麦类作物粮饲兼用研究进展

粮饲兼用是指将营养期作物用于青绿饲草生产(放牧或刈割),待作物再生形成籽粒后收获籽粒的一种生产措施。这一措施已在全球10多个国家和地区广泛应用,以麦类作物的粮饲兼用最为普遍,一定程度上缓解了全球普遍存在的饲草供应季节性不均衡与家畜需求相对稳定的矛盾,促进了畜牧业的持续稳定发展。粮饲兼用的效益优势在于可确保作物籽粒生产的稳定,同时获取额外家畜生产收益。然而,不合理的粮饲兼用会导致饲草及籽粒的产量及品质均会受到影响,有必要开展相关研究以规范化粮饲兼用的应用模式。本文分析了麦类作物粮饲兼用的分布及其效益优势,深入分析了作物类型、播种时间及密度、水热条件等对粮饲兼用生产的影响,归纳得到如下4条技术要点。1)麦类作物可在分蘖期用于适度的利用,保留原有茎尖分生组织可维持籽粒生产的相对稳定。2)应优先选育冬性较强,早期生长缓慢,粮饲兼用不易破坏其茎尖分生组织且花期较晚的高秆品种用于粮饲兼用。3)粮饲兼用作物时,播种时间应提前2~4周,且需适当增加播种密度及提高底肥水平以增加饲草生产;为补偿饲草转移造成的氮亏缺,需在利用后适当添加氮肥以维持其籽粒生产。4)为保证粮饲兼用的效益优势,麦类作物粮饲兼用更适宜于在较湿润的地区(年降水量350~500 mm)开展。本文可为我国深入开展麦类作物粮饲兼用研究提供理论基础,并将进一步指导粮饲兼用措施的应用及推广。     

刈割高度对粮饲兼用小麦抗逆性及保护性酶活性的影响

为探索刈割对冬小麦抗逆生理特性的影响,在温室控制条件下,设置不同刈割留茬高度(6cm(RE-6)、3cm(RE-3),不刈割(CK)),以‘陇育4号’冬小麦(Triticum aestivum)为材料,分析植株干物质(DM)积累,可溶性糖(WSS)、可溶性蛋白含量(WP),过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)等抗逆指标活性。结果表明:刈割后20d内冬小麦干物质和可溶性糖含量随着刈割留茬高度增加而减少(P0.05),RE-3处理下叶可溶性蛋白与地上部SOD活性分别较对照显著增加18%~25%和10%~30%(P0.05),RE-6处理茎POD活性较对照显著增加30%(P0.05)。刈割降低植株地下部POD活性,但对地下部SOD活性无显著影响。刈割留茬3cm下‘陇育4号’通过增加地上部可溶性蛋白及地上部抗氧化酶活性,为其安全越冬及早春的恢复生长提供生理基础。     

TOPSIS法评价南方大豆品种在黄土高原地区的饲用潜力

为了探究大豆（Glycine max（L.）Merrill）南种北引的饲用潜力,丰富黄土高原地区一年生豆科饲草资源,本研究将33个原产于我国东南、华南和西南地区的籽粒型晚熟大豆品种引种到陇东旱塬,测定其初花期干物质产量、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗脂肪和粗灰分含量,进一步用基于主成分和熵权法的综合多指标决策分析方法（technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS）对饲用品质进行综合评价。结果表明,33个品种中具有干物质产量优势的有桂夏1号、桂夏5号、华夏3号、桂夏7号和桂夏4号。饲用品质较好的有南黑豆20、兰溪大黄豆、桂夏6号、桂夏7号和华夏3号。来自华南地区的华夏3号和桂夏7号是所有供试材料中产量和品质综合表现兼优的2个品种,可作为培育优质饲草大豆专用品种的候选材料。     

