草业学报

编辑部

2018, 27(11): 0-0.

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不同草地利用方式对暖性(灌)草丛类草地固碳能力的影响

赵威, 李琳

2018, 27(11): 1-14. DOI: 10.11686/cyxb2018229

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利用方式差异对草地生态系统碳循环影响不同,评价不同利用方式下各类型草地生态系统固碳能力有助于制定相应生态管理策略,对减缓草地温室气体排放具有现实意义。采用野外调查和室内试验相结合的方法,对河南不同利用方式下(围封未利用、零散放牧+割草、季节性放牧和全年放牧)两种典型草地(暖性草丛和暖性灌草丛)固碳能力进行研究。结果表明,暖性草丛植被生物量在不同利用方式上表现为围封未利用>零散放牧+割草>季节性放牧>全年放牧,但差异不显著(P>0.05);而暖性灌草丛植被生物量在零散放牧+割草条件下显著大于围封未利用和全年放牧方式(P<0.05)。在围封未利用条件下,暖性草丛植被生物量显著大于暖性灌草丛(P<0.05)。两种草地地上碳密度和根系碳密度在不同利用方式下差异均不显著(P>0.05)。从植被碳密度来看,暖性草丛在不同利用方式下表现为围封未利用>零散放牧+割草>全年放牧>季节性放牧,暖性灌草丛为零散放牧+割草>围封未利用>季节性放牧>全年放牧。季节性放牧条件下暖性草丛土壤碳密度(13369.07 g C·m^-2)显著大于围封未利用方式(2544.25 g C·m^-2)(P<0.05);暖性灌草丛土壤碳密度在不同利用方式下表现为零散放牧+割草>围封未利用>季节性放牧>全年放牧,但差异不显著(P>0.05)。不论在何种利用方式下,两种类型草地的植被碳密度均主要由根系所贡献,分别达到87.42%与81.52%;而生态系统碳密度均主要由土壤所贡献,分别达到91.72%与84.98%。双因素方差分析表明,土壤碳密度是决定河南两种类型草地固碳能力的根本因素,而与利用方式无关。本研究可为河南草地资源合理利用提供科学依据,为精确评估河南草地固碳能力提供数据支撑。

土壤易氧化有机碳与溶解性有机碳对荒漠草地沙漠化过程中土壤碳库变异的表征

阎欣, 刘任涛, 安慧

2018, 27(11): 15-25. DOI: 10.11686/cyxb2017529

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以干旱、半干旱地区荒漠草地不同沙漠化阶段土壤为研究对象,研究不同沙漠化阶段土壤易氧化有机碳与溶解性有机碳含量和分配比例变异规律,分析不同沙漠化阶段土壤碳库指数变化,探讨荒漠草地沙漠化过程中土壤易氧化有机碳与溶解性有机碳对土壤碳库的表征作用。结果表明,随着荒漠草地沙漠化程度的加剧,易氧化有机碳含量表现出一定的波动性,但整体呈下降趋势,溶解性有机碳含量呈线性下降。易氧化有机碳和溶解性有机碳分配比例均在荒漠草地达到最大值,在半固定沙地达到最小值。利用易氧化有机碳含量计算的土壤碳库管理指数随荒漠草地沙漠化程度增加表现出先下降后上升趋势,利用溶解性有机碳含量计算的土壤碳库管理指数呈线性下降趋势。易氧化有机碳、溶解性有机碳含量与土壤有机碳均显著正相关,但溶解性有机碳的相关系数略高于易氧化有机碳。通过比较活度敏感指数和碳库管理指数敏感指数发现,荒漠草地逆向演替至固定沙地过程中,易氧化有机碳的各项敏感指数均高于溶解性有机碳。固定沙地演替至流动沙地过程中,溶解性有机碳的各项敏感指数均高于易氧化有机碳,表明易氧化有机碳能够较好地表征荒漠草地沙漠化前期土壤碳库变化,而荒漠草地沙漠化中期和后期利用溶解性有机碳表征效果更好。

