草业学报

2020, 29(2): 0-1.

摘要 ( 117 )

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不同封育年限对宁夏荒漠草原土壤粒径及碳氮储量的影响

谢莉, 宋乃平, 孟晨, 吴婷, 陈晓莹, 李敏岚, 岳健敏

2020, 29(2): 1-10. DOI: 10.11686/cyxb2019373

摘要 ( 294 )

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封育禁牧的时间效应已经成为科学和政府决策关注的焦点,研究以宁夏盐池县典型荒漠草原围封6、10、15年样地的围栏内外2种主要土壤类型——灰钙土和风沙土为研究对象,基于样线调查法及方差分析法,探究不同封育年限对荒漠草原颗粒组成及土壤碳氮储量的影响。结果表明:1)封育会导致灰钙土及风沙土土壤细颗粒含量增加,灰钙土封育6年样地土壤细颗粒较围栏外增加量最明显,后随封育年限的增加而呈现增幅减少的趋势;风沙土封育15年样地围栏内土壤细颗粒增加量高于封育6年样地。2)灰钙土及风沙土封育6年样地均表现为围栏内土壤碳氮(有机碳、全碳、全氮)含量高于围栏外,而围封10年及15年样地围栏内外土壤碳氮含量没有明显差异。3)灰钙土围封6年样地围栏内土壤碳氮比高于围栏外,而围封10年及15年样地无此规律,围封不会影响风沙土土壤碳氮比。围封可以有效使土壤颗粒细化,但不同土质对封育年限的响应有所差异,人工封育的最佳时间尺度应根据草原退化程度和草原不同土壤条件而定。

外源Ca²⁺调控野生抚育独一味幼株抗寒生理特性的研究

沙洁, 陈垣, 郭凤霞, 白刚, 周传猛

2020, 29(2): 11-21. DOI: 10.11686/cyxb2019203

摘要 ( 232 )

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独一味是青藏高原区濒危保护药用植物,幼株抗寒性较差,为揭示外源Ca²⁺对调控野生抚育独一味幼株抗寒效应,对甘肃玛曲县野生抚育的独一味幼株带土坨全株移植培养盆,采用不同浓度CaCl₂溶液(0,5,10,15,20 和25 mmol·L^-1)喷施,以喷蒸馏水为对照,然后将培养盆分别置于4,0和-4 ℃处理24 h,对照留置25 ℃,处理结束测定叶片膜稳态性、渗透调节机能、膜质过氧化和抗氧化酶活性以及根系三苯基氯化四氮唑还原活力等抗逆指标,旨在探寻提高野生独一味幼株抗寒性的栽培生理调控方法,为独一味野生抚育和驯化栽培提供科学依据。结果表明,外源钙对低温处理后独一味抗逆指标具有显著影响,影响程度因处理浓度的不同而异,以喷施15 mmol·L^-1 CaCl₂的作用效果最佳,可通过调控叶片可溶性糖和抗氧化酶活性保护膜系统的稳态性和完整性,使叶片相对电导率和丙二醛含量维持在较低的水平,增强了根系活力,有效提高了野生独一味幼株的抗寒性,在独一味野生抚育中具有潜在的应用价值。