保护性耕作对黄土高原小麦田土壤微生物量碳的影响

用氯仿熏蒸提取法测定了不同耕作处理(传统耕作、传统耕作+秸秆覆盖、免耕、免耕+秸秆覆盖)下小麦田的土壤微生物量碳,并探讨了其与土壤有机碳、全氮、小麦产量之间的关系,结果表明,水土保持耕作第三年较传统耕作可以有效地增加小麦田土壤微生物量碳。较之土壤有机碳、全氮、小麦产量,土壤微生物量碳对土壤肥力变化反应迅速。     

多年生牧草种植对苹果园土壤真菌群落特征的影响

以陇东黄土高原区13龄苹果园为研究对象,采用高通量测序法分析鸭茅、白三叶和紫花苜蓿3种生草模式下0~10 cm土层真菌群落结构多样性,同时结合OTUs数探讨不同生草模式下的特异菌属。结果表明,与对照(清耕)相比,鸭茅、白三叶和紫花苜蓿生草模式下土壤真菌Alpha多样性分别增加17.4%、18.6%和27.0%。土壤真菌群落在门水平上主要隶属于子囊菌门、接合菌门、担子菌门和球囊菌门,鸭茅、白三叶和紫花苜蓿处理下接合菌门相对丰度较对照分别增加196.2%、169.8%和126.9%;在属水平下,3种生草模式下镰孢霉属相对丰度均高于对照,茎点霉属在白三叶和紫花苜蓿处理中相对丰度较高。嗜热真菌属出现在鸭茅处理中,该菌属与蛋白质和糖类降解有关。葡萄穗霉属和放射毛霉属出现在种植白三叶的土壤中,其分泌的分解酶类与植物纤维和半纤维的分解有密切关系;枝孢属和葡萄座腔菌属存在于紫花苜蓿处理中。     

苜蓿根部入侵真菌研究进展

随着苜蓿种植面积的逐渐扩大和集约化程度的逐步提高,苜蓿病害的发生越来越严重,其中苜蓿根部病害是制约其生产的主要因素之一。本研究从引起苜蓿根部病害的真菌种类、真菌的致病性、测定方法以及影响苜蓿根部入侵真菌的因素,综述了25年来国内外苜蓿根部病害的研究现状,提出了未来苜蓿根部入侵真菌研究的主要方向,有针对性地加强病害防治工作,以期为开展苜蓿病害研究和指导其防治提供科学依据。     

临泽盐渍化草地景观空间格局的初步分析

采用景观多样性指数、优势度指数、分维数和修改分维数等指标,分析和比较临泽盐渍化草地轻盐区和高盐区的景观空间格局。区域景观空间格局分析结果表明,随着土壤全盐含量的增加,多样性指数随之增加,而优势度指数、分维数和修改分维则降低。说明在土壤盐渍化过程中,缩小了不同斑块间面积的差异,导致斑块形状和空间关系趋于简单。在描述临泽盐渍化草地的景观空间格局方面,修改分维数与景观多样性指数、优势度指数和分线数相比,是一个较为准确和全面的综合指标。对斑块的景观空间格局分析结果表明,同一斑块类型在高盐区的分维数普遍低于轻盐区,说明土壤全盐含量升高使斑块形状的复杂性降低。从轻盐区到高盐区,优势种的耐盐性相对较弱的群落面积减少,并且与周围斑块之间的空间关系趋于简单。与此相反,以相对耐盐植物为优势种的群落面积增加,与其它斑块之间的空间关系复杂化。随着土壤全盐含量的升高,与放牧关系密切的群落面积减少、空间格局多样性程度降低,而与放牧关系疏远的植物群落,其变化趋势恰恰相反。上述研究结果表明,盐渍化草地空间格局的变化既有土壤盐渍化的作用,又有人类活动的影响。     