黄土高原弃耕地植被演替及其对土壤养分动态的影响

王春燕, 燕霞, 顾梦鹤

2018, 27(11): 26-35. DOI: 10.11686/cyxb2017507

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弃耕地演替过程中植被和土壤的互动效应对于植被恢复与重建具有重要意义。本研究选择黄土高原不同演替阶段的弃耕地(弃耕时间分别为1、6、12、22年),连续2年调查各弃耕地的物种丰富度、群落地上生物量,测定0~60 cm土层的土壤容重、pH值、土壤有机质和全氮含量,分析弃耕地演替过程中群落地上生物量、土壤理化性质的变化过程和趋势以及植被土壤之间的互动效应。结果表明:1)弃耕地演替过程中,弃耕早期(1~6年)为茵陈蒿+白莲蒿的杂草群落,演替中期(6~12年)为赖草群落,演替中后期(12~22年)为无芒隐子草+短花针茅群落。随着弃耕时间的增加,物种丰富度呈先减少后增加的变化趋势,地上生物量持续增加。2)土壤有机质和土壤全氮在0~10 cm土层中最高,表现出明显的表聚效应;弃耕时间和土层深度对土壤有机质和土壤全氮产生极显著的影响,弃耕时间与土壤有机质和土壤全氮之间均表现为负相关关系,土壤有机质和土壤全氮具有较为明显的时间效应。3)群落地上生物量与弃耕时间呈显著正相关关系,与土壤有机质和土壤全氮二者之间呈负相关关系,弃耕时间对群落生物量产生正效应,土壤有机质和全氮对群落生物量产生负效应。

放牧干扰对内蒙古草甸草原羊草光合特性的影响

张子荷, 龚吉蕊, 晏欣, 黄永梅, 安然, 祁瑜, 张梓瑜, 刘敏

2018, 27(11): 36-48. DOI: 10.11686/cyxb2017516

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以内蒙古呼伦贝尔草甸草原放牧草地和围封草地为实验样地,通过对两种样地羊草的水分关系、气体交换、渗透调节等生理生态学特性进行测定分析,比较研究放牧干扰对羊草的光合特性的影响。结果表明,在放牧处理下,羊草对水分亏缺更加敏感,通过降低蒸腾速率、提高水分利用效率(WUE)来应对放牧干扰。羊草能够提高叶绿素含量、改变电子流动方向、提高实际光化学量子产量(Φ_PSⅡ)活性、增强Rubisco酶活性、提高光合氮、磷利用效率(PNUE、PPUE)适应放牧干扰,利于有机物积累。放牧和围封样地羊草净光合速率日变化都呈“双峰型”,出现“午休现象”,受气孔因素和非气孔因素的共同限制。在光合能量分配上,两种样地羊草PSⅡ的最大光化学量子产量(F_v/F_m)均出现光抑制现象,放牧样地羊草在光照较强时增加非光化学猝灭(NPQ),而在光照适宜时增加光化学猝灭(qP),将更多的能量用于光合反应中心,放牧干扰下羊草对能量的分配和利用更加迅速灵敏。因此,适宜放牧能够促进羊草的生长发育,维持草地较高的生产力,为内蒙古草甸草原生产力的恢复提供一定的理论依据。

大豆和百脉根古老原核基因的全基因组鉴定与比较分析

韦兴燚, 李昱, 刘文献, 金小煜, 闵学阳, 张正社, NdayambazaBoniface, 王彦荣

2018, 27(11): 49-57. DOI: 10.11686/cyxb2017521

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在漫长的进化过程中,高等真核生物从原核生物中获取了大量基因,对这些基因进行鉴定分析,可为研究高等植物系统演化及基因组水平比较分析提供理论依据。为了进一步解析大豆和百脉根古老原核基因在其基因组中所起的作用及进化关系,本研究利用生物信息学技术对大豆和百脉根基因组古老原核基因进行全基因组鉴定,并对其特征及功能进行了比较分析。研究结果表明,大豆(40.6%)古老原核基因的占比高于百脉根(33.9%),且多分布于内共生细胞器线粒体、叶绿体中。此外,古老原核蛋白质的结构域在大豆和百脉根基因组中的分布相似,表明其在大豆和百脉根进化过程中具有较高的共线性和保守性。通过GO注释发现大豆与百脉根中古老原核蛋白主要分布在膜系统、细胞、细胞组分中。在分子功能上,大豆古老原核蛋白更多地参与代谢和发育过程,这可能与其接受了更多的人为选育有关。在生物过程中,古老原核蛋白更多参与催化反应和结合反应,主要以酶的形式在发挥作用。通过比较分析,本研究揭示了古老原核蛋白在大豆和百脉根中进化的独特模式,可为其他豆科植物基因组分析提供一定理论基础。