GA₃和6-BA对高加索三叶草根蘖芽生长及内源激素含量的影响

衣琨, 赵一航, 胡尧, 刘佳雪, 贺涛涛, 李旭, 宋鹏, 崔国文, 殷秀杰

2020, 29(2): 22-30. DOI: 10.11686/cyxb2019317

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为了研究植物生长调节剂赤霉素(GA₃)和6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)对高加索三叶草根蘖芽生长发育及内源激素含量的影响,在不同浓度的GA₃(0对照、300、600、900 和1200 mg·L^-1)和6-BA(0对照、25、50、100和200 mg·L^-1),对其根蘖芽生长后的植株高度、叶片数、叶绿素含量和内源激素含量(地上部分和地下部分)进行测定与分析。结果表明:与对照相比,所有GA₃处理均显著增加了株高(P<0.05)。尤其在600 mg·L^-1 GA₃处理下,平均株高为21.33 cm(高于对照处理4.12倍)。GA₃还促进了叶绿素a的合成,最显著效果是在600 mg·L^-1 GA₃处理下,叶绿素a的浓度为0.92 mg·g^-1(高于对照76.92%) (P<0.05)。GA₃对叶绿素b含量无显著影响(P>0.05)。在6-BA所有处理浓度下,株高约为对照处理2.6倍,并且对于叶片数,6-BA处理比GA₃处理更敏感,在200 mg·L^-1时最多,高于对照2.99倍。 6-BA显著促进了叶绿素a和b的积累(P<0.05)。内源激素含量在整个处理浓度下均显示出对外源激素应用的剂量反应。对于地上植物部分,600 mg·L^-1的外源GA₃引起内源玉米素(ZT),GA₃和生长素(IAA)分别增加约23.84%,55.71%和137.99%,而脱落酸(ABA)减少约44.09%。与对照相比,外源200 mg·L^-1 6-BA使内源ZT,GA₃和IAA含量分别提高了约293.23%,49.71%和49.84%,而ABA降低了约52.48%。对于地下植物部分,内源激素变化与地上部分植物的响应大致相似,明显不同在于外源同样浓度GA₃(600 mg·L^-1)和6-BA(200 mg·L^-1)处理引起的ABA降低要少(分别为15.15%和28.26%)。总之,600 mg·L^-1 GA₃和200 mg·L^-1 6-BA是促高加索生长发育的最佳浓度。

解淀粉芽孢杆菌HZ-6-3的筛选鉴定及其防治番茄灰霉病效果的评价

荆卓琼, 郭致杰, 徐生军, 何苏琴

2020, 29(2): 31-41. DOI: 10.11686/cyxb2019213

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采用平板对峙法,从银杏组织分离的内生细菌菌株中筛选对灰葡萄孢菌抑菌活性较好的菌株,其中菌株HZ-6-3的抑制作用最强,抑制率为79.06%。通过菌落形态观察、生理生化特征、16S rRNA基因序列和gyrA基因分析将菌株HZ-6-3鉴定为解淀粉芽孢杆菌。抑菌谱测定结果显示,该菌株对其他8种植物病原真菌均具有不同程度的拮抗作用。该菌株可产生蛋白酶、果胶酶、β-1,3-葡聚糖酶和淀粉酶;能够显著抑制病原菌的菌丝生长,使菌丝生长扭曲,细胞膨大、形成串状泡囊结构等畸变。利用盆栽试验测定了该菌株对番茄灰霉病的防控效果,结果显示1×10⁸ CFU·mL^-1的预防效果和治疗效果最高,可达81.12%和70.45%。上述结果显示菌株HZ-6-3具有作为生物制剂的潜能。

甘肃马先蒿寄生对禾草内生真菌共生体共生关系的影响

鲍根生, 宋梅玲, 王玉琴, 李春杰

2020, 29(2): 42-51. DOI: 10.11686/cyxb2019242

摘要 ( 354 )

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根寄生植物-甘肃马先蒿是高寒草地重度退化阶段主要滋生毒杂草种类,利用根部吸器与侵染内生真菌的禾草(紫花针茅和麦宾草)建立寄生关系。当禾草成为甘肃马先蒿和内生真菌共同寄主(宿主)时,有关内生真菌调控甘肃马先蒿对禾草根寄生危害的相关研究较少。以侵染Epichloë属内生真菌(E+)和未侵染内生真菌(E-)的紫花针茅和麦宾草为研究对象,观测甘肃马先蒿寄生对E+、E-紫花针茅和麦宾草株高、分蘖、根茎比、生物量变化和根部吸器数量及显微结构差异。结果表明:甘肃马先蒿寄生显著降低紫花针茅和麦宾草株高、分蘖和生物量,内生真菌侵染显著影响甘肃马先蒿根寄生处理禾草的生长特性。紫花针茅E+、E-植株被甘肃马先蒿寄生后,E+植株分蘖、生物量和根茎比明显高于E-植株,而E-植株根部功能性吸器数量明显高于E+植株; 麦宾草与甘肃马先蒿建立寄生关系后,E-植株株高、分蘖、生物量和根茎比明显高于E+植株,E+植株根部功能性吸器数量明显高于E-植株。由此可见,甘肃马先蒿与禾草建立寄生关系后,内生真菌与禾草间的共生关系处于互惠共生和相互拮抗的动态变化,草地群落其他植物与禾草间相互作用能调节禾草与内生真菌的共生关系。

