不同土壤水分条件下硅对坪用高羊茅种子出苗及生物学特性的影响

水肥耦合不仅可以维持草坪草的正常生长,而且可以减少一定的灌溉量。采用盆栽试验研究了不同土壤条件下硅对坪用高羊茅种子出苗及生长的影响。结果表明,不添加硅时,高羊茅种子适宜出苗时的土壤含水量应为饱和含水量的４５％～６０％,植株生长适宜的土壤含水量应为饱和含水量的７５％以上;当土壤含水量大于或等于饱和含水量的６０％时,添加硅不仅能够提前坪用高羊茅种子的初始出苗时间,缩短集中出苗时期,提高出苗率,而且能够显著促进高羊茅的株高和叶长生长,增加地上和地下生物量（P＜０．０５）,而当土壤含水量小于或者等于饱和含水量的４５％时,添加硅对高羊茅种子出苗和生长发育没有明显影响,说明添加硅对坪用高羊茅生长的有益作用受土壤含水量的约束;土壤含水量为饱和含水量的６０％时,添加硅处理中植株的分蘖数、株高、叶长和生物量与对照处理中土壤含水量为饱和含水量的７５％时植株的分蘖数、株高、叶长和生物量差异不显著,说明添加硅能降低高羊茅植株正常生长所需的土壤含水量,有利于节约灌溉量。     

硅对不同抗性高羊茅耐盐性的影响

为研究不同盐生境下硅对不同抗盐品种高羊茅(抗性强的XD和抗性弱的K31)耐盐性的影响,采用盆栽试验研究了添加硅对不同盐生境下两个高羊茅品种形态指标和保护酶活性的影响。结果表明:两个高羊茅品种的株高、分蘖数、叶片数、叶长、叶宽、地上含水量和生物量均随盐浓度增加呈降低趋势,而SOD、CAT和POD活性呈先增加后降低趋势,其中盐浓度为150、100mmol·L~(-1)时XD和K31的保护酶活性分别达到峰值。添加硅显著增加了两个高羊茅品种的株高、分蘖数、叶片数、叶长、地上含水量、地上生物量、SOD、CAT和POD(P0.05),但两个品种高羊茅对硅响应存在盐浓度分异,具体表现为:盐浓度≤50mmol·L~(-1)时添加硅显著增加了XD分蘖数和叶片数(P0.05),而对K31无显著影响;盐浓度≤100mmol·L~(-1)时加硅显著增加了XD的株高、叶长、地上生物量、SOD和CAT活性,盐浓度为150、200mmol·L~(-1)时,加硅显著增加了K31的株高、叶长、地上生物量、SOD、POD和CAT活性(P0.05);硅仅在盐浓度≥200mmol·L~(-1)时显著增加了K31的地上含水量(P0.05),而对XD地上含水量在任何盐浓度下均无显著影响。说明添加硅能够增强高羊茅的耐盐性,而且增强程度因盐浓度和高羊茅品种存在分异,在较高盐渍化条件下,硅对抗盐性较弱品种耐盐性增强的幅度大于抗盐性较强品种,使得抗盐性较弱的高羊茅品种能够通过添加硅肥而适应盐浓度较高的盐渍化土壤,扩大其适应范围成为可能。     

