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。     

敖汉和维多利亚紫花苜蓿对低磷环境应激机制的比较

为了探索紫花苜蓿在低磷环境下的表现及响应机制,以期为提高苜蓿磷利用效率及磷吸收效率提供参考。试验以耐低磷较强的敖汉苜蓿和耐低磷较弱的维多利亚苜蓿为研究对象,以正常磷(500 μmol·L^-1 KH₂PO₄)处理为对照,低磷(5 μmol·L^-1 KH₂PO₄)胁迫处理10、15、20 d后,分别观测其形态特征及生理指标的变化,比较两个品种在低磷胁迫下的差异,综合分析其耐低磷机制。结果表明,低磷胁迫下,敖汉和维多利亚的株高、地上生物量及磷含量有所下降,地下生物量、根冠比、总根长、根表面积及磷利用率有所提高,二者净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著下降(P<0.05),但是敖汉的下降幅度都远小于维多利亚;二者的酸性磷酸酶活性都极显著增强(P<0.01),但敖汉的酸性磷酸酶活性极显著高于维多利亚(P<0.01)。综合表明,低磷胁迫抑制了苜蓿的地上部分生长,促进了地下部分生长,敖汉较维多利亚耐低磷主要表现在光合作用受低磷影响较小、磷酸酶活性增强幅度较大。通过两个品种在低磷胁迫下的不同表现,为紫花苜蓿的耐低磷机制研究提供一定的理论依据。     

灌溉制度对科尔沁沙地紫花苜蓿生产性能的影响

为制定适合在科尔沁沙地种植紫花苜蓿（Medicago sativa L.）的灌溉制度,本试验设2个单因素处理,分别为5个灌溉定额和4个灌溉频率处理,通过分析其产量、品质和水分利用效率等指标,以期制定最合适的灌溉制度。结果表明：不同灌溉定额对紫花苜蓿粗蛋白和酸性洗涤纤维含量的影响差异显著（P<0.05）,对产量和水分利用效率的影响差异显著（P<0.05）,当灌溉定额为546 mm时,土壤的相对含水量为39.43%,苜蓿的年产量、水分利用效率最高,为最佳灌溉定额。不同灌溉频率对产量和水分利用效率的影响差异显著（P<0.05）,2 d灌水1次土壤相对含水量维持在42.45%左右,年产量和水分利用效率最高,为最佳灌溉频率。可以通过0～20 cm土壤相对含水量来判断是否缺水,该地区土壤的最佳相对含水量应保持在40%左右。     

复合微生物肥料对羊草草原土壤理化性质及酶活性的影响

为了使微生物肥料达到更好的效果,便出现了集无机化学肥料、有机肥料以及微生物肥料综合效果的新型肥料-复合微生物肥料。本文选择腐殖酸、糖蜜发酵、海藻酸等3种复合微生物肥料,设置对照、3种复合微生物肥料单施及混合施入5种处理,分别用CK、F、T、H、A表示,研究其在改善羊草草原土壤肥力中的作用。结果显示:1)表层土壤全磷在T和A处理较CK降低显著;土壤有机质在F处理变化不显著外,在其余3种处理均较CK增加显著,且A处理较F和T处理增加显著;其余土壤理化性质在各处理均无显著变化。2)土壤酶活性却对复合微生物肥料有显著性的变化:010 cm土层中,与对照相比,过氧化氢酶活性除在F处理变化不显著外,其余处理均显著降低;磷酸酶活性除在H处理变化不显著外,其余处理均显著增加;脲酶活性在F和T处理降低显著;而蔗糖酶活性在各处理均变化不显著。1020 cm土层中,与对照相比,过氧化氢酶活性在F处理显著增加,而其他3个处理均显著降低;蔗糖酶活性除在A处理变化不明显外,其余3个处理均降低显著;脲酶活性只在F处理显著降低;磷酸酶活性在各处理均无显著性变化。3)表土层的过氧化氢酶活性与土壤pH呈显著正相关,脲酶与全氮呈显著负相关,磷酸酶与全磷呈显著负相关,下层土壤的蔗糖酶活性与有机质呈显著正相关,与土壤含水量呈显著负相关,且土壤酶活性随土壤剖面深度增加而降低。总的来看,微生物肥料在天然草地中的施用还需进行改良实验。     

敖汉和维多利亚紫花苜蓿对低磷环境应激机制的比较

为了探索紫花苜蓿在低磷环境下的表现及响应机制,以期为提高苜蓿磷利用效率及磷吸收效率提供参考。试验以耐低磷较强的敖汉苜蓿和耐低磷较弱的维多利亚苜蓿为研究对象,以正常磷(500μmol·L~(-1) KH2PO4)处理为对照,低磷(5μmol·L~(-1) KH2PO4)胁迫处理10、15、20d后,分别观测其形态特征及生理指标的变化,比较两个品种在低磷胁迫下的差异,综合分析其耐低磷机制。结果表明,低磷胁迫下,敖汉和维多利亚的株高、地上生物量及磷含量有所下降,地下生物量、根冠比、总根长、根表面积及磷利用率有所提高,二者净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著下降(P0.05),但是敖汉的下降幅度都远小于维多利亚;二者的酸性磷酸酶活性都极显著增强(P0.01),但敖汉的酸性磷酸酶活性极显著高于维多利亚(P0.01)。综合表明,低磷胁迫抑制了苜蓿的地上部分生长,促进了地下部分生长,敖汉较维多利亚耐低磷主要表现在光合作用受低磷影响较小、磷酸酶活性增强幅度较大。通过两个品种在低磷胁迫下的不同表现,为紫花苜蓿的耐低磷机制研究提供一定的理论依据。     