盐碱胁迫下黑麦草生长及离子微区分布特征

申午艳, 冯政君, 秦文芳, 范远

2020, 29(2): 52-63. DOI: 10.11686/cyxb2019323

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盐碱生境通过离子毒害和渗透胁迫等抑制植物的生长发育。离子微区分布调控主要通过调整盐分在不同部位的分布来减轻Na⁺等高浓度离子对重要组织器官的毒害作用,是盐碱胁迫下植物生存的重要策略之一。为探究黑麦草在盐碱胁迫下的离子微区分布特征,本研究通过水培法,采用不同盐碱浓度(0、50、100、200 mmol·L^-1)培养液处理黑麦草植株,考察其生长、离子吸收、运输选择性和微区分布变化,揭示黑麦草对盐碱胁迫的适应机制。结果表明:1) 盐碱胁迫下,植株的相对含水率、叶绿素含量逐渐降低,电解质外渗率显著升高;当盐碱浓度大于100 mmol·L^-1时,根长、株高和生物量均显著降低,即黑麦草的耐盐阈值是100~200 mmol·L^-1;2) 盐碱浓度为50 mmol·L^-1时,植株根中K⁺/Na⁺较空白升高了48.3%,Ca²⁺/Na⁺升高了54.1%,说明黑麦草根部可通过增强K⁺、Ca²⁺的吸收来维持细胞渗透压并缓解高浓度Na⁺的毒性;3) 在50~200 mmol·L^-1的盐碱浓度下,黑麦草叶片中可溶性组分及细胞壁中Na⁺的相对含量较对照显著增加,但细胞器内Na⁺的相对含量降低,说明叶部将Na⁺富集在液泡和细胞壁中,以减少Na⁺对细胞器的毒害作用;4) 叶片微观结构的SEM电镜图片显示,盐碱胁迫下叶片表皮增厚、导管数量减少和孔径缩小。综上所述,盐碱胁迫下黑麦草不同器官的适应机理不同,根部主要通过强化K⁺、Ca²⁺的吸收,降低对Na⁺的吸收,并将Na⁺区隔化在液泡中以降低离子毒害和维持渗透调节,而叶片主要通过将Na⁺区隔在液泡及细胞壁中,以及微观结构的变化来保护细胞器免受离子毒害。本研究可为黑麦草的耐盐碱适应机制及其在盐碱土上的种植提供理论依据。

紫云英荚果分层成熟特性及其种子产量研究

张梦, 李本银, 刘春增, 吕玉虎, 张成兰, 陈雪青, 曹卫东

2020, 29(2): 64-72. DOI: 10.11686/cyxb2019201

摘要 ( 251 )

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紫云英是我国重要的冬季绿肥,具有无限花序的生长特性。对不同时期紫云英各枝位荚果开展调查,研究荚果的成熟规律及各枝位对种子产量的贡献。结果表明,紫云英荚果生物量随生育期延长逐渐增加,第1~2枝位荚果生物量显著高于第5及以上枝位。种子总产量表现为26 d≈33 d>19 d>12 d>5 d,最高产量为123.2 g·m^-2,其中80%来自第1~4枝位荚果。荚果成熟具有明显的分层特征,第1~4枝位荚果成熟指数随时间呈现“S”形变化,于盛花期后12~26 d快速成熟;第5及以上枝位荚果成熟指数呈指数型变化,在第19~33 d快速成熟。下层枝位最大荚果长和宽、荚果内粒数、种子千粒重均显著高于上层枝位。荚果成熟度由Ⅰ级至Ⅵ级,荚色由青绿色转变为黑色,花序最大荚果长度增长2倍,宽度增长4倍,种子千粒重增长6倍。第1~3枝位种子产量随成熟指数变化的速率是第4~6⁺枝位的2.58倍。综合荚果成熟和种子产量,1~4枝位荚果应作为紫云英种子收获的主要部位,顶层荚果成熟度达Ⅳ级后收割可获最高产量。

GA₃浸种对入侵植物节节麦种子破眠及发芽特性的影响

王宁, 付亚军, 袁美丽, 刘征阳, 张铭鑫, 米银法

2020, 29(2): 73-81. DOI: 10.11686/cyxb2019366

摘要 ( 374 )

