两种AM真菌对箭筈豌豆生长及炭疽病发生的影响

通过温室盆栽试验,以兰箭3号春箭筈豌豆(Vicia sativa Lanjian No.3)为试验材料,探究接种AM真菌扭形球囊霉(Glomus tortuosum)与根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices)对箭筈豌豆生长及炭疽病发生的影响。结果表明,接种扭形球囊霉后,箭筈豌豆炭疽病的发生受到明显抑制,发病率较不接种对照降低70.15%,病情指数较对照降低51.36%;两种AM真菌显著促进了箭筈豌豆生长及N、P吸收,接种扭形球囊霉和根内根孢囊霉后地上生物量相比对照增加18.44%~54.92%,地下生物量增加25.68%~84.68%,N、P含量增幅最高在1倍以上;两种AM真菌也显著增加了箭筈豌豆过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低了丙二醛含量(P<0.05)。综上可知,扭形球囊霉和根内根孢囊霉不仅能够有效抑制箭筈豌豆炭疽病的发生,而且可显著促进植物养分吸收和植株生长,影响植物抗逆生化指标,有作为箭筈豌豆炭疽病潜在的生防菌株的潜力。     

无外源氮素条件下接种促生菌对箭筈豌豆生长及根系特性影响

利用前期筛选的优良促生菌株研制微生物接种剂,在无外源氮素条件下测定其对箭筈豌豆(Vicia sativa)生长及根系特性的影响。结果表明:无外源氮素条件下,接种研制的优良促生菌接种剂对箭筈豌豆地上及根系生长有显著促进作用,箭筈豌豆株高、生物量、部分根系形态学指标(根长、根表面积、根体积及根平均直径)以及根系活力等均显著提高。不同处理中,复合接种剂效果优于单一接种剂。复合接种剂中,处理D(根瘤菌+联合固氮菌+溶磷菌:G3+Y16+J3-1)效果最佳,其对箭筈豌豆株高、地上生物量、地下生物量、根长、根表面积、根体积、根平均直径及根系活力分别较对照增加45.75%,177.16%,211.69%,73.7%,238.9%, 199.2%,12.4%和44.2%。虽然单一根瘤菌剂(G3)表现出与D处理相近的促生效果, 但D处理对根系活力提高显著,所以推荐根瘤菌+联合固氮菌+溶磷菌株的复合接种剂作为后期研制箭筈豌豆生物菌肥的最佳菌株组合。     

高寒地区燕麦人工草地生物量积累对施肥和箭筈豌豆混播水平的响应

采用品种(青燕1号、青海444、青海甜燕麦、林纳)、施肥水平(不施肥、尿素+磷酸二铵、尿素+磷酸二铵+有机肥、有机肥)和混播水平(0 kg/hm~2、45 kg/hm~2、60 kg/hm~2、75 kg/hm~2)3因素4水平正交试验设计,探讨3个因素影响下燕麦人工草地生物量季节动态。结果表明:3个因素显著影响燕麦与箭筈豌豆混播人工草地各器官的生物量。品种在整个生育期影响燕麦茎和穗生物量的积累,并对燕麦生长前期地下和生长后期地上生物量的积累有影响;施肥水平在整个生育期影响叶生物量的积累,并对燕麦生长前期地上和后期地下生物量的积累有影响;混播水平在整个生育期主要影响箭筈豌豆地上生物量、茎和叶生物量的积累。燕麦和地上总生物量积累的关键时期在抽穗—开花期,箭筈豌豆地上生物量积累的关键时期在开花—乳熟期。燕麦茎在整个生育期生物量持续显著增加,而叶和穗生物量增加较平缓;箭筈豌豆茎和叶生物量在生长前期(燕麦开花期前)增长比较平缓,而开花—乳熟期增长迅速。地下生物量显著增加到开花期后基本趋于稳定。3个因素影响下,燕麦人工草地地上和地下生物量均以青海甜燕麦、尿素+磷酸二铵+有机肥施肥处理、75 kg/hm~2混播水平下最高,平均分别为697.71,662.27、630.54 g/m~2和82.27,82.08和81.25 g/m~2。     

