紫花苜蓿/燕麦间作对燕麦碳、氮代谢及其物质积累的影响研究

为探明紫花苜蓿（Medicago sativa）/燕麦（Avena sativa）间作下碳、氮代谢及其物质积累规律,本研究采用桶栽土培法对紫花苜蓿和燕麦进行模拟间作,对不同种植模式下及不同生育时期紫花苜蓿和燕麦的光合特性、碳氮代谢关键酶及碳氮代谢产物进行研究。结果表明：燕麦的蒸腾速率、净光合速率、碳氮代谢酶活性、碳水化合物积累量和地上蛋白积累量在各生育时期下表现为燕麦间作显著大于燕麦单作（P<0.05）,而紫花苜蓿光合气体交换参数、氮代谢关键酶活性、碳水化合物积累量及蛋白积累量在现蕾期时均表现为紫花苜蓿单作显著大于紫花苜蓿间作（P<0.05）。由此可见,紫花苜蓿与燕麦间作更有利于燕麦提高光合速率,增强燕麦碳氮代谢酶活性,进而提高其碳、氮代谢水平,促进燕麦体内碳水化合物及蛋白质积累,提高间作燕麦生物量和品质;且随着生育期的推进,燕麦碳氮代谢随之增强,并在间作中的紫花苜蓿现蕾期时燕麦碳氮代谢最为活跃。     

川西北高原3种禾本科牧草根系特征比较研究

探究3种栽培牧草根系特征的差异,对维系川西北退化高寒草地地下生态系统结构和功能意义重大.本研究采用微根管原位监测与室内分析相结合的方法对紫羊茅、垂穂披碱草及老芒麦单播人工草地的根系特征及其土壤环境进行比较分析.结果表明:1)3种栽培牧草根系生长存在明显的季节节律,5-7月为生长高峰期,7-8月为现存高峰期,8-9月为死...     

不同氮处理和弱光下高羊茅生长及其碳氮代谢特征

氮肥的施用量对弱光下草坪的坪用质量影响较大.为探究弱光和不同氮素水平对草坪草高羊茅(Festuca arundinacea)生长和碳氮代谢的影响,试验设置自然光照和弱光两个光照梯度,以及低氮(1?mmol·L?1)、中氮(6?mmol·L?1)和高氮(18?mmol·L?1)?3个氮素水平,通过研究光氮互作对高羊茅形态...     

紫花苜蓿‖玉米间作对玉米氮代谢相关酶活性的影响

通过营养液砂培模拟试验,对紫花苜蓿‖玉米间作在不同氮素水平、不同种植方式下玉米氮代谢相关酶活性和氮代谢产物进行研究。结果表明:玉米在不同氮素水平下地上部和地下部的NR、NiR、GS和GOGAT活性、干物质重和氮积累量均随生育时期的推进而不断增加。玉米氮代谢酶活性和氮代谢产物的各指标在N210下均高于N21,并且不同种植方式下其均表现为不分隔>尼龙网分隔>塑料分隔>玉米单作。NR、NiR、GS和GOGAT活性以及氮含量在各生育期均表现为不分隔时显著大于塑料分隔与玉米单作(P<0.05)。干物质重及氮积累量在拔节期和孕穗期表现为不分隔显著大于塑料分隔和玉米单作(P<0.05)。紫花苜蓿‖玉米间作可以提高玉米氮代谢相关酶活性以及氮代谢产物的积累。紫花苜蓿‖玉米中根系互作越紧密、氮素浓度越高,越有利于玉米的氮代谢相关酶活性的提高以及氮代谢产物的积累;氮代谢相关酶活性可以直接反应其氮代谢的能力。     

不同水分条件下间作牧草对油橄榄幼苗根系生理及根系形态的影响

探究不同水分条件下间作牧草对油橄榄(Olea europaea)根系生理和形态的影响,为优化油橄榄园生草模式,加强果园生态管理提供科学可行的理论指导,本研究以两年龄油橄榄品种"豆果"为试材,设置3组间作牧草处理:百喜草(Paspalum notatum)、白三叶(Trifolium repens)和无草;对3组间作处理分别进行灌水量处理,即每次分别灌溉300、350、400、450和500 mL,采样后测定油橄榄根系各项生理和形态指标。结果显示:1)间作牧草提高了油橄榄幼苗的根系活力,根系活跃吸收面积以及活跃吸收面积与总吸收面积的比值;整体上降低了油橄榄根系超氧阴离子产生速率、丙二醛含量,提高了超氧化物歧化酶、过氧化物酶以及过氧化氢酶活性;增加了根系脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量,增强了渗透调节功能。2)间作牧草对于增加油橄榄幼苗根系总根长、表面积、根体积和根尖数效果较为明显,此外,根平均直径在间作牧草条件下有增粗的趋势;间作牧草亦可提高了根干重、地上部干重和根冠比。比较各处理的效果,以在油橄榄园内间作百喜草且每次450 mL灌水量下油橄榄根系生长发育最佳。     

