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2019年 第28卷 第3期    刊出日期：2019-03-20

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2019, 28(3):  0. 

摘要 ( 103 )   PDF (252KB) ( 165 )  

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研究论文

不同人工恢复措施下高寒矿区煤矸石山植被和土壤恢复效果研究

杨鑫光, 李希来, 金立群, 孙华方

2019, 28(3):  1-11.  DOI: 10.11686/cyxb2018609

摘要 ( 349 )   HTML ( 5)   PDF (16648KB) ( 347 )  

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高寒矿区露天煤矿开采对当地生态环境造成巨大破坏,通过采取不同人工恢复措施,并对其植被和土壤的恢复效果进行评估和比较,对于指导煤矸石山生态恢复实践活动具有重要意义。通过设置人工建植、人工建植+覆土、人工建植+施肥3种恢复措施,经过5年恢复,比较不同恢复措施对植被群落组成、植物生长、土壤性质的影响。结果表明,3种恢复措施均能够形成人工草地群落,但草地群落组成差别较大,植被盖度、高度、密度及地上生物量等植物生长特征差异显著(P<0.05),3种恢复措施均显著提高了土壤有机质含量(P<0.05),但与原始群落相比,短期人工恢复对土壤肥力及pH值的改善作用依然有限。植物生长指标与土壤全氮、有机质特别是全磷之间相互促进。单纯的人工建植方式不利于生态修复,采取人工建植+覆土或人工建植+施肥的组合方式,是恢复高寒矿区煤矸石山生态系统的有效途径。从减少经济投入的角度出发,可考虑通过施肥替代人工覆土,实现煤矸石山人工草地生态系统的稳定发展。

不同恢复措施对宁夏荒漠草原土壤碳氮储量的影响

于双, 许冬梅, 许爱云, 刘金龙, 陶利波

2019, 28(3):  12-19.  DOI: 10.11686/cyxb2018494

摘要 ( 287 )   HTML ( 2)   PDF (6824KB) ( 398 )  

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以放牧(CK)、深翻耕(S)、浅翻耕(Q)、免耕(M)和封育(F)5种不同生态恢复措施处理的荒漠草原为对象,研究不同恢复措施条件下0~40 cm土层土壤有机碳,全氮储量的变化特征。结果表明,0~10 cm和10~20 cm土层,有机碳含量均以浅翻耕处理草地最高,分别为14.90和14.50 g·kg^-1,显著高于深翻耕处理草地、封育草地和放牧草地(P<0.05);20~30 cm土层,不同处理草地有机碳含量变化范围为5.03~9.93 g·kg^-1,以浅翻耕处理草地最高,封育草地最低(P<0.05)。土壤全氮含量,0~10 cm和10~20 cm土层均以浅翻耕处理草地最高,分别为0.17和0.22 g·kg^-1,显著高于封育和放牧草地(P<0.05);20~30 cm和30~40 cm土层均以深翻耕处理草地最高,分别为0.14和0.13 g·kg^-1,显著高于封育草地(P<0.05)。不同处理草地各土层土壤有机碳和全氮密度的分布范围为0.49~1.58 kg·m^-2和0.013~0.039 kg·m^-2,其中,0~40 cm各土层有机碳密度及0~10 cm和10~20 cm土层全氮密度均以浅翻耕处理草地较高,封育草地较低,20~40 cm土层全氮密度以深翻耕处理草地最高,封育草地较低。0~40 cm各土层土壤有机碳和全氮储量均以浅翻耕处理草地最高,分别为47.72和1.09 t·hm^-2,显著高于封育草地(P<0.05)。浅翻耕处理草地更有利于该区荒漠草原土壤有机碳和全氮储量的积累。

青海省不同高寒草地土壤主要养分及可溶性有机碳特性研究

张苗苗, 陈伟, 林丽, 张德罡, 吴玉鑫, 肖海龙

2019, 28(3):  20-28.  DOI: 10.11686/cyxb2018540

摘要 ( 264 )   HTML ( 5)   PDF (17890KB) ( 311 )  

