紫花苜蓿与3种生活型多年生禾草混播的根系构型差异

【目的】探讨豆禾混播草地牧草根系构型对混播组分和比例的响应。【方法】以紫花苜蓿分别与3种生活型禾草（匍匐茎型草地早熟禾、根茎型无芒雀麦和丛生型苇状羊茅）以豆禾比为7∶3、5∶5和3∶7建植的人工草地为研究对象,以各草种单播为对照,测定不同混播处理下各组分的根系形态和构型特征。【结果】混播改变了牧草根系形态和构型,各草种通过增大总根长、根表面积、根体积和根尖数,减小根直径,优化拓扑结构,增强空间占有能力和提高根系发达程度等生态策略来响应竞争环境,进而使得混播草地增产。但较高比例的紫花苜蓿会阻碍苇状羊茅根系的生长和产量。较单播草地而言,混播草地牧草根系分支结构均有由叉状分支向鱼尾状分支转变的趋势。混播处理下各草种根系性状变异明显,紫花苜蓿根系性状变异主要表现在根尖数,变异系数为51.95%,草地早熟禾匍匐茎型根系性状变异主要表现在拓扑指数,变异系数为81.13%,无芒雀麦根茎型根系和苇状羊茅根系性状变异主要表现在根体积,变异系数分别为52.29%和29.17%。【结论】以紫花苜蓿分别与3生活型禾草3∶7混播时豆科牧草与禾本科牧草根系发育程度和混播草地增产率较高。     

利用禾草隔离技术防控鼢鼠危害豆科人工草地的研究

豆科牧草来源匮乏始终是制约高寒牧区畜牧业发展的短板之一。除了天然草地资源本身的限制以外,豆科牧草人工草地的建植也存在诸多限制因素,其中一个重要的限制因素就是鼢鼠(Myospalax)危害。研究表明,鼢鼠对豆科等轴根系植物具有强烈的采食偏向性,而对禾本科等须根系植物则表现为相对冷淡。据此,本研究采用在豆科草地外围种植禾本科草隔离带的方式,从草种选择、隔离带宽度、种植方式等技术环节对此种方法的有效性和技术要点进行了探索。结果表明:禾草隔离技术是防控豆科人工草地鼢鼠危害的有效方法,平均可减少危害量82.4%以上;一年生禾草的隔离效果明显优于多年生禾草(P0.01),短期多年生禾草明显优于长期多年生禾草(P0.01);隔离带宽度应控制在3~5m之间;豆科草地建植当年以一年生、短期多年生和长期多年生混播隔离带效果最佳。     

禾豆牧草混播增产增效研究进展

禾豆混播具有提质增产效应,是人工草地建植的最主要方式之一。为了发挥混播草地的优势及生产潜力,维持混播草地的持续稳定生产,本文从混播组合及比例、种间竞争与协同、改土培肥以及禾豆混播对根系的影响等方面综述了禾豆混播草地提质增产效应,总结了禾豆混播草地中的"根—土—草—微生物—酶"之间的关系,以期为禾豆混播草地研究提供理论支持。     

豆禾混播草地不同建植方式对草地生产性能的影响

采用红豆草与鸭茅、红豆草与无芒雀麦2个豆科牧草混播组合,每个组合设比例为5∶5,4∶6和6∶4的3种处理,分别设置1∶1行,2∶2行和3∶3行的异行建植方式,在豆科牧草初花期与禾本科牧草抽穗期及再生草停止生长前,通过刈割测定草地群落各种群组分的产草量及牧草营养成分的变化,研究采用间行混播的建植方式,对草地群落稳定性与主要生产性能的影响。结果表明:在混播牧草组合中,红豆草与鸭茅的混播组合在产量与品质上均高于红豆草与无芒雀麦;在1∶1行的建植上,其各项经济性状指标均优于其他建植方式;在混播比例上,红豆草与鸭茅组合,以4∶6的草群产量最高,平均可产干草1060.24g/m2;红豆草与无芒雀麦组合,以6∶4与5∶5比例的草群产量最高,平均干草产量达到1 026.72g/m2与913.24g/m2。在草地牧草营养品质上,红豆草与鸭茅在混播比例4∶6、建植方式2∶2行及混播比例6∶4、建植方式3∶3行的组合,牧草品质优于其他组合;而在红豆草与无芒雀麦组合中,表现出以混播比例6∶4建植方式3∶3行的营养价值为最高。     

