 362 )   HTML ( 0)   PDF (470KB) ( 519 )  

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试验旨在研究自制的复方中草药添加剂对泌乳奶牛免疫机能与泌乳性能的影响。试验采用4×4拉丁方设计。选择4头胎次、泌乳天数、体重均相近的健康荷斯坦奶牛,分为4组,其中A组为对照组,饲喂基础饲粮,B、C、D组分别在基础饲粮中添加30、50和80 g/d复方中草药。试验分4期进行,每期28 d(预试期7 d,正试期14 d,排空期7 d)。结果显示:1)添加复方中草药显著增加了白细胞数、嗜中性细胞百分比及血小板数(P<0.05);但对血液生化指标无显著影响(P>0.05)。2)添加复方中草药显著降低了丙二醛(MDA)含量(P<0.05);与对照组相比,添加30 g/d复方中草药显著增加了血清免疫球蛋白M(IgM)及超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)活力(P<0.05)。3)复方中草药添加剂可以增加血清生长激素(GH)和催乳素(PRL)含量,且添加30 g/d时显著增加(P<0.05)。4)与对照组相比,日粮添加30、50和80 g/d可以使产奶量分别增加10.18%、6.79%和5.19%,但是对产奶量、乳成分及体细胞数的影响均不显著(P>0.05)。试验结果表明,复方中草药添加剂可以调节奶牛机体免疫性能和提高抗氧化能力,且每头牛添加30 g/d时效果最佳。但其对奶牛泌乳性能无显著影响。

直接法和回归法测定玉米青贮对肉牛有效能值的研究

魏明, 崔志浩, 陈志强, 郑月, 颜培实

2017, 26(11):  113-122.  DOI: 10.11686/cyxb2017019

摘要 ( 419 )   HTML ( 0)   PDF (532KB) ( 399 )  

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旨在应用直接法和回归法测定肉牛玉米青贮的消化能、代谢能和净能值,并探讨精料回归法用于估测肉牛单一粗饲料原料能值的可行性。试验选取12头体况良好、体重相近[(259±14.08) kg]的生长期公牛,随机分为3组,每组4头牛。分两期试验进行,试验一按试验牛自由采食量的95%、80%和60%3个水平饲喂全玉米青贮日粮;试验二在固定玉米青贮投喂量的基础上,各组分别按青贮饲喂量的15%、25%和50%(干物质基础)添加精料补充料。试验每期14 d,其中前10 d为预饲期,后4 d为正试期。正试期消化代谢和呼吸代谢试验同期进行,测定玉米青贮对肉牛能量代谢规律。结果表明:1)肉牛对全玉米青贮日粮的各种营养物质消化率和能量消化率及代谢率随饲喂水平的提高总体逐渐降低;肉牛能量采食量(总能、消化能、代谢能和净能)随饲喂水平的提高逐渐升高,组间差异显著(P<0.05)。2)玉米青贮对肉牛的消化能、代谢能和净能值随着饲喂水平的提高呈下降趋势,各有效能值变化范围分别为10.58~11.48 MJ/kg,8.33~9.44 MJ/kg和5.20~6.21 MJ/kg。3)添加精料补充料显著提高了肉牛对日粮的干物质采食量和粗蛋白消化率(P<0.05),而洗涤纤维消化率精料添加比例组间差异不明显(P>0.05);随着精料添加比例的增加,肉牛对日粮的能量采食量(总能、消化能、代谢能和净能)和能量消化率及代谢率逐渐上升,消化能代谢率各组之间无显著差异(P>0.05)。4)根据试验日粮有效能值与精料添加量之间的关系建立线性回归方程后,外推估测得玉米青贮的消化能、代谢能和净能值分别为10.53 MJ/kg、8.29 MJ/kg和5.35 MJ/kg,与95%饲喂水平组直接测定结果(10.58 MJ/kg、8.33 MJ/kg和5.20 MJ/kg)差异不显著(P>0.05)。综上所述,回归法测定玉米青贮对肉牛的有效能值与直接法测定结果差异不明显,精料回归法可以用于估测肉牛单一粗饲料的有效能值。

七种野生铁线莲属植物核型分析

王娜, 王奎玲, 刘庆华, 刘庆超

2017, 26(11):  123-130.  DOI: 10.11686/cyxb2017025

摘要 ( 401 )   HTML ( 2)   PDF (831KB) ( 574 )  