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为探索不同高寒草地类型中土壤有机碳、养分和可溶性有机碳的含量差异以及可溶性有机碳分布特征,以青海省4个高寒草地类型土壤0~10 cm和10~20 cm土层为研究对象,分析了土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、可溶性有机碳含量,以及可溶性有机碳芳香性指数和腐殖化指数,并进一步探讨了可溶性有机碳含量与土壤有机碳、各养分含量之间的相关性。结果表明,不同高寒草地类型各土层土壤中全氮、有机碳、可溶性有机碳含量由高到低的顺序依次为:高寒草甸类>高寒草甸草原类>高寒草原类>高寒荒漠类,且不同类型之间差异显著(P<0.05)。随着土层的加深,土壤全氮、有机碳含量有降低趋势。不同类型高寒草地各土层土壤中可溶性有机碳的芳香性指数和腐殖化指数表现出与此相同的变化趋势。不同高寒草地各土层中可溶性有机碳与土壤全氮、有机碳含量之间均呈现出显著正相关关系(P<0.05)。综上所述,高寒草甸和高寒草甸草原土壤有机碳、全氮、可溶性有机碳含量较高,结构复杂。可溶性有机碳的芳香性指数和腐殖化指数在一定程度上能够反映土壤养分状况。

川西北高寒牧区不同人工草地对土壤微生物多样性影响

伍文宪, 张蕾, 黄小琴, 杨潇湘, 薛龙海, 刘勇

2019, 28(3):  29-41.  DOI: 10.11686/cyxb2018489

摘要 ( 252 )   HTML ( 6)   PDF (47274KB) ( 270 )  

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为阐明人工种植牧草对川西北高寒草地生态系统土壤微生物群落结构和组成的影响,以川西北高寒牧区紫花苜蓿人工草地(Group 1)、燕麦人工草地(Group 2)以及天然草地(Group 3)土壤为对象,采用Illumina Hiseq测序平台对3个草地类型土壤细菌的16S rDNA和真菌的内转录间隔区(Internal Transcribed Spacer,ITS)基因进行序列测定,分析了各样本土壤微生物群落的组成和结构特征。结果表明:1)3种草地植被类型中土壤细菌群落丰富度和多样性无明显差异,真菌群落丰富度亦无显著差异,仅紫花苜蓿人工草地真菌群落多样性程度较燕麦人工草地和天然草地土壤高。2)所测土壤样本主要优势细菌类群为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)等,人工草地土壤中酸杆菌门丰度显著低于天然草地土壤(P<0.05),放线菌门丰度显著高于天然草地土壤(P<0.05)。主要优势细菌纲为Spartobacteria纲、α-变形菌纲(α-proteobacteria)、β-变形杆菌纲(β-proteobacteria)、Thermoleophilia纲、酸杆菌纲(Acidobacteria)和放线菌纲(Actinobacteria)等,人工草地与天然草地土壤中多种优势细菌纲相对丰度存在显著性差异(P<0.05)。3)3种草地植被类型土壤优势真菌门是子囊菌门(Ascomycota)、接合菌门(Zygomycota)、担子菌门(Basidiomycota);优势真菌纲有接合菌纲(Zygomycotes)、粪壳菌纲(Sordariomycetes)、伞菌纲(Agaricomycetes)、锤舌菌纲(Leotiomycetes)、座囊菌纲(Dothideomycetes)等,并且各区组间多种优势真菌纲相对丰度差异明显。4)β-多样性结果显示3种草地植被类型土壤细菌和真菌结构均差异明显,且天然草地与人工草地之间的土壤微生物差异系数大于两种人工草地之间的土壤微生物差异系数;聚类分析显示人工种植牧草显著提高了土壤中生防菌类群的相对丰度,同时,土壤中病原真菌的丰度较天然草地土壤也大幅增加。

不同草田轮作方式对土壤肥力、微生物数量及自毒物质含量的影响

尹国丽, 蔡卓山, 陶茸, 吴芳, 陈建纲, 师尚礼

2019, 28(3):  42-50.  DOI: 10.11686/cyxb2018408

摘要 ( 268 )   HTML ( 3)   PDF (10239KB) ( 274 )  

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为了探究不同草田轮作方式对土壤肥力、微生物及自毒物质的影响,以轮作5年的“甘农3号”紫花苜蓿地为试验材料,研究紫花苜蓿与小麦和玉米在不同轮作处理下对土壤养分含量、微生物数量和自毒物质含量的动态变化及影响。结果表明:1)与CK相比,紫花苜蓿与玉米和小麦轮作后土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷的消耗增加。轮作玉米后有机质、全氮、碱解氮、速效磷的消耗量显著高于轮作小麦(P<0.05)。2)紫花苜蓿轮作玉米、小麦后,土壤细菌和放线菌数量显著增加(P<0.05),且增量大小顺序为5年紫花苜蓿-2年小麦>5年紫花苜蓿-1年小麦>5年紫花苜蓿-2年玉米>5年紫花苜蓿-1年玉米;真菌数量下降,轮作处理较CK显著降低了48.96%、65.19%、66.72%、74.91%(P<0.05)。3)紫花苜蓿轮作玉米和小麦后,土壤主要自毒物质(绿原酸、阿魏酸、咖啡酸、对羟基苯甲酸、香豆素)含量均降低,轮作玉米和小麦后自毒物质总量在第1年较CK显著降低17.90%和27.50%(P<0.05),且轮作小麦第2年比第1年降低24.20%。综上所述,紫花苜蓿与玉米、小麦轮作能显著影响土壤微生物组成,降低自毒物质含量,有效改善土壤环境,而土壤养分缺乏并不是引起紫花苜蓿连作障碍的主要因素。在半干旱地区紫花苜蓿的草田轮作中,以紫花苜蓿-小麦轮作为宜,且轮作2年小麦对土壤的解毒效果更为明显,应避免紫花苜蓿-玉米轮作,以维持农田肥力平衡。通过典型性分析发现,土壤微生物数量和自毒物质含量之间呈显著相关关系,土壤中细菌和真菌数量对自毒物质总含量影响最大,放线菌数量和自毒物质绿原酸、阿魏酸、咖啡酸、对羟基苯甲酸、香豆素显著相关。

