不同氮效率型苜蓿氮素吸收差异与根系形态的关系及其对氮的响应

以高效型苜蓿（‘龙牧806’‘肇东苜蓿’）和低效型苜蓿（‘公农1号’‘陇东苜蓿’）为试验材料，采用营养液砂培法，在4个供氮量下（2.1，21，210和420 mg·L^-1），研究紫花苜蓿苗期氮素吸收、分配的氮效率型差异及其与根系形态之间的关系。结果表明高效型苜蓿品种的株高、地上生物量、根重、总根长和根体积均显著高于低效型品种（P<0.05）；供氮量较低时（2.1和21 mg·L^-1），高效型向根系分配了较大比例的氮素，而低效型则向地上部分配了较大比例的氮素，根系形态参数与总氮量呈显著正相关（P<0.05），且根重对氮素吸收的直接作用较大，直接通径系数是1.230和1.102。因此，在氮胁迫下，根系形态对氮吸收效率起重要作用，尤其是根系形态中的根重对其影响较大。     

不同乳酸菌组合对苜蓿青贮细菌群落结构的影响

为探讨不同乳酸菌互作对苜蓿（Medicago sativa）青贮细菌群落结构的影响，以2种植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌及凝结芽孢杆菌形成的6种乳酸菌组合按1.5 mL·kg^-1的添加量制作苜蓿青贮，以等量蒸馏水替代添加剂作为对照，45 d后运用高通量测序分析细菌群落结构。结果表明，各苜蓿青贮的优势乳酸菌群均为厚壁菌门（Firmicates）的乳杆菌属（Lactobacillus）和片球菌属（Pediococcus），二者相对丰度之和为65.4%~79.0%，其中含植物乳杆菌处理高于对照和含凝结芽孢杆菌处理；与对照相比，乳酸菌组合处理提高了菌群Chao1和ACE指数但降低了Simpson和Shannon指数；6个乳酸菌组合处理中，含凝结芽孢杆菌处理组与对照相似性较高，对苜蓿青贮细菌群落影响较小；相关分析表明，苜蓿青贮菌群结构和多样性可较好地解释其营养品质的变化。综上，乳酸菌组合在一定程度上改善了苜蓿青贮的细菌群落结构，其中含植物乳杆菌的组合效果较好。     

刈割次数对苜蓿相关表型性状与饲草产量的影响

试验选取4份苜蓿材料,设4次刈割处理,观察测试表型性状及干物质的变化动态,并用DPS7.05数据处理系统对各性状指标与饲草产量的关系进行计算分析,以探讨刈割次数对苜蓿表型性状及饲草产量的影响,为高效优质生产提供依据。结果表明,刈割频度显著影响苜蓿越冬率(P<0.05),苜蓿株高、茎粗、茎叶比、分枝数等指标均随刈割次数增加呈明显降低趋势,其中WL525苜蓿首次刈割与其他3次刈割时的株高、茎粗均呈现显著性差异(P<0.05),茎叶比差异性不显著(P>0.05);而苜蓿饲草产量则随刈割次数增多而增加,与刈割1次的情况相比,WL525苜蓿刈割4次后产量增量最多,达1885kg/hm₂;4次刈割后试验材料饲草总产量从高到底的次序依次为WL525>WL903>赛迪>惊喜。全部材料中与饲草产量关联度最大的指标为株高和茎粗,其中株高与惊喜苜蓿饲草产量的关联系数最大,达0.3751;茎粗与WL525苜蓿、WL903苜蓿饲草产量的关联系数最大,分别为0.2854、0.1944。     