羊草种子萌发相关基因的筛选及表达分析

刘书, 刘盼盼, 杨伟光, 齐冬梅, 李晓霞, 刘公社

2018, 27(11): 58-66. DOI: 10.11686/cyxb2017502

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前期实验表明,变温处理(28 ℃ 12 h/16 ℃ 12 h)可显著提高羊草种子的萌发率,且羊草种子萌发中的第1天是接受变温信号的关键时期。以此为研究基础,结合羊草种子变温萌发的转录组测序数据,针对羊草种子萌发初期对变温处理的响应筛选出与种子萌发、休眠及低温相关的基因24个,利用测序结果中这些基因的RPKM值制作基因表达热图并分析其表达差异。以萌发率高、低的两种羊草种质的种子为材料,对24个基因在恒温12 h(28 ℃)和变温1 d(28 ℃ 12 h/16 ℃ 12 h)萌发处理中的表达分别进行了定量分析。结果表明,与恒温对照相比,变温处理12 h后,表达明显上调的基因有SAIN1,PP2C62,EXPB3,EXPB4,GA3ox,EXPA2和EXPA7,而表达明显下调的基因有bHLH49,GID1,ABI8,Chi1,11833,CBF3,NAC2,PP2C72,SAIN2和5423。通过进一步分析相关基因在高、低萌发率两个种质中表达的差异,筛选出其中可能与羊草种子萌发相关的基因有几丁质酶基因Chi1,转录因子基因CBF3,羊草新基因5423,赤霉素合成基因GA3ox,细胞松弛素蛋白基因EXPB4和羊草新基因SAIN1,将为下一步阐明羊草种子萌发的分子作用机理奠定基础。

四倍体鸭茅产量及其构成因素的QTL定位

唐露, 黄琳凯, 赵欣欣, 张旭, 聂刚, 张新全, 马啸

2018, 27(11): 67-76. DOI: 10.11686/cyxb2017506

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产量相关性状是复杂的数量性状,对鸭茅的单株产量及构成因素进行QTL分析,可提高育种中对产量性状优良基因选择的效率,同时为鸭茅遗传改良、基因克隆及分子标记辅助育种提供理论依据。以四倍体鸭茅“楷模”和“01436”为亲本杂交而成的作图群体为试验材料,于2014年对洪雅、宝兴两个不同生境下鸭茅株高、旗叶长、倒二叶长、旗叶宽、倒二叶宽、茎粗、花序长、分蘖数、单株干重等9个产量相关性状进行了表型鉴定及相关性分析。此外,在已构建的高密度鸭茅分子遗传图谱的基础上,采用MapQTL 5.0进一步对这些性状QTL定位分析。结果表明,绝大多数性状在亲本间呈显著差异且都整体表现出连续变异,符合数量性状遗传的特征;相关性分析表明,大多数产量相关性状均与干重极显著正相关,与单株干重相关性最好的依次为分蘖、株高;QTL分析发现,控制该9个农艺性状的QTL共60个,洪雅38个,宝兴22个,这些QTL分别定位于分子连锁图谱的1、2、3、4、5共5个连锁群上,单个QTL的贡献率为5.7%~24.7%,单个性状QTL个数为2~15个。其中,控制株高、花序长的QTL各12个,控制倒二叶长、茎粗的QTL各4个,控制旗叶宽、倒二叶宽的QTL各2个,控制单株干重的QTL有6个,影响分蘖的QTL为3个,与旗叶长相关的QTL最多15个。

象草不同辐射剂量诱变系表型及遗传变异研究

武炳超, 张欢, 童磊, 杜昭昌, 胡家菱, 陈燚, 张新全, 刘伟, 黄琳凯

2018, 27(11): 77-86. DOI: 10.11686/cyxb2018006

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以象草种茎为材料,利用10、20和30 Gy剂量的⁶⁰Co-γ射线照射种茎,筛选适宜诱变剂量并研究其表型性状变异和分子水平上的遗传变异,为象草辐射诱变育种提供理论和技术基础。结果表明,辐射处理后的植株有矮化的趋势,其中分蘖数、茎节数和叶长对辐射最敏感,容易发生变异;在所有诱变系材料中,F30-39和F30-41聚为一类,与对照材料差异最大,是显著矮小化的植株。30 Gy诱变系与未辐射的材料间的遗传相似系数在0.3793~0.9655,平均为0.8276,而差异位点数在4~66个,平均为19.3个,两项指标均大于10和20 Gy诱变系群体。综合考虑辐射后植株存活率与遗传变异结果,选定30 Gy为最适宜的象草种茎辐射诱变剂量。