狼毒斑块对狼毒型退化草地植被和土壤理化性质影响的研究

鲍根生, 王玉琴, 宋梅玲, 王宏生, 尹亚丽, 刘生财, 杨有武, 杨铭

2019, 28(3):  51-61.  DOI: 10.11686/cyxb2018205

摘要 ( 467 )   HTML ( 2)   PDF (34759KB) ( 425 )  

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草地植物群落的物种组成变化影响草地土壤养分数量和分布格局,而土壤理化性质改变会加速原生植物被更适生于此土壤条件下的植物所代替。狼毒在退化草地中斑块状集群分布的格局可能会影响草地植物的群落结构和土壤养分循环过程。以退化草地中未防除狼毒和防除狼毒的狼毒斑块为研究对象,分析斑块内和斑块间草地植物群落的特征和土壤养分含量变化规律。结果表明: 1)未防除狼毒和防除狼毒斑块间的地上生物量、丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数显著低于未防除狼毒斑块内,而防除狼毒斑块内和斑块间的地上生物量和群落多样性指数差异不显著; 2)未防除狼毒斑块内土壤含水量、有机质含量、全氮含量、速效磷含量、铵态氮含量显著高于斑块间;同时,未防除狼毒斑块内土壤含水量、有机质含量、全氮含量显著高于防除狼毒斑块内,而防除狼毒斑块内土壤速效钾含量显著高于未防除狼毒斑块内。由此可见,狼毒斑块内土壤养分和水分含量比斑块间高,表现出明显的“肥岛”效应。针对狼毒型退化草地治理应严格控制草地载畜量并辅以防除狼毒、围封、施肥等草地改良措施,实现狼毒型退化草地的可持续利用。

种草和施用聚丙烯酰胺对荒坡紫色土抗剪和抗蚀性能的影响研究

周涛, 谌芸, 王润泽, 李铁, 唐菡, 翟婷婷, 刘枭宏

2019, 28(3):  62-73.  DOI: 10.11686/cyxb2018196

摘要 ( 220 )   HTML ( 2)   PDF (9714KB) ( 237 )  

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为探究种植草类和施用聚丙烯酰胺(PAM)对荒坡紫色土抗侵蚀性的影响,尤其是对其抗剪和抗蚀性能的影响,选取狗牙根和三叶草进行盆栽试验,设计了对照、单植草类、单施PAM和复合措施(“草类+PAM”)4类处理开展研究,测定了根系指标和土壤理化性状指标,计算了土壤的抗剪强度指标和抗蚀性指标。结果表明,狗牙根和三叶草根系均能显著降低土壤容重、提高土壤孔隙度和有机质含量(P<0.05),有效增强土壤的抗剪和抗蚀性能;施加PAM能有效促进上述草类各径级根系的生长,显著改善土壤的微结构(P<0.05),尤其是非毛管孔隙度(单施PAM为CK的1.15~1.31倍),提高土体抗剪强度及内摩擦角φ,增大粒径>0.25 mm、>0.5 mm的水稳性团聚体含量、平均重量直径和几何平均直径等抗蚀性指标;PAM对荒坡紫色土抗剪和抗蚀性能的增强效果存在最优浓度;草类根系对土壤抗剪性能的影响较抗蚀性能明显,能显著提高土体的抗剪性能(P<0.05),尤其是增大土壤粘聚力;PAM对土壤抗蚀性能的影响较抗剪性能明显,能显著促进土壤团聚体大颗粒的形成和小颗粒的减少,显著提高土壤团聚度和改善土壤团聚结构等(P<0.05);较单一措施,“草类+PAM”对荒坡紫色土抗剪和抗蚀性能的增强效果最为明显,其中狗牙根与30 g·m^-3的PAM混施时效果最优;0<d(直径)≤0.2 mm是影响土壤抗剪和抗蚀性能的关键根系径级,而该径级的根长密度和根表面积密度、所有根系平均的根长密度和根体积密度则是影响上述性能的关键指标。