水钾耦合对苜蓿根颈抗氧化特性及越冬率的影响

为探究不同水钾耦合处理对科尔沁沙地生境下种植苜蓿（Medicago sativa）抗寒生理特性的影响，以‘骑士T’和‘公农1号’苜蓿品种为试验材料，采用两因素裂区随机区组设计，水分处理为主区：灌水时间间隔分别为4 d，8 d和12 d（用W₁，W₂，W₃表示）；钾肥施用量水平为副区，具体施用量分别为50 kg·hm^-2 K₂O，100 kg·hm^-2 K₂O和150 kg·hm^-2K₂O（用K₁，K₂，K₃表示），并设置不施钾肥为对照（CK），于越冬前期挖取苜蓿根颈材料测定丙二醛（Malondialdehyde，MDA）、可溶性蛋白含量和抗氧化酶活性，翌年测定越冬率。结果表明：在W₃灌水时间间隔处理下，‘骑士T’和‘公农1号’品种苜蓿根颈的过氧化氢酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性、越冬率以及可溶性蛋白含量均明显高于W₁和W₂处理，其中以K₂施用量处理下的数值与CK差异最显著（P<0.05），且此施肥量下的MDA含量也显著低于CK（P<0.05）。因此在科尔沁沙地生境下生产苜蓿，灌水时间间隔为12 d、钾肥施用量在100 kg·hm^-2K₂O有利于提高苜蓿抗寒性。     

施氮及添加硝化抑制剂对苜蓿草地N2O排放的影响

为探究旱作紫花苜蓿(MedicagosativaL.)栽培草地氧化亚氮(N_2O)排放对施氮水平及添加硝化抑制剂的响应特征,采用传统静态箱法研究了不同施氮水平[0kg(N)·hm~(-2)(N0)、 50kg(N)·hm~(-2)(N50)、 100kg(N)·hm~(-2)(N100)和150kg(N)·hm~(-2)(N150)]以及添加硝化抑制剂双氰胺(DCD)150kg(N)·hm~(-2)(N150+DCD)对陇东苜蓿草地N_2O排放特征的影响。结果显示,监测期内N0、N50、N100和N150处理N_2O平均排放速率分别为3.5μg·m~(-2)·h~(-1)、4.1μg·m~(-2)·h~(-1)、5.0μg·m~(-2)·h~(-1)和6.1μg·m~(-2)·h~(-1),随着施氮梯度的增加, N_2O排放速率呈增加趋势。添加硝化抑制剂DCD对N_2O排放产生明显的抑制作用。与N150处理相比, N150+DCD处理下苜蓿草地N_2O平均排放速率下降50.7%, N_2O累计排放量显著降低61.6%(P0.05)。施氮对苜蓿产量没有显著影响,而N0、N50、N100和N150处理下单位苜蓿产量N_2O排放量随氮肥梯度的增加而增加,各处理分别为6.5 mg·kg~(-1)、7.8 mg·kg~(-1)、11.3 mg·kg~(-1)和12.5 mg·kg~(-1)。N_2O排放受土壤含水量影响深刻,生长季N_2O排放通量与土壤水分呈显著正相关关系(P0.05),而与土壤温度无显著相关性(P0.05)。综上,旱作紫花苜蓿栽培草地N_2O排放通量随施氮水平的增加明显增加,在相同施氮水平下添加硝化抑制剂DCD能显著抑制N_2O排放。相关研究结果对于该区域苜蓿草地合理施肥以及N_2O减排具有一定的实践指导意义。     