AM真菌对箭筈豌豆响应豌豆蚜取食的影响

豌豆蚜（Acyrthosiphon pisum）是危害箭筈豌豆的重要害虫,利用共生微生物的定殖可有效控制其危害。本研究以兰箭3号春箭筈豌豆（Vicia sativa Lanjian No.3）为试验材料,在温室条件下探究丛枝菌根（arbuscular mycorrhizal,AM）真菌扭形球囊霉（Glomus tortuosum）是否可以影响箭筈豌豆对豌豆蚜的响应。结果发现：接种扭形球囊霉后豌豆蚜存活率显著低于未接种（NM）处理。扭形球囊霉显著促进了箭筈豌豆生长及氮（nitrogen,N）、磷（phosphorus,P）吸收,调节植物防御信号物质合成。菌根植物的茎叶干重、根干重、根长及根系面积分别较对照提高53.98%,179.69%,24.34%和38.85%;地上及地下N含量、地下P含量分别增加50.62%,113.07%和62.42%;AM真菌提高植物超氧化物歧化酶活性48.64%,过氧化物酶活性72.04%,AM真菌与蚜虫互作,植物多酚氧化酶等防御酶活性提高20~30倍;脱落酸含量降低19.53%,茉莉酸、水杨酸含量和胰蛋白酶抑制剂活性分别增加52.74%,3.44%和95.95%。扭形球囊霉能够有效抑制豌豆蚜的存活,显著促进植株生长和养分吸收,调控植物抗逆指标,提高其抗虫性,因此可作为箭筈豌豆虫害防治潜在的生防菌剂。     

多花黑麦草+箭筈豌豆混播草地地上生物量和营养品质动态研究

为探讨混播比例和刈割时期对禾豆混播草地地上生物量和营养品质的影响,本研究设多花黑麦草100%（H）、75%多花黑麦草+25%箭筈豌豆（HJ₁）、50%多花黑麦草+50%箭筈豌豆（HJ₂）、25%多花黑麦草+75%箭筈豌豆（HJ₃）与100%箭筈豌豆（J）5个处理,结果表明,混播比例可显著（P<0.05）影响分蘖/分枝数、粗蛋白含量、单茬/累计干物质产量、粗蛋白产量和可消化干物质产量,对株高、茎叶比、干物质含量、中性洗涤纤维含量、酸性洗涤纤维含量和可消化干物质含量无显著影响;刈割时期只对黑麦草分蘖数和单茬干物质产量无显著性影响,对其余指标有显著影响（P<0.05）;混播比例与刈割时期对箭筈豌豆分枝数、茎叶比、粗蛋白含量、可消化干物质含量和累计干物质产量有交互效应（P<0.05）。混播组合HJ₂累计干物质产量19 030.44kg·hm^-2、累计粗蛋白产量3 130.66 kg·hm^-2、累计可消化干物质产量13 214.14 kg·hm^-2,为最佳混播组合。     

不同混播比例对燕麦和箭筈豌豆混播草地植物生长特征的影响

本试验以不同混播比例燕麦（Avena sativa）和箭筈豌豆（Vicia sativa）混播草地为研究对象,通过对混播草地植物生物量、形态特征及种间关系的测定分析,探讨不同禾豆混播比例对植物生长特性的影响。结果表明：在燕麦开花期（8月17日）,混播系统相对产量总和显著小于1.0（P<0.05）,两种植物表现出明显的种间竞争关系。不同混播处理草地生物量因生育期而异,在燕麦乳熟期（9月6日）,燕麦和箭筈豌豆以2：1混播干物质产量最高（1 576.7 g·m^-2）,除与燕麦和箭筈豌豆以1：2混播处理差异不显著外,与其他各处理差异均显著（P<0.05）;在燕麦成熟期（9月29日）,燕麦单播处理干物质产量（1 766.7 g·m^-2）最高。在燕麦蜡熟期（9月29日）,混播较燕麦单播处理燕麦株高提高了12.7%~28.3%、分蘖数增加了1~2个;与之相反,混播使箭筈豌豆株高降低、分枝数减少。鉴于研究区人工草地多用于制备青干草的利用方式,饲草应兼具产量和品质的优势,我们推荐燕麦与箭筈豌豆以2：1的混作方式进行种植,并于燕麦乳熟期进行收获。     