利用流式细胞仪鉴定鸭茅倍性

许蕾, 陈佩琳, 冯光燕, 钟旻依, 景婷婷, 黄琳凯, 张新全

2019, 28(3):  74-84.  DOI: 10.11686/cyxb2018316

摘要 ( 454 )   HTML ( 7)   PDF (30467KB) ( 285 )  

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鸭茅为世界重要禾本科牧草之一,多为四倍体或二倍体。快速鉴定其倍性可为鸭茅遗传背景研究及多倍体材料的创制提供技术支撑,加快育种进度。采用流式细胞术,筛选4种细胞核DNA解离液,对比2种流式细胞仪检测方法,最终建立鸭茅倍性鉴定高效技术体系。结果表明,不同解离液处理后的细胞核DNA含量存在一定差异。利用Otto制备鸭茅细胞核悬浮液效果较理想,峰型完整,碎片峰较少且样本峰信号清晰,其荧光变异系数为5%左右。内外标法检测各有优势,外标法检测更快速更简便,而内标法准确性更高。在以外标检测为主的基础上,共在46份鸭茅材料中鉴定出二倍体鸭茅22份,四倍体鸭茅24份,为鸭茅遗传育种提供材料。

古尔班通古特沙漠钠猪毛菜种子异型性及其萌发行为研究

王梦茹, 魏岩

2019, 28(3):  85-92.  DOI: 10.11686/cyxb2018168

摘要 ( 372 )   HTML ( 2)   PDF (11048KB) ( 330 )  

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钠猪毛菜在我国仅分布在新疆,具有很强的抗干旱和抗盐碱能力。研究钠猪毛菜不同类型种子形态及其萌发特性,结果表明,钠猪毛菜产生3种类型的种子,其形态特征、萌发特性均有显著差异。A型种子绿色,圆形,着生方式为横生,直径为(1.294±0.089) mm,百粒重(90.71±0.42) mg,花被背部有翅状附属物;B型种子红色,圆形,着生方式为直立,直径为(1.166±0.069) mm,百粒重(85.52±0.49) mg,花被背部有短/无翅状附属物;C型种子黄色,圆形,着生方式为直立,直径为(1.044±0.062) mm,百粒重(83.84±0.31) mg,花被背部无翅状附属物。A型种子在5 ℃/15 ℃、10 ℃/20 ℃、 15 ℃/25 ℃、 20 ℃/30 ℃、 25 ℃/35 ℃(光/暗=12 h/12 h)变温条件下萌发率均>92%,B型种子在5种变温条件下萌发率<60%,为非深度生理休眠,低温层积2周后可打破休眠;C型种子在5种变温条件下萌发率<5.3%,为深度生理休眠,划破种皮可打破休眠。浓度低于0.2 mol·L^-1的NaCl溶液对A型种子萌发的影响不大,但从0.8 mol·L^-1起,萌发率随着浓度增高而降低,直至为零,将在0.05~4.00 mol·L^-1NaCl溶液中处理的A型种子转移至蒸馏水后,仍有一定的恢复萌发率。苞片延缓A型种子吸胀,影响种子的最终萌发率,去除苞片可显著提高种子的萌发率。通过研究钠猪毛菜种子异型性及其萌发行为,为揭示其生态适应机制提供科学依据,并为新疆荒漠地区生态建设提供基础资料。

高寒草甸植物群落结构对高原鼠兔种群密度的影响

张灵菲, 卫万荣, 石高宇, 张卫国

2019, 28(3):  93-100.  DOI: 10.11686/cyxb2017045

摘要 ( 273 )   HTML ( 3)   PDF (15207KB) ( 353 )  

