草业学报

2020, 29(3): 0-0.

摘要 ( 107 )

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李元春, 葛静, 侯蒙京, 高宏元, 刘洁, 包旭莹, 殷建鹏, 高金龙, 冯琦胜, 梁天刚

2020, 29(3): 1-15. DOI: 10.11686/cyxb2019263

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土地覆盖变化是评价生态系统健康的关键,并对可持续发展有重要意义。遥感技术是实现快速动态监测大面积土地覆盖变化的有效方法。结合野外实测土地类型数据和Landsat 8 OLI影像,对欧空局全球土地覆盖产品(CCI-LC)在甘南和川西北地区分类精度评价的基础上,分析了研究区1992-2015年土地覆盖类型的时空动态变化特征,并从自然和人为两方面因素出发,研究了该地区草地面积变化的驱动力。结果表明:1)CCI-LC产品在甘南和川西北地区的总体精度为76.79%,在六大土地覆盖类型中(草地、林地、裸地、水体、永久冰雪和人类占用地),草地的用户精度最高(94.88%)。2)在1992-2015年,草地面积整体上呈减少趋势,且在1994-2001年发生了较大的变化,减少了6760.53 km²,动态度为-0.53%·年^-1。3)1992-2000年研究区主要发生草地、林地和人类占用地三者之间的相互转化,其中草地以转出为主;2000-2010年研究区土地覆盖类型的变化多样,草地仍以转出为主,但转出面积较上一时间段大幅度减少;2010-2015年间研究区地物类型的转换关系更加复杂,其中草地以转入为主,转入来源仅为林地和人类占用地。4)农业GDP和牧业GDP是甘南和川西北地区草地面积变化的主要驱动因素,且两者均与草地面积呈负相关关系。提供了一种宏观、快速、低成本分析长时间序列土地覆盖类型动态变化的遥感监测方法。

腾格里沙漠植物区系特征分析

马全林, 张锦春, 李得禄, 杨昊天

2020, 29(3): 16-26. DOI: 10.11686/cyxb2019483

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腾格里沙漠地处亚洲中部荒漠区和草原区的过渡地带,具有较为丰富的物种组成和复杂的植物区系。运用植物区系地理学的基本原理,在开展大量实地调查研究的基础上,参考相关植物和标本数据库及文献,对腾格里沙漠天然种子植物区系组成、地理成分进行分析。结果表明,腾格里沙漠植物区系位于中国西北植物地理区中间过渡带,属典型荒漠植物区系,由60科201属382种荒漠种子植物组成。其植物区系优势现象明显,区系植物趋向于集中在>10种的优势科内,优势科物种比例高达64.40%。区系植物分化程度较大,单种属和寡种属多达178属,占区系植物总属数的88.56%。植物区系地理成分复杂多样,植物属分布有14个分布型和9个分布变型,为中国植物属分布类型数的50.00%,其中温带成分分布属比例大,为44.78%,具有典型的温带性质;古地中海成分分布属为21.39%,对植物组成具有重要影响。植物科分布以世界分布型占优势,包含38个世界广布科,世界分布的优势科和表征科分别占到优势科和表征科总数的77.78%和40.00%,与沙漠气候严酷性相一致;热带成分涉及11个科,占区系总科数的18.33%,说明腾格里沙漠植物区系的发生具有热带亲缘性。腾格里沙漠植物区系起源古老并兼有新生进化成分,分布有原始多心皮类植物科、一定数量起源古老的孑遗成分和较多的间断分布类型,以及相当年轻和进化的科,反映出腾格里沙漠植物区系起源的复杂性。

宁夏盐池县沙化草地土壤团聚体分异特征

马晓静, 郭艳菊, 张嘉玉, 许爱云, 刘金龙, 许冬梅

2020, 29(3): 27-37. DOI: 10.11686/cyxb2019419

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以宁夏盐池县哈巴湖自然保护区不同沙化程度的荒漠草原为对象,研究潜在、轻度、中度和重度沙化草地0~40 cm土壤机械稳定性和水稳定性团聚体的粒径分布,并通过团聚体破坏率、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和分形维数等指标分析不同沙化类型草地土壤团聚体稳定性特征。结果表明:各沙化类型草地0~20 cm土层机械稳定性团聚体和0~40 cm土层水稳性团聚体均以<0.25 mm微团聚体为主,分布范围分别为45.78%~88.36%和48.05%~97.79%。随草地沙化程度的加重,0~40 cm各土层<0.25 mm机械稳定性和水稳性微团聚体含量、团聚体破坏率、分形维数及侵蚀因子总体呈增加的趋势,MWD和GMD则逐渐降低,土壤结构趋于不稳定。从剖面变化看,随土层的加深,土壤稳定性增加,尤其是潜在和轻度沙化草地,表明该区域土地沙化主要发生在0~20 cm浅层土壤。土壤团聚体稳定性与有机碳、全氮含量呈极显著正相关(P<0.01),与黏粉粒呈显著正相关(P<0.05),与土壤容重呈极显著负相关(P<0.01)。伴随着盐池县草地沙化过程中土壤细颗粒的吹蚀和碳氮等养分的搬运,土壤结构分散,物理稳定性降低。