施磷对苜蓿光合产物在根茎叶的分配及抗蓟马的影响

为了明确施磷后紫花苜蓿根、茎、叶中光合产物分配与苜蓿抗蓟马能力的关系,本试验以紫花苜感虫品种‘甘农3号’和抗虫品种‘甘农9号’为材料,以北方苜蓿蓟马类优势害虫牛角花齿蓟马(Odontothripsloti)为研究对象,设0mg(P_2O_5)·kg~(-1)(土)、27mg(P_2O_5)·kg~(-1)(土)、54mg(P_2O_5)·kg~(-1)(土)、81mg(P_2O_5)·kg~(-1)(土)和108mg(P_2O_5)·kg~(-1)(土)5个磷水平,分别记为P0、P1、P2、P3和P4,在苜蓿6叶期,按3头·株~(-1)接入牛角花齿蓟马,分别于苜蓿持续受害7 d、14 d和21 d时,评价苜蓿的受害指数,测量单株叶、茎、根生物量和根、茎、叶中的可溶性糖和淀粉含量。结果表明:随着施磷水平的升高,‘甘农3号’和‘甘农9号’苜蓿的受害指数降低,总体以P3水平下最低;受害7 d时,两个苜蓿品种受害指数均下降但不显著;受害14 d和21 d时受害指数下降显著(P0.05)。施磷后苜蓿根、茎和叶生物量均显著增加,在蓟马为害前期(7d)和中期(14d)苜蓿受害较轻时,生物量向叶中分配较多;在受到持续较重的为害后(21d),苜蓿的生物量更多向根系分配,相应分配到叶部的生物量有所下降,茎秆中的生物量分配比例变化不显著。相对于‘甘农3号’,各施磷水平下‘甘农9号’分配到叶中的生物量更多。施磷后苜蓿根、茎和叶中可溶性糖和淀粉含量显著增加,随着受害时间的持续,苜蓿根、茎和叶中的淀粉含量总体下降,而可溶性糖含量持续增加;在受害14 d和21 d时,‘甘农9号’的叶和根中的可溶性糖及淀粉含量明显高于‘甘农3号’。总之,施磷可有效增强苜蓿对蓟马的耐害性,在虫害压力适中时,施磷促进了苜蓿地上部分的补偿生长,虫害压力较大时,施磷保证根系的生长以维持其生存。随着受害时间的持续,苜蓿存贮型碳水化合物淀粉的含量趋向减少,根、茎和叶中的可溶性糖含量升高,使较多的资源用于苜蓿光合器官和贮藏器官的构建。P3水平[81 mg(P_2O_5)·kg~(-1)(土)]为本试验中苜蓿最佳施磷水平。     

接种根瘤菌后3个紫花苜蓿品种耐盐性综合评价

研究苜蓿中华根瘤菌共生3个耐盐性高的紫花苜蓿品种,以选育适宜在内蒙古盐渍土地区大量种植的紫花苜蓿品种。以内蒙古地区常见的3个紫花苜蓿品种(中苜1号、金皇后、阿尔冈金)为试验材料,利用不同浓度NaCl溶液(0、50、150 mmol/L)模拟盐害环境,对3个紫花苜蓿品种接种苜蓿中华根瘤菌,测定紫花苜蓿品种的地上部分鲜质量、根鲜质量、根瘤数、有效根瘤数、丙二醛(MDA)质量摩尔浓度、可溶性糖质量分数6项指标,依据隶属函数法进行耐盐性综合评价。当盐浓度达到50 mmol/L时,3个紫花苜蓿品种中金皇后与苜蓿中华根瘤菌共生耐盐效果最好,相比于不接种地上部分鲜质量增加6.14 g,MDA质量摩尔浓度低至0.91mmol/g,可溶性糖质量分数高达21.65 mg/g,在3个紫花苜蓿品种中膜脂过氧化程度最低,渗透调节能力最强。当盐浓度达到150 mmol/L时,接种苜蓿中华根瘤菌对3个紫花苜蓿品种影响微弱。耐盐性强弱依次为金皇后(接种RM)、中苜1号(接种RM)、阿尔冈金(接种RM)、中苜1号(未接种RM)、金皇后(未接种RM)、阿尔冈金(未接种RM)。不同盐浓度(0、50、150 mmol/L)对3个紫花苜蓿品种生长均有抑制作用,且抑制效果随盐浓度升高而增强。在轻度盐害(50 mmol/L)环境下,接种苜蓿中华根瘤菌有效缓解盐对紫花苜蓿的伤害,其中金皇后耐盐性最强。当重度盐害(150 mmol/L)发生时,接种苜蓿中华根瘤菌对紫花苜蓿作用效果不明显甚至不起作用。     