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铁线莲属植物种间在形态、香味、花量、绿期及生活型等方面差异较大,遗传背景也相对复杂,因此在杂交育种前了解其核型特征意义重大。采用染色体常规压片法,对东方铁线莲、大花铁线莲、大叶铁线莲、褐毛铁线莲、棉团铁线莲、齿叶铁线莲和东北铁线莲7种野生铁线莲属植物的倍性及核型进行分析,结果表明,1) 7种野生铁线莲中除东北铁线莲为四倍体(2n=4x=32)外,另外6种均为二倍体(2n=2x=16),染色体基数为8。染色体类型有中部(m)、亚中部(sm)、亚端部(st)、端部(t)4种,其中大花铁线莲和大叶铁线莲的核型公式为2n=2x=16=5m+2st+t,褐毛铁线莲的核型公式为2n=2x=16=5m+3st,棉团铁线莲的核型公式为2n=2x=16=5m+2st(SAT)+t,齿叶铁线莲的核型公式为2n=2x=16=5m(SAT)+2st+t,东方铁线莲的核型公式为2n=2x=16=5m(SAT)+sm(SAT)+2st,东北铁线莲的核型公式为2n=4x=32=5m+2st+t。东方铁线莲、棉团铁线莲、齿叶铁线莲的短臂上带有随体。2) 核型不对称系数为62.27%~66.77%,核型类型均为2A型,表明7种野生铁线莲属植物的进化程度均较原始。其中,褐毛铁线莲和齿叶铁线莲为首次报道。

箭筈豌豆种子人工加速老化条件筛选的研究

莫青, 吕燕燕, 王彦荣

2017, 26(11):  131-138.  DOI: 10.11686/cyxb2017002

摘要 ( 352 )   HTML ( 0)   PDF (369KB) ( 455 )  

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人工加速老化法是种子活力测定的常用方法之一,但不同物种适宜的老化条件往往不同。以9个箭筈豌豆种批为材料,在100%相对湿度,41、43及45 ℃条件分别老化处理12、24、36、48、60及72 h,通过测定发芽率及发芽速率,筛选出箭筈豌豆适宜的人工加速老化条件。结果表明,老化温度、时间以及两者的交互作用对发芽率及发芽速率均有极显著影响(P<0.01)。随着老化温度及时间的增加,发芽率逐渐下降,老化处理48 h后发芽率均显著降低(P<0.05)(除种批6);发芽速率先增加后降低,24 h后呈现下降趋势。相关分析结果表明老化时间对箭筈豌豆发芽率和发芽速率的影响大于温度。在41 ℃-60 h老化条件下,发芽率和发芽速率分别将9个种批分为8和6个质量等级,比其他老化处理条件划分更多的质量等级,且各质量等级之间差异显著(P<0.05)。因此,41 ℃-60 h是箭筈豌豆适宜的人工加速老化条件。

猪粪有机肥施用下两种生态型粗齿冷水花磷积累特征变化

陈静, 黄有胜, 李廷轩

2017, 26(11):  139-146.  DOI: 10.11686/cyxb2017044

摘要 ( 385 )   HTML ( 0)   PDF (897KB) ( 432 )  

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猪粪的不合理施用导致土壤中磷素大量积累,引起一系列环境问题。研究磷富集植物在猪粪条件下的磷积累变化特征,可以为提取土壤中过量的磷提供理论依据。以矿山生态型粗齿冷水花为研究对象,非矿山生态型为对照,设置猪粪有机肥用量为50 g/kg,开展土培盆栽试验。结果表明:1)猪粪有机肥施用下,两种生态型粗齿冷水花地上部和整株生物量随生长时期的延长均在13周最高,且矿山生态型显著高于非矿山生态型(P<0.05),分别为非矿山生态型的1.43~2.26倍和1.41~2.20倍。2)粗齿冷水花地上部和整株阶段性磷积累速率均在9~11周最大。矿山生态型粗齿冷水花地上部和整株磷积累量均显著高于非矿山生态型(P<0.05),13周时其地上部和整株磷积累量分别达105.21和119.50 mg/株。3)猪粪有机肥的施用提高了土壤有效磷含量、酸性磷酸酶和植酸酶活性。随生长时期的延长,粗齿冷水花根际酸性磷酸酶和植酸酶活性均在11周最高,矿山生态型根际植酸酶活性显著高于非矿山生态型。猪粪有机肥施用下,矿山生态型粗齿冷水花生长状况和磷积累能力均强于非矿山生态型,其根际较高的酸性磷酸酶和植酸酶活性提高了土壤中磷素的生物有效性,促进了矿山生态型对磷的吸收积累。