气候变暖和物种多样性交互效应对空心莲子草入侵的影响

吴昊, 张辰, 代文魁

2020, 29(3): 38-48. DOI: 10.11686/cyxb2019277

摘要 ( 351 )

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全球变暖加剧了生物入侵进程,而物种多样性对于入侵物种通常具有阻抗作用,探讨二者交互效应对生物入侵的影响有助于预测入侵态势及制定有效的防治措施。通过在我国N 21°-37°设置59个调查样地,探讨外来入侵植物空心莲子草群落物种多样性与其入侵态势之间的关系;并采用人工构建群落的方式,设置不同温度、物种多样性组合两种因子,研究增温及本土植物多样性对空心莲子草入侵的影响。结果表明:1)样地群落的Shannon-Wiener多样性指数介于0~2.434,空心莲子草入侵盖度(P<0.001)、分枝数(P=0.022)随多样性上升而显著降低,纬度以及纬度×物种多样性交互效应对其入侵态势没有产生显著影响;2)增温导致构建群落中空心莲子草的高度(P=0.004)、最大茎长(P=0.002)以及马唐、苦苣菜和牛筋草3种本土植物的高度(P=0.038)均显著下降,物种多样性上升导致空心莲子草高度、无性分株数、分枝数和最大茎长均显著下降(P<0.001),增温×物种多样性交互效应导致空心莲子草分枝数在“入侵单种”处理中显著升高(P=0.035),而增温×物种属性交互效应显著降低了构建群落中苦苣菜的最大茎长(P<0.001);3)增温并未显著影响空心莲子草及本土植物生物量,物种多样性增加显著削弱了空心莲子草的生物量(P<0.001),但显著提高了其根冠比(P=0.014),即空心莲子草以相对储存更多地下资源的方式应对种间竞争。综上可知,较高水平的物种多样性有助于抵制空心莲子草的入侵,但增温可能会削弱本土物种的抗性;气候变暖背景下应更加重视保护本土植物多样性,以遏制空心莲子草入侵蔓延。

越冬时葎草雌雄株生理反应和再生策略的差异分析

何林江, 黄曦叶, 刘金平, 游明鸿, 杨小琴

2020, 29(3): 49-59. DOI: 10.11686/cyxb2019275

摘要 ( 262 )

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以野生雌雄葎草为材料,通过测定越冬前(12月1日)、越冬中(1月15日)和越冬后(4月15日)雌雄株构件中可溶性糖(SS)、淀粉(ST)、丙酮酸(PA)含量和硝酸还原酶(NR)活性,测定越冬后构件存活率和再生率及再生构件性状与生物量分配比,分析雌雄株越冬时生理反应和再生策略的差异。结果表明:1)越冬前雄株叶片中ST含量小于雌株而SS含量大于雌株,其成熟茎和根的SS和ST含量均小于雌株(P<0.05),雄株通过提高叶中SS含量抵御寒冷,雌株通过转移糖分到茎和根应对寒冷;2)越冬前雄株叶和茎的PA含量显著大于雌株,根中含量显著小于雌株(P<0.05),构件中NR活性无性别差异(P>0.05),雄株通过增强茎和叶的呼吸抵御寒冷,雌株通过根储备营养应对寒冷;3)越冬后雌株再生叶的SS和ST含量大于雄株(P<0.05),PA含量和NR活性小于雄株,其再生代谢基础高于雄株;4)越冬时雄株植株存活率为26.67%,为雌株植株存活率的34.78%,雄株存活植株的茎存活率仅为雌株的32.24%,越冬后雌株茎、叶再生率仅为雄株的21.03%和23.82%,而花序再生率高达74.40%;5)雌株再生叶数和叶面积及再生茎长小于雄株(P<0.05),其再生茎和叶生物量分配比仅0.59%和1.31%,再生花序分配达98.09%,其再生花序柄和花序轴长及小花数大于越冬前正常花序,且萼片面积增大且生物量分配比占31.26%,总面积达624.92 cm²·株^-1,为再生叶总面积的24.50倍。越冬时雄株通过生理反应抵御寒冷,使茎和根贮藏物质低于雌株,故其存活率和再生率低于雌株。越冬后雄株再生生物量仅1.57 g·株^-1全部分配到营养器官,雌株再生总生物量达32.05 g·株^-1,且98.09%分配到花序,萼片代替叶片为主要光合器官,为花序形成和开花就近提供养分。