拉萨河谷区箭筈豌豆和黑麦混、间播建植方式研究

在西藏河谷区以箭筈豌豆与黑麦为材料,开展混、间播种植方式的比较研究,通过对牧草产量和饲用品质的测定分析,探讨适宜当地的种植方式。结果表明:箭筈豌豆和黑麦混播、间播处理使箭筈豌豆的有效分枝数和生物量受到抑制,黑麦有效分蘖数增加,生物量显著提高;相对于间播,混播更能表现出利于增产的种间关系,更利于增强种间正相互作用而减弱负相互作用,箭筈豌豆在混、间播条件下处于竞争劣势,大多数处理中其RY值小于1,黑麦在混、间播条件下处于竞争优势,大多数处理中其RY值大于1;由于不同牧草的生态位分化和种间互作关系,牧草的资源利用率提高,相比单播,适宜的豆禾牧草混、间播处理具有明显的产量优势,箭筈豌豆和黑麦2:1间播的鲜草产量(5253 g·m^-2)和20%+80%混播干草产量(1572 g·m^-2)最高,但混播处理的产量总体优于间播处理;箭筈豌豆与黑麦混、间播处理使混合牧草的饲用品质相比禾本科牧草有一定程度的改善。     

拉萨河谷区箭筈豌豆和黑麦混、间播建植方式研究

在西藏河谷区以箭筈豌豆与黑麦为材料,开展混、间播种植方式的比较研究,通过对牧草产量和饲用品质的测定分析,探讨适宜当地的种植方式。结果表明:箭筈豌豆和黑麦混播、间播处理使箭筈豌豆的有效分枝数和生物量受到抑制,黑麦有效分蘖数增加,生物量显著提高;相对于间播,混播更能表现出利于增产的种间关系,更利于增强种间正相互作用而减弱负相互作用,箭筈豌豆在混、间播条件下处于竞争劣势,大多数处理中其RY值小于1,黑麦在混、间播条件下处于竞争优势,大多数处理中其RY值大于1;由于不同牧草的生态位分化和种间互作关系,牧草的资源利用率提高,相比单播,适宜的豆禾牧草混、间播处理具有明显的产量优势,箭筈豌豆和黑麦2∶1间播的鲜草产量(5253g·m-2)和20%+80%混播干草产量(1572g·m-2)最高,但混播处理的产量总体优于间播处理;箭筈豌豆与黑麦混、间播处理使混合牧草的饲用品质相比禾本科牧草有一定程度的改善。     

箭筈豌豆种植密度对土壤微生物养分代谢的影响

箭筈豌豆是一种优良的绿肥作物,具有固氮、改善土壤结构等功能,在农业生产中使用十分普遍,但目前关于种植箭筈豌豆对土壤微生物养分代谢特征影响的研究还鲜有报道.本研究基于盆栽试验,设置了不同种植密度的箭筈豌豆处理,包括低密度组(19株·盆-1)与高密度组(40株·盆-1),同时设置空白土壤作为对照,研究上述处理对土壤养分和微生物特性的影响.结果显示:1)高密度组箭筈豌豆生物量和养分积累量均高于低密度组,从土壤获得的有效养分增加,植物生长受P的限制性增强;2)种植箭筈豌豆高密度组处理显著降低了土壤可溶性无机磷含量,尽管对可溶性有机碳和总氮的影响不显著,但可溶性总氮较对照明显有降低的趋势,最终对土壤可溶性养分计量比RC:N、RC:P、RN:P的影响不显著;3)种植箭筈豌豆增加了SMBC、SMBN含量和SMBC:SMBP、SMBN:SMBP,降低了SMBP含量和SMBC:SMBN,表明微生物生长对N的需求量增加;4)种植箭筈豌豆降低了土壤BG(C-获取酶)酶活性而增加了(NAG+LAP)(N-获取酶)和AP(P-获取酶)酶活性,降低了BG:(NAG+LAP)、BG:AP和(NAG+LAP):AP,表明土壤微生物通过增加N和P获取的酶活性以增加对短缺养分的获取.因此,种植不同密度的箭筈豌豆在改变土壤养分特征的同时,还改变了土壤微生物养分代谢特征,微生物通过调整体内养分含量及胞外酶的分泌量及计量比以适应新的资源供应特征.     