硅对不同抗性高羊茅耐盐性的影响

为研究不同盐生境下硅对不同抗盐品种高羊茅 (抗性强的XD和抗性弱的K31)耐盐性的影响,采用盆栽试验研究了添加硅对不同盐生境下两个高羊茅品种形态指标和保护酶活性的影响。结果表明:两个高羊茅品种的株高、分蘖数、叶片数、叶长、叶宽、地上含水量和生物量均随盐浓度增加呈降低趋势,而SOD、CAT和POD活性呈先增加后降低趋势,其中盐浓度为150、100 mmol·L^-1时XD和K31的保护酶活性分别达到峰值。添加硅显著增加了两个高羊茅品种的株高、分蘖数、叶片数、叶长、地上含水量、地上生物量、SOD、CAT和POD(P<0.05),但两个品种高羊茅对硅响应存在盐浓度分异,具体表现为:盐浓度≤50 mmol·L^-1时添加硅显著增加了XD分蘖数和叶片数(P<0.05),而对K31无显著影响;盐浓度≤100 mmol·L^-1时加硅显著增加了XD的株高、叶长、地上生物量、SOD和CAT活性,盐浓度为150、200 mmol·L^-1时,加硅显著增加了K31的株高、叶长、地上生物量、SOD、POD和CAT活性(P<0.05);硅仅在盐浓度≥200 mmol·L^-1时显著增加了K31的地上含水量(P<0.05),而对XD地上含水量在任何盐浓度下均无显著影响。说明添加硅能够增强高羊茅的耐盐性,而且增强程度因盐浓度和高羊茅品种存在分异,在较高盐渍化条件下,硅对抗盐性较弱品种耐盐性增强的幅度大于抗盐性较强品种,使得抗盐性较弱的高羊茅品种能够通过添加硅肥而适应盐浓度较高的盐渍化土壤,扩大其适应范围成为可能。     

土壤基质填充废胶粒建植高羊茅对NaCl胁迫的生理响应

通过盆栽土壤基质填充废胶粒,研究草坪植物高羊茅对NaCl胁迫的生理响应。结果表明,填充胶粒能在一定程度上提高植物的地下生物量和叶绿素含量;当NaCl浓度超过0.4%时,与对照相比胶粒处理地上生物量、地下生物量有所增加。草坪基质中填充胶粒对过氧化物酶(POD)活性没有显著影响,但NaCl浓度高于0.4%时,胶粒处理POD均高于对照;在所设的NaCl浓度范围内,胶粒的加入明显增加了超氧化物歧化酶(SOD)活性,尤其在0.2%NaCl浓度下SOD活性比对照提高了161.66%。另外,胶粒能显著缓解NaCl胁迫导致的高羊茅叶片丙二醛(MDA)含量和相对电导率的增加,对脯氨酸含量的影响不大。在草坪基质中填充废胶粒,可以减轻盐胁迫对高羊茅的伤害,提高高羊茅的抗盐性。     

硅对紫花苜蓿脯氨酸含量的影响

为了研究干旱胁迫条件下硅对紫花苜蓿脯氨酸含量的影响,采用不同的大田施硅处理和盆栽施硅处理,测定紫花苜蓿不同部位的脯氨酸含量。结果表明:大田试验中,施硅对分枝期紫花苜蓿地上部分的脯氨酸含量有一定的积累作用,而地下部分的脯氨酸含量有升有降。盆栽试验中,在紫花苜蓿盛花期,硅处理叶片在干旱胁迫时脯氨酸含量显著提高(P<0.05);施硅对紫花苜蓿茎的脯氨酸含量有显著的积累作用,而只有在高硅处理时才会显著提高根的脯氨酸含量(P<0.05)。     

不同盐生境下硅对高羊茅生物量及生理生化特征的影响

利用水培实验研究了不同盐生境下硅对高羊茅幼苗生物量及生理生化特征的影响。研究结果表明,高羊茅幼苗生物量随着盐浓度增加而逐渐降低,200 mmol/L的盐浓度为高羊茅幼苗的临界盐浓度,盐浓度小于该临界值时,添加硅显著增加了高羊茅幼苗生物量;盐浓度大于该临界值时,硅对高羊茅幼苗生物量没有明显影响,说明硅调节盐生境下高羊茅的生长能力与环境内的盐浓度密切相关。在盐浓度临界值之内,水培条件下硅通过增加盐胁迫下高羊茅幼苗体内SOD、CAT、POD活性,降低盐胁迫条件下高羊茅幼苗体内的丙二醛、脯氨酸、可溶性糖含量和相对电导率,其中盐浓度为100 mmol/L时,丙二醛含量降幅最大,为18.05%,当盐浓度为50 mmol/L时,脯氨酸含量降幅最大,为23.63%。这不仅说明了硅可增强高羊茅幼苗适应盐生境的能力,而且证明了硅直接参与了盐胁迫条件下高羊茅的生理生化过程。     