不同水分和土壤处理对糙毛以礼草苗期根系构型和根鞘形成的影响

陈有军, 董全民, 周青平

2020, 29(3): 60-69. DOI: 10.11686/cyxb2019278

摘要 ( 324 )

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为了探究水分和土壤对糙毛以礼草苗期根系构型和根鞘形成的影响,采用未灭菌和灭菌的沙土培养糙毛以礼草,分别设置田间持水量的10%、20%、30%、40%和50%水分梯度,测定不同水分和土壤处理条件下糙毛以礼草的根系构型参数和根鞘重,结果表明:1)在未灭菌土壤培养条件下,糙毛以礼草苗期的根系与土壤微生物互利共生,高水分显著影响了根系交叉数和分支数的增加(P<0.05);土壤灭菌培养条件下,这种关系遭到破坏,根系总根体积在40%~50%水分梯度下显著高于其他水分梯度(P<0.05),平均直径在40%水分梯度下最高(P<0.05),分支数在20%和50%水分梯度最高(P<0.05),链接数和根尖数在20%~50%水分梯度下显著增大(P<0.05),总根表面积在50%水分梯度下最高(P<0.05)。土壤灭菌后,微生物群体变化,土壤灭菌培养条件下的根系形态指标较未灭菌土壤培养条件下增大(P<0.05),分别为:20%水分梯度下的根系总根长和分支数,20%~50%水分梯度下的根系链接数和根尖数,40%水分梯度下的根系总根表面积和平均直径,40%~50%水分梯度下的根系总根体积。2)不同水分和土壤处理下糙毛以礼草苗期根系拓扑指数接近于1,根系分支模式接近鱼尾形分支,更适宜在地下资源贫瘠的环境中生长。在20%和30%水分条件下,糙毛以礼草保持了很好的根系构型,修正拓扑指数(q_b)和分形维数(FD)显著高于其他水分梯度(P<0.05)。糙毛以礼草苗期根系初生根和次生根生长过程中生物量分配的不同影响了根系在土壤中的功能,根系在土壤中的伸长拓展(总根长、总根表面积、链接数和分支数)大于固定渗透(平均根系直径)对根系构型的影响。3)水分和土壤处理对根鞘的形成无交互影响(P>0.05),糙毛以礼草苗期根鞘形成的影响因素为:水分>土壤>FD>q_b>根系固定渗透能力。随着田间持水量的升高,糙毛以礼草根鞘重呈现先增后减的趋势,未灭菌土壤和灭菌土壤中的根鞘重分别在20%~30%、30%水分梯度时最大,q_b、FD和根系固定渗透能力显著正向影响根鞘(P<0.05)。

牛至油和过瘤胃蛋氨酸不同组合对奶牛产奶性能和氮排泄的影响

丁大伟, 滕乐帮, 高许雷, 吕永艳, 孙国强

2020, 29(3): 70-77. DOI: 10.11686/cyxb2019273

摘要 ( 311 )

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本试验旨在研究牛至油(Oo)和过瘤胃蛋氨酸(RPMet)的不同添加量组合对奶牛产奶性能与氮排泄的影响。选取年龄、体重、胎次、产奶量、乳成分及泌乳期(90±15) d相近的荷斯坦奶牛40头随机分为10个组,每组4头。对照(C)组饲喂基础日粮,试验组饲喂不同添加水平的Oo和RPMet,Oo添加水平分别为11.5(L)、13.0(M)、14.5(H) g·(d·头)^-1;RPMet添加水平分别为22.5(L)、25.0(M)、27.5(H) g·(d·头)^-1,共组成9个不同的添加量组合,分别为LL、ML、HL、LM、MM、HM、LH、MH、HH(第1个字母为Oo添加水平,第2个字母为RPMet添加水平)。预试期15 d,正试期60 d。结果表明:产奶量方面,LL、HL、HM、MH、HH组产奶量极显著高于对照组(P<0.01),以MH组最高。乳成分方面,MH、HM组乳脂率极显著提高(P<0.01);HM、HH组乳蛋白率极显著提高(P<0.01),各试验组在乳体细胞数均极显著低于对照组(P<0.01)。在氮排泄方面,LL、ML、LM、MM、HM、LH、MH、HH组氮排泄极显著低于对照组(P<0.01),以MH组最低。综合考虑上述指标,在本试验条件下,以MH组[Oo 13.0 g·(d·头)^-1、RPMet 27.5 g·(d·头)^-1]组合效果最好。