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节节麦入侵已严重威胁到我国小麦的生产。节节麦种子具有较强的休眠特性,探讨赤霉素(GA₃)浸种对其破眠及发芽特性的影响,旨在为节节麦的后续研究提供参考。在光照和黑暗条件下,分别利用0、100、200、300、400、500 mg·L^-1的GA₃对种子进行处理,首先进行种子发芽率及发芽势的测定,并检测了500 mg·L^-1 GA₃及蒸馏水处理节节麦种子发芽过程中保护酶活性、MDA及内源激素含量的变化。结果表明:1)GA₃浸种处理提高了种子的发芽率及发芽势,其中以500 mg·L^-1 GA₃处理最为显著。此外,光照条件下种子的发芽率及发芽势均明显高于黑暗条件,表明节节麦种子的发芽需要一定光照条件;2)与蒸馏水处理相比,500 mg·L^-1的GA₃处理提高了种子内SOD及POD活性,减轻了质膜氧化损伤程度,致使MDA含量持续下降,从而促使种子朝有利于发芽的方向发展。此外,500 mg·L^-1GA₃处理在提高种子内促进生长内源GA₃、IAA及ZR含量的同时,并降低了抑制生长的内源ABA含量,致使GA₃/ABA、IAA/ABA和ZR/ABA值均明显高于蒸馏水处理,最终促进了节节麦种子的发芽。

不同播量和行距对‘青燕1号’燕麦种子产量的影响

刘凯强, 刘文辉, 魏小星, 贾志锋, 石正海

2020, 29(2): 82-91. DOI: 10.11686/cyxb2019199

摘要 ( 372 )

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为探究青海省本地燕麦推广品种‘青燕1号’种子田的适宜播量、行距及播种方式,采用双因素试验设计,分别设4个播量水平和5个行距水平(含1个人工撒播),研究不同播量和行距对种子及秸秆产量的影响,完善该品种在实际生产中的栽培技术,提供科学的理论指导。结果显示,不同播量和行距处理下燕麦种子和秸秆产量差异显著(P<0.05),种子产量以播量S₃ (225 kg·hm^-2)行距R₂ (20 cm)最高,秸秆产量以播量S₄(270 kg·hm^-2)行距R₁(15 cm)最佳,分别达7937.30和11872.60 kg·hm^-2。不同播种方式对种子产量影响差异显著(P<0.05),撒播下种子产量随播量呈先增加后降低趋势,以播量S₃(225 kg·hm^-2)水平最佳,较最低产量的处理高1.51倍;与撒播相比,条播种植增产效应明显,最高种子产量(S₃R₂)显著(P<0.05)高于撒播最高产量(S₃R₀)。从各产量性状与种子产量相关性分析来看,主穗小穗数、主穗小花数、花序长、叶面积、有效分蘖数、小穗粒数、单序籽粒数、单序籽粒重及千粒重与产量相关性显著(P<0.05),而通过建立多元回归及通径分析关系模型发现,主穗小穗数、千粒重、单序籽粒重对种子产量增益作用明显,三者对产量的直接作用和间接作用均处较高水平,因此在生产实践中可通过适当的调整栽培措施,增加主穗小穗数、千粒重和单序籽粒重从而提高燕麦种子产量。

土壤颗粒组成及黏着剂对类芦种子萌发和幼苗生长的影响

郑惠欣, 黄晓, 蔡丽平, 侯晓龙, 周垂帆, 曾思毅, 魏梦玉, 邱庆舒

2020, 29(2): 92-102. DOI: 10.11686/cyxb2019212

摘要 ( 325 )

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南方红壤侵蚀区土壤表层沙砾化影响植被植物种子萌发和幼苗生长,是限制其植被恢复的主要限制因子之一。为了促进沙砾化土壤植被恢复,本研究以水土保持先锋草本植物类芦种子为材料,采用不同土壤颗粒组成模拟5种不同沙砾化程度的土壤,添加不同含量土壤黏着剂PAM(0、0.125、0.250和0.500 g·kg^-1),研究土壤颗粒组成及土壤黏着剂对类芦种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:添加PAM使类芦种子发芽提前1~2 d,提高种子发芽率和促进幼苗生长;黏着剂含量对类芦种子萌发和幼苗生长有极显著影响,黏着剂含量为0.125 g·kg^-1时最有利于种子萌发;0.250和0.500 g·kg^-1较有利于幼苗生长。黏着剂对幼苗生长影响还与土壤颗粒组成有关,随着土壤粗颗粒比例增加,黏着剂的添加量增加对幼苗高生长有利。土壤颗粒组成对种子萌发及幼苗生长存在显著影响,在土壤粗细颗粒比例适中(>2 mm、1~2 mm、<1 mm配比为2∶3∶3)时适宜类芦种子萌发,粗颗粒(>2 mm)含量比例较大(≥75%)时可以促进类芦幼苗生长。研究结果为类芦在水土流失区的植被恢复和边坡治理应用提供了理论参考。