锰渣-土壤混合基质上黑麦草和紫花苜蓿生长状况及其对锰的累积特征

以紫花苜蓿(Medicago sativa)和黑麦草(Lolium perenne)为材料,在盆栽条件下探讨紫花苜蓿和黑麦草在电解锰渣–土壤混合基质中的生长状况及其对锰(Mn)的吸收特点。结果表明:土壤添加7%、14%、21%、28%、35%的电解锰渣后,紫花苜蓿、黑麦草的发芽率明显下降,而总生物量随着电解锰渣添加量的增加先增加后降低;但两种植物的株高均出现不同程度的增加,特别是黑麦草。随着电解锰渣添加量的增加,黑麦草中光合色素含量增加,在锰渣添加为14%时叶绿素含量最大,显著高出无锰渣对照34.7%(P 0.05);紫花苜蓿中叶绿素和类胡萝卜素含量随着锰渣添加先增加后下降,在锰渣添加量为14%时达到最大,分别高出对照59.7%、28.0%。在土壤中添加锰渣后,紫花苜蓿中丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性明显提高,而黑麦草中MDA含量、SOD、CAT和POD活性没有明显变化,说明黑麦草的耐受性大于紫花苜蓿。同时,在锰渣–土壤混合基质上紫花苜蓿、黑麦草的地上部分和根系中的锰含量均随着电解锰渣的添加量增加而提高,总体上黑麦草的富集系数大于紫花苜蓿,而对Mn的转移能力是紫花苜蓿大于黑麦草。研究结果显示,两种植物都可作为锰渣堆场生态修复的备选植物,但锰渣对紫花苜蓿的抑制作用大于黑麦草,因此,黑麦草更适合作为锰渣堆场生态修复的先锋植物。     

微塑料对紫花苜蓿生长及生理特性的影响

为全面认识微塑料对草地农业生态系统的毒性效应和生态风险,以低密度聚乙烯（mLDPE）和聚乳酸（mPLA）2种不同类型的微塑料为试验对象进行盆栽试验,探究不同浓度下（0.1%、0.5%、1%、5%、10%,w/w,质量分数）两种类型的微塑料对紫花苜蓿生长和生理特性的影响。研究结果发现：相较于对照组,高浓度（10%）处理下,mPLA处理组紫花苜蓿生物量、总叶绿素含量和净光合速率显著降低,mLDPE处理组则是地上生物量与净光合速率显著降低;超氧化物岐化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性和丙二醛（MDA）含量随微塑料添加浓度升高而增加,mPLA处理组中SOD、CAT活性和MDA含量在10%浓度时分别显著提高了56.68%、85.63%和67.30%,mLDPE处理组中仅有SOD和POD的活性在10%浓度时影响显著。结果表明,微塑料添加对紫花苜蓿的毒害作用与微塑料的类型和浓度有关。高浓度mPLA能够损伤植物光合系统,影响植物的光合作用,对植物造成氧化损伤,从而抑制紫花苜蓿植株生长,其影响强于mLDPE。     