不同精粗比日粮中添加小肽对牦牛瘤胃体外发酵特性的影响

涂瑞, 苗建军, 彭忠利, 高彦华, 柏雪, 谢昕廷

2020, 29(3): 78-88. DOI: 10.11686/cyxb2019300

摘要 ( 272 )

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为研究不同精粗比日粮中添加小肽对牦牛瘤胃体外发酵产气量、养分降解率以及发酵参数的影响,采用3×5交叉设计,以底物的精粗比(40∶60、50∶50、60∶40)和小肽的添加水平(0、0.75%、1.50%、2.25%、3.00%)作为两试验因素,试验共15个处理,每个处理3个重复,在发酵48 h后采集发酵样品进行测定。结果表明:1)日粮精粗比对中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)的降解率无显著影响(P>0.05);随小肽添加水平的升高,NDF和ADF的降解率呈先升高后降低的二次曲线变化(P<0.01),以1.50%和2.25%水平效果较佳。日粮精粗比和小肽添加水平对产气量(GP)和干物质(DM)、粗蛋白(CP)的降解率存在极显著的互作效应(P<0.01)。2)随日粮精粗比的升高,pH逐渐降低(P<0.01),微生物蛋白(MCP)合成量逐渐升高(P>0.05),且50∶50和60∶40无显著差异。随小肽添加水平的升高,pH和MCP均呈二次曲线变化(P<0.01),以2.25%水平最高。日粮精粗比和小肽添加水平对氨态氮(NH₃-N)浓度存在显著的互作效应(P<0.05)。3)日粮精粗比和小肽添加水平对挥发性脂肪酸(VFA)存在极显著的互作效应(P<0.01)。在3种精粗比条件下,随小肽添加水平的升高,乙酸与丙酸比(乙/丙)和乙酸、异丁酸、异戊酸比例呈二次曲线变化(P<0.05),以1.50%水平时乙/丙最小,乙酸比例最低,2.25%水平时异位酸比例最高。综上所述,日粮精粗比和小肽添加水平对体外产气量、养分降解率和发酵参数有着显著影响。本试验条件下,精粗比为50∶50和60∶40时效果较好,小肽的添加水平以1.50%和2.25%为宜。

甲酸添加剂及青贮时间对紫花苜蓿青贮品质的影响

于浩然, 格根图, 王志军, 贾玉山, 连植, 贾鹏飞

2020, 29(3): 89-95. DOI: 10.11686/cyxb2019290

摘要 ( 284 )

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以第2茬初花期(10%植株开花)刈割的紫花苜蓿为原料进行青贮,针对甲酸添加剂和青贮时间设计两因素试验,甲酸添加剂浓度为3(A₁)、6(A₂)和9 mL·kg^-1(A₃),以不添加作为对照(CK),分别在发酵30、60和120 d开袋分析。结果表明,适量的甲酸添加剂和适当的青贮时间能够改善青贮品质,甲酸添加剂能够显著降低青贮的pH、氨态氮/总氮及酸性洗涤纤维(ADF)值(P<0.05);除粗蛋白(CP)外,青贮时间对青贮原料的其他营养品质均有显著影响(P<0.05),在所有处理中,甲酸添加剂浓度6 mL·kg^-1(A₂),青贮时间60 d,苜蓿青贮效果最佳;甲酸添加剂和青贮时间的交互作用显著影响了干物质(DM)、中性洗涤纤维(NDF)和粗脂肪(EE)含量(P<0.05),对其他成分无显著影响(P>0.05)。

两种色型豌豆蚜生物学特征对不同大豆品种的响应

马亚玲, 刘辉, 刘阳, 李春杰

2020, 29(3): 96-102. DOI: 10.11686/cyxb2019281

摘要 ( 331 )

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研究“汾豆牧绿2号”、“南夏豆25”、“南黑豆20”和“南豆5号”4种大豆品种对红绿两种色型豌豆蚜生物学特征的影响,旨在为大豆品种的抗性评价及其豌豆蚜危害的综合防治提供理论依据。在光周期10Light∶14Dark、温度(23±1) ℃,湿度60%±10%,光照强度212 μmol·m^-2·s^-1的人工气候箱条件下,组建了两种色型豌豆蚜取食不同大豆品种,测定豌豆蚜龄期、发育历期、体重差、相对日均体重增长率等生物学参数。结果表明:1)红色型豌豆蚜发育历期和相对日均增长率均存在寄主的显著效应,“南夏豆25”组的发育历期所需时间最长(8.30 d),“南黑豆20”组最短(7.29 d);相对日均增长率“南夏豆25”最低,比“汾豆牧绿2号”、“南黑豆20”和“南豆5号”分别减小31.25%、25.00%和12.50%;若虫存活率“南黑豆20”上最高;喜食品种依次为“南黑豆20”>“汾豆牧绿2号”>“南豆5号”>“南夏豆25”。2)绿色型豌豆蚜在各龄期、发育历期和相对日均增长率均差异显著,在“南豆5号”上发育历期所需时间最长(8.84 d),在“南夏豆25”上最短(7.81 d);相对日均体重增长率“南豆5号”上最低,比“汾豆牧绿2号”、“南夏豆25”和“南黑豆20”分别减小6.25%、25.00%和12.5.0%;若虫存活率“南黑豆20”上最高;喜食品种依次为“南夏豆25”>“南黑豆20”>“汾豆牧绿2号”>“南豆5号”。综上,两种色型豌豆蚜生长发育与不同大豆品种相关,且红色和绿色型豌豆蚜对不同大豆品种反应均不相同。