外源SA对盐胁迫下颠茄生理生化、氮代谢及次生代谢的影响

扈雪欢, 宁欢欢, 刘光照, 吴能表

2017, 26(11):  147-156.  DOI: 10.11686/cyxb2017043

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采用无土栽培的方式,研究0.75 mmol/L 水杨酸(SA)对100 mmol/L NaCl胁迫下颠茄幼苗生理生化、氮代谢与次生代谢的影响。结果表明,外源SA处理后:颠茄叶片叶绿素含量增多,最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ的潜在活性(F_v/F_o)、PSⅡ激发能捕获效率(F_v'/F_m')、表观光合电子传递速率(ETR)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)显著升高,初始荧光(F_o)、非光化学猝灭系数(qN)明显降低;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性明显增强,丙二醛(MDA)含量明显降低;可溶性蛋白含量显著升高,脯氨酸和可溶性糖含量降低;NO3-含量增加,NH4+含量减少,谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性提高,谷氨酸脱氢酶(GDH)活性降低;次生代谢产物莨菪碱和东莨菪碱含量显著提升。说明0.75 mmol/L外源SA能显著改善100 mmol/L NaCl胁迫下颠茄幼苗的光合性能,调节有机渗透物质含量,提高抗氧化酶活性,减小膜脂过氧化程度,以缓解盐胁迫造成的伤害。并使氮代谢相关酶活性恢复或增强,为生物碱的合成提供更多的前体物质和能量,从而直接或间接地促进了次生代谢产物的合成与积累。

锰胁迫对苍耳种子萌发及幼苗生理生化特性的影响

潘高, 张合平, 刘鹏, 刘文胜

2017, 26(11):  157-166.  DOI: 10.11686/cyxb2017033

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为探明苍耳对锰胁迫适应的生理生化机制,以苍耳种子为试验材料,采用培养皿滤纸法,研究了不同浓度锰(0,1000,5000,10000,15000和20000 μmol/L)胁迫对苍耳种子萌发、幼苗生长及生理生化特性的影响。结果表明:1)1000~5000 μmol/L锰胁迫显著提高了苍耳种子的萌发率,增加了幼苗的芽长和根系活力;当浓度>5000 μmol/L时,发芽势、发芽指数、活力指数以及根长、鲜重、干重、根冠比均显著降低;2)随着锰浓度的升高,苍耳幼苗叶片中可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、愈创木酚过氧化物酶(GPX)、过氧化氢酶(CAT)活性均呈现先增加后下降的变化趋势;3)苍耳幼苗体内活性氧和膜脂过氧化物含量随着锰浓度的升高显著增加,超氧阴离子自由基(O2· -)产生速率、羟自由基(OH^·)浓度、H₂O₂和MDA含量分别增加了154.69%、47.29%、100.09%和200.96%。研究结果显示,苍耳对锰胁迫具有较强的耐性,可作为锰矿废弃地修复的备选植物。

NaCl胁迫对夏枯草幼苗抗氧化能力及光合特性的影响

张利霞, 常青山, 侯小改, 刘伟, 李晓鹏, 高宇航, 张秀丽, 丁生运, 肖瑞雪, 张耀, 邓永恒

2017, 26(11):  167-175.  DOI: 10.11686/cyxb2016397

摘要 ( 415 )   HTML ( 1)   PDF (470KB) ( 432 )  

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研究NaCl胁迫对夏枯草幼苗抗氧化能力与光合特性的影响,为夏枯草栽培管理、抗盐育种提供理论依据。以夏枯草幼苗为材料,采用营养液培养的方法研究不同浓度NaCl(0、20、40、60、80 mmol/L)胁迫对夏枯草幼苗抗氧化酶、渗透调节物质、叶绿素、光合特性的影响。结果表明,随着盐胁迫浓度的升高,夏枯草叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、可溶性蛋白含量呈先上升后下降的趋势;过氧化物酶(POD)、可溶性糖含量、丙二醛(MDA)含量与电导率呈不断升高的趋势;叶绿素 a和b、叶绿素a/b、类胡萝卜素及总叶绿素均呈逐渐下降的趋势;净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)均表现下降的趋势,胞间二氧化碳浓度(C_i)则表现为先下降后上升的趋势,而气孔限制值(L_s)表现为先升高后降低的趋势。在20~60 mmol/L NaCl处理下,夏枯草叶片光合速率的下降主要是由气孔限制引起的,在80 mmol/L NaCl处理下叶片光合速率的下降则主要是由非气孔限制引起的。NaCl胁迫下,夏枯草通过提高抗氧化酶的活性、渗透调节物质的含量来保护光合机构,从而提高夏枯草幼苗对盐胁迫的适应性。