葎草水分和光合特征及抗性物质含量响应冬季降温的性别差异

黄曦叶, 何林江, 刘金平, 游明鸿, 刘航江

2020, 29(2): 103-113. DOI: 10.11686/cyxb2019231

摘要 ( 269 )

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以野生雌雄异株攀援草本植物葎草为材料,12月自然降温为冬季降温梯度,于1日(T₁)、10日(T₂)、20日(T₃)和30日(T₄)通过测定雌雄株的水势、含水量、叶绿素含量、光合参数和代谢指标,分析降温对葎草新成熟茎叶生理代谢的影响,研究降温对雌雄葎草水分含量和光合作用及代谢系统影响的性别差异。结果表明:1)冬季♂株叶片水势和幼嫩叶含水量高于♀株(P<0.05),茎含水量低于♀株,降温对♂株叶片水势、茎叶含水量影响大于♀株(P<0.05);2)冬季♀株叶片的Chla、Chla/Chlb和Chl(a+b)大于♂株(P<0.05),降温显著降低了叶绿素含量(P<0.05),♂株下降快于♀株,成熟叶下降先于幼嫩叶;3)♂株的成熟和幼嫩叶的C_i(细胞间隙CO₂)大于♀株,G_s(气孔导度)和P_n(净光合速率)小于♀株(P<0.05),降温梯度对C_i、G_s和P_n影响大于性别间(P<0.05),降温使♂株C_i增大、G_s和P_n下降幅度大于♀株,T₃时♂株P_n为负值而♀株为正值,T₄时♀、♂株实际P_n均为负值,但♀株潜在P_n大于♂株;4)♂株叶片和幼茎的SS含量大于♀株,茎叶的Pro含量和成熟茎的SS含量小于♀株(P<0.05),降温下成熟和幼嫩茎叶抗逆性物质含量有显著的性别差异,T₂时♀、♂株的成熟和幼嫩茎叶中SS(可溶性糖)和Pro(脯氨酸)含量均增加(P<0.05),T₃时♂株成熟叶、幼嫩茎叶SS和Pro含量下降幅度大于♀株,T₄时♂株的成熟茎SS和Pro含量下降而♀株增加。降温对葎草叶片水势、茎叶含水量、光合参数和抗性物质含量影响有显著的性别差异,♀株具有比♂株更强应对冬季降温胁迫的生理基础。

青藏高原高原鼢鼠鼠丘植被恢复过程中植物群落特征的变化

杨鼎, 齐昊昊, 王倩, 徐海鹏, 张静, 张红艳, 郭正刚

2020, 29(2): 114-122. DOI: 10.11686/cyxb2019233

摘要 ( 363 )

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植物群落特征是评价高原鼢鼠裸露鼠丘植被自然恢复的重要内容。以甘肃碌曲和夏河的高寒草甸为研究对象,研究了高原鼢鼠鼠丘植物群落自然恢复过程中的特征。结果表明,碌曲调查区和夏河调查区的植被盖度,丰富度指数、多样性指数、均匀度指数、总生物量、多年生禾草,莎草科和多年生杂草类的生物量均随高原鼢鼠鼠丘自然恢复年限增加而增加,1、2年生植物生物量随鼠丘恢复年限增加表现为先增加后降低。碌曲调查区鼠丘恢复时植被盖度,植物多样性和生产力均大于夏河调查区。因此高原鼢鼠鼠丘植被随恢复年限增加的变化趋势趋同,但其过程因地点而存在差异,这为青藏高原高原鼢鼠鼠丘植被的自然恢复管理提供了一定的依据。

留膜留茬免耕栽培对旱作玉米田土壤养分、微生物数量及酶活性的影响

张建军, 党翼, 赵刚, 王磊, 樊廷录, 李尚中, 雷康宁

2020, 29(2): 123-133. DOI: 10.11686/cyxb2019403

摘要 ( 319 )