陌上菅对三种禾本科植物的化感潜势研究

张金羽, 周忠泽, 叶晓馨

2020, 29(3): 103-111. DOI: 10.11686/cyxb2019294

摘要 ( 319 )

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为探究长江中下游通江湖泊消落带优势种陌上菅的占优机制,以3种湿地常见的禾本科植物黑麦草、狗牙根、虉草作为受体植物,探讨了陌上菅对消落带常见禾本科伴生种的化感潜势。采用培养皿发芽试验和苗期盆栽试验,分析陌上菅浸提液对受试植物种子萌发、幼苗形态指标、抗氧化酶活性以及丙二醛含量的影响。结果表明:与对照(CK)相比,陌上菅浸提液显著抑制了3种受体植物种子的发芽率、发芽势以及胚根胚芽的生长。100 g·L^-1陌上菅叶片甲醇浸提液和水浸提液处理对3种受体植物发芽率的抑制率均高于95%。相同浓度条件下,陌上菅甲醇浸提液对种子萌发的抑制作用高于水浸提液。陌上菅显著影响了黑麦草和虉草幼苗生长发育。陌上菅浸提液处理下,黑麦草和虉草的根叶比相较CK显著降低(P<0.05),两种受体植物根系和叶片中的丙二醛(MDA)含量随浸提液浓度升高而升高。黑麦草超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性呈先升后降趋势。综上所述,陌上菅对3种禾本科植物萌发以及黑麦草和虉草幼苗生长均具有一定的抑制作用,其中虉草对陌上菅浸提液响应最敏感。陌上菅对3种伴生禾本科植物的化感潜势可能是导致陌上菅成为优势种群的原因之一。

Pb胁迫下内生真菌侵染对德兰臭草生长及生理的影响

李柯, 施宠, 何飞焱, 李昊宇

2020, 29(3): 112-120. DOI: 10.11686/cyxb2019285

摘要 ( 257 )

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采用盆栽试验,对带菌(E+)和不带菌(E-)的德兰臭草进行不同浓度的铅(Pb)胁迫处理,探究Pb胁迫下内生真菌侵染对德兰臭草生长及生理的影响。结果表明,随着Pb浓度的升高,德兰臭草的株高呈现先增加后减少的趋势,当胁迫浓度达到1500 mg·L^-1时,德兰臭草的株高受到了显著的抑制,且根鲜重的下降幅度最大,显著低于对照82.5%(P<0.05);德兰臭草叶片中MDA含量显著增加(P<0.05),在胁迫浓度为2000 mg·L^-1时,E+植株MDA含量显著高于对照87.3%(P<0.05);德兰臭草体内的脯氨酸含量也呈现先增加后减少的趋势,当胁迫浓度达到500 mg·L^-1时,E+植株脯氨酸含量显著高于对照35.2%(P<0.05)。与不带菌植株相比,E+植株地上和地下的生物量均高于E-植株;E+德兰臭草的MDA显著低于E-(P<0.05),在Pb浓度为2000 mg·L^-1时,E+植株的MDA含量显著低于E-25.0%(P<0.05);E+植株的脯氨酸含量在Pb浓度为1500 mg·L^-1时显著高于E-植株84.1%(P<0.05)。总的来说,感染内生真菌的德兰臭草减轻了Pb对宿主的毒害,增强其对重金属Pb胁迫的生理生化适应能力。

喷施茉莉酮酸甲酯及感染内生真菌促进醉马草抗虫性的生理作用研究

何雅丽, 陈振江, 魏学凯, 张海娟, 刘阳, 刘辉, 李春杰

2020, 29(3): 121-129. DOI: 10.11686/cyxb2019289

摘要 ( 297 )