激动素对盐胁迫下老芒麦幼苗端粒酶活性及生理特性的影响

孙守江, 师尚礼, 吴召林, 何丽娟, 金鑫, 祁娟

2018, 27(11): 87-94. DOI: 10.11686/cyxb2018250

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以2015年采自青藏高原高寒草地野生老芒麦为对象,研究了不同程度NaCl盐胁迫下激动素对老芒麦幼苗端粒酶活性及生理特性的影响,为土壤盐渍化地区的农业生产以及老芒麦人工草地改良提供科学依据。采用营养液砂培法,待幼苗生长至第3片叶抽出并刚展开时,对老芒麦幼苗进行不同浓度(0、50、100、150、200 mmol·L^-1)的NaCl盐胁迫处理168 h,随后用不同浓度(0、5、10、20、30 mg·L^-1)的激动素叶面喷施处理240 h并测定幼苗的端粒酶活性以及生理指标:叶绿素、游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)含量。结果表明,随着盐胁迫的增强,端粒酶活性呈现出先上升后下降的趋势,在50 mmol·L^-1的NaCl处理下,端粒酶活性达到最大值。当处理浓度大于50 mmol·L^-1时,随着盐胁迫的进一步增强,端粒酶活性逐步减小,渗透调节物质游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量均上升。可溶性糖在250 mmol·L^-1盐浓度下增加量最显著(P<0.05),与对照相比增加了101.5%。0 mmol·L^-1盐胁迫下经10 mg·L^-1 的激动素处理后,MDA含量下降64.9%。较高浓度激动素对盐胁迫的缓解效果显著(P<0.05),250 mmol·L^-1盐胁迫下经20 mg·L^-1激动素处理的植株,叶绿素含量较对照增加了17.3%,可溶性糖在100 mmol·L^-1盐胁迫下经20 mg·L^-1激动素处理,其含量较对照增加了165.6%。结果表明外源激动素对盐胁迫具有一定的缓解作用,适宜浓度的盐胁迫诱导了细胞端粒酶活性,高浓度盐胁迫可能造成了老芒麦细胞的氧化损伤,最终导致端粒酶活性下降。

转多抗基因新疆大叶苜蓿光合生理特征对土壤水分变化的响应

李敏, 苏国霞, 熊沛枫, 康继月, 郭尚洙, 王智, 徐炳成

2018, 27(11): 95-105. DOI: 10.11686/cyxb2017504

摘要 ( 221 )

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以新疆大叶苜蓿及其为母本的4种转基因株系(SN:转AtNDPK2基因;SC:转codA基因;SOR:转IbOr基因;SAF:转AtABF3基因)为研究材料,通过盆栽控制试验,比较研究了不同土壤水分条件下始花期各株系苜蓿的光合和荧光参数特征。结果表明,随土壤含水量从80% FC(田间持水量)降至40% FC,各株系叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)均呈下降趋势,叶片瞬时水分利用效率(WUE_i)呈上升趋势。在40% FC时,各转基因株系P_n值(11.19~21.58 μmol·m^-2·s^-1)均显著(P<0.05)大于非转基因株系(6.06 μmol·m^-2·s^-1),各株系间WUE_i无差异但以转AtABF3基因株系最大(3.22 μmol·mmol^-1)。土壤水分降低过程中,各株系叶片初始荧光(F_o),最大光化学效率(F_v/F_m)和光化学淬灭系数(qP)值总体呈下降趋势,实际光化学效率(Φ_PSⅡ)和表观电子传递效率(ETR)值呈先上升后下降,而非光化学淬灭系数(NPQ)值整体呈上升趋势。转基因株系qP值出现显著下降时的土壤水分含量(50% FC)低于非转基因(70% FC)苜蓿。在40% FC时,转基因株系F_v/F_m(0.78~0.82)值显著高于非转基因苜蓿(0.58)。总体表明,转多抗基因均不同程度地提高水分胁迫条件下新疆大叶苜蓿的光合性能,其中转codA基因株系可维持较高光合速率,转IbOr基因株系能维持较高光能利用能力,转AtABF3基因株系能够高效利用水分,转AtNDPK2基因株系总生物量最高。