硅肥对紫花苜蓿越冬特性及冬灌对田间土壤温湿度、越冬率的影响

本研究初步探讨了越冬期间硅肥与紫花苜蓿（Medicago sativa L.）越冬生理指标的关系以及不同冬灌处理对紫花苜蓿的越冬率的影响,为保障苜蓿越冬提供新的思路。本试验通过对比越冬期间田间土壤温度、土壤体积含水量及植株根颈部抗寒性生理指标的差异,分析了冬灌和硅肥对紫花苜蓿抗寒性、越冬率的影响。结果表明：越冬率最高的是最大冬灌水量处理的小区,且该处理越冬期间土壤温度和土壤体积含水量均高于其他处理,春季土壤解冻后深层土壤的含水量也高于其他处理;硅肥可提高紫花苜蓿根颈部可溶性糖、游离脯氨酸含量,并降低丙二醛含量,可提高紫花苜蓿的抗寒性。本试验结果初步证明冬灌可提高苜蓿越冬率。     

有机肥对羊草草原植物群落物种多样性和生物量的影响

本研究以呼伦贝尔天然羊草草原退化打草场为研究对象,分析蚯蚓粪和菌渣有机肥对退化草地的响应机制,研究不同处理对草原植物群落特征、生物量和物种多样性的影响。试验采用单因素随机区组设计,设置对照,蚯蚓粪45 t·hm^-2,30 t·hm^-2,15 t·hm^-2,菌渣45 t·hm^-2,30 t·hm^-2,15 t·hm^-2共7个处理。结果表明：施用菌渣和蚯蚓粪45 t·hm^-2时地上生物量和群落盖度较对照显著提高（P<0.05）,草原植物群落特征和物种多样性明显增加。有机肥对天然草地的恢复有一定促进作用,对羊草草原植物群落物种多样性和地上生物量有显著影响,其中菌渣和蚯蚓粪45 t·hm^-2施肥量时改良效果较好。     

控水处理对两种温度节律下苜蓿耐寒性的影响

为研究生长阶段控水处理对苜蓿（Medicago sativa L.）耐寒性的影响,本试验设置缓慢降温和骤然降温两种温度节律,并分别对比控水（25%最大持水量,T_25%）和充分浇水（80%最大持水量,T_80%）处理间苜蓿耐寒性的差异。试验中以低温半致死温度LT₅₀作为耐寒性对比的依据。结果显示,在缓慢降温条件下,T_25%和T_80%中苜蓿LT₅₀大小随温度的降低而减小,在-2/-6℃（光/暗）低温时,处理间呈现出显著性差异（P < 0.05）。而在骤然降温条件下,T_25%中苜蓿的LT₅₀逐渐降低,T_80%中LT₅₀却逐渐升高,并且从控水处理开始到-2/-6℃（光/暗）低温,LT₅₀大小在处理间始终都是T_25% < T_80%（P <0.05）。结果表明,无论是缓慢降温还是骤然降温,控水处理都可以提高苜蓿的耐寒性,只是在后一环境中,影响效果更加显著。     

施肥与切根对退化羊草草原土壤理化性质和酶活性的影响

从培肥草地土壤肥力的角度,研究了施肥(低氮、高氮、磷、低氮磷、高氮磷)和切根对退化羊草草原土壤理化性质、酶活性的影响,为评价监测研究区农业措施提供科学依据。结果表明:1)施肥和切根对草地土壤有机碳、全磷、C/N、电导率和pH无显著影响,切根处理使土壤全氮含量减少了14.5%。2)切根处理草地的土壤酶活性均高于施肥处理,且脲酶对农业措施的响应更敏感,变化范围为0.82～2.26mg NH_4~+·g~(-1)·3h~(-1)。3)土壤有机碳与全氮、C/N、铵态氮、硝态氮、速效氮之间存在正相关关系,与全磷、电导率、pH、土壤酶活性之间存在负相关关系。因此,施肥和切根可在短期内提高退化羊草草原土壤中的有效养分含量,切根有利于土壤酶活性的提高,从而对草地养分的转化产生潜在的促进作用。     

苹果赤霉素3-氧化酶1(MdGA3ox1)启动子区

通过研究苹果赤霉素3-氧化酶1(MdGA3ox1)的启动子来探索MdGA3ox1的转录调控机制。采用染色体步移法结合锚定PCR法扩增了MdGA3ox1的上游序列,用PLANT CARE启动子分析软件分析此启动子序列,并把其构建到载体上,转化入根癌农杆菌中初步验证了其功能。获得一个754 bp的DNA序列,分析此序列发现有CAATbox、TATAbox、赤霉素、光、乙烯、脱落酸等顺式反应元件。把此序列构建到pCAMBIA 1381载体上,并把此质粒命名为p1381-GA3ox1p。把p1381-GA3ox1p转化入农杆菌EHA105中,利用GUS染色液染色,农杆菌呈蓝色。获得了MdGA3ox1的上游序列,此序列上含有与GA调节相关的顺式反应元件,并且初步证明此序列具有启动子活性。