高温胁迫下硅添加对紫花苜蓿抗氧化系统和超微结构的影响

硅添加对缓解植物的高温胁迫具有重要作用,紫花苜蓿(Medicago sativa)作为优质豆科牧草在高温胁迫下会严重减产,因此研究硅添加对高温胁迫下紫花苜蓿生长的影响及其相关机制对于提高紫花苜蓿产量具有重要指导意义。本研究采用盆栽试验在两种温度条件(常温20℃/25℃,高温35℃/40℃)以及两个硅浓度水平(0和2 mmol·L^-1)条件下对紫花苜蓿进行栽培处理,从抗氧化系统和叶片超微结构等方面研究了硅缓解紫花苜蓿对高温胁迫的适应机制。结果表明,紫花苜蓿的生物量、株高、叶绿素a、叶绿素b以及叶绿素总含量、叶片光系统Ⅱ实际光合效率和光系统Ⅱ的最大光合效率受高温影响显著下降(P <0.05),添加硅显著提高了这些参数。相反的是,高温胁迫使紫花苜蓿叶片的相对电导率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性等抗氧化特性显著提高,添加硅进一步显著提高了高温下的SOD和CAT活性,但显著降低了相对电导率(P <0.05)。另外,高温胁迫使叶片的细胞膜和叶绿体类囊体出现不同程度的损伤,质体小球增多,而添加硅的叶片细胞形态完整,叶绿体类囊体形态较好,只有...     

渗透胁迫对柠条叶片脂质过氧化及抗氧化酶活性的影响

采用PEG溶液对不同海拔下的柠条叶片进行渗透胁迫处理并对其生理响应进行了探讨。结果表明,在渗透胁迫下兰州市九州台山下的柠条叶片相对含水量、丙二醛含量和活性氧水平较低,脯氨酸含量较高,耐渗透胁迫的能力较强。SOD、POD和CAT三种抗氧化酶的活性在渗透胁迫下变化不一致,但总体表现为在轻度胁迫时升高,胁迫加重时下降的趋势。相关分析表明,渗透胁迫下柠条叶片各生理指标之间存在广泛的关联,说明多种因素影响柠条的抗旱性;相对含水量与脯氨酸含量显著负相关,与SOD活性呈显著正相关,说明叶片相对含水量低可能是其抗渗透胁迫能力较强的关键因素。     

土壤水分胁迫对新疆大叶苜蓿的生长及生物量的影响

采用盆栽法研究了不同土壤水分胁迫(田间持水量的90%,70%,40%,20%)对新疆大叶苜蓿的生长及生物量积累的影响。结果表明,土壤水分含量为田间持水量的70%时,苗高、地径、分枝数及侧根数均高于其他处理,叶片、茎、主根鲜生物量和干生物量均最大,最适宜新疆大叶苜蓿生长;土壤水分含量过高(田间持水量的90%)或过低(田间持水量的20%,40%)时,均不利于新疆大叶苜蓿生物量的形成;土壤水分胁迫抑制了新疆大叶苜蓿的生长发育,随着水分胁迫的加剧,苗高和地径生长速度均减慢。该结果为进一步了解新疆大叶苜蓿对水分胁迫的响应规律并为其在干旱区节水灌溉农业中的推广和种植以及为建立持久稳定高产的畜牧业草业生产体系提供理论依据。     

灌溉对草地早熟禾坪用质量的影响

应用水量平衡原理,通过线性梯度灌溉,控制对草坪草的灌溉量,研究新疆地区不同水分处理对草地早熟禾（Poa pratensis）草坪密度、色泽、质地、均一度的影响。结果表明,草地早熟禾草坪在B3（田间最大持水量的60%～70%）水分处理下可以得到较好的色泽、均一性和密度,但草地早熟禾质地评分在不同水分处理间差异不大,表明水分不能有效影响草地早熟禾质地。通过对不同水分处理下的草地早熟禾草坪质量进行综合评分,经方差分析发现草地早熟禾草坪在B3水分处理下就可以满足其生长需求,达到较好的外观质量。     

土壤水分和植株密度互作对紫花苜蓿植株性状和叶片特征的影响

适宜的土壤含水量和植株密度是栽培草地管理的关键因子.本研究采用盆栽试验分析了不同土壤水分(85％～90％、75％～80％、60％～65％、35％～40％的土壤饱和含水量)和植株密度(10、15、20株·盆?1)互作对紫花苜蓿(Medicago sativa)植株性状和叶片特征的影响.结果表明,紫花苜蓿株高、分枝数、根颈...     