低温胁迫对狗牙根生理及基因表达的影响

舒必超, 杨勇, 刘雪勇, 蒋元利, 向佐湘, 胡龙兴

2018, 27(11): 106-119. DOI: 10.11686/cyxb2018133

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以耐寒性差异较大的杂交狗牙根品种运动百慕大、天堂419和普通狗牙根品种保定狗牙根为试验材料,分析了昼夜温度为适温(30 ℃/25 ℃)、亚适温(18 ℃/12 ℃)、冷害(8 ℃/4 ℃)和冻害(4 ℃/-4 ℃)4种温度处理下,低温对狗牙根生长速率和草坪质量、MDA含量、叶绿素荧光(F_v/F_m)、光合作用(P_n、G_s、C_i、T_r)、H₂O₂和O2·-含量、抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT、APX)、抗氧化酶及耐寒相关基因(CBF1、COR、LEA)表达的影响。结果表明,随着温度的降低,狗牙根草坪质量、生长速率、F_v/F_m和光合作用显著下降,但在耐寒性强的运动百慕大中下降幅度较小;低温下叶片MDA和H₂O₂含量及O2·-产生速率显著升高,其中在耐寒性弱的保定狗牙根中升高程度更大;狗牙根叶片抗氧化酶活性及抗氧化酶基因的表达水平随着处理温度的下降而显著升高,其中在运动百慕大中更为明显;狗牙根CBF1、COR和LEA基因表达量随着温度的下降而显著升高,尤其是在耐寒狗牙根运动百慕大中更为显著。低温诱导的抗氧化酶和耐寒相关基因上调表达,增强了细胞内的抗氧化防御,有助于狗牙根植株维持较高的光合作用和细胞膜稳定性,延缓叶片的衰老,从而提高了狗牙根的抗寒能力。

外源复合激素对匍匐翦股颖抗褐斑病的诱导抗性

赵春旭, 姜寒玉, 董文科, 陈红, 方彦霞, 谢丽萍, 马晖玲

2018, 27(11): 120-130. DOI: 10.11686/cyxb2018255

摘要 ( 223 )

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以匍匐翦股颖品种“Penn-A4”为材料,研究以不同浓度的油菜素内酯(EBR)、水杨酸(SA)和乙烯(ET)组合的外源复合激素和3个连续诱导时间(5、7、10 d)为变量,通过测定病情指数、防治效果、抗氧化酶活性及抗坏血酸-谷胱甘肽循环变化,分析外源复合激素及连续诱导时间对匍匐翦股颖抗褐斑病的诱导效应。结果表明,不同激素组合和不同连续诱导时间处理均可提高匍匐翦股颖的抗病性,其中ET+EBR组合连续诱导处理7 d的病情指数最低,为13.36,显著低于其他处理,此时防治效果为40.51%;另外,此组合诱导处理后,匍匐翦股颖幼苗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)分别比对照(CK)提高了130.53%、197.40%和101.66%;抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性分别比对照(CK)提高了316.26%、41.95%和80.34%;脱氧抗坏血酸(AsA)、氧化型谷胱甘肽(GSH)含量以及脱氧抗坏血酸/氧化型抗坏血酸(AsA/DHA)、氧化型谷胱甘肽/还原型谷胱甘肽(GSH/GSSG)也均高于对照(CK)和其他处理。表明EBR、SA和ET三种物质组成的复合外源物可以诱导匍匐翦股颖抗褐斑病,其中ET+EBR组合连续诱导处理7 d的效果最好。该研究结果为新型复合诱导抗病剂的应用推广提供了技术支持。

丛枝菌根真菌和高羊茅对压实土壤的改良效应

李文彬, 宁楚涵, 徐孟, 刘润进, 郭绍霞

2018, 27(11): 131-141. DOI: 10.11686/cyxb2018221

摘要 ( 320 )

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丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)在改善土壤肥力、调控根围土壤微生物群落和修复退化土壤的作用备受关注。近年来,由于城市建设与旅游业的发展,特别是城郊流动人口增加,对城郊土地产生一定土壤压实作用,进而影响城郊园林植被的生长与景观状况。为探究不同AMF和高羊茅组合对压实土壤的改良作用,设土壤不同容重1.2、1.3、1.4、1.5 g·cm^-3下,以AMF摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae)、根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices)分别单接种和共同双接种,进行温室盆栽试验。结果表明,1.5 g·cm^-3土壤容重下,共同接种F. mosseae+R. intraradices处理的土壤含水量比对照提高38%,土壤孔隙度提高9%,土壤pH下降7.6%,土壤容重下降9%;真菌增加166%,细菌增加64%,放线菌增加127%;速效钾含量增加123%,速效磷含量增加176%;土壤中蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性显著高于单接种处理和不接种对照;与不接种对照相比,蔗糖酶活性提高271%,脲酶活性提高249%,过氧化氢酶活性提高98%,多酚氧化酶活性提高268%;易提球囊霉素相关土壤蛋白含量和总球囊霉素相关土壤蛋白含量分别是不接种对照的3.4和3.8倍。结果表明,本试验条件下共同双接种F. mosseae+R. intraradices+高羊茅组合在改善土壤理化性质、根围微生物群落和养分有效性,以及提高土壤酶活性和球囊霉素含量等改良压实土壤方面的效果最大。研究结果不仅丰富了生物共生学的知识和内容,而且在改良城郊园林植被土壤中具有较大的应用潜力和价值。