全膜双垄沟播玉米土壤含水率和温度及杂草去除效应

漆永红, 岳德成, 曹素芳, 李敏权

2017, 26(11):  176-184.  DOI: 10.11686/cyxb2017173

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为了明确黑色地膜对全膜双垄沟播玉米土壤含水率、温度和杂草去除效应及玉米主要性状的影响,采用田间试验,研究了黑色地膜对全膜双垄沟播土壤含水率和温度及玉米主要经济性状的变化规律。结果表明,黑色地膜有提高土壤含水率的作用,不同土层含水率表现为80~100 cm>60~80 cm>0~20 cm>40~60 cm>20~40 cm;黑色和白色地膜覆盖下,各土层土壤含水率均呈单峰型消长动态,但黑膜的波动幅度均小于白膜。黑色地膜有降低土壤温度的作用,不同土层温度表现为10 cm>5 cm>15 cm>20 cm>25 cm;黑色和白色地膜覆盖下,各土层土壤温度均呈抛物线型消长动态,但黑膜的波动幅度均大于白色地膜。与白色地膜相比,全膜双垄沟玉米田覆盖的黑色地膜对阔叶杂草和禾本科杂草的株防效和鲜质量防效均达97%和99%以上,对玉米出苗率、成穗率、穗长、穗粗、秃顶等性状无明显影响,但对玉米株高、株高整齐度、生育期、产量有影响。黑色地膜不仅有助于提高土壤含水率、降低土壤温度和防除田间杂草,还对玉米的部分农艺性状有影响。

综合评述

两汉魏晋南北朝时期苜蓿种植利用刍考

孙启忠, 柳茜, 陶雅, 徐丽君

2017, 26(11):  185-195.  DOI: 10.11686/cyxb2017154

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采用文献考证法,对两汉魏晋南北朝时期的苜蓿名称与名实、苜蓿引种与种植分布、种植管理与利用等进行了考证。结果表明,自张骞通西域汉使引入苜蓿,其初名的文字不是现在“苜蓿”写法,而是“苜蓿”的同音异字或异音异字,汉使引入的苜蓿即为紫花苜蓿(Medicago sativa)。汉武帝命人在离宫别观旁种植苜蓿获得成功,后苜蓿传至民间,乃至遍于关中,进而在宁夏、甘肃乃至青海东部、内蒙古西部和新疆及黄河中下游等北方地区广为种植。东汉崔寔提出的苜蓿播种期和刈割期,为我国最早的苜蓿种植技术,到北魏贾思勰系统总结了水地、旱地苜蓿的种植管理及利用技术,为我国苜蓿的种植奠定了基础。在汉代,为了加强苜蓿的种植,还专门设置了苜蓿苑,用于苜蓿种植,并有专人负责。苜蓿除用于饲草外,在早春幼嫩时还可蔬食,并作为观赏植物常常被种在皇家园林中。从一些出土文物可知,苜蓿早在汉代就已成为商品在进行交易,征收苜蓿草是国家的大事,两汉魏晋南北朝时期种植的苜蓿为紫花苜蓿。汉代苜蓿的引进不仅丰富了我国农产物,而且来源记载清晰准确,是我国对世界苜蓿栽培史的重大贡献。

沙打旺黄矮根腐病的研究进展

李彦忠, 徐娜, 汪治刚, 史敏

2017, 26(11):  196-204.  DOI: 10.11686/cyxb2017037

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沙打旺仅在我国作为牧草人工栽培,20世纪末期种植面积达6.7万hm²,此后因草地快速衰退而播种面积大幅度缩减。研究发现其早衰的主要因素是一种真菌病害,该病害就是首次在甘肃发现的沙打旺黄矮根腐病,目前已在甘肃、陕西、宁夏、云南、内蒙古等所有沙打旺栽培地区发现。枝条矮化、叶片黄化、根腐烂是主要症状,病菌为沙打旺埃里砖格孢(Embellisia astragali),其菌丝寄生于植株的所有组织体内,为系统性病害。为有效防控该病害,保护我国特有牧草,自该病发现后在病害和其病原菌特点、病菌的分子生物学、抗病品种筛选、药剂防治等方面进行了研究,本研究综述了自该病发现以来的研究成果,提出了该病害在植物病理学领域的意义以及后续应加强的研究方向。

运用微根管技术研究草地植物细根的进展

牛学礼, 南志标

2017, 26(11):  205-215.  DOI: 10.11686/cyxb2017041

摘要 ( 393 )   HTML ( 9)   PDF (661KB) ( 823 )  