苜蓿——禾草混播草地牧草产量及种间竞争关系的动态研究北大核心CSCD

为了解在内蒙古中部轻度盐碱地上建植豆禾混播草地的牧草产量及各混播组合物种的竞争关系,以草原3号苜蓿分别与新麦草、缘毛雀麦和长穗偃麦草3种禾草以不同比例(1∶1,1∶2,1∶3)混播建植人工草地,研究不同刈割期、不同混播方式下的牧草产量、土地当量比(LER)、相对产量(RY)、相对密度(RD)、相对产量总值(RYT)和种间竞争率(CR)等。结果表明,混播物种、混播比例和刈割时期对混播草地的产量和种间竞争关系有直接影响。在3个刈割时期,所有混播组合的牧草产量均高于单播,且土地当量比均大于1。相对产量、相对密度和相对产量总值除个别1∶3组合外也均大于1,根据物种竞争模型对混播组合中各物种竞争关系进行分析,发现除豆禾1∶3组合外,苜蓿与3种禾草均分布在双方受益区域,表明各草种混播组合基本呈共存状态。除苜蓿与缘毛雀麦1∶1组合外,苜蓿在其余各混播组合中种间竞争率均大于1,且在同一刈割期随禾草比例的升高而增大。从牧草产量和种间关系的稳定性综合考虑,在上述地区苜蓿与缘毛雀麦以1∶1或1∶3混播,苜蓿与新麦草、苜蓿与长穗偃麦草以1∶1或1∶2混播更有利于建立高产稳定的人工草地。     

农牧交错区旱作条件下苜蓿和冰草人工草地稳定性研究

以紫花苜蓿和冰草为材料,在内蒙古多伦县农牧交错区旱作条件下建植单播和混播人工草地,通过建植3年连续的野外调查数据,分析了人工草地的产量、种间竞争、杂草组分比、牧草品质及土壤养分,研究人工草地的结构稳定性和功能稳定性。结果表明,1)建植当年除外,单播及混播人工草地的产量均显著高于天然草地;年际间,单播和混播草地的产量均表现为建植第2年最高,建植当年最低。2)紫花苜蓿和冰草间存在种间竞争,且冰草的竞争力强于紫花苜蓿,影响草地的稳定性。3)建植第1年和第3年杂草受到抑制,仅在建植第2年杂草占据优势,杂草防治应选择在建植第2年进行更加有效。4)混播人工草地显著提升了牧草品质,而单播草地对牧草品质的提升作用并不显著;冰草单播和混播方式均增加了土壤的碳、氮含量,为人工草地的稳定建植提供了营养基础。     

不同豆禾混播模式的草地生产性能

选择5种豆科与禾本科牧草建植同行与异行豆禾混播草地,混播种类为2种豆禾牧草混播、5种豆禾牧草混播,豆禾混播比例为豆禾比6∶4、5∶5和4∶6。依据2012-2013年各混播组合的牧草产量、粗蛋白产量、粗脂肪产量、中性洗涤纤维产量、相对产量总和(RYT)及豆科牧草与禾草的相对密度和相对产量相异度,分析了不同混播群落空间结构下各混播处理的生产性能变化。结果表明,混2-1(鸭茅Dactylis glomerata+红豆草Onobrychis viciaefolia)、混2-2(无芒雀麦Bromus inermis+红豆草)的1∶1行处理具有较高的牧草产量与粗蛋白、粗脂肪和中性洗涤纤维产量,且均高于同行混播;同行混播牧草产量均低于异行混播。各混播处理RYT值均高于1,且混2-1、混2-2的1∶1行处理RYT值高于同行混播。2∶2行、3∶3行具有较高的相对密度和相对产量相异度,同行混播具有较低的相对密度和相对产量相异度。由此可见,从同行混播改为异行混播,可提高牧草产量、牧草品质和种间相容性,维持较高的群落稳定性,使豆禾混播草地的生产性能进一步增加。     