日粮中添加牛至油对河西绒山羊育肥性能的影响研究

姜辉, 雷赵民, 焦婷, 刘婷, 王建福, 李冲, 唐德富, 张建强

2018, 27(11): 142-149. DOI: 10.11686/cyxb2018129

摘要 ( 281 )

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牛至精油对家畜生产性能和免疫力的提高有重要的影响。通过在日粮中添加牛至精油育肥河西绒山羊,研究其对河西绒山羊生长性能、屠宰性能及胴体品质的影响。对照组饲喂基础日粮,试验组在饲喂的基础日粮中分别添加4和7 g宜生饲宝(含牛至精油的添加剂),4和7 g宜生饲宝中牛至精油的含量分别为52和91 mg。对照组和试验组均为同月龄、同体重的河西绒山羊羯羊,试验组和对照组均设3个重复,每个重复5只羊。育肥期为90 d,每30 d为1个阶段。试验结果表明:育肥全期,对照组、4 g组和7 g组河西绒山羊平均日增重分别为96.30、172.22和169.82 g·d^-1,4 g组和7 g组分别显著高于对照组(P<0.05),4 g组和7 g组无显著差异(P>0.05);屠宰性状,胴体重对照组、4 g组和7 g组分别为20.24、24.18和23.90 kg,无显著差异(P>0.05),屠宰率对照组、4 g组和7 g组分别为48.86%、51.21%和51.56%,4 g组和7 g组分别显著高于对照组(P<0.05),4 g组和7 g组无显著差异(P>0.05),胴体净肉重对照组、4 g组和7 g组分别为12.90、16.27和15.99 kg,4 g组和7 g组分别显著高于对照组(P<0.05),4 g组和7 g组无显著差异(P>0.05);肉质性状,大理石纹4 g组和7 g组分别显著高于对照组(P<0.05),4 g组和7 g组无显著差异(P>0.05),pH、熟肉率、失水率、嫩度、蒸煮损失对照组、4 g组、7 g组间均无显著差异(P>0.05)。日粮中添加牛至油可以显著提高河西绒山羊的育肥性能,本试验日粮中添加4 g宜生饲宝(含牛至精油52 mg)效果最佳。

生物炭和AM真菌对重金属污染下土壤养分及望江南生长的影响

郭雄飞

2018, 27(11): 150-161. DOI: 10.11686/cyxb2018230

摘要 ( 335 )

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以望江南为研究对象,通过盆栽试验研究了在重金属胁迫条件下添加生物炭与丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)互作对望江南生长及土壤养分的影响。结果表明,接种AMF对土壤pH及养分含量无显著影响;施用生物炭可显著增加土壤pH及土壤有机质、全氮、全磷、有效磷和速效钾含量,但对碱解氮、全钾含量影响不显著;普通生物炭显著增加了AMF侵染率,铁改性生物炭则作用相反;接种AMF可显著增加根系各形态参数,2种生物炭对望江南根系参数的影响则有所差异,单一普通生物炭(biochar, BC)处理下根系总根长、根表面积、总投影面积、根尖数和根系分叉数增加,而单一铁改性生物炭(Fe modified biochar,Fe-BC)处理下,相应参数则均降低,但2种生物炭均降低了根体积和平均直径。接种AMF与BC复合处理下,与对照、单一接种AMF处理和单一BC处理相比,各根系形态参数均增加;播种后初期,生物炭和AMF对望江南株高、叶长及叶宽无显著影响,随着生长期延长,AMF处理下望江南株高、叶长和叶宽显著高于未接种处理,两种生物炭单一处理对望江南株高、叶长及叶宽的增长均无显著影响,但与AMF互作则显著增加望江南株高、叶长和叶宽;不同处理下望江南地上部及根系干重与植株株高的变化情况一致。总体而言,普通生物炭与AMF互作对土壤pH、土壤养分及望江南根系的扩展、植株生长及干物质积累的改善效果最好。

