光照和褪黑激素对内蒙古绒山羊氮分配的影响

从氮分配的角度研究了光照和褪黑激素对内蒙古白绒山羊营养分配的影响。结果表明:光照时间和埋植褪黑激素显著影响绒山羊体内氮物质分配,短光照或埋植褪黑激素显著提高绒山羊血液中的褪黑激素水平,并使其他相关激素如催乳素(PRL)、胰岛素(INS)、类胰岛素生长因子-I(IGF-I)、瘦素(LEP)的含量发生显著变化,结果使毛绒氮的沉积增加,体氮的沉积减少。短光照条件下毛绒氮和体氮的沉积分别为33.7%±0.64%和66.3%±0.64%;而长光照条件下则减少毛绒氮的分配量,增加体氮分配量,毛绒氮和体氮的沉积分别为23.6%±0.46%和76.4%±0.46%。短光照和褪黑激素之间有强烈的互作效应,短光照埋植褪黑激素组毛绒氮和体氮的分配比例分别为36.1%±0.79%和63.9%±0.79%。试验期绒山羊的产绒量平均增加(338.83±72)g,比普通绒山羊提高73.86%,新生羊绒的品质符合纺织工业标准的要求。     

施氮对狼尾草在南方贫瘠旱坡地生长、能源品质及氮肥利用率的影响

为探究狼尾草作为生物质能源原材料在南方贫瘠旱坡地生长对氮素的响应,研究4个施氮水平(0、112.5、225.0和337.5 kg N·hm^-2)对能源型狼尾草桂能草1号农艺性状、产量、SPAD值、生物质能源品质及氮肥利用率的影响。结果表明,施用氮肥可促进狼尾草横、纵向生长,随施氮量的增加狼尾草的株高、茎粗和单位面积有效茎数逐步提高,但叶片叶绿素含量和鲜、干草产量的提高程度在施氮量超过225.0 kg N·hm^-2后,有饱和趋势。施用氮肥还可明显提高狼尾草纤维素含量、半纤维素含量、热值和折合标准煤产量,显著降低干物质、木质素和灰分含量,总体改善了狼尾草的能源利用品质;但施氮量达337.5 kg N·hm^-2时,狼尾草热值下降,且对折合标准煤产量的增加作用不明显,降低了狼尾草的能源利用品质。此外,在一定施氮量范围内(112.5~225.0 kg N·hm^-2),狼尾草氮肥利用效率并未随施氮量的增加而显著降低,但施氮量达337.5 kg N·hm^-2时,氮肥利用率显著降低。因此,狼尾草在南方贫瘠旱坡地种植,为获得理想的生物质能源材料需及时补充氮素营养,但施氮量不宜超过225.0 kg N·hm^-2。     

秋末刈割处理对沙地苜蓿冬季根颈非结构碳氮的影响

为解决科尔沁沙地紫花苜蓿秋末是否应该刈割及最佳刈割时期的争议,对秋末不同时期刈割处理和未刈割的8个紫花苜蓿品种根颈中非结构碳氮物质变化进行了测定。结果表明,未刈割紫花苜蓿根颈中可溶性糖含量、淀粉含量均显著高于不同时期刈割的紫花苜蓿根颈中含量(P<0.05);土壤冻融交替期(11月1日),秋末晚割(10月15日)紫花苜蓿根颈中可溶性蛋白含量和游离氨基酸含量与未刈割相比均显著增加(P<0.05)。土壤封冻期(12月1日),未刈割紫花苜蓿根颈中可溶性蛋白、游离氨基酸含量均高于不同时期刈割根颈中含量,其中游离氨基酸含量晚割(10月15日)均显著低于未刈割根颈中含量(P<0.05),可溶性蛋白含量10月1日刈割均显著低于未刈割根颈中含量(P<0.05),且10月1日刈割后苜蓿根颈中游离氨基酸、可溶性蛋白含量经过“增长-降低-稳定”过程。两时期测定结果不同,可能与刈割后苜蓿再生长有关;未刈割与刈割处理不同紫花苜蓿品种间根颈中可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白、游离氨基酸含量存在差异;未刈割紫花苜蓿根颈中C/N显著大于不同时期刈割处理的根颈中C/N。初步结论为:科尔沁地区冬季寒冷、降雪少,秋末刈割导致地上碳水化合物无法向根系运输,且刈割后苜蓿再生长消耗根系营养物质。为确保紫花苜蓿安全越冬保障苜蓿根系中积累大量储藏物质,不适宜秋末敏感期刈割或选择种植刈割后根颈中C/N高的紫花苜蓿品种如东苜1号等。     