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为了探讨不同耕作和覆盖方式对陇东黄土旱塬农田耕层土壤养分、土壤容重、酶活性及微生物数量的影响。采用随机区组设计,设置留膜留茬免耕栽培(T)和全膜双垄沟播栽培(CK)2个处理,测定不同生育时期0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm 3个土层土壤养分含量、水解酶(蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶)活性及微生物(细菌、放线菌、真菌)数量等指标。结果表明:与 CK 相比,留膜留茬免耕栽培显著(P<0.05)提高了收获期表层(0~10 cm)土壤有机质、全量磷钾及速效磷钾含量,随土层深度增加,有机质及全量和速效磷钾含量均呈递减趋势。碱解氮含量在0~20 cm土层降低,在20~40 cm土层出现聚集。留膜留茬免耕栽培显著(P<0.05)增加了0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm土层土壤容重,增幅为7.1%~12.4%。不同耕作方式玉米0~40 cm土层微生物数量为细菌>放线菌>真菌。耕作方式对不同土层各生育期土壤微生物数量整体上影响显著(P<0.05),为T>CK。同一生育期随土层深度增加,土壤微生物数量整体上呈减少趋势,以表层(0~10 cm)最高,为T>CK。与CK相比,T的细菌和真菌在苗期、拔节期、抽雄期、灌浆期、收获期分别增加23.7%、64.5%、7.6%、44.0%、5.6%和31.1%、91.7%、85.7%、10.5%、33.3%。放线菌在苗期、拔节期、收获期分别增加79.8%、15.1%、17.6%,抽雄期、灌浆期分别减少17.2%、33.2%。耕作方式对不同土层各生育期土壤酶活性整体上影响显著(P<0.05),为T>CK。同一生育期随土层深度增加,酶活性逐渐降低,以表层(0~10 cm)最高,T效果优于CK,与CK相比,T的蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶在玉米全生育期增幅分别为4.7%~126.1%、9.8%~47.0%、5.4%~33.7%、2.3%~43.2%。相关分析表明:土壤酶活性之间呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)相关,细菌与蔗糖酶显著(P<0.05)相关,与磷酸酶极显著(P<0.01)相关,放线菌与土壤酶活性呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)相关,表明土壤微生物数量与酶活性能较好地反映土壤肥力水平。因此,留膜留茬免耕栽培在旱作农田条件下有利于土壤有机质及磷钾养分含量、酶活性及微生物数量的提高。

河西绿洲灌区节水抗旱型玉米品种的评价方法探讨

张雪婷, 王新永, 杨文雄, 柳娜, 杨长刚

2020, 29(2): 134-148. DOI: 10.11686/cyxb2019126

摘要 ( 299 )

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河西绿洲灌区水资源日益紧缺,玉米为该地区首要粮食作物。构建节水抗旱型玉米品种评价体系对品种选育与筛选具有指导意义。选取该区域实际生产中表现较好的8个玉米品种为试验材料,在大田环境设置干旱胁迫与充分灌溉两个水分处理,测定12个农艺性状、产量指标及11个生理指标,引入产量-水分高效利用指数(YHWUEI),结合因子分析法、隶属函数法、聚类分析、灰色关联度等多种数据处理方法,建立节水抗旱玉米品种综合评价体系。结果表明:将诸多考察指标转化为5个相互独立的综合指标(累积贡献率94.263%)。通过对综合指标隶属函数值U_(xi)的二次加权,得到节水抗旱综合评价D值。由此得出的玉米品种节水抗旱排序为:甘玉801>利单295>正德305>先玉335>敦玉13号>玉源7879>甘鑫2818>庆单3号。聚类分析将玉米品种分为:Ⅰ级节水抗旱型1份、Ⅱ级中等节水抗旱型4份、Ⅲ级非节水抗旱型3份。灰色关联分析显示,粒长、粒宽、行粒数、秃间长度可直观地作为评价玉米节水抗旱性的指标性状。引入具有抗旱及节水双重表达特性的YHWUEI指数参与D值数学模型的构建,使节水抗旱性评价更为准确。

不同株型玉米基因型对干旱胁迫的响应分析

赵小强, 陆晏天, 白明兴, 徐明霞, 彭云玲, 丁永福, 庄泽龙, 陈奋奇, 张大志

2020, 29(2): 149-162. DOI: 10.11686/cyxb2019237

摘要 ( 388 )