S₃₃₀₇和DTA-6对芸豆生殖生长阶段光合特性和产量的影响

王畅, 赵海东, 冯乃杰, 郑殿峰, 梁晓艳, 齐德强, 李建英, 韩毅强, 黄文婷

2018, 27(11): 162-170. DOI: 10.11686/cyxb2017508

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为研究调节剂对芸豆光合作用及产量的调控机制,选用英国红芸豆为试验材料,采用大田完全随机试验方法,以初花期叶面喷施调节剂为处理,以喷施清水为对照,研究了50 mg·L^-1烯效唑(S₃₃₀₇)和50 mg·L^-1胺鲜酯(DTA-6)对芸豆开花期、结荚期和鼓粒期光合相关指标和产量的调控效应。结果表明:1)除DTA-6在结荚期的净光合速率略小外,S₃₃₀₇和DTA-6均不同程度地提高了开花期至鼓粒期的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和叶面积指数。2)S₃₃₀₇可提高结荚期至鼓粒期的叶绿素含量,DTA-6可降低开花期至鼓粒期叶绿素的分解速率。3)S₃₃₀₇和DTA-6可提高芸豆各时期的地上部单株干物质积累量,尤其是鼓粒期作用效果更显著,S₃₃₀₇和DTA-6较CK分别增加了14.55%和36.05%。4)与CK相比,S₃₃₀₇和DTA-6降低了开花期至鼓粒期的茎叶分配率,显著提高了鼓粒期的荚分配率,促进了植物同化物质由“源(叶)”向“库(籽粒)”的转移。5)S₃₃₀₇极显著提高了芸豆单株荚数,DTA-6极显著提高了单株荚数,显著提高了单株粒重,且S₃₃₀₇和DTA-6均显著提高了产量,分别较CK增产4.30%和10.16%。综合分析可知,S₃₃₀₇和DTA-6可有效提高芸豆生殖生长阶段的光合作用能力,促进植物的干物质积累以及荚的分配,提高芸豆产量,且DTA-6的增产率更高。

干旱胁迫下BR与N、P、K配合对羊草生长及抗旱性的影响

宋吉轩, 吕俊, 宗学凤, 何秀娟, 徐宇, 吴潇, 王三根

2018, 27(11): 171-178. DOI: 10.11686/cyxb2017512

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受气候变化如干旱胁迫作为危害羊草主要的环境因子之一,对其生产力的提高产生了严重的影响。通过盆栽人工控水法,研究在正常(土壤相对含水量为80%)和干旱(土壤相对含水量为50%)条件下油菜素内酯(BR)与氮、磷、钾(N、P、K)配合处理对羊草幼苗生长及其抗旱性的影响。结果表明:适当浓度的BR可以减轻干旱胁迫对植株的伤害,而BR与N、P、K配合(1%尿素+1%磷酸二氢钾+0.10 mg·L^-1 BR)则可进一步促进植株生长和营养物质的积累,提高羊草的抗旱性,效果更好。这种效应与其调控植株生长,提升渗透调节能力,降低膜脂的过氧化作用,增强抗氧化酶活性等生理特性密切相关。配合处理下羊草的株高、鲜重、干重和根系活力比干旱对照(CK₂)分别增加28.96%、62.46%、45.21%和19.08%,N、P、K含量分别增加20.74%、236.84%和42.31%,营养代谢相关酶硝酸还原酶(NR)、酸性磷酸酶(ACP)和苹果酸脱氢酶(MD)活性发生改变,脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖分别增加57.20%、22.82%和5.94%,而丙二醛和叶片电导率分别降低37.42%和55.79%,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)分别增加158.40%、38.15%、32.97%、30.00%和28.74%。

新疆沙尔套山四季放牧草地主要牧草营养价值变化特征研究

张凡凡, 和海秀, 于磊, 杨开虎, 鲁为华, 马春晖

2018, 27(11): 179-191. DOI: 10.11686/cyxb2018017

摘要 ( 278 )

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以新疆昭苏县域内沙尔套山分布的12种主要牧草为研究对象,对其营养物质和瘤胃体外消化率特征进行分析,以期揭示各牧草营养物质和消化率的季节性变化规律。结果表明,各牧草的营养物质含量和消化率特征指标均存在明显的季节性变化规律。通过模糊相似优先比分析,综合营养物质(干物质、粗蛋白、中/酸性洗涤纤维、粗脂肪、粗灰分)和瘤胃体外消化率特征(有机物消化率、代谢能)的8项指标进行综合营养价值评价,主要结论为:1)研究区放牧草地12种主要牧草中针茅、芨芨草、紫花鸢尾综合营养价值最佳季节在春季营养生长期(6月),其余牧草均为夏季开花期(7月)。2)春季营养生长期(6月)和秋季果后营养期(9月),综合营养价值最好的均为鸭茅;夏季开花期(7月),综合价值最好的牧草为西伯利亚羽衣草;秋季结实期(8月),综合营养价值最好的牧草为红花车轴草;冬季停止生长(10月)和枯草期(11月),综合营养价值最好的分别为针茅和紫花鸢尾。