播种方式对燕麦和箭筈豌豆混播草地牧草生产性能的影响

根据川西高原栽培草地建设的生产技术需求,设播种量相同的5个播种方式(撒播、行距20或30 cm的同行或间行条播),建植燕麦(Avena sativa)和箭筈豌豆(Vicia sativa)混播草地,通过测定单株性状及生物量结构、鲜草和干草产量、干草营养成分和能量产量,研究播种方式对草地生产性能的影响。结果表明,播种方式对燕麦和箭筈豌豆的株高和分蘖数均有显著影响(P 0.05),对燕麦和箭筈豌豆密度及草地群落组成有极显著影响(P 0.01),对单株生物量及分配比有显著影响(P 0.05);撒播方式下燕麦产量最大而箭筈豌豆产量最小,30 cm间行条播下箭筈豌豆产量最大而燕麦产量最小,20 cm同行条播下草地总产量最大;30 cm间行条播下饲草营养价值最高,撒播下牧草的粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、无氮浸出物(NFE)含量最低;播种方式对1 kg干物质的能量影响表现为代谢能(ME)消化能(DE)可消化养分总量(TDN)总能(GE),对草地能量产量影响表现为DE ME TDN GE。20 cm同行条播草地干草产量和能量产量最大,适合在生产中推广应用。     

遮阴对千根草构件性状、克隆生长及繁殖策略的影响

为开发和利用野生乡土草坪草种质资源千根草(Euphorbia thymifolia),探究其耐阴性强弱与形成机理,通过设置0(CK)、30％、50％、70％的4个遮阴度,经4个月夏季室外处理后,测定基株的构件性状、生物量结构、克隆效率指数及有性繁殖指数等参数,分析遮阴下千根草的生长和繁殖策略.结果表明,1)千根草通过降低叶片数、叶面积、匍匐茎长和分枝强度(P<0.05),形成适应遮阴度的构件数量和质量性状.2)叶性状对遮阴响应顺序为叶数>总叶面积>叶长>单叶面积>叶宽>叶厚,茎性状对遮阴响应顺序为分枝强度>株高>匍匐茎长>分枝密度>一级分枝数,根性状对遮阴响应顺序为不定根数>主根直径>侧根数>主根长.3)遮阴降低了基株生物量(P<0.05),千根草通过调整构件生物量分配比,形成适应遮阴生境的生长策略.4)千根草通过降低有性繁殖分配与繁殖指数应对>30％遮阴(P<0.05),通过降低克隆结构生物量和克隆效率指数适应遮阴生境(P<0.05).综上,千根草为喜光植物,可通过调节构件性状与生物量结构,形成与遮阴度相匹配的克隆生长与有性繁殖策略.     

遮阴对大豆幼苗光合和荧光特性的影响

为了探寻不同遮阴条件下大豆幼苗叶片的光合响应机理及寻求适度的遮阴比例,本试验模拟田间玉/豆套作,以强耐阴“南豆12号”和弱耐阴“桂夏3号”2个大豆品种为材料,在不遮阴、半侧遮阴(30%,50%,70%)和全遮阴(50%)5个不同遮阴方式下,测定了不同生育期遮阴和复光后大豆幼苗叶片色素含量、光合速率和叶绿素荧光参数的变化。结果表明,随着遮阴程度增加,大豆幼苗叶片的色素含量和初始荧光强度(F₀)增加,叶绿素a/b值变小;光合速率(P_n)、最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)和光化学淬灭系数(qP)呈先升后降趋势,非光化学淬灭系数(NPQ)则呈先降后升的趋势。遮阴胁迫对2个大豆品种幼苗第四复叶期的影响最为显著。2个品种间比较,“南豆12号”和“桂夏3号”在弱遮阴下都能通过改变色素组分比例、促进光合电子传递等途径提高光能潜力的利用来适应弱光环境。在强遮阴胁迫下,“南豆12号”的PSⅡ反应中心抗胁迫能力更强,“桂夏3号”则不能及时耗散过剩光能,导致光合机构受到破坏。     