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醉马草所携带的内生真菌能促进共生体的生长和提高共生体的生物与非生物逆境抗性。在温室栽培条件[温度:(25±2) ℃;湿度:37.7%~48.3%]下,以来自甘肃榆中的醉马草种质资源,栽培E+、E-幼苗后分别喷施200和400 mg·L^-1浓度茉莉酮酸甲酯(methyl jasmonate,MJ)以模拟昆虫的取食,测定了醉马草的生理生化指标。结果发现:与对照相比,外源喷施MJ能够诱导醉马草幼苗可溶性糖含量、叶绿素含量显著(P<0.05)降低,总酚含量显著(P<0.05)增加。MJ处理对E+和E-醉马草防御能力的诱导有所不同,对于E-醉马草,MJ处理显著提高了其防御酶多酚氧化酶和苯丙氨酸解氨酶的活性;而对于E+醉马草,MJ处理显著(P<0.05)增加胰蛋白酶抑制剂的活力。表明MJ处理对内生真菌侵染的醉马草主要通过降低可溶性糖含量、增加总酚含量以及提高体内蛋白酶抑制剂活性等途径来降低宿主植物的适口性,从而抑制植食性昆虫的取食,对其抗虫性有增益效应。

施氮对不同水分条件下紫花苜蓿氮素吸收及根系固氮酶活性的影响

高丽敏, 苏晶, 田倩, 沈益新

2020, 29(3): 130-136. DOI: 10.11686/cyxb2019268

摘要 ( 284 )

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氮肥施用可以调控不同水分条件下紫花苜蓿的生长,而其内在机制尚不明确。采用盆栽试验,通过设置3个水分梯度(田间最大持水量的30%、50%以及70%,分别用W₁、W₂、W₃表示)及4个氮素水平(0、0.02、0.04、0.06 g·kg^-1,分别用N₁、N₂、N₃、N₄表示),研究了不同水分条件下紫花苜蓿对氮素的需求规律及其与氮素吸收及根系固氮酶活性的关系。研究结果表明:1)W₁水分条件下,氮肥施用可以显著提高紫花苜蓿生物量,而在W₂及W₃水分条件下,均以N₃处理紫花苜蓿生物量最大;2)W₁及W₂水分条件下,N₄处理植株氮素积累量最高,而在W₃水分条件下,以N₃处理氮素吸收量最高,植株氮素积累量与生物量间存在显著正相关关系;3)根系固氮酶活性随土壤水分有效性的增加而增加,随氮素供应量的增加而降低,在N₄条件下,W₄处理固氮酶活性与W₃处理无显著性差异。因此,在低土壤水分条件下,氮素供应可以保证植株对氮素的需求并提高其生物量;在高土壤水分条件下,适宜供氮量可以促进紫花苜蓿的生长,但过高氮肥供应会显著抑制根系固氮酶活性并最终导致氮素吸收及生物量不再进一步增加。本研究结果可为紫花苜蓿生产系统中的水氮管理提供理论依据。

海河平原区施氮磷肥对饲用小黑麦生产性能及营养品质的影响

游永亮, 李源, 赵海明, 武瑞鑫, 刘贵波

2020, 29(3): 137-146. DOI: 10.11686/cyxb2019279

摘要 ( 308 )

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为探讨海河平原区施氮磷肥对饲用小黑麦生产性能及营养品质的影响,确定该地区饲用小黑麦的合理施肥量,于2014-2016年连续两年以饲用小黑麦中饲 1048 为试验材料,设置不同氮、磷肥单因素试验,氮肥(N)试验处理为:0、60、120、180、240、300 kg·hm^-2,磷肥(P₂O₅)试验处理为:0、45、90、135、180、225 kg·hm^-2,测定并分析了不同氮、磷肥处理下饲用小黑麦产草量、农艺性状、营养品质以及土壤养分等相关指标的变化。结果表明,不同氮、磷肥处理下饲用小黑麦两年平均干草产量、ADF和NDF含量和不施肥处理差异不显著,全株粗蛋白含量均显著高于不施肥处理(P<0.05),故施氮磷肥对饲用小黑麦增产效果不明显,但在提高粗蛋白含量方面具有一定促进作用。综合分析得出,在海河平原区肥力较差土壤上种植饲用小黑麦需施肥,建议施氮肥120~180 kg·hm^-2,磷肥90~135 kg·hm^-2。肥力较好的土壤种植饲用小黑麦可以不施肥或隔年施一次,施肥量同土壤肥力较差地块。

渗灌对宁夏引黄灌区苜蓿生长性状及水分利用率的影响

钱志豪, 韩丙芳, 刘自婷, 蔡伟, 伏兵哲, 马红彬

2020, 29(3): 147-156. DOI: 10.11686/cyxb2019254

摘要 ( 293 )