豆科与禾本科牧草间作的生长互作效应及对氮、磷养分吸收的影响

为了解牧草间作对作物生长和养分吸收的影响,以及为不同牧草优化配置、豆科和禾本科牧草间作提高结氮量提供理论依据,本试验采用随机区组试验设计,研究了间作对柱花草、扭黄茅和孔颖草的生物量和氮磷吸收的影响。结果表明,由于柱花草生物固氮,对扭黄茅和孔颖草养分吸收和生长有促进作用,与柱花草间作后的扭黄茅和孔颖草与禾本科牧草单作模式相比,能获得高的养分吸收量和产量。与各自单作对比,间作体系中的禾本科牧草生物量高于单作0.06%和26.78%;与柱花草单作对比,两个间作体系中的柱花草生物量低于单作9.70%和12.83%。扭黄茅与柱花草间作后,对氮磷的吸收量高于单作扭黄茅24.26%和35.18%,对氮磷的吸收量高于单作孔颖草40.64%和47.50%。相对于单作而言,柱花草分别与扭黄茅和孔颖草间作,对氮吸收量分别降低8.31%和28.94%,磷吸收量分别降低3.56%和20.58%。而且两种间作模式当量比均大于1,具有间作优势;柱花草/扭黄茅间作系统生产力、种间竞争能力高于柱花草/孔颖草,具有产量优势。在株行距为50 cm种植密度下,间作体系中禾本科牧草生长旺盛,柱花草的生长受到抑制,在与两个禾本科牧草间作中为弱竞争作物。结果表明,在合理的种植密度下,适合的牧草配置能够充分利用各种资源,促进种间有益作用,提高单位面积牧草产量和禾本科牧草氮磷的吸收,有利于改善牧草品质。     

耕作方式和秸秆覆盖对旱地麦豆轮作下小麦籽粒产量、蛋白质含量和土壤硝态氮残留的影响

为明确耕作方式和秸秆覆盖对旱地麦豆轮作下小麦籽粒产量、蛋白质含量和土壤硝态氮残留的影响,2014年10月-2016年6月,利用设置在豫西典型旱作区的麦豆轮作栽培模式长期定位试验,选取传统翻耕、翻耕覆盖、旋耕和旋耕覆盖4个处理,比较了小麦氮素吸收利用、籽粒产量、蛋白质含量以及土壤硝态氮残留量。结果表明,与翻耕相比,旋耕不影响小麦产量,但花后氮素积累量、籽粒蛋白质含量和蛋白质产量分别降低60.0%、8.6%和13.0%,而成熟期0~200 cm土层硝态氮残留量显著提高28.6%。同一耕作方式下,秸秆覆盖较无覆盖不仅显著提高了穗数、穗粒数、千粒重和收获指数,还提高了拔节前和开花后的氮素积累量,促进了营养器官氮素向籽粒中转运,从而使翻耕覆盖的籽粒产量、氮素吸收效率、籽粒蛋白质含量和蛋白质产量较翻耕分别提高11.5%、13.5%、7.4%和21.3%,旋耕覆盖较旋耕也分别提高23.0%、39.5%、12.8%和38.5%。在试验进行7年后的小麦成熟期,翻耕覆盖0~200 cm土层硝态氮残留量较翻耕降低31.3%,旋耕覆盖较旋耕也降低51.4%。因此,秸秆覆盖不仅可提高旱地麦豆轮作下小麦产量、蛋白质含量和氮素吸收效率,还能降低土壤硝态氮的残留量,是兼顾旱地小麦高产优质和环境友好生产的有效途径,尤其以旋耕覆盖效果突出。     

不同施肥模式对玉米各器官碳氮累积和分配的影响

以长期定位试验为依托,选取:1)不施肥(CK);2)农民习惯施肥(FP);3)推荐施肥(OP);4)有机肥氮替代100%化肥氮(OM);5)有机肥氮替代50%化肥氮(MF)5个处理,研究不同施肥模式对玉米植株及各器官碳氮含量、碳氮分配比例及C/N的影响,为西南紫色土地区合理施肥、作物增产提供科学依据。结果表明,与FP处理相比,MF处理显著增加了玉米植株生物量,达26.2%。相比OM和OP处理,MF处理显著增加玉米苞叶和根茬中碳浓度,分别增加5.4、4.2 g·kg^-1和7.4、21.3 g·kg^-1,同时增加玉米苞叶、根茬、穗轴和籽粒中的碳储量,玉米茎秆和籽粒中的氮储量也有增加。此外,相比FP处理,MF处理能显著增加玉米整株的碳储量和氮储量,达29.1%和16.9%。等氮水平下,MF、OP处理均能增加玉米苞叶和籽粒中碳同化物的分配比例,MF处理玉米籽粒中氮素的分配比例较OP和OM处理分别增加1.7%和3.6%,同时MF处理能使玉米维持较高的C/N。综上,有机肥氮替代50%化肥氮能增加玉米植株的生物量,同时提高玉米对氮素的吸收和碳素的累积,增加玉米籽粒中碳同化物和氮素的分配比例,同时,有机肥氮替代50%化肥氮能使玉米植株维持较高的C/N,有利于产量的形成,该施肥方式不仅能够促进氮素的高效利用,减少化肥的投入,还能够减少化肥损失,降低氮素损失引发的环境风险。     