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利用草地改良措施探讨了禾草补播和人工草地建植对高原鼠兔种群密度的影响,以期为有害啮齿动物的植被调控提供理论依据。在高原鼠兔分布密集草地建立围栏样地50 hm²,同时在围栏内选择20 hm²样地进行垂穗披碱草补播和人工草地建植,探讨草地植物群落结构的变化对高原鼠兔种群密度的影响。结果表明,鼠害草地、补播草地和人工草地除物种数外,物种多样性指数(H')、植被盖度、密度、高度和地上生物量均表现出显著差异(P<0.01)。其中物种多样性指数表现为补播草地>鼠害草地>人工草地;植被盖度、密度、高度和地上生物量均表现为人工草地>补播草地>鼠害草地。群落中垂穗披碱草所占比重亦大不相同,鼠害草地中垂穗披碱草比重不足10%,而补播草地和人工草地群落中,垂穗披碱草比重分别达50%和90%以上。不论是总洞口数还是有效洞口数,在3种草地中都存在显著差异,总洞口数变化在35~411,其中,鼠害草地的总洞口数是补播草地的2.28倍,是垂穗披碱草草地的11.74倍;有效洞口数变化在11~188,鼠害草地是补播草地的2.26倍,是垂穗披碱草草地的17.09倍,表明垂穗披碱草群落对高原鼠兔有显著的抑制作用。此外,高原鼠兔种群密度与草地植被特征间有不同的关系。无论是总洞口数还是有效洞口数与植物物种数间均无显著相关关系,与H'间则呈二次函数关系;高原鼠兔总洞口数及有效洞口数分别与植被盖度、密度、高度及地上生物量呈显著负相关关系。此结果表明,相对于鼠害严重草地,无论是补播草地,还是人工种植草地,植物群落结构的变化对鼠兔种群密度都有重要的影响。

硫素形态对苗期菘蓝生长生理特性及次生代谢的影响

缪雨静, 关佳莉, 曹艺雯, 沙俊涛, 唐晓清, 耿丽, 王磊

2019, 28(3):  101-110.  DOI: 10.11686/cyxb2018223

摘要 ( 222 )   HTML ( 2)   PDF (7016KB) ( 281 )  

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为探讨不同硫素形态对菘蓝生长、生理及次生代谢的影响,设置CK(无硫)、Na₂SO₄、Na₂SO₃、NaHSO₃、Na₂S和Na₂S₂O₃ 6个试验处理,通过盆栽试验研究不同硫素形态对菘蓝生长、光合生理、氮硫代谢、营养物质和靛蓝、靛玉红含量的影响。结果表明,Na₂SO₄处理最有利于菘蓝叶片鲜重和干重的积累,NaHSO₃处理次之,与CK相比其他处理组对其生长和生物量积累无显著促进作用。硫素处理后叶片的光合色素含量及光合效率均显著高于无硫处理,其中以NaHSO₃处理后净光合速率最高,Na₂S处理叶绿素含量最高。不同形态硫素处理对氮硫代谢的影响显著不同,其中以Na₂SO₃处理对氮代谢酶活性促进作用最显著,Na₂SO₄处理可显著提高硫代谢酶活性,而缺硫(CK)对氮硫代谢酶活性无显著的抑制作用。叶片中营养物质含量对不同硫素的响应存在差异,其中缺硫显著降低叶片中可溶性蛋白和游离氨基酸含量,可溶性糖和可溶性蛋白含量以NaHSO₃处理下最高,而游离氨基酸含量以Na₂SO₄处理最高。不同于生理响应,次生代谢物质靛蓝和靛玉红含量以Na₂S处理最高。综合分析不同硫素形态对菘蓝叶采收品质的影响,以Na₂SO₄处理菘蓝后其生长状态处于最佳水平,且叶内活性成分也相对较高。可为菘蓝栽培选用适宜的硫素形态提供理论参考。

高寒地区垂穗披碱草种质对低温胁迫的生理响应及其耐寒性评价

梁坤伦, 贾存智, 孙金豪, 王明艳, 傅华, 毛祝新

2019, 28(3):  111-121.  DOI: 10.11686/cyxb2018357

摘要 ( 248 )   HTML ( 2)   PDF (18808KB) ( 395 )  

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从青海、甘肃和四川境内的高原地区收集10份垂穗披碱草种质资源,在4 ℃低温下处理8、24和72 h,以25 ℃环境生长苗为对照,以材料对低温胁迫的响应为依据,评价种质耐寒性。结果表明,在低温胁迫下,参试材料叶片相对膜透性逐渐增大,阿坝县和若尔盖种质在低温胁迫8 h时叶片电导率高于对照143%和318%;叶绿素含量先降低后增加,但低温胁迫下含量均低于对照;参试材料中游离脯氨酸和可溶性糖含量逐渐增加,其中,阿坝种质游离脯氨酸和若尔盖种质可溶性糖含量增幅最大,在72 h时含量显著高于对照95%和207%;超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性先增强后减弱,玛曲和碌曲种质中SOD活性在24 h时增加最显著,分别高于对照147%和148%,刚察种质在低温胁迫下POD活性显著高于对照220%。运用隶属函数法综合评价10个种质材料苗期耐寒性发现,碌曲、卓尼县和阿坝县种质耐寒性最强;若尔盖种质耐寒性中等;临潭县、刚察县、夏河县、舟曲县、合作市和玛曲县种质耐寒性弱。

