Woody leguminous trees: New uses for sustainable development of drylands

Woody leguminous species are valuable crops because of their nutritional, economic, and ecological characteristics. Such crops have aided in the recovery of marginal lands for agricultural development due to their ability to fix nitrogen, control erosion, and act as a refuge for other species, in addition to their capacity to improve soil mineral composition and microbial biodiversity. Nevertheless, some leguminous trees are recognized to be one of the worst invasive species that affect negatively biodiversity and the entire ecosystem balance. In this study, we review new global uses for some woody leguminous crops, highlighting new nutraceutical and pharmacological properties, their uses as bioenergy sources, and their ecological uses for bioremediation opening new possibilities of management. We aim to bring knowledge on the multiple benefits that these woody plants continue to provide to humans from economic, social, and environmental standpoints.     

反刍动物木本饲料的组合效应

本文综述了反刍动物木本饲料的组合效应,并对该类饲料(多含次生代谢物)的组合效应进行了分类,指出了其与常规饲料组合效应的异同及今后值得重点研究的几个问题。同时还就此类饲料组合效应的研究方法进行了比较,指出应在体外产气技术的基础上结合动物饲养试验来进行木本饲料的组合效应及其营养代谢机理的研究。     

豆科绿肥及施氮量对旱地麦田土壤主要肥力性状的影响

通过2a田间定位试验,研究渭北旱塬地区夏闲期插播并翻压不同豆科绿肥(长武怀豆、大豆和绿豆)以及小麦生长季不同施氮量(0,108,135,162 kg/hm2)对麦田土壤肥力性状的影响,以期为提高旱地土壤质量提供理论依据.试验结果表明:(1)种植豆科绿肥能显著提高土壤有机质、活性有机质和全氮含量,增加土壤碳库管理指数(CPMI),对土壤速效钾含量没有显著影响;(2)绿豆还田量高于长武怀豆和大豆,然而土壤培肥效果逊于长武怀豆和大豆;(3)夏闲期种植绿肥明显消耗了土壤水分,导致绿肥翻压前、小麦播前直至收获后,0-200 cm土壤贮水量显著低于休闲处理,但耗水量与休闲没有明显差异,由于小麦产量显著增加,因此豆科绿肥显著提高了水分生产效率;(4)与不施氮相比,小麦生长季施用氮肥能显著增加土壤水分生产效率,却对土壤各肥力性状的影响均不显著.夏闲期种植并翻压豆科绿肥是旱地培肥土壤、提高水分生产效率的有效途径.     

体外产气法评价青海高原反刍家畜常用粗饲料组合效应

采用体外产气法评价青海高原反刍家畜的3种常用粗饲料青贮玉米（Zea mays）秸秆、苜蓿（Medicago sativa）青干草和燕麦（Arrhenatherum elatius）青干草按0∶100、25∶75、50∶50、75∶25和100∶0的比例两两组合时的发酵特性。结果表明,理论最大产气量、48 h产气量分别与中性洗涤可溶物/粗蛋白（NDS/CP）（P＜0.001）、有机物（OM）（P＜0.01）,中性洗涤可溶物（NDS）（P＜0.05）呈正相关关系,分别与酸性洗涤纤维（ADF）（P＜0.001）、中性洗涤纤维（NDF）（P＜0.05）和粗蛋白（CP）（P＜0.05）呈负相关关系;产气速率常数分别与OM（P＜0.001）、NDS（P＜0.001）和NDS/CP（P＜0.01）呈正相关关系,分别与ADF、NDF均呈极显著负相关关系（P＜0.001）;产气延滞时间与ADF（P＜0.01）和NDF（P＜0.05）呈正相关关系,分别与OM（P＜0.01）、NDS（P＜0.05）和NDS/CP（P＜0.05）呈负相关关系,说明了组合牧草体外发酵产气程度主要受非结构性碳水化合物与粗蛋白比例的影响。3种粗饲料两两组合搭配时,青贮玉米秸秆与苜蓿青干草以25∶75比例、青贮玉米秸秆与燕麦青干草以50∶50比例、苜蓿青干草与燕麦青干草以25∶75或50∶50比例组合时较为合适,且随着发酵时间的延长,各组合均呈现组合效应量逐渐减弱的变化趋势。     

施用豆科绿肥对砖红壤有效磷含量的影响

土壤缺磷是热带和亚热带地区作物生产的主要限制因子之一。本研究分析了14份热带、亚热带豆科绿肥施入土壤后对砖红壤有效磷含量影响的时间动态变化。结果表明,施用绿肥后不同时段能不同程度地提高土壤有效磷的含量,且施用绿肥后的土壤有效磷含量显著高于不施用绿肥土壤,其中木蓝（Magnolia lotungensis）对砖红壤有效磷含量增量变幅高达339%。此外,施用不同的绿肥对土壤有效磷含量的影响不同,但对土壤有效磷含量影响的基本规律一致。施用绿肥时砖红壤有效磷含量提高较大的最佳埋田时间为1个月。     