南方地区有机牧场人工草地建植技术的研究

建立人工草地是发展集约化草地畜牧业、实施生态恢复与系统重建和可持续发展战略的重要措施,而人工混播草地群落的长期稳定性又是畜牧业发展现代化程度最重要的指标之一,也是草地长期保持生产力的基础。本试验以建植多年的豆科与禾本科混播草地群落为研究对象,通过测定草种在不同混播组合下牧草生长性状以及对当地苜蓿的一些性质测定,提出适合我国南方地区有机牧场人工草地建植的应用建议。     

燕麦+箭筈豌豆混播草地混播优势的测度与影响因素分析

从混播牧草地上部分生长效率与种间竞争格局、地下部分根系构型与生物固氮效率角度出发,将不同混播群体结构(行距+同行/异行/异行阻隔)作为燕麦+箭筈豌豆型草地混播优势的影响因素,利用盆栽试验分析和比较混播牧草在不同混播群体结构中地上部、地下部因素对混播优势的相对贡献,以及不同混播群体结构氮素固定、转移和利用效率对混播系统生态功能的贡献,以期明确豆禾混播草地的种间竞争过程及其混播优势产生的机理。结果表明,1)豆禾异行混播+15 cm行距处理(Y₁₅)的混播群体结构具有较佳的产量优势,燕麦的竞争率和侵占力均高于与之混播的箭筈豌豆;2) 豆禾同行混播+15 cm行距处理(T₁₅)和Y₁₅均具有较高的应用生物固氮量、转氮率及豆科牧草对草地氮产量的贡献率;3)牧草产量与牧草叶片初始荧光(F_o)和单位面积捕获光能(TR_o/CS_o)均呈显著的正相关(P<0.05);牧草产量与根系形态特征参数和根系构型均呈极显著正相关(P<0.01);4)地上部和地下部因素对燕麦+箭筈豌豆混播系统混播优势的相对贡献分别为21.64%和78.36%,综合体现为地下部分贡献远大于地上部分。     

紫花苜蓿与不同生活型多年生禾本科牧草混播生长生理特征

本研究通过测定紫花苜蓿分别与3种生活型禾草混播草地牧草生产力和生理指标对混播成分和比例的响应,为建植可持续高产的混播草地提供理论依据。结果显示：混播紫花苜蓿和苇状羊茅MDA含量减小,抗逆能力和光合能力增强;建植初期混播草地早熟禾MDA含量大于单播,抗逆生理和光合生理指标在豆禾比为7∶3时小于单播,5∶5和3∶7时大于单播;混播无芒雀麦MDA含量大于单播,抗氧化指标在豆禾比为7∶3时小于单播,5∶5和3∶7时大于单播,渗透调节物质含量和光合生理指标大于单播,说明紫花苜蓿与苇状羊茅混播时二者生理协同效应较好,建植初期豆禾比为7∶3时紫花苜蓿对草地早熟禾和无芒雀麦有种间竞争胁迫,适当下调紫花苜蓿比例有利于草地早熟禾和无芒雀麦生长。隶属函数评价结果显示紫花苜蓿与丛生型苇状羊茅3∶7混播时两种牧草生理表现最好,增产率和产量最高。     