添加5种植物酚类化合物对高精料底物瘤胃体外发酵及产甲烷的影响

魏欢, 李翔宇, 于全平, 陈勇

2018, 27(11): 192-199. DOI: 10.11686/cyxb2018023

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甲烷排放是全球变暖和气候变化的主要影响因素之一,而瘤胃微生物发酵会排放大量甲烷,因此减少反刍动物排放甲烷已引起广泛关注。本试验旨在采用人工瘤胃体外发酵技术,研究在精粗比为65∶35的条件下,添加不同浓度(0、0.05%、0.10%、0.20%)的单宁酸、对羟基苯甲酸、鞣花酸、丁香酸及芦丁对瘤胃体外发酵参数及甲烷产量的影响。结果表明,与空白对照相比,在体外条件下,添加0.05%及以上的单宁显著降低NH₃-N水平(P<0.05),添加0.20%的单宁显著降低发酵终点pH(P<0.05),并显著提高48 h累积产气量和乙丙比(P<0.05)。添加0.10%及以上浓度的对羟基苯甲酸可显著降低NH₃-N和乙酸浓度并提高累积产气量(P<0.05);除乙酸外,对挥发性脂肪酸的产生无显著影响(P>0.05)。添加鞣花酸后显著降低CH₄产生和乙丙比(P<0.05);当添加水平达到0.10%后TVFA(总挥发性脂肪酸)显著下降(P<0.05),达到0.20%后pH和NH₃-N显著下降(P<0.05)。添加丁香酸后NH₃-N和累积产气量显著下降(P<0.05);当添加水平达到0.10%后,CH₄和TVFA显著增加(P<0.05)。添加芦丁显著降低NH₃-N并增加TVFA(P<0.05),当添加水平达到0.10%时,乙丙比显著下降(P<0.05);达到0.20%时pH下降而累积产气量显著增加(P<0.05)。由此可见,添加一定水平的酚酸和芦丁能降低NH₃-N浓度,增加产气量;丁香酸和芦丁可增加TVFA水平,而鞣花酸降低TVFA水平;仅鞣花酸能抑制甲烷产生,而丁香酸促进甲烷的产生。

不同添加剂对薯渣与玉米秸秆混贮饲料发酵品质及牛瘤胃降解率的影响

申瑞瑞, 李秋凤, 李运起, 孙晓玉, 曹玉凤, 岳康宁, 王勇胜, 王美美, 高艳霞, 李建国

2018, 27(11): 200-208. DOI: 10.11686/cyxb2017510

摘要 ( 280 )

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研究4种不同添加剂对薯渣与玉米秸秆混贮饲料发酵品质以及牛瘤胃降解率的影响,并筛选出适宜的添加剂。试验采用密封塑料桶进行混贮,薯渣和玉米秸秆混贮水分含量控制在70%(混贮比例为1∶2),设置了对照组(CK)、微贮博士组(处理1)、青贮邦组(处理2)、拉巴克思复合添加剂组(处理3)以及亚芯组(处理4)5个处理,每个处理3个重复,贮存期60 d。采用实验室化学分析法及半体内试验测定第60天发酵品质、有氧稳定性、瘤胃降解率。结果表明各处理组和对照组(CK组)的感官评定结果无明显差异;经过发酵品质分析测定,4种添加剂处理均改善了薯渣饲料的发酵品质,其中处理4组的乳酸含量最高(P<0.01),pH和氨态氮含量最低(P<0.05);各添加剂处理均提高了薯渣混贮饲料的有氧稳定性,其中以处理4组效果最佳(P<0.01),有氧稳定时间为162 h,比CK组延长50 h,其次是处理2组(P<0.01)、处理3组(P<0.01),处理1组改善效果不明显;在瘤胃中培养48 h后,处理组干物质(DM)瘤胃降解率显著高于CK组(P<0.05),粗蛋白质(CP)瘤胃降解率极显著高于CK组(P<0.01);处理4组的NDF瘤胃降解率最高,显著高于处理3(P<0.05),但与其他处理组的NDF瘤胃降解率差异不显著(P>0.05);处理4组的ADF瘤胃降解率显著高于3组和CK组(P<0.05),与处理1组和处理2组差异不显著(P>0.05)。处理1组的淀粉瘤胃降解率比CK提高2.83%(P<0.01),其他各处理组间淀粉的牛瘤胃降解率无显著差异(P>0.05)。综上,添加剂处理对薯渣与玉米秸秆混贮饲料的发酵品质、有氧稳定性、瘤胃降解率等均有改善作用,其中以亚芯组处理效果最好。

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