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。     

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。     

钾肥对紫花苜蓿根颈丙二醛、可溶性蛋白含量与抗氧化系统的影响

为探究钾肥种类及用量对苜蓿(Medicago sativa)抗寒性的影响,本研究以‘北极熊’为供试紫花苜蓿品种,采用二因素随机区组试验设计,研究了秋季施用不同钾肥(硫酸钾和氯化钾)及不同施用量(0,50,100,150,200 kg·hm^-2 K₂O)对越冬期苜蓿根颈在不同温度(4℃,—20℃)处理下抗氧化酶[过氧化物酶(peroxidase,POD),超氧化物歧化酶(superoxide disimutase,SOD),过氧化氢酶(catalase,CAT)]活性和可溶性蛋白(soluble protein,SP)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量变化的影响。结果表明:在4℃温度处理下,不同钾肥种类和施肥量处理中,苜蓿越冬根颈中MDA和SP含量及POD,SOD,CAT活性均无显著差异;但经—20℃低温冷冻后,不同钾肥种类和施肥量处理下,苜蓿越冬根颈中MDA含量下降,SP含量增加,POD,SOD,CAT活性增强,适应低温环境能力变强,且硫酸钾效果强于氯化钾;两种钾肥均在150 kg·hm^-2(K₂O)钾肥处理下,MDA含量最低,POD,SOD,CAT活性最强,SP含量最高,表明苜蓿受伤程度最小,抗寒保护能力最强。因此,在科尔沁沙地秋季施用300 kg·hm^-2K₂SO₄有利于苜蓿安全越冬。     

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。     

沙地生境不同苜蓿品种形态特征对低温的响应及其与抗寒性关系

为筛选适合科尔沁沙地种植抗寒性强的苜蓿品种,本试验探究了沙地生境下不同苜蓿品种在低温锻炼期的形态特征,并分析其与苜蓿半致死温度的关系。研究表明：低温锻炼期“肇东”和“公农1号”苜蓿休眠较早;“肇东”、“东苜1号”和“草原3号”对低温较敏感;随季节性降温苜蓿秋眠芽数增加,根颈增粗,根重增加,根长增长,根冠比增大。根颈活力法拟合Logistic方程所得半致死温度表明,8个苜蓿品种抗寒性排序为“东苜1号” > “草原3号” > “农菁1号” > “公农1号” > “龙牧801” > “肇东” > “农菁8号” > “草原2号”;相关性分析表明苜蓿半致死温度与苜蓿根重呈显著负相关关系（P<0.05）,而与其他生长指标无显著相关关系。“东苜1号”、“草原3号”等抗寒性较强的苜蓿品种适合在科尔沁沙地区域种植。     

施氮量对沙地羊草叶片非结构碳氮的影响

在人工建植的沙地羊草草地设不同水平N肥(0、100、200、300、400kg/hm^2)处理,分别用N0、N1、N2、N3、N4表示,研究不同N肥水平对沙地羊草叶片非结构碳氮的影响。结果表明:施氮可增加羊草叶片可溶性糖含量;随氮肥施入水平的增加,沙地羊草上部叶片的淀粉含量呈降低的变化趋势,第2茬沙地羊草下部叶片的淀粉含量呈先增加后降低的趋势;施N可显著增加沙地羊草叶片的可溶性蛋白含量(P<0.05),亦可增加第1茬羊草叶片的游离氨基酸含量;沙地羊草叶片C/N均随施氮的增加呈先降低后增加的变化趋势,上部叶片在N1水平下的C/N最小,试验得出N1(100kg/hm^2)水平为该地区最佳施氮量。     

苜蓿抗寒性对秋季施用钾肥种类及用量的生理响应

通过分析施用不同钾肥下的苜蓿越冬器官在低温处理下生理特性的变化,探讨苜蓿抗寒性对秋季施用钾肥种类及用量的响应,以北极熊紫花苜蓿品种为供试材料,于秋季施用K2 SO4和KCl两种钾肥,施用量为0、50、100、150、200 kg?hm-2K2O(用K0、K1、K2、K3、K4表示),于苜蓿越冬前期挖取越冬材料,进行模拟...     

