混合盐碱对紫花苜蓿苗期根系特征的影响

为研究紫花苜蓿根系对混合盐碱胁迫的响应,探索紫花苜蓿对混合盐碱的适应特点,为紫花苜蓿在盐碱地的栽培实践提供理论依据。本试验以"甘农三号"紫花苜蓿为试验材料,采用两种中性盐NaCl和Na2SO4及两种碱性盐NaHCO3和Na2CO3,按不同比例混合成为A(NaCl∶Na2SO4=1∶1)、B(NaCl∶NaHCO3=1∶1)、C(NaCl∶Na2SO4∶NaHCO3∶Na2CO3=1∶1∶1∶1)、D(Na2SO4∶Na2CO3=1∶1)、E(NaHCO3∶Na2CO3=1∶1)5种混合盐,分别以25 mmol.L 1、50 mmol.L 1、100 mmol.L 1、150 mmol.L 14种盐浓度,模拟出20种盐度和碱度各不相同的混合盐碱条件对紫花苜蓿幼苗进行处理,测定了根系总长度、根系平均直径、根表面积、根尖数等指标,以了解紫花苜蓿根系在混合盐碱胁迫下的生长特性。结果表明,盐浓度为影响紫花苜蓿根系生长的主要因素。混合盐碱对根尖数的影响表现出明显的负效应,对根系平均直径的影响并不明显。随着混合盐浓度的升高,根系总长度、根表面积呈现先增大后减小的趋势。A、B处理的根长分别在盐浓度为25 mmol.L 1和50 mmol.L 1时达到最大值,分别比对照(0 mmol.L 1)增加50.7%和37.9%,而且差异均达到显著水平(P<0.05);在盐浓度达到150 mmol.L 1时,A、B、C、D、E的根系总长度分别比对照减少26.6%、37.7%、51.6%、37.0%和55.7%,差异显著。A、C、D组处理下仅在25 mmol.L 1时,根表面积显著增加,分别比对照增加21.1%、43.4%和12.7%;在浓度为150 mmol.L 1时,E处理下根表面积显著减小,比对照减少49.6%。表明低浓度混合盐碱对紫花苜蓿根系的生长影响不显著或具有一定的促进作用,高浓度胁迫下抑制根系的生长;在高盐浓度下随着碱性盐比例的增加,对紫花苜蓿根系生长的抑制作用越明显。     

混合盐碱对紫花苜蓿种子萌发及幼苗期叶绿素荧光特性的影响

采用2种中性盐NaC1和Na2 SO4及2种碱性盐NaHCO3和Na2 CO3按不同比例混合成A,B,C,D,E共5个组合,设25,50,100,150 mmol·L-1共4个浓度梯度,模拟出20种不同盐度和碱度的混合盐碱条件处理紫花苜蓿(Medicago sativa)种子,测定其发芽率、发芽势和发芽进程,及沙培条件下混合盐碱胁迫对其幼苗叶绿素含量和叶绿素荧光特性的影响,旨在探讨混合盐碱胁迫对紫花苜蓿种子萌发和幼苗光合特性的影响.结果表明:除A组外,其他各组的发芽率、发芽势均随着盐浓度的升高而降低;同一浓度下随着碱性盐比例的增加种子萌发进程延缓越明显;随着盐浓度的升高,叶绿素含量呈先增加后减少的趋势,荧光参数PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)均呈显著降低趋势(P＜0.05),不同组合之间表现略有差异.     

供氮水平对不同紫花苜蓿产量及品质的影响

在甘肃兰州秦王川地区以甘农3号(Medicago sativa‘Gannong No.3’)和陇东苜蓿(M.sativa‘Longdong’)为材料,设置3个供氮水平处理N0(0),N1(51.75kg.hm-2)和N2(103.50kg.hm-2),对其产量、株高及营养品质进行测定,以探讨供氮对紫花苜蓿的综合影响。结果表明:供氮对紫花苜蓿综合影响明显,供氮能显著提高其产量,且产量随供氮水平的增加而增加,在N2水平下紫花苜蓿总产量最高,甘农3号的最高鲜草产量为51005kg.hm-2、干草产量为14856kg.hm-2,陇东苜蓿鲜草产量为35486kg.hm-2,干草产量为11217kg.hm-2,甘农3号明显优于陇东苜蓿;供氮还显著提高2个品种的株高,株高与产量变化趋势一致,甘农3号表现更佳;供氮也改善了紫花苜蓿营养品质,显著降低2个品种酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维和粗灰分的含量,提高其粗蛋白和粗脂肪的含量。因此,从产量和营养品质综合考虑,该地区最佳施氮量为103.50kg·hm-2。     