鸡粪改良对铜尾矿基质中无机氮组分及3种豆科植物生长发育的影响

基质改良和耐性物种选择是重金属矿业废弃地生态修复的关键。本文通过室内盆栽试验,以4kg尾矿为植物盆栽基质,分别加入腐熟鸡粪0、8、16、32g混匀,记作MA0（CK）、MA8、MA16、MA32处理方式,研究不同比例腐熟鸡粪改良对铜尾矿基质中无机氮组分及3种豆科植物决明（Cassia tora）、田菁（Sesbania cannabina）、菽麻（Crotalaria juncea）生长发育的影响。结果表明,添加鸡粪改良处理后,3种豆科植物生长的尾矿基质中均以硝态氮为有效氮的主要形态,总无机氮含量为17.96～44.82mg·kg-1。其中菽麻MA32处理组尾矿基质中铵态氮含量（5.31mg·kg-1）最高,菽麻MA16处理组尾矿基质中硝态氮含量（43.06mg·kg-1）和总无机氮含量（44.82mg·kg-1）最高。MA16处理时,田菁和菽麻叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a＋b值均表现最大。3种豆科植物叶绿素a/b为0.92～1.08。在同一鸡粪比例处理中,菽麻叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a＋b值均显著高于决明和田菁（P〈0.05）。鸡粪改良铜尾矿基质能够促进3种豆科植物生长,植物株高、冠幅、根长均增加,并且随着生长期延长,增加明显。其中MA32处理菽麻70d株高（94.40cm）最大,阻止尾矿风蚀水蚀的效果最好。综合分析表明,MA16处理方式可作为鸡粪改良铜尾矿基质理想的比例模式,菽麻可作为铜尾矿生态修复优选植物种。     

退化草地土壤上不同豆科作物根系生长特征的研究

以退化草地土壤为供试基质,采用盆栽和网箱栽培方法,研究大豆、黑大豆、绿豆、豌豆和蚕豆根系生长特征。结果表明:不同豆科作物根系各项指标的增长随生育期变化的时间趋势基本呈"S"型增长模型,可划分为缓增期、速增期、顶峰期和衰减期4个时期;不同豆科作物根系垂直分布的深浅存在较大差异,根系生物量空间呈"T"型分布,其垂直递减率符合幂曲线模型Y=B_0·X~(B1)。综合试验结果,黑大豆、蚕豆和大豆比绿豆和豌豆更适合在该试验条件下种植,其中黑大豆和蚕豆可以作为该类型土壤首选作物。本研究结果为选择适宜的豆科作物进行合理种植达到改良退化草地土壤、提高退化草地生物量产出提供了依据。     

刈割扰动下半干旱区豆科牧草种间关系的反应

以苜蓿和沙打旺根据生物替代设计组成的简单混播种群为对象,通过调查2种牧草在刈割扰动下的生长反应,比较了单混播处理条件下3种播种密度刈割处理的种间关系和补偿性反应特点,探讨了种群稳定与演替的可能机制。结果表明苜蓿和沙打旺在刈割条件下,土壤水分利用竞争空间上移 20 cm,并且水分利用呈增加趋势,土壤平均水分为15%。刈割诱导低密度混播处理和高密度苜蓿单播处理土壤水分最高,分别达15.6%和15.8%。单播下,刈割可诱导中高密度单播沙打旺处理产量分别增加33%和29%,而混播方式下,刈割均导致沙打旺和苜蓿株高、分枝数和地上部生物量小于对照。在刈割干扰下,相比对照,苜蓿与沙打旺两者仍然为资源共享关系,但互利共生程度下降了21%,而混播种群中苜蓿对沙打旺的相对竞争力增加了17%。不论单播还是混播,刈割均可引发2种牧草显著的补偿机制。同时发现刈割干扰可激发更强的自疏作用。2种牧草的生长指标呈下降趋势可能是干旱、刈割和种间竞争或化感协同胁迫作用的结果,但共存与补偿机制有利于减缓这种负面效应。沙打旺和苜蓿的更新补偿时间上的异质性,实现资源利用生态位的分离,从而调控着2种牧草组成的种群稳定性,这对理解生物多样性维持机制具有重要的参考意义。     

几种高粱属饲料作物的栽培利用试验

以11种高粱属（Sorghum）饲料作物为研究对象,通过栽培试验,对其物候期、鲜草产量、干草产量、种子产量及营养成分进行了分析．结果表明,在黄土高原山坡旱地,最适宜栽培利用的是饲用高粱（Sorghum bicolor L Moench．）,其次为甜高粱（Sorghum bicolor L．Mocnch var．sucharafum Kouern）和高丹草（Sorghum bilor L．Mocnch var．Sorghum subanense（Piper）Stapf）;最好的品种是酒引1号,其次为德瑞、丽欧和瑞奥3号．     

若干禾本科牧草在荒漠草原区的适应性及其生产性能和营养价值评价

于2000-2004年,采用小区试验法研究了来源于中国、美国和加拿大的23个禾本科牧草材料在内蒙古高原锡林郭勒盟苏尼特右旗小针茅荒漠草原的适应性、产草量和营养价值。结果表明:内蒙沙芦草、沙生冰草、沙芦草、蒙古冰草新品系、新麦草P2、新麦草P3和错行新麦草的越冬率大于80%,生产性能好,根量大,水平根幅大,垂直入土深,粗蛋白含量高,可作为荒漠草原地区推广种植的优质牧草。