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改良株型结构是挖掘玉米产区光、热、水潜力的重要途径,是玉米理想株型育种的基础。为了深入揭示玉米株型相关耐旱响应机理,研究在花期干旱胁迫下对株型差异较大的3份玉米基因型(廊黄、昌7-2和TS141)穗位叶的株型结构、气孔形态、生理代谢、光合特性及产量进行了研究。结果表明:1)干旱胁迫下,3份不同株型基因型的叶长、叶宽、叶面积及叶夹角均显著减少,叶形系数和叶向值均显著增大,平展株型基因型TS141的6个株型性状较紧凑株型基因型廊黄和昌7-2变化更大;2)干旱导致3份不同株型基因型的上/下表皮气孔个数趋于增多,上/下表皮气孔长度和宽度趋于缩短,TS141的上/下表皮气孔个数均有较大的增多,上/下表皮气孔长度和宽度均有较小的降低;3)干旱胁迫后,TS141的叶绿素a、b、(a+b)含量及叶绿素a/b均明显下降,廊黄和昌7-2的叶绿素a/b均有较小地上升,其余3个性状均有较小地下降;4)干旱条件下,3份不同株型基因型的气孔导度、净光合速率、叶片温度、蒸腾速率和RuBPCase活性均有不同程度地减少,胞间CO₂浓度均有不同程度地升高,与TS141相比,廊黄和昌7-2变化的幅度更小;5)干旱处理后,3份不同株型基因型的单株产量、单穗重、穗粒重、百粒重、穗长及出籽率均显著下降,对TS141的影响程度远大于廊黄和昌7-2;6)主成分PCA分析和热图Hierarchical clustering分析表明,干旱胁迫下玉米这些性状间的关系较为复杂,彼此相互关联,这些性状能完全概括不同株型基因型的耐旱性差异。因此,推测玉米株型结构作为重要的干旱调节者,其可与气孔形态、生理代谢及光合特性相互调节共同构成玉米株型相关耐旱响应机制,且由于紧凑株型玉米对干旱胁迫的调节能力更强,其在今后育种中具有更好的抗旱潜能。

双乙酸钠对苜蓿青贮品质、营养成分及蛋白分子结构的影响

李艳芬, 程金花, 田川尧, 田雨佳, 卢冬亚, 张建斌

2020, 29(2): 163-171. DOI: 10.11686/cyxb2019246

摘要 ( 373 )

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为了促进节粮型畜牧业发展,为反刍动物提供优质青贮饲料。研究了添加剂(双乙酸钠)在紫花苜蓿青贮中的最佳作用剂量,通过在青贮过程中添加不同浓度的双乙酸钠,探究其对苜蓿青贮发酵品质、营养特性以及蛋白质分子结构的影响。选用6月初第一茬刈割的初花期金皇后紫花苜蓿为原料进行青贮,试验组依据双乙酸钠的添加水平设0(对照),0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%和0.7%共8个处理组,在常温下贮藏45 d后测定相关指标。测定结果如下:添加双乙酸钠组苜蓿青贮饲料pH值显著低于对照组(P<0.05),中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量也显著降低,感官评分试验组均优于对照组。双乙酸钠添加量为0.7%时,蛋白质含量最高,丙酸、丁酸及氨态氮含量最低;酰胺Ⅰ、Ⅱ区的峰高及峰面积显著降低,α-螺旋区与β-折叠区中心高度比显著升高。这表明添加双乙酸钠能显著改善青贮苜蓿的营养特性、发酵品质以及蛋白质分子结构。综合本试验数据及经济成本考量,双乙酸钠最佳添加量为0.5%~0.6%。

天然草地牧草营养品质的高光谱遥感研究进展

高金龙, 刘洁, 殷建鹏, 葛静, 侯蒙京, 冯琦胜, 梁天刚

2020, 29(2): 172-185. DOI: 10.11686/cyxb2019207

摘要 ( 425 )

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天然草地牧草营养品质的优劣不仅影响家畜的生长发育,同时也影响畜产品的品质,对草牧业的发展具有至关重要的意义。高光谱遥感技术的飞速发展使深入研究天然草地牧草品质的动态变化成为可能。本研究综述了目前可利用的高光谱遥感数据以及天然草地牧草营养品质遥感反演的主要成果、常用方法和最新研究动态,分析了我国在天然草地牧草营养品质监测与评价方面尚存在数据获取困难、相关研究缺乏、软硬件性能不足等问题;在多种观测平台及相关技术不断革新背景下,探索星载、机载和地面高光谱数据的有机结合,强化高光谱遥感仪器性能,提高关键营养成分的反演精度是未来研究的重点。

两种同域分布马先蒿植物花特征的表型选择研究

马妍, 路宁娜, 路广梅, 陈学林

2020, 29(2): 186-192. DOI: 10.11686/cyxb2019220

摘要 ( 325 )