磷水平和接根瘤菌对紫花苜蓿根系形态特征和根瘤固氮特性的影响

以‘甘农3号’紫花苜蓿(Medicago sativa ‘Gannong No.3’)为材料,采用营养液沙培法,研究了磷及根瘤菌对紫花苜蓿根系形态和根瘤固氮酶活性的影响,结果表明:接种根瘤菌或在一定范围内(0~2000 μmol·L^-1)提高磷水平,均可显著增加紫花苜蓿的根长、根表面积、根平均直径、根体积和根系活力,并使其根瘤数增多,根瘤重增大,固氮酶活性显著增强,植株全氮含量增加;与不接菌相比,接菌提高了紫花苜蓿对磷的需求;本试验条件下紫花苜蓿所需磷素最佳范围为1000~1500 μmol·L^-1。     

pH和氮素形态对紫花苜蓿根瘤特性的影响

采用砂培方法,在营养液条件下研究了pH和不同氮素形态对接种中华根瘤菌的甘农3号紫花苜蓿根瘤特性的影响。结果表明,苜蓿对碱性条件的耐受性强于酸性条件。过低或过高的pH对苜蓿与根瘤菌的共生固氮效果具有抑制作用;同时,铵态氮下培养的紫花苜蓿根瘤数、根瘤重、固氮酶活性、根系全氮含量和生物量均高于硝态氮下培养。表明pH接近于中性和铵态氮条件更有利于紫花苜蓿的结瘤固氮和植株的正常生长。     

混合盐碱胁迫对紫花苜蓿苗期生长特性的影响

以甘农三号紫花苜蓿为试验材料,NaCl和NaHCO3按摩尔比1∶1混合模拟典型混合盐碱胁迫,研究不同盐浓度对苜蓿苗期生长特性的影响。结果表明,随着盐浓度的升高及胁迫时间的延长,生长速度受到明显的抑制,根、茎、叶鲜重均低于对照,差异均达到显著水平(P<0.05);短期低浓度胁迫促使叶面积增大,但差异不显著;随着盐碱浓度的增加,苜蓿地上部干重都呈现逐渐降低的趋势,且在浓度达到150mmol/L时差异达到显著水平;根冠比呈现先增大后减小的趋势,表明盐碱胁迫促使紫花苜蓿光合产物向根系分配,以增加根系对无机养分的吸收,用以维持细胞内渗透压及光合同化作用的需要。     

施肥与刈割对不同紫花苜蓿品种生产性能的影响

在甘肃省兰州市秦王川地区研究了4个施肥处理(ck、N0P、N1P、N2P)和2个刈割次数处理(3次、4次)对甘农3号和陇东苜蓿株高和产量的影响。结果表明:苜蓿各茬株高和产量随施肥量的增加而增加;同一施肥水平下,甘农3号刈割4次年鲜、干草产量均比刈割3次的高,陇东苜蓿刈割4次年鲜草产量比刈割3次高,但刈割3次年干草产量比刈割4次的高。甘农3号在N2P和刈割4次处理下鲜草和干草产量均达到最高,分别为61 611kg/hm2和15 117kg/hm2;陇东苜蓿在N2P和刈割4次处理下鲜草产量达到最高,为39 178kg/hm2,在N2P和3次刈割处理下干草产量达到最高,为11 217kg/hm2。在试验地区甘农3号和陇东苜蓿均以N2P处理的株高和干草产量达最高。     

不同磷水平对紫花苜蓿光合作用和根瘤固氮特性的影响

采用砂培方法,在营养液条件下研究不同磷水平对甘农3号紫花苜蓿(Medicago sativa‘Gannong No.3 ')光合作用和根瘤固氮特性的影响.结果表明:在其他营养充分供应的基础上,适当提高磷水平可以显著增大甘农3号紫花苜蓿叶片的气孔导度和光合速率,减小蒸腾速率,并提高叶片中叶绿素含量,增大叶面积,增加叶片数,同时使根瘤数目增多,根瘤重增加,固氮酶活性显著增强.光合作用在磷水平为1500 μmol·L-1时最强,此时叶片蒸腾速率为4.27mmol·m-2·s-1,气孔导度为347.54 mmol.m-2·s-1,光合速率为10.37 μmol·mol-1,胞间CO2浓度为307.28μmo1·mol-1;叶绿素含量、叶面积和叶片数都随着磷水平的增大而呈现出先增大后减小的趋势,叶面积在磷水平为1500 μmol·L-1时达到最大值1.21 cm2;叶片数在磷水平为250 μmol·L-1时达到最大值26.50个,继续增大磷浓度至1500 μmol·L 1时叶片数仍显著高于对照;根瘤数和根瘤重随磷水平的增大持续增大;固氮酶活性在磷水平为1500 μmol·L-1时最强达57.1 μg·g-1·h-1.综合考虑,磷水平在1500 μmol·L-1时为最佳值,过高或过低的磷水平都不利于甘农3号紫花苜蓿的正常生长发育.     

不同磷水平对接种根瘤菌紫花苜蓿生长特性的影响

采用砂培方法,以NaH2PO4为磷源,设8个磷水平处理,研究了不同磷水平对接菌"甘农3号"紫花苜蓿生长特性的影响。结果表明,在接种根瘤菌并且在营养供应充分的条件下,紫花苜蓿的株高、叶片数、叶面积、叶绿素含量、地上生物量和地下生物量都随着营养液中磷水平的增大而呈现出先增大后减小的趋势,但各指标出现最大值时的磷水平并不相同。株高和叶片数在磷水平为500μmol/L时最大(P<0.05);地上和地下生物量在磷水平为1 000μmol/L时最大(P<0.05);叶面积和叶绿素含量在磷水平为1 500μmol/L时最大(P<0.05)。而根瘤数和根瘤重则随磷水平的增大而一直增大,并在磷水平为2 000μmol/L时出现最大值(P<0.05)。表明紫花苜蓿各器官对磷素的需求量并不相同,并且磷素并非越多越好,过多的磷反而不利于紫花苜蓿的正常生长。