野豌豆属4个品种（系）的染色体核型

对野豌豆属(Vicia)4个不同品种(系)的根尖细胞有丝分裂中期染色体进行数目统计及核型分析。结果显示,4个品种(系)的染色体数目相同,均为2n=2x=12;但核型公式和核型类型各不相同,春箭筈豌豆品种“兰箭3号” (Vicia sativa Lanjian No.3)和狭叶野豌豆品种333/A (V. angustifolia 333/A)的核型公式分别为2n=2x=8m+2sm+2st和2n=2x=2m+8sm(2SAT)+2st,春箭筈豌豆品系2556、2560的核型公式均为2n=2x=10m+2sm;兰箭3号和品系2556的核型类型均为“2B”,品系2560的核型类型为“1B”,而品种333/A的核型类型为“3B”。表明不同品种(系)春箭筈豌豆之间具有染色体遗传多样性。     

"兰箭3号"春箭筈豌豆叶绿体全基因组草图及特征分析

箭筈豌豆(Vicia sativa)是自花授粉的二倍体一年生豆科牧草,可为我国高海拔地区的反刍动物提供优质蛋白粗饲料。以"兰箭3号"春箭筈豌豆为研究对象,采用DNase I法纯化叶绿体,利用第二代高通量测序平台Illumina Hiseq2000进行测序,并对"兰箭3号"叶绿体全基因组序列的结构特征进行分析。结果表明,"兰箭3号"叶绿体基因组仅包括一个单拷贝的反向重复序列,其叶绿体全基因组大小为121 883bp,共编码了109个基因,包括4个核糖体RNA(rRNA)基因,29个转运RNA(tRNA)基因,75个蛋白质编码基因和1个假基因。"兰箭3号"在叶绿体基因组结构、基因种类、排列顺序上与其它豆科植物基本一致。其叶绿体全基因组序列已在GenBank注册,序列号为KU053796。"兰箭3号"叶绿体全基因组测序的成功为叶绿体分子生物学研究奠定了基础,并可有效地促进箭筈豌豆遗传育种和分子进化研究。     

2,4-表油菜素内酯对盐胁迫下紫花苜蓿种子萌发及幼苗生长的影响

为明确外源2,4-表油菜素内酯(24-epibrassinolide,EBR)对盐胁迫下紫花苜蓿幼苗伤害的缓解作用,以中苜3号和陇中苜蓿为材料,在150mmol/L NaCl胁迫下,研究不同浓度EBR处理对紫花苜蓿种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:(1)150mmol/L NaCl胁迫显著抑制了苜蓿种子萌发、幼苗生长及根系活力,降低了幼苗的地上、地下生物量;(2)外源EBR可有效的缓解NaCl胁迫对苜蓿种子萌发、幼苗生长及根系活力的抑制作用,并具有明显的浓度效应;(3)综合发芽试验、幼苗生长试验,在150mmol/L NaCl胁迫下,10-1μmol/L EBR处理显著地提高了苜蓿种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和胚芽长、胚根长、萌发期幼苗干重,并显著增加了苜蓿幼苗的叶片数、茎粗、株高、主根长、侧根数和地上、地下生物量,提高了苜蓿萌发期、幼苗期的根系活力水平,对盐胁迫下苜蓿幼苗的缓解效果最好。说明外源EBR能够促进NaCl胁迫下紫花苜蓿种子的萌发及幼苗的生长发育,EBR在诱导植物抗盐性上具有积极作用。     