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研究渗灌对苜蓿土壤含水量、生产性能及水分利用效率的影响对苜蓿的科学渗灌具有重要意义。以宁夏引黄灌区紫花苜蓿为对象,对渗灌定额350(S₃₅)、400(S₄₀)、450(S₄₅)和500(S₅₀) m³·667 m^-2和漫灌定额800 m³·667 m^-2(CK)下的土壤含水量动态,苜蓿生长性状、饲用品质及灌溉水利用效率进行了研究。结果表明:1)整个生育期内,CK的土壤含水量和耗水量最高,S₄₅的土壤含水量较低,渗灌较传统漫灌有利于保持土壤水分;CK在0~20 cm土层土壤水分变异系数最大,各渗灌0~40 cm土层变异较小,渗灌土壤含水量随土层加深而下降,土壤水分变异低于漫灌;2)渗灌可促进苜蓿的叶茎比、分枝数、叶面积指数、根系生物量以及粗蛋白含量的增加,降低酸性洗涤纤维含量,这在S₄₅和S₅₀下总体表现更明显;3)除S₃₅外,其他渗灌的苜蓿草产量和粗蛋白产量均较对照有不同程度增加,说明适宜的渗灌量可提高苜蓿草产量和粗蛋白产量,提高灌溉水利用效率和苜蓿经济效益。研究认为,450 m³·667 m^-2左右渗灌定额是宁夏引黄灌区苜蓿渗灌的适宜灌水量。

混播草地中豆科/禾本科牧草氮转移机理及其影响因素

谢开云, 王玉祥, 万江春, 张树振, 隋晓青, 赵云, 张博

2020, 29(3): 157-170. DOI: 10.11686/cyxb2018184

摘要 ( 495 )

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混播草地中豆科牧草与禾本科牧草(简称豆/禾牧草)之间的氮转移在草地农业系统氮循环中具有重要作用。在豆科/禾本科牧草混播系统和豆科/禾谷类作物间作系统存在一种氮素共享的通道,即在间(混)作中,豆科植物固定大气中的氮在满足自身生长需求前提下,还通过各种途径为伴生的禾本科植物提供氮源。在混播草地中氮素转移途径主要分地上和地下两种。地上途径主要是豆科牧草的地上部分经放牧家畜采食后粪便归还土壤,后又被禾本科牧草吸收利用或者地上凋落物在土壤中经微生物分解矿化释放出有效氮被另一种植物吸收利用(反之亦成立)。地下途径相对复杂,可能有以下3种:1)通过植物根际沉积氮转移。2)通过菌根真菌的菌丝传递。3)通过植物根系分泌物中含氮化合物来转移。目前的研究虽然明确了有可能转移的途径,但哪一种途径是主要的方式?在氮素转移的过程中,某一途径会部分的发生,还是好几种途径同时发生,每一个途径的贡献为多少?这仍缺少关键的证据。本研究针对国内外关于豆/禾混播草地中豆科牧草生物固氮、豆/禾牧草间氮转移的研究现状,重点对混播草地中豆/禾牧草之间的氮素转移数量、转移途径及影响因素等方面进行了分析与总结,并对可能存在的氮素转移机理进行了综述,对今后的研究方向进行了展望,以期为下一步通过将豆科植物引入我国农牧业种植结构来实现农牧业可持续发展模式的研究提供理论资料。

宁夏荒漠草原不同群落蒙古冰草种群空间格局及种间关联性

许爱云, 许冬梅, 曹兵, 刘金龙, 于双, 郭艳菊, 马晓静

2020, 29(3): 171-178. DOI: 10.11686/cyxb2019440

摘要 ( 267 )

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为探讨蒙古冰草种群对环境的适应对策,以宁夏盐池县荒漠草原短花针茅+蒙古冰草群落、蒙古冰草+牛枝子群落、蒙古冰草+牛心朴子群落为研究对象,采用点格局分析中的O-ring函数统计方法,分析了不同群落中蒙古冰草种群的数量特征、分布类型及优势种群的种间关联性。结果表明:不同群落生境条件下,蒙古冰草+牛枝子群落中蒙古冰草种群的密度、盖度和地上生物量显著高于短花针茅+蒙古冰草群落和蒙古冰草+牛心朴子群落(P<0.05),3个群落之间蒙古冰草种群的高度差异不显著(P<0.05)。不同群落生境蒙古冰草种群在<4 m尺度范围内主要表现为聚集分布,随尺度增大,聚集强度减弱,逐渐过渡到随机分布和均匀分布。蒙古冰草种群与短花针茅种群、蒙古冰草种群与牛枝子种群在小于4 m尺度上呈显著负关联,随尺度的增大趋于无关联;蒙古冰草种群与牛心朴子种群在整个研究尺度上无关联。