水分对3种冷季型草坪草生长的影响及蒸散需水研究--3种冷季型草坪草地上部分对不同水分梯度的响应

对多年生黑麦草Lolium perenne,草地早熟禾Poa pratensis和苇状羊茅Festuca arundinacea 3种冷季型草坪草生长季内在田间持水量(FC)30%～50%,50%～70%,70%～90% 3个水分梯度下的地上生物量、再生速度及其坪用质量进行了田间测定.结果表明:3种草坪草在FC 30%～50%下的再生速度与50%～70%下的再生速度具有显著性差异,当FC 50%～70%时,再增加水分并不能显著增强草坪草的再生速率.多年生黑麦草、草地早熟禾、苇状羊茅整个试验期间的地上生物量干物质累积在FC 30%～50%,50%～70%之间差异显著,FC 50%～70%与70%～90%下的地上生物量累积差异不明显.3种草坪草叶片组织含水量随着水分梯度的增加而增大,叶片组织含水量对水分梯度的响应基本显著.方差分析结果表明,3种冷季型草坪草在不同的水分梯度下,其坪用质量具有差异显著性(P＜0.05),灌水能显著提高草坪草的质量.但在FC 50%～70%的水分梯度下,3种冷季型草坪草都表现理想(得分＞6.5).     

硅对紫花苜蓿种子萌发及幼苗生长发育的影响

在盆栽条件下证实了硅能够促进紫花苜蓿生长的基础上,研究了水培条件下硅对紫花苜蓿种子萌发和幼苗生长发育的影响。结果表明,硅对紫花苜蓿种子初始萌发时间和最终发芽率没有影响,但硅处理明显缩短了紫花苜蓿种子萌发所需时间,显著增加了发芽指数,种子活力和发芽势(P<0.05),说明硅不能改变紫花苜蓿种子品质的优劣,但能提高其活力。硅对紫花苜蓿幼苗茎叶和根系生长的影响并不一致,表现为硅处理紫花苜蓿幼苗茎长显著大于对照处理紫花苜蓿幼苗茎长(P<0.05),而硅处理紫花苜蓿幼苗根长和对照幼苗根长差异不显著。硅处理紫花苜蓿幼苗生物量显著大于对照处理紫花苜蓿生物量(P<0.05)。紫花苜蓿种子发芽指数,发芽势、幼苗根茎长度和生物量对硅的响应不存在浓度剂量效应。研究表明,硅至少直接参与了紫花苜蓿种子萌发和幼苗生长的生理生化过程,而且紫花苜蓿对硅的需求量相对较少。     

不同盐浓度下播种量对紫花苜蓿植物学特性的影响

盐渍化土地是紫花苜蓿(Medicago sativa)种植的潜在土地资源。本研究采用田间试验分析了不同土壤盐浓度条件下播种量对紫花苜蓿建植、生物量及其茎叶比等的影响。结果表明,紫花苜蓿出苗率、存活率及越冬率在土壤盐浓度为0.3%和0.5%的生境内差异不显著(P0.05),但其在土壤盐浓度大于0.7%时极显著降低(P0.01)。而播种量对紫花苜蓿出苗率、存活率及越冬率没有明显影响。紫花苜蓿植株密度、株高和地上生物量均随土壤盐浓度的增加而逐渐降低,但茎叶比则随土壤盐浓度的增加而逐渐增大。紫花苜蓿植株密度和地上生物量随播种量的增加呈显著增加趋势(P0.05),但茎叶比和株高随播种量的增加变化不大。播种量和土壤盐浓度交互作用下地上生物量呈现一个开口向下的"龟背面",表明当土壤含盐量小于0.5%时,盐渍化土地能够用于建植紫花苜蓿栽培草地,且需要采用大于当地农户的常用播种量(26.25kg·hm-2),以提高地上生物量。     