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微根管(minirhizotron, MR)技术自出现以来,因其方便、简洁、省时省力和能够原位观察的特点而在植物细根(直径<2 mm)研究中发挥重要作用。草地植物细根在土壤养分循环和草地可持续发展中起到关键作用。本研究综述了国内外学者运用微根管技术研究草地植物细根的进展,主要集中在草地植物根系产量、寿命及周转速率对气候变化、草地管理与利用以及土壤生物的响应等方面。多数研究认为CO₂浓度升高和气候变暖会增加植物细根根长、根数量或生物量,降低根系寿命;春季发生的细根寿命相对秋季发生的细根较短。刈割和人工施加氮肥对天然草地植物根系没有显著影响,但会成倍增加草地地上生物量,减少物种丰富度。植物细根寿命与直径呈正相关关系,周转速率与直径呈负相关关系。微根管技术在今后研究的重点可围绕4个方面:1)放牧、草地利用与管理以及土壤生物与草地植物细根的相互关系;2)根系寿命或周转速率对土壤碳库或养分库的影响;3)气候变化或人类活动引起草地植物根系发生变化的机制。通过综述,以期更好地利用微根管技术服务于草地根系研究,促进草地农业生态系统根系研究的发展。

研究简报

黄土高原不同草地类型对水稳性团聚体粒径分布及稳定性的影响

黄泽, 田福平, 刘玉, 张静鸽, 苗海涛, 武高林

2017, 26(11):  216-221.  DOI: 10.11686/cyxb2017053

摘要 ( 357 )   HTML ( 1)   PDF (706KB) ( 407 )  

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本研究在甘肃兰州选择了4种不同类型的人工草地与天然草地为研究对象,分别为苜蓿草地、冰草草地、柠条灌木草地及针茅草地,其中针茅草地为天然草地。分析了4种草地类型0~40 cm土层的土壤水稳性团聚体粒径分布特征、平均重量直径(mean weight diameter, MWD)以及它们之间的差异性和相关性。结果表明,>2 mm和<0.25 mm粒径的水稳性团聚体为优势粒径;在土壤表层0~20 cm,针茅草地>0.25 mm粒径的水稳性团聚体显著高于其他草地类型(P<0.05),而在20~40 cm土层,苜蓿草地最高,说明在表层针茅草地对土壤结构的改良最优,随土层加深苜蓿草地对土壤结构的改良效果突出;苜蓿草地MWD值由表层0~10 cm的1.04 mm降低到30~40 cm的0.72 mm,下降了31%,而其他草地类型下降了50%~80%,说明苜蓿草地对不同层次土壤结构改良效果的差异性最小。MWD值与>0.25 mm粒径的水稳性团聚体含量和有机质呈极显著的正相关关系,与土壤容重呈极显著的负相关关系,表明水稳性大团聚体和有机质含量的增加可有效促进土壤结构的改良,加强土壤结构的稳定性,提高土壤的抗侵蚀能力。

晋北农牧交错区引进燕麦品种生产性能及饲用价值比较

孙建平, 董宽虎, 蒯晓妍, 薛竹慧, 高永强

2017, 26(11):  222-230.  DOI: 10.11686/cyxb2017021

摘要 ( 444 )   HTML ( 1)   PDF (471KB) ( 563 )  

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为筛选出适宜晋北农牧交错区栽培的燕麦品种,对13个燕麦品种的物候期、株高、产草量、叶茎比、营养成分[干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)和粗灰分(Ash)]以及饲用价值等进行品比试验。结果表明,不同燕麦品种株高、鲜草产量、干草产量、茎叶比及其营养成分含量之间差异显著,其中太阳神的株高最高,为133.61 cm,而梦龙的株高最低,仅92.02 cm,差异极显著(P<0.01)。牧王的干草产量最高,为10511.98 kg/hm²,与牧乐思、太阳神及科纳无显著差异(P>0.05),但显著高于其他品种(P<0.05)。牧王和牧乐思的叶茎比较高于其他品种,分别为0.31和0.28。各个燕麦品种的DM、CP、EE、NDF、ADF和Ash含量的变化范围分别为93.37%~95.29%、11.03%~12.81%、2.78%~4.45%、55.51%~65.20%、26.14%~34.39%和5.70%~7.13%。美达及贝勒的饲料相对值(RFV)显著高于其他品种(P<0.05)。综合分析结果表明,牧王、牧乐思及太阳神较其他品种更适宜在该地区推广种植。