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马先蒿属植物花形态的多样化与传粉者的选择密切相关,而同域分布、花期重叠且共享传粉者的亲缘种是如何维持种间差异的,目前还不清楚。研究以青藏高原东缘高寒草地的甘肃马先蒿和半扭卷马先蒿为试验材料,连续两年测定与传粉相关的花特征,通过雌性适合度(种子产量)估计两种马先蒿不同花特征所受的表型选择大小及差异。结果发现:1)两种马先蒿各自的花特征之间均表现出极显著的相关性。甘肃马先蒿的蜜腺深度、花大小及花柱长度之间是显著的正相关,年际间保持一致,而这些花特征与花序数及株高的相关性较低,尤其蜜腺深度与花序数和株高均没有表现出显著的相关性。半扭卷马先蒿的喙长、花柱长度、花大小表现出显著的正相关,但是喙长与其他花特征的相关性在年际间有显著变化。2)两种马先蒿的花序数和株高受到显著的表型选择。除以上特征外,甘肃马先蒿的花大小、花柱长度及蜜腺深度受到显著选择,而半扭卷马先蒿中较少发现对花大小及花柱长度的选择作用,尤其花冠喙长没有受到选择作用。以上结果表明,甘肃马先蒿的蜜腺深度、花大小及花柱长度的发育及功能可能是高度整合的。半扭卷马先蒿中,花柱长度与花大小同样也可能在发育及功能上具有高度整合特性。增加开花数目、延长花期以及增加植株高度,是马先蒿属植物提高雌性适合度(种子产量)的主要手段。甘肃马先蒿种群中,花冠较大、花柱更长、蜜腺更深的个体有更高的雌性适合度,即能够生产更多的种子。半扭卷马先蒿喙长的变化不影响雌性适合度(种子产量),可能与传粉者介导的花粉扩散,即雄性适合度有关。

日粮添加葡萄渣提取物对湖羊外周血液LH、T、E2浓度的影响

韩秉成, 申琴, 韩阳阳, 朱浦嘉, 李万宏, 翁秀秀, 李发弟, 王超, 任芳

2020, 29(2): 193-198. DOI: 10.11686/cyxb2019228

摘要 ( 271 )

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为探讨日粮添加葡萄渣提取物对湖羊生殖相关激素促黄体素(LH)、睾酮(T)和雌二醇(E2)分泌的影响。选择24只体重(22.74±0.23) kg相近的3月龄湖羊公羔,随机分为3组,每组8只。对照组饲喂含有4%亚麻籽油的基础日粮,T₁和T₂组日粮分别添加0.36%和0.72%葡萄渣提取物。试验预饲期7 d,过渡期14 d,正式期60 d。结果表明:1)添加葡萄渣提取物对宰前活重影响不显著(P>0.05);2)与对照组相比,初情期前湖羊日粮添加亚麻籽油同时添加0.36%葡萄渣提取物对睾丸重量、睾丸体积、睾丸指数和附睾重量影响不显著(P>0.05),添加0.72%的葡萄渣提取物可显著提高睾丸重量[(233.02±32.67) g vs. (347.82±31.82) g,P<0.05]、睾丸体积[(255.50±40.55) mL vs. (365.63±32.41) mL,P<0.05]、睾丸指数[(0.61±0.10) vs. (0.92±0.09), P<0.05]和附睾重量[(45.53±4.00) g vs. (54.38±4.03) g,P=0.088],且T₁[(182.76±8.26) μm]、T₂[(220.25±6.69) μm]组睾丸曲细精管直径显著高于对照组[(160.02±7.55) μm,P<0.05];3)与对照组相比较,T₂组睾丸组织中促黄体素受体(LHR)、类固醇激素合成急性调节蛋白(StAR)基因表达显著上调(P<0.05),芳香化酶CYP19A1基因表达下调(P<0.05);4)T₂组外周血液T浓度显著高于对照组[(803.22±145.74) pg·mL^-1 vs. (575.09±57.58) pg·mL^-1, P<0.05],但是LH浓度下降[(0.05±0.01) IU·L^-1 vs. (0.11±0.03) IU·L^-1, P<0.05],T₁组各激素浓度与对照组相比,差异不显著(P>0.05)。综上所述,在本试验条件下,初情期前湖羊公羔日粮添加0.72%的葡萄渣提取物有利于羔羊睾丸和附睾发育。

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