间歇性干旱对苜蓿根瘤形成的影响

模拟田间土壤干湿交替及其强度,研究灌溉模式对苜蓿(Medicago sativa L.)根瘤菌有效性的影响,以及间歇性干旱对寒旱区苜蓿根瘤形成的影响。结果表明:间歇性干旱将影响苜蓿根瘤的正常发育,且周期越长,对根瘤菌的有效性影响越大;不论土壤是否缺水,根瘤均随着生长期的延长不断向侧根转移;当土壤持水量为32.7%,一次灌水达土壤持水量的80%,间歇干旱20 d、30 d和一次灌水达土壤持水量的50%,间歇干旱20 d两种水分控制模式均可保持根瘤菌较高的结瘤能力。     

覆膜种植对高寒区土壤水热、养分和苜蓿越冬的影响

为探究覆膜种植对青藏高原高寒区苜蓿（Medicago）越冬的影响,试验以‘甘农1号’杂花苜蓿为材料,在甘肃省武威市天祝高寒地区进行了3种覆盖模式的苜蓿种植试验,以垄沟（Ridge and furrow,RF）为对照,以垄沟覆膜（Film mulching on ridge and furrow,FMRF）和平作地膜（Film mulching parallel to the ground,MPG）为处理组,研究分析苜蓿生长当年的土壤水热及养分状况。结果表明：和RF相比,FMRF和MPG处理下苜蓿越冬率提高了25.76%和23.79%,覆膜下苜蓿越冬率达88%以上;覆膜可提高高寒区苜蓿地土壤温度和水分,和RF相比,MPG增温2.3℃,增温效果最佳,FMRF增加土壤水分6.93%,保墒效果最佳;土壤氮含量和土壤酶活性在土壤水热改善的基础上也得到增加,土壤氮含量和酶活性在0～30 cm各土层均表现为：FMRF>MPG>RF。在天祝高寒区及类似区域采用覆膜处理可以提升土壤温度和水分,促进微生物活动,使土壤酶活性增加,进而促进土壤氮素循环,使苜蓿种植当年的生物量和越冬率得到提高,且FMRF处理效果优于MPG。     

紫花苜蓿叶片和根系膜脂过氧化及C、N特征对水分和N添加的响应北大核心CSCD

为研究紫花苜蓿叶片和根系对水分和外源氮(N)添加的响应规律,在温室条件下设置水分胁迫处理(WS)(35%±5%)田间持水量(field water capacity,FWC)和充分灌溉且未渍水(WW)(70%±5%)FWC两个水分梯度,每个水分梯度下设置0、5和10 mmol·L^(-1)3个N添加水平(Nn、Nm和Nh),研究了紫花苜蓿叶片和根系膜脂过氧化的程度及C、N特征对不同水分条件和外源N添加的响应规律。结果表明:WS和外源N提高了紫花苜蓿叶片丙二醛(MDA)含量,但对根系没有显著影响。WS和N添加未影响紫花苜蓿叶片C含量,但N添加提高了根系C含量。WS未改变紫花苜蓿叶片N含量,但提高了根系N含量。外源N添加不但提高了叶片N含量,还增加了根系N含量,但叶片N含量在WW处理下对外源N添加较为敏感,而根系N含量在WS处理下对外源N的添加较为敏感,这说明紫花苜蓿叶片和根系C、N状态对N添加的响应受土壤水分条件的调控。紫花苜蓿根系C/N较叶片更高,且对水分和外源N添加的响应更为敏感。WS处理显著提高了根系δ^(13)C,对叶片δ^(13)C无显著影响。外源N添加降低了叶片和根系δ^(15)N,且在WS处理下根系δ^(15)N显著降低,叶片中δ^(15)N在WW处理下显著降低。总之,相比叶片,紫花苜蓿根系生理参数及C、N特征对水分和外源N添加采取了更为积极的策略,在生长中发挥着更重要的作用。该研究结果有助于全面掌握紫花苜蓿各器官对水分和外源N添加的响应策略,为我国旱作农业区紫花苜蓿制定精准的水肥管理制度提供了理论依据。