春箭筈豌豆新品种“兰箭3号”选育与特性评价

针对青藏高原草地畜牧业生产缺少优良豆科牧草的现状,从国际干旱地区农业研究中心（ICARDA）引进了育种材料,开展了春箭筈豌豆新品种选育。采用单株选择与混合选择相结合的方法,历时12年,育成“兰箭3号”春箭筈豌豆新品种。新品种显著的特性是早熟和种子产量高。在海拔3000 m的甘肃省甘南藏族自治州夏河县,连续多年的测定表明,平均生育期为100 d,生育期范围为92~106 d,平均种子产量为2023 kg·hm^-2。比对照品种333/A生育期短13 d, 种子产量高174.9%。新品种牧草产量也较高,平均2769 kg·hm^-2,与对照品种相近。在陇东黄土高原夏播,作为短期轮作作物,牧草产量达3214 kg·hm^-2,比对照品种高14.3%。新品种可作为青藏高原地区的优良豆科牧草品种,也可用作传统农耕区的短期轮作或绿肥作物品种。     

遮阴和干旱对荩草克隆生长和有性繁殖及权衡关系的影响

以可建植边坡草坪的野生荩草为材料,设置遮阴(5个水平)和干旱(4个水平)交互形成的20个组合处理,测定克隆生长性状和有性繁殖数量及生物量结构,分析不同遮阴和干旱组合处理下克隆效率指数(CEI)、繁殖分配(RA)、繁殖效率指数(REI)、繁殖指数(RI)、繁殖比率(RR)的差异,研究遮阴和干旱对荩草克隆生长和有性繁殖及权衡关系的影响,结果表明:1)遮阴和干旱对克隆子株数及克隆效率指数有显著影响,中、重度干旱和≥10%遮阴显著降低了子株数(P<0.05),干旱对CEI无影响、遮阴降低了CEI,交互作用极显著降低了基株的子株数和CEI(P<0.01)。2)遮阴和干旱对母株、子株和基株的花穗数和小花数,对繁殖器官生物量(ROB)、非繁殖器官生物量(NROB)和总生物量(TB)有显著影响(P<0.05),轻、中度干旱或10%～30%遮阴或轻度遮阴和轻度干旱组合可显著增加母株、子株、基株的花穗数和小花数,轻度干旱或10%遮阴或轻度干旱和轻度遮阴组合可显著增加TB和ROB,交互作用是影响基株花穗数和小花数、TB、ROB和NROB的主要因子,干旱对TB和NROB影响次之,遮阴对ROB影响较大。3)遮阴和干旱对RA、REI、RI和RR有显著影响(P<0.05),轻中度干旱或10%遮阴可提高基株的繁殖参数,重度干旱或≥30%遮阴度降低了有性繁殖(P<0.05),轻度遮阴和轻度干旱组合比单一处理更利于有性繁殖,轻度干旱可缓解中重度遮阴对有性繁殖的影响,繁殖参数主要受交互作用影响,遮阴次之,干旱较小。4)荩草可依据遮阴和干旱胁迫程度,进行克隆生长和有性繁殖权衡,遮阴≥30%可延长克隆生长10～34d,中、重度干旱缩短克隆生长而促进有性繁殖,≥10%遮阴可缓解重度干旱对有性繁殖的影响(P<0.05)。5)20个遮阴和干旱组合处理下荩草均能同时维持两种繁殖方式,水分充足和全光照利于克隆生长,轻中度干旱和轻度遮阴单一或组合处理利于有性繁殖,遮阴和干旱交互影响增加了荩草的两种繁殖能力。     

草本植物遮荫效应的研究进展

从遮荫对草本植物的生长环境、生理生化特性、形态解剖结构、营养分配及产量影响方面进行了综述.遮荫可明显改变草本植物的生长环境,进而对其生理生化特性及产量产生较大的影响.草本植物为适应荫蔽的环境,导致在光合作用单位、电子传递、光合色素含量、内源激素及酶活性、植株形态解剖结构、营养物质的吸收及分配等方面产生变化,以保证在遮荫下仍能充分利用光能,维持生长所需的能量平衡,进行正常的生命活动.