假俭草叶片渗透调节物质含量对冬前低温的响应及其与低温伤害的关系

刘南清, 林绍艳, 沈益新

2019, 28(3):  122-130.  DOI: 10.11686/cyxb2018218

摘要 ( 378 )   HTML ( 2)   PDF (15045KB) ( 226 )  

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在2014年11-12月冬季降温期间,田间小区试验研究了8个不同基因型假俭草的抗寒性与叶片细胞内可溶性多糖、脯氨酸,以及游离态腐胺、亚精胺、精胺等渗透调节物质含量的关系。结果表明,在冬前降温过程中,假俭草其叶片色泽持续下降,叶片相对电导率与丙二醛(MDA)的含量持续升高。基因型E02、E07、E09和E10在降温过程中的相对电导率与MDA的含量显著低于其他4个基因型,而叶片内的可溶性多糖、脯氨酸、亚精胺和精胺含量则显著高于其他4个基因型。相关分析结果表明,可溶性多糖、脯氨酸、亚精胺和精胺含量与假俭草的耐寒性存在显著正相关。因此,可溶性多糖、脯氨酸、亚精胺和精胺等渗透调节物质对增强假俭草的耐寒性有重要作用。

不同密度下越冬型黑麦产量形成的光合特性差异

张雪悦, 左师宇, 田礼欣, 李丽杰, 任晓松, 刘赵月, 李晶

2019, 28(3):  131-141.  DOI: 10.11686/cyxb2018199

摘要 ( 252 )   HTML ( 4)   PDF (16927KB) ( 275 )  

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为了探究寒地冬黑麦饲草群体产量形成的光合特性差异,以东农冬黑麦001为材料,采取完全随机设计,设置基本苗为225×10⁴株·hm^-2(D₁)、275×10⁴株·hm^-2(D₂)、325×10⁴株·hm^-2(D₃)、375×10⁴株·hm^-2(D₄)和425×10⁴株·hm^-2(D₅)5个密度处理,对比分析各处理主要生育阶段叶绿素含量、光合参数、叶绿素荧光参数的动态变化过程以及产量的差异。结果表明,黑麦整体叶片叶绿素相对含量在抽穗期达到最大,显著高于其他生育时期,随着密度的增高,叶绿素相对含量减少,花后叶绿素含量SPAD值下降幅度随着密度的增大而增加;各密度黑麦叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度均在开花期达到最大,显著高于其他生育时期。随着密度的增大,光合参数逐渐减小、最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_PSⅡ)和光化学淬灭系数(q_P)逐渐减小,而非光化学淬灭系数(q_N)呈增大的趋势。研究得出,越冬型黑麦鲜草产量与干草产量在基本苗为275×10⁴株·hm^-2时最大,随着密度的增加,黑麦生物产量逐渐降低。表明构建合理群体大小,获得较高花前光合生产能力,是获得寒地冬黑麦高产的基础。

硒、锌元素配施对紫花苜蓿产量、植株体内硒锌积累和氨基酸含量的影响

田春丽, 李斌, 刘芳, 赵颖, 刘世亮, 介晓磊, 胡华锋

2019, 28(3):  142-153.  DOI: 10.11686/cyxb2018185

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在严重缺硒缺锌的石灰性土壤中,采用锌、硒两因素三水平(纯锌施用量分别0、0.10、0.40 g·kg^-1,纯硒施用量 0、0.30、1.80 mg·kg^-1)完全设计盆栽基施的方法,以紫花苜蓿为对象,研究了硒、锌元素配施对紫花苜蓿产量、硒锌积累量和氨基酸含量与组成的影响,并采用氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI)对紫花苜蓿氨基酸组成特点进行综合评价,从而探讨硒、锌复合微肥对紫花苜蓿营养价值的影响。结果表明,除单施低锌处理(0.10 g·kg^-1)外,其他处理均显著提高苜蓿干草产量,硒是提高产量的主要因素,锌对提高苜蓿干草产量有促进作用,两者配合效果最好;单施硒或硒锌配施均极显著提高了苜蓿硒含量,硒锌间表现为协同作用;单施锌极显著提高了苜蓿锌含量,配施适量硒促进了紫花苜蓿对锌的吸收,但过量施硒不利于苜蓿对锌的吸收。各处理紫花苜蓿总氨基酸含量(T)在15.88~18.89 g·100 g^-1(以干重计),以低硒低锌处理(Se₁Zn₁)含量最高,高硒高锌处理(Se₂Zn₂)含量最低。各处理紫花苜蓿必需氨基酸含量(E)在5.11~6.45 g·100 g^-1,以低硒高锌处理(Se₁Zn₂)含量最高,Se₂Zn₂处理含量最低;低硒(Se₁Zn₀)、高硒低锌(Se₂Zn₁)、高锌(Se₀Zn₂)与低硒高锌(Se₁Zn₂)等处理紫花苜蓿氨基酸E/T值接近40%。所有处理紫花苜蓿蛋白质的第一限制氨基酸均为含硫氨基酸(蛋氨酸+胱氨酸)。可见,在严重缺硒和锌的石灰性土壤中,施锌量0.1~0.4 g·kg^-1,施硒量0.3 mg·kg^-1不仅能提高紫花苜蓿产量,而且能改善其氨基酸组成和品质。