豆科牧草研究进展

豆科牧草的属间、属内、种间与种内均存在着巨大的遗传变异，利用这种变异，通过育种与选择，已培育出可良好地适应广泛的环境与管理条件的品种，遗传操作为此提供了更为广阔的空间，在豆科牧草固氮方面，对固氮过程、氮向伴生禾草的传送途径及残余氮对后继农作物的价值均有了进一步的理解。对包括施氮、采摘策略和影响混播草地中禾本科－豆科牧草平衡的胁迫等相互作用因素均已给予了阐明。在禾草／白三叶草草地为基础的家畜生产系统中，氮素的损失及其对环境产生的不良作用低于大量施氮的禾草草地系统。与禾草相比，豆科牧草无是用作放牧、青贮或用作干草，其物理、化学和解剖学等方面的特性均可增加家畜的嗜食性和自由采食量。由于豆科牧草的营养价值、可利用营养成分和采食特征，在单一豆科牧草或豆科牧草比重较大的禾草－豆科牧草混播草地上采食的不同种类、不同类型家畜的个体生产性能均优于在禾草草地上采食者。值得注意的是浓缩单宁在动物营养中的有益作用，这类单宁存在于诸如百脉根（Lotus corniculatus）、红豆草（Onobrychis viciifolia）和冠状岩黄芪（Hedys-crum coroharium）等植物中，其防止家畜患膨胀病，通过使较多的氨态氮到达小肠而提高氮的利用，并减轻绵羊肠道中线虫的作用。显然，培育含浓缩单宁的转基因豆科牧草是植物育种者现阶段的主要目标之一。此外，豆科牧草亦有许多其他用途，例如，在葡萄园中用作保护性植被，禾谷类作物的下层植被和为制药业提供次生化合物等。豆科牧草以其植物多态性和花朵的颜色等亦在美化景观和自然保护区中发挥着作用。可以预见，豆科牧草的作用在温带可持续农业中的作用将会增加，充分发掘现有的知识和相关研究成果，及有效的技术将是未来豆科牧草利用的主要特色。     

果洛地区多年生牧草引种试验初报

在果洛地区两个试验点同时进行２５种牧草的引种试验和室内发芽试验。结果表明：１１种禾草和２种豆科牧草表现良好，６种禾草和１种豆科牧草一般，３种禾草和１种豆科牧草农现差。     

几种豆禾牧草混播初期生长互作效应的研究

选用豆科与禾本科牧草各两种互为混播组合，研究其混播状态下种子萌发及幼苗生长的互作效应，结果表明：当以白三叶、紫花苜蓿为作用牧草，并随期播量增加时，受体牧草高羊茅与紫羊茅种子萌发及幼轩生长受到显著影响，受体牧草紫花苜蓿种子萌发及幼苗生长则对幼苗生长有促进作用。互作效应强度的进一步分析表明，豆科牧草对禾本科牧草的作用一般较强，并在初期生长阶段有较好的表现。这一结果与混播草地豆科牧草所表现的特征相符。因此本研究可从一个侧面为混播草地豆禾组合相容性提供可资借鉴的高效简捷的判定方法。     

Nitrogen fixation of annual temperate clover species determined by the nitrogen difference method

The nitrogen fixation ability of Trifolium vesiculosum cv. Amclo and Trifolium subterraneum cv. Mount Barker in pure and mixed stands with Lolium multiflorum cv. Midmar were compared using the nitrogen difference method (NDM). The percentage and quantity of apparent legume‐derived nitrogen, as affected by different nitrogen applications and grass seeding rates, was estimated. The response of both clover species varied with treatments in pure and mixed stands. The apparent legume‐derived nitrogen ranged from 15–98% and from 43–94%, while quantities ranged from 20–102 kg ha^?1 and from 68–260 kg ha^?1 for T. vesiculosum and T. subterraneum, respectively. Results indicate that the uptake of available soil nitrogen contributed to the total nitrogen content of both clover species. However, since the application of the NDM is limited, conclusions as to the response differences and the possible transfer of nitrogen to the grass component could be unreliable.     