10 a保护性耕作下轮作系统土壤碳氮磷生态化学计量特征

[目的]研究长期免耕和秸秆覆盖对轮作系统土壤质量的影响规律和机制。[方法]比较分析了10a传统耕作、免耕、传统耕作+秸秆覆盖和免耕+秸秆覆盖的玉米—冬小麦—大豆轮作系统0—200cm内土壤有机碳、全氮、全磷含量及其生态化学计量比变化。[结果]长期免耕提高土壤表层C和N的含量,仅秸秆覆盖对C和N含量的影响不大;长期保护性耕作对土壤P含量没有显著影响;保护性耕作使N和P最低含量均出现在20—30cm,而传统耕作则在30—60cm土层最低;土壤C/N,C/P和N/P均普遍低于10a前,C/P和N/P的变化量随土层深度增加均呈现出先降低后增高的趋势。[结论]10a保护性耕作对C,N,P的影响均不明显,但4种耕作模式下,土壤C/N,C/P和N/P均普遍低于10a前。     

NaCl胁迫下5种牧草种子萌发的比较研究

对碱茅、黑麦草、野大麦、盐爪爪、碱蓬等５种耐盐及盐生牧草种子在浓度为０、２１、６６、１１０、１５５、２００、２６７、３３４和４４５ｍｍｏｌ／ＬＮａＣｌ溶液中的萌发进行了研究，分别观测盐溶液对发芽率、发芽指数、相对子叶长和胚根长等萌发指标扔影响。结果表明：盐胁迫下，５个种的发芽率均随盐分浓度的增加而显著下降（Ｐ〈０．０１），５个咱在ＮａＣｌ溶液中萌发的临界浓度分别为２６７、２２０、８０、２６７和１６     

基于APSIM模型的黄土旱塬区苜蓿——小麦轮作系统深层土壤水分及水分利用效率研究

黄土高原地区降水较少且季节性分配不均,苜蓿连续种植所导致的深层土壤干燥化问题已经引起普遍关注,苜蓿与粮食作物轮作是恢复苜蓿草地土壤水分、提高粮草种植系统可持续性的有效方式。但是长期轮作对土壤水分环境和水分利用效率的影响仍然缺乏研究,农业生产系统模拟模型（APSIM）具有广泛的适应性,可准确模拟耕作管理对作物系统资源利用的影响。首先根据黄土旱塬区庆阳、长武、镇原3个试验区试验数据验证APSIM模型模拟苜蓿长期连作和苜蓿-小麦轮作系统深层土壤水分和苜蓿产量的可行性,然后设置历时38年的81组轮作情景,评估不同轮作模式对农田深层土壤水分、系统干物质产量、氮素吸收和水分利用效率的影响。结果表明：APSIM模型模拟苜蓿产量的精度较高,模拟结果的决定系数（R²）为0.65,均方误差（RMSE）和平均绝对误差（MAE）分别为0.23 t·hm^-2和0.17 t·hm^-2,归一化均方误差（NRMSE）为29.2%;模型能够精确模拟长期苜蓿连作和苜蓿轮作小麦农田0~1000 cm的土壤含水量,长期连作模拟结果的R²为0.73,RMSE、MAE及NRMSE分别为0.021 t·hm^-2、0.017 t·hm^-2和11.7%,轮作系统模拟结果的决定系数为0.83,RMSE、MAE及NRMSE分别为0.024 t·hm^-2、0.018 t·hm^-2和11.8%。情景模拟结果表明,随着苜蓿在系统中轮作年限的增加,0~1000 cm土壤剖面水分极度缺乏（含水量在0.10~0.15）的区域以400~600 cm土层为起点不断扩大,当苜蓿轮作年限大于12年时,所有轮作周期的处理土壤都出现了大范围水分缺乏。81个情景中12年苜蓿轮作14年小麦（L12W14）、L12W16和L8W16这3个处理的总产量最大;系统吸氮量随着苜蓿加入年限的增加而增加,小麦轮作年限大于10年以后系统吸氮量急剧下降;苜蓿轮作大于8年以后系统水分利用效率随着苜蓿年限的增加而降低。综合考虑土壤水分环境和水分利用效率,建议研究区苜蓿-小麦轮作系统中苜蓿轮作年限为4~6年,小麦轮作年限大于4年。研究结果可为黄土旱塬区苜蓿草地管理及草田轮作实践提供一定的参考。