施磷对滴灌苜蓿干草产量及磷素含量的影响

孙艳梅, 刘选帅, 张前兵, 吴昊, 张新田, 苗晓茸, 刘俊英, 于磊, 马春晖

2019, 28(3):  154-163.  DOI: 10.11686/cyxb2018200

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为探讨不同施磷量对滴灌苜蓿干草产量、吸磷量及苜蓿磷素利用效率的影响,明确不同磷素水平下土壤全磷和速效磷的含量分布特征。试验设4种施磷梯度,分别为施P₂O₅ 0 kg·hm^-2(CK)、50 kg·hm^-2(P₁)、100 kg·hm^-2(P₂)、150 kg·hm^-2(P₃),采用滴灌水肥一体化施肥方式,平均分4次分别在返青后的分枝期、第1茬、第2茬、第3茬刈割后3~5 d施入。结果表明,各茬次苜蓿植株叶片、茎秆磷含量在P₂处理下达到最大值,其中叶片磷含量数值分别为0.223%,0.275%,0.292%和0.218%;茎秆磷含量数值分别为0.202%,0.223%,0.201%和0.146%。苜蓿叶片磷含量大于茎秆磷含量。滴灌苜蓿植株的干草产量、吸磷量随着施磷量的增加呈先增加后降低的趋势,在第1茬P₂处理达到最大值,数值分别为6.54 t·hm^-2和13.78 kg·hm^-2。土壤全磷含量、速效磷含量随着施磷量的增加呈逐渐增大的趋势,且各施磷处理显著大于未施磷处理(P<0.05),滴灌苜蓿总干草产量在P₂处理条件下达到最大,达21.24 t·hm^-2。苜蓿的磷素利用效率为随施磷量的增加呈逐渐降低的趋势,P₁处理苜蓿的磷素利用效率在第1茬达到最大值为28.37%。滴灌苜蓿植株吸磷量与干草产量呈极显著正相关(P<0.01)。当施P₂O₅为100 kg·hm^-2(P₂)时,能够有效促进苜蓿根系对土壤速效磷的吸收,提高苜蓿磷素利用效率,进而提高滴灌苜蓿干草产量。

播种量和行距配置对盐碱地紫花苜蓿草产量及品质的影响

吕会刚, 康俊梅, 龙瑞才, 徐化凌, 陈小芳, 杨青川, 张铁军

2019, 28(3):  164-174.  DOI: 10.11686/cyxb2018153

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在山东省东营市农业科学研究院试验基地,以黄淮海当家紫花苜蓿品种中苜3号为试验材料,采用随机区组设计,设播种量(7.5, 15.0, 22.5 kg·hm^-2)和行距(15, 30, 40 cm)两个因素,研究了盐碱地条件下不同播种量和行距对紫花苜蓿干草产量和品质的影响,旨在为苜蓿生产确定最佳播种量和行距配置,为发展盐碱地苜蓿产业提供科学依据。结果表明,1)播种量对3年总产量无显著性影响(P>0.05),但对播种当年产量有极显著影响(P<0.01),播种量22.5 kg·hm^-2的3年总产量最高,产量随播种量增加呈不断提高的趋势;行距对3年总产量有极显著性影响(P<0.01),行距15 cm的3年总产量最高,随着行距的增加产量呈减小趋势;行距对播种当年的产量影响较大,随着生长时间的延长,行距对产量的影响逐渐减小;播种量为22.5 kg·hm^-2、行距为15 cm组合的3年总产量最高。2)播种量和行距对每m²枝条数和枝条重有显著性影响(P<0.05),随着播种量的增加和行距的减小,每m²枝条数呈增加的趋势,枝条重则呈减小趋势。产量与每m²枝条数始终呈正相关关系,与枝条重呈负相关关系,均达到极显著水平(P<0.01)。3)随着播种量的增加和行距的减小,粗蛋白(crude protein,CP)含量和相对饲喂价值(relative feed value,RFV)有上升的趋势,中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,NDF)和酸性洗涤纤维(acid detergent fiber,ADF)含量有下降趋势;播种量为22.5 kg·hm^-2、行距为15 cm时营养价值最高。4)从高产和品质综合考虑,在播种量22.5 kg·hm^-2和行距15 cm配置情况下,有利于提高苜蓿的产量和品质。综上,在山东以及黄淮海盐碱地区以种植耐盐碱苜蓿品种为宜,不同播种量和行距对产量的影响有随生长期的延长而减少的趋势,在适宜播种量和行距配置条件下,有利于提高苜蓿的产量和品质。