水氮供应对地下滴灌紫花苜蓿生长特征及草地小气候的影响

为探讨不同水氮处理条件下紫花苜蓿生长状况与草地小气候特征的关系,以2年生紫花苜蓿“巨能7号”为研究对象,采用田间试验和室内分析相结合的方法,研究了宁夏引黄灌区地下滴灌条件下不同滴灌量和施氮量处理下紫花苜蓿生长特征和草地小气候的变化。结果表明:1)滴灌量和施氮量对紫花苜蓿的株高、叶面积和鲜草产量都有显著的影响,表现为紫花苜蓿的株高、叶面积和鲜草产量均随滴灌量和施氮量的增加而增加,当施氮量增加到一定值时,继续增施氮肥,其鲜草产量增产效果在不同滴灌量处理下表现出不同的趋势。2)与不施氮处理相比,增施氮肥降低了紫花苜蓿株间空气温度、浅层土层温度和株间光照强度,而增加了群体内部空气相对湿度。3)不同滴灌量对紫花苜蓿的生长微环境的调节作用不同,随着滴灌量的增加,紫花苜蓿群体相对湿度逐渐提高,而紫花苜蓿株间气温和浅层土层温度降温效应越明显。4)紫花苜蓿生育期间株高与叶面积、草产量和群体内部相对湿度呈极显著正相关(P<0.01),与群体内光照强度、株间气温、浅层土壤温度呈极显著负相关(P<0.01)。合理减少滴灌量和施氮量不仅能维持紫花苜蓿良好的生长特征,而且能提高鲜草产量和改善草地生态环境条件。本研究旨在为紫花苜蓿群体微环境生态因子的改善及高产优质栽培措施提供科学依据。     

砷胁迫对黑麦草根系形态及养分吸收的影响

黑麦草对重金属具有较强的耐性和富集能力,是一种良好的植物修复材料。为探究砷(As)胁迫下黑麦草的根系形态以及根系养分吸收特征,采用盆栽试验研究了100mg·kg~(-1) As胁迫下,多年生黑麦草(Lolium perenne)和一年生黑麦草(L.multiflorum)的根系形态和营养元素吸收情况,并分别对As吸收与根系形态和养分吸收做相关性分析。结果表明,多年生黑麦草总根长和总根表面积受抑制程度更加明显,分别降低47.6%和46.8%;多年生黑麦草根系As吸收能力是一年生黑麦草的1.2倍。As胁迫促进两种黑麦草根系对N、P、K、Mn元素的吸收,二者相比,多年生黑麦草根系吸收N、P、K三种大量元素受影响更大,而一年生黑麦草根系吸收微量元素Mn受影响更大。总体上看,多年生黑麦草的根系形态和养分吸收能力对As胁迫更加敏感。     

放牧对武功山草甸土壤微生物生物量及酶活性的影响

以武功山山地草甸为研究对象,通过分析不同放牧强度对土壤微生物生物量碳氮以及酶活性的影响,旨在为退化草甸修复提供理论依据。结果表明:1)不同土壤微生物生物量碳氮含量表现为0-20cm土层20-40cm土层,除20-40cm土层轻牧和中牧的土壤微生物生物量氮无显著差异外(P0.05),随放牧强度增加,土壤微生物生物量碳氮含量均显著降低(P0.05);2)可溶性碳氮含量在0-20和20-40cm土层间无显著差异(P0.05),均表现为在0-20cm土层轻牧显著大于中牧和重牧(P0.05);3)碱解氮和易氧化碳含量表现为在不同土层,轻牧和中牧含量均显著高于重牧(P0.05);4)土壤β-葡萄糖甘酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖甘酶和脲酶活性表现为在不同土层下,轻度和中牧均显著高于重牧(P0.05);5)相关性分析表明,不同放牧强度土壤β-葡萄糖甘酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖甘酶和脲酶活性与微生物生物量碳氮均呈显著性正相关(P0.05)或极显著正相关(P0.01)。     

假臭草幼苗生长对水氮耦合效应的响应

为揭示入侵植物假臭草(Praxelis clematidea)幼苗生长对不同水、氮养分耦合模式的响应机制,探讨其与入侵性的关系,以假臭草为供试材料,设计3个供水量水平、4个供氮量水平共12个处理,比较假臭草的形态、生物量分配和叶绿素含量等生长指标对不同水氮耦合效应的可塑性反应。结果显示,假臭草幼苗生长受水氮耦合影响显著(P0.05),在适宜水分和养分条件,如中水中氮处理(沙土饱和含水量60%~70%,供水量60 mL·kg~(-1),供氮量0.30g·kg~(-1))处理下,假臭草幼苗株高、茎粗、叶面积、总根长度和根表面积等根、茎、叶形态指标表现较好,生物量积累较多,植株生长较好。低水处理(沙土饱和含水量30%~40%,供水量30 mL·kg~(-1))和高水处理(沙土饱和含水量90%~100%,供水量90mL·kg~(-1))的各个氮含量处理的假臭草植株的各项根、茎、叶形态及生物量指标均差于中水处理。假臭草叶绿素对氮素较为敏感,随着氮素增加其积累量也相应增多。研究结果表明,假臭草入侵植物喜好一定的水、氮环境,过多或不足的水分或养分则不利于假臭草的生长发育,但仍有一定的分布,这与其入侵性密切相关。