构树在肉牛瘤胃中降解特性的研究

孔凡林, 刁其玉, 渠建江, 屠焰

2020, 29(3): 179-189. DOI: 10.11686/cyxb2019260

摘要 ( 305 )

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为使构树能够作为非常规饲料用于反刍动物养殖生产中,以3头安装有永久瘘管的24月龄安格斯肉牛为试验动物来探究构树在瘤胃中的降解特性和营养价值,使用瘤胃尼龙袋法测定构树的叶、去叶枝条、125~135 cm及145~155 cm高全株构树在瘤胃内的降解率和降解参数并计算瘤胃能氮平衡参数。结果表明:1) 叶的粗蛋白质(CP)水平高达23.18%,显著高于其他3种形态构树(P<0.05),全株构树的CP含量显著高于去叶枝条(P<0.05),而酸性洗涤纤维(ADF)则呈现相反规律,其中125~135 cm全株ADF含量低于145~155 cm全株(P>0.05);2) 叶的干物质(DM)、有机物(OM)、CP和ADF的有效降解率(ED)均显著大于125~135 cm和145~155 cm全株(P<0.05),三者又均显著大于去叶枝条(P<0.05),四者DM的ED均在40%以上,叶为65.82%;3) 叶的瘤胃降解蛋白(RDP)与过瘤胃蛋白(RUP)之比显著高于其他3种形态构树(P<0.05),说明叶的RDP含量高于RUP含量,而其他3种形态构树RUP含量高于RDP含量;4) 叶的瘤胃能氮平衡值(RENB)为负(-22.27 g·kg^-1),去叶枝条、125~135 cm及145~155 cm全株的RENB为正,分别为28.79、30.87和27.74 g·kg^-1。结论:4种形态构树的营养价值依次为叶>125~135 cm全株>145~155 cm全株>去叶枝条。其中,构树叶可作为蛋白质饲料使用,其他3种形态构树可以粗饲料的形式使用,4种形态构树均有成为优质饲料资源的潜力,但是在使用时应注意保持能氮平衡。

兰州百合同源四倍体诱导及其基因组大小估算

李淑洁, 张金文, 裴怀弟, 王红梅, 罗俊杰, 林玉红

2020, 29(3): 190-196. DOI: 10.11686/cyxb2019425

摘要 ( 589 )

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兰州百合(2n=2x=24)是重要的“药食同源”植物,进行其种质创新和基因组大小分析对于丰富其种质资源和生物学信息具有重要意义。以兰州百合的种子和试管小鳞茎为试验材料,通过秋水仙素浸泡诱导染色体加倍,经流式细胞仪倍性检测获得的同源四倍体植株分别有10和4株,四倍体诱导率分别为21.11%和33.27%。为了估算兰州百合基因组大小,以小麦品种“中国春”为内标,通过流式细胞仪测算兰州百合二倍体和四倍体植株中的DNA含量,得出兰州百合基因组为64.9 Gbp,是“中国春”核基因组的4倍。

添加剂对甘肃省高寒牧区不同刈割期小黑麦青贮饲料营养品质和青贮品质的影响

任昱鑫, 代寒凌, 田新会, 杜文华

2020, 29(3): 197-206. DOI: 10.11686/cyxb2019405

摘要 ( 317 )

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用甘农2号小黑麦于2017年在甘肃省甘南州合作市筛选小黑麦青贮的最佳刈割期和青贮添加剂,旨在丰富该地区牧草饲喂方式,为科学应用小黑麦提供技术支持。试验设2个因素,分别为小黑麦刈割期(A₁:抽穗期;A₂:开花期;A₃:灌浆期;A₄:乳熟期;A₅:蜡熟期)和添加剂种类[B₁:Sila-Max;B₂:Sila-Mix;B₃:CK(不添加)]。通过评价不同刈割期和添加剂间青贮饲料营养品质的差异,结合TOPSIS法进行综合评价,结果表明:随小黑麦的生长发育,CP含量逐渐降低,各刈割期小黑麦的WSC含量普遍较高且乳熟期达到最高,抽穗期小黑麦的NDF、ADF含量和DMD显著低于其他时期;开花期pH值最低,乳酸含量在灌浆期最高,乙酸含量随小黑麦的生长发育呈下降的趋势;在开花期以后,ADF含量显著降低,DMD显著升高;乳熟期和蜡熟期的丙酸含量显著低于其他刈割期。添加Sila-Max显著提升了小黑麦的青贮品质,提高了乳酸含量,降低了pH值和氨态氮/总氮,尤其在乳熟期和蜡熟期。以收获草产量为目的,则应该在蜡熟期刈割,要获得较优的营养价值以及青贮品质,兼顾较高草产量,则应在乳熟期刈割。

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