Assessing legumes indigenous to South Africa,Lesotho and Swaziland for their pasture potential

In contrast to the exploration and use of southern African grass plant genetic resources over the past century, only a few indigenous legume species are currently used as forages, notwithstanding the vast untapped legume diversity available in southern Africa. The aim of this study was to assess legumes, indigenous to South Africa, Lesotho and Swaziland and propose a list of species with pasture potential for further evaluation. Towards this end, legume species documented as being cultivated, grazed or browsed as well as plant collection data from the National Herbarium, South Africa, were used. The majority of cultivated, grazed or browsed species were recorded in the Central Bushveld, Lowveld and Mopane Bioregions, the Drakensberg Foothill and Coastal Region, Savanna Group and Northern Mistbelt leguminochoria and is largely enclosed by the Wolkberg Centre of Plant Endemism. The Phaseoleae tribe was found to contain the highest percentage of cultivated legume species. Legume species adapted to low soil phosphorus levels were identified, with 22 of these species previously noted for their pasture potential. It is suggested that the results of this study be used in the continued search for alternative indigenous legumes species for eventual integration into local and international pasture systems.     

热带牧草与草地可持续利用研究

选用热带主要牧草草种进行长期定位试验。结果表明,豆科牧草氮和钙的浓度显著高于禾 本科牧草。豆科牧草耗氮虽然比禾科牧草多,但由于豆科牧草具有固氮作用,因而对土壤全氮和有机质的消耗量却比禾本科牧草低。     

科尔沁沙地苜蓿-禾草混播组合对播种当年牧草生产性能的影响

以紫花苜蓿(Medicago sativa)、无芒雀麦(Bromus inermis)、垂穗披碱草(Elymus nutans)、虉草(Phalaris arundinacea)4种牧草按豆禾比1∶1、1∶2、2∶2和2∶1间行种植,分析其播种年混播组分株高与产量变化。结果表明,禾草种类对混播禾草产量影响显著(P0.05),而对混播苜蓿产量影响不显著(P0.05)。禾草种类对禾豆总产量影响不显著,而混播比例对混播组分产量及禾豆总产量影响显著(P0.05)。单播苜蓿全年产量显著高于混播草地禾豆总产量(P0.05)。在混播处理中,头茬禾豆总产量以1∶1混播最高,二茬和全年禾豆总产量以2∶1混播最高,1∶2混播各茬次及全年禾豆总产量显著低于其他混播组合(P0.05)。豆禾比例对禾草生长及禾豆产量比有明显影响,1∶2和2∶2混播禾草生长良好,全年禾豆产量比为0.28~0.81;而1∶1和2∶1混播组合二茬禾草生长受到明显抑制,全年禾豆产量比为0.11~0.30。     

混播种类和群体结构对豆禾牧草混播系统氮素利用效率的影响

为从物种多样性和空间结构方面阐明豆禾牧草混播系统高效生产机制,将混播种类(单播、2种牧草混播、4种牧草混播和6种牧草混播)、混播群体空间结构(行距+同行/异行/异行阻隔)作为影响因素,从豆科牧草固氮能力、转氮效率、氮素营养竞争、种间相容性和生产性能分析和比较豆禾牧草在不同混播方式中氮素固定、转移和利用效率对混播系统生态功能的贡献程度。结果表明:1)混播处理的牧草产量、N产量均显著高于单播(P<0.05),生产性能显著提高;但生产性能未随混播种类的增加而提高,异行混播+30 cm行距的混播群体结构具有较高的生产性能。2)固氮量随混播种类的增加而呈下降趋势,转氮量和转氮率随混播种类的增加而呈先下降后上升的趋势,而固氮率和贡献率变化不明显;异行混播+30 cm行距的混播群体结构具有较高的转氮量、转氮率和贡献率。3)营养竞争比率随混播种类的增加变化不明显,豆科牧草相对产量和相对产量总和随混播种类的增加而呈增加趋势;异行混播+30 cm行距的混播群体结构具有较高的豆科牧草相对产量和相对产量总和,但营养竞争比率较低。4)牧草产量与转氮量呈极显著正相关(P<0.01),而相对产量总和与氮素营养竞争比率呈极显著负相关(P<0.01)。因此,混播种类对于豆禾牧草混播系统生产性能的提升作用有限,高养分利用效率的物种组合可能更为关键;通过混播群体空间结构的优化可以使豆禾混播牧草根系氮素固定、转移、利用途径和效率得到提高,为混播系统生产性能的提升提供了重要途径。