钾元素对苜蓿碳水化合物的分配及抗蓟马的影响

为了探索施钾对苜蓿（Medicago sativa）叶茎根碳水化合物的分配与苜蓿抗蓟马的关系，本试验以紫花苜蓿‘甘农3号’和‘甘农9号’为材料，以牛角花齿蓟马（Odontothrips loti）为研究对象，在网室盆栽条件下，评价不同钾水平下苜蓿的受害程度，并测定了叶茎根中可溶性糖和淀粉含量。结果表明：施钾后，苜蓿的受害指数下降，各器官中的可溶性糖与淀粉含量及其根冠比均升高。随着受害时间的持续，各钾水平下苜蓿叶中可溶性糖含量在受害10 d时最高，茎中可溶性糖含量在受害15 d时最高，根中可溶性糖含量及各器官中淀粉含量均持续增加；可溶性糖的叶茎比在受害10 d时最高，淀粉的叶茎比变化不显著，可溶性糖和淀粉的根冠比均持续升高。施钾提高了苜蓿的碳水化合物含量，并调控其在苜蓿各器官中的合理分配，进而增强了苜蓿对蓟马的耐害性。‘甘农9号’抗性表现较‘甘农3号’好，本试验中最适施钾量为0.6 g·（10 kg）^-1土。     

基于紫花苜蓿混播草地的全草型肉羊放牧育肥模式案例研究

本研究旨在探讨紫花苜蓿（Medicago sativa L.）混播草地放牧利用的生产潜力和集成全草型集约化肉羊放牧育肥技术模式。2017-2018年，在位于河北省廊坊市的中国农业科学院国际农业高新技术产业园内开展了2年羔羊育肥的划区轮牧试验，研究了紫花苜蓿混播草地的地上生物量、育肥羊增重以及羊肉品质的变化规律。结果表明：混播草地地上生物量超过11.2 tDM·hm^-2，5月份紫花苜蓿混播草地的粗蛋白为20.92%，每公顷紫花苜蓿混播草地可满足51只育肥羊、放牧育肥150天，每只增重30 kg所需的干物质、代谢能和粗蛋白三个方面的全部需求。与此同时，紫花苜蓿混播草地还可以显著增加羊肉中欧米伽3型多不饱和脂肪酸的含量，n-6/n-3比例为2.72，羊肉健康品质显著提高。以紫花苜蓿混播草地为基础的全草型肉羊放牧育肥技术具有广阔的应用前景，对我国苜蓿产业以及草地畜牧业发展具有重要意义。     

沙地生境不同播期对紫花苜蓿生产性能及其越冬率的影响

为确定科尔沁沙地种植苜蓿（Medicago sativa）的适宜播期，本研究于2017年在内蒙古阿鲁科尔沁旗，选择骑士T、公农1号、擎天柱3个紫花苜蓿品种，7月1日开始播种，每5天播种1期，共10个播期，分析播期、生产性能、越冬率之间的关系。结果表明：建植当年苜蓿播种越晚干草产量越低，骑士T干草产量在7月21日播期显著降低（P<0.05），公农1号干草产量在7月16日播期显著降低（P<0.05），擎天柱干草产量在7月11日播期显著降低（P<0.05）；随播种时期的推迟，苜蓿株高、单枝条重呈降低的变化趋势，单位面积株数和枝条数呈先增加后降低的变化趋势；苜蓿越冬率从播期7月16日开始显著降低，公农1号在7月16日以前播种越冬率显著高于骑士T和擎天柱（P<0.05）；播种翌年第1茬苜蓿干草产量和株高随着播期的推迟而逐渐降低，2，3茬则无明显变化；苜蓿单位面积株数和枝条数都随播期的推迟呈降低的变化趋势，随着刈割茬次的增加，苜蓿的株数逐渐降低。因此，在科尔沁沙地种植紫花苜蓿最佳播期为7月1日—7月16日。