苜蓿抗寒性与根系抗氧化酶活性相关性分析

为探究不同苜蓿材料的抗寒性与低温胁迫下苜蓿根颈抗氧化酶活性变化的关系,本研究在科尔沁沙地种植黄花苜蓿（Medicago falcata L.）和4个紫花苜蓿（Medicago sativa L.）品种,越冬前挖取越冬器官并进行-10℃,-15℃,-20℃,-25℃,-30℃低温胁迫处理,以低温（4℃）贮藏为对照,测定苜蓿根颈抗氧化酶活性及相对电导率,利用相对电导率值拟合Logistic回归方程计算苜蓿半数致死温度（LT₅₀）,进行LT₅₀与抗氧化酶活性相关性分析。结果表明,黄花苜蓿的抗寒性强于紫花苜蓿,其中紫花苜蓿‘北极熊’品种抗寒性最强,‘骑士T’品种最弱。LT₅₀与不同温度处理下抗氧化酶活性呈负相关,在-30℃处理下超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）活性和过氧化氢酶（Catalase,CAT）活性分别与LT₅₀呈显著和极显著负相关。综上所述,苜蓿通过提高SOD,CAT活性增强抗寒性,-30℃处理下的SOD活性和-10℃,-30℃处理下CAT活性可以作为衡量苜蓿抗寒性强弱的生理指标。     

科尔沁沙地播种时期对不同紫花苜蓿品种抗寒性的影响

为探讨科尔沁沙地苜蓿根颈抗寒保护物质对播种时期的生理响应。选择3个紫花苜蓿品种(骑士T、公农1号、擎天柱),在内蒙古自治区赤峰市阿鲁科尔沁旗草业核心区,于2017年7月1日开始,每隔5 d播种一期,播种至8月15日。2017年10月11日、11月11日取样测定紫花苜蓿根颈中可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸、淀粉含量,翌年春季调查越冬率,对苜蓿根颈中的抗寒保护物质含量变化及其与越冬率的相关性进行探究。结果表明,随着播种时期的推迟,苜蓿根颈的可溶性糖、可溶性蛋白、淀粉、游离氨基酸均呈递减趋势,苜蓿越冬率与11月11日取样测定苜蓿根颈中的可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸均呈极显著正相关关系;苜蓿越冬率与10月11日取样测定苜蓿根颈中的可溶性糖含量呈显著正相关关系,与可溶性蛋白和游离氨基酸呈极显著正相关关系;公农1号苜蓿品种在11月11日测定的根颈的可溶性糖含量及淀粉含量显著高于骑士T和擎天柱,且与越冬率变化一致。研究认为,播种时期是影响科尔沁沙地苜蓿越冬的重要因素之一,苜蓿根颈中可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸是抗寒保护物质。为确保安全越冬科尔沁沙地种植苜蓿最佳的播种时期为7月1日-7月16日,适宜该地区种植的品种为公农1号。     

播期、品种对沙地紫花苜蓿抗氧化特性与越冬率的影响

为探讨不同播种时期紫花苜蓿（Medicago saliva L.）根颈抗氧化特性变化规律及其与越冬的关系,本试验选择3个紫花苜蓿品种（骑士T、公农1号、擎天柱）,于2017年7月1日开始,每5天播种一期,播种至8月15日。2017年10月11日（土壤冻融交替期）、11月11日（土壤封冻期）取样测定紫花苜蓿根颈中超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）、过氧化物酶（Peroxidase,POD）、过氧化氢酶（Catalase,CAT）活性和丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量,翌年春季调查越冬率。结果表明：随着播种时期的推迟,3个紫花苜蓿品种的越冬率均明显下降,紫花苜蓿根颈中CAT,POD,SOD酶活均呈下降趋势;越冬率与10月11日紫花苜蓿根颈的SOD酶活性及11月11日根颈的POD酶活性呈显著正相关关系,与10月11日和11月11日根颈的MDA含量呈负相关关系。研究认为,紫花苜蓿根颈中SOD,POD,CAT 3种抗氧化酶是其适应低温的关键酶,在阿鲁科尔沁地区,7月21日之前播种可有效提高紫花苜蓿越冬率。