黑龙江4个地区鲁梅克斯新品种不同生长年限营养价值分析

赵巧芩, 徐永清, 周晶, 冯珊珊, 蔡振学, 冯哲, 冯旭, 彭丽娜, 董佳敏, 姚树宽, 李凤兰, 胡宝忠

2019, 28(3):  175-183.  DOI: 10.11686/cyxb2018472

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为增加黑龙江省高蛋白牧草的种类,引进了鲁梅克斯‘Щавель Чемпион’(冠军酸模)新品种。本试验采用取样分析方法,对黑龙江省哈尔滨、逊克、嫩江、呼玛四个地区2~3年生冠军酸模牧草地上部分的营养指标进行了研究,探讨该品种不同生长年限对营养价值的影响。结果表明,该鲁梅克斯新品种叶簇期、抽茎期、开花期、结实期4个时期,粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、钙(Ca)、磷(P)的含量均表现为3年生高于2年生;不同种植地对鲁梅克斯的营养成分积累也造成较大影响,如纬度较高,积温较低的呼玛地区营养成分积累远低于其他地区,逊克、嫩江等种植地鲁梅克斯中CP含量积累最高(P<0.05);逊克种植地ADF含量积累最低(P<0.05);嫩江种植地的鲁梅克斯的Ash含量积累最高(P<0.05)。由此可见,鲁梅克斯三年生地上部分的营养价值高于二年生,该牧草CP、ADF、Ash含量受年限和地域的影响较大;牧草的营养价值随着年限的延长呈增加的趋势,且存在地域差异性。

研究简报

添加植物乳杆菌对低水分稻秸青贮微生物组成影响研究

司华哲, 李志鹏, 南韦肖, 金春爱, 李光玉, 刘晗璐

2019, 28(3):  184-192.  DOI: 10.11686/cyxb2018217

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为了明确乳酸菌添加剂对低水分青贮过程中微生物组成及发酵品质的变化影响,探讨微生物与挥发性脂肪酸间存在的相互关系,采用气相色谱法与高通量测序技术对青贮过程中(3、5、7、10、15、30、60 d)挥发性脂肪酸生成量及微生物组成进行测定,并分析两者之间的互作关系。结果表明,与对照组相比,添加植物乳杆菌(5×10⁶ cfu·g^-1 FM)后可以显著降低低水分粳稻青贮的丙酸、正丁酸、异丁酸、正戊酸和异戊酸的生成量(P<0.05),提高乙酸生成量(P<0.05),并降低青贮中微生物多样性(P<0.05),提高厚壁菌门的丰度,抑制变形菌门的丰度,提高乳杆菌属的丰度,降低其他菌属特别是肠杆菌属所占丰度。低水分粳稻青贮过程中,优势菌门分别为变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门和蓝菌门,优势菌属分别为肠杆菌属、乳杆菌属、克雷伯氏杆菌属、沙雷氏菌属、乳球菌属、泛菌属、柠檬酸杆菌属、拉乌尔菌属、肠球菌属、沙门氏菌属和梭菌属。乳杆菌属与乙酸、戊酸分别呈正、负相关(P<0.05),同时与肠杆菌属、柠檬酸杆菌属、芽孢杆菌属、日沟维肠杆菌属、乳球菌属、魏斯氏菌属等呈负相关(P<0.05)。乳球菌属、厌氧杆菌属、肠球菌属和梭菌属均呈现出与丙酸、正丁酸、异丁酸正相关,戊酸与气球菌属、芽孢杆菌属、柠檬酸杆菌属、梭菌属、肠杆菌属等15属微生物均表现出正相关(P<0.05)。肠杆菌属、芽孢杆菌属、柠檬酸杆菌属、勒克氏菌属、日沟维肠杆菌属等5属微生物与乙酸含量负相关(P<0.05),魏斯氏菌属表现出与丙酸、异丁酸正相关(P<0.05)。添加植物乳杆菌可以提高低水分粳稻青贮的发酵品质,抑制多种挥发性脂肪酸的生成,同时降低青贮过程中细菌组成的多样性。