几种牧草的轮作、套种、间作高产栽培模式

1禾本科牧草轮作模式:冬牧70黑麦与墨西哥玉米轮作1.1模式9月下旬至10月上旬播种冬牧70黑麦,生长至次年4月上旬,生长期180d左右,能刈割3茬,每667m2(1市亩,下同)产草4000kg左右,收割抓紧整地,施足底肥,再种墨西哥玉米(或饲料玉米、苏丹草、籽粒苋等一年生喜温性牧草品种)。墨西哥玉米生长至9月底或10月上旬,生长期200d左右,第一茬生长50d,以后每20d刈割一茬,可刈割6～7茬,每667m2产牧草2万kg左右。1.2原理冬牧70黑麦耐寒性强,立春反早发,叶片繁茂,4月以前为营养生长期,以后进入生殖生长阶段。墨西哥玉米是喜温性牧草,最适发芽温度15℃,最适生…     

光氮互作对草地早熟禾碳氮代谢的影响

以草地早熟禾的3个品种为试验材料,研究了高低光照下不同的施氮水平对植株体内碳氮代谢的影响。对可溶性糖和硝酸还原酶的含量测定结果显示:高低光强下早熟禾的氮素同化能力均随着氮水平的升高呈现先升高后降低的趋势,碳代谢的中间产物可溶性糖随着氮水平的升高呈现先降低后升高的趋势,高低光下糖的含量随着氮水平的升高其品种间差异逐渐减小;在低氮条件下,植物的氮素同化能力较弱,光合碳代谢相对较强,糖含量较高,随着氮水平的增大,光合产物逐渐流向氮素代谢,硝酸还原酶含量升高。     

根系分隔方式下紫花苜蓿/燕麦间作氮素利用及种间互馈特征研究

为探明紫花苜蓿/燕麦间作下种间氮营养竞争和互馈,试验采用桶栽土培法对紫花苜蓿和燕麦进行模拟间作,通过不同生育期、不同氮素水平及不同根系分隔方式对紫花苜蓿和燕麦的氮代谢特性、根系特性及紫花苜蓿结瘤特性进行研究.结果表明:燕麦氮代谢特性、根系特性及紫花苜蓿结瘤特性在各生育期和氮素水平下表现为不分隔>尼龙网分隔>塑料分隔≥单...     

黄土母质生土上4种豆科牧草根系生长特征的研究

以黄土母质生土为供试土壤,采用根管土柱栽培方法,研究了苜蓿(Medicago sativa L.)、草木樨(Melilotus of ficinalis Desr.)、小冠花(Coronilla buxifolia Hance.)和红三叶(Trifolium pratense L.)4种豆科牧草根系生长规律的差异.结果表明:4种豆科牧草根系各项指标的增长随生育期变化(时间构型)皆呈“S”型增长模型,可划分为缓增期、速增期和顶峰期,在一个生长季内,根系不存在衰老死亡生物量急剧减少的现象;4种豆科牧草根系垂直分布存在很大差异,根系生物量空间呈“T”型分布,其垂直递减率符合指数递减方程Y=A·e-b     

几种牧草的轮作、套种、间作高产栽培模式

１禾本科牧草轮作模式冬牧７０黑麦草与墨西哥玉米轮作（适合于淮河以北地区）１．１模式９月上旬至１０月上、中旬播种冬牧７０黑麦草，生长到次年５月上旬，收割后播种墨西哥玉米。１０月上旬墨西哥玉米收割完毕，再播种冬牧７０黑麦草。此种模式中的墨西哥玉米也可由苏丹草、美洲狼尾草等一年生喜温性牧草取代。１．２原理冬牧７０黑麦草耐寒性较强，立春后早发，叶片繁茂，４月中旬前为营养生长阶段，以后进入生殖生长阶段。进入拨节期后，长势逐渐衰退。墨西哥玉米、苏丹草、美洲狼尾草等牧草均属喜温型牧草，耐高温酷暑，是夏季的高产…     

Effects of combined nitrogen and phosphorus application on root characteristics of alpine meadow

The root system is a vital organ for plants to fix and support plant body,and it is also an important carbon pool in grassland ecosystems. In order to better understand the growth characteristics,carbon allocation pattern and nutrient cycle of roots in alpine meadow,we analyzed the morphological characteristics and physiological functions of roots with different diameters under four levels of nitrogen （N） and phosphorus （P） application rates. The minirhizotron observation method was applied to monitor the dynamics of root standing crop,production,death and turnover under CK（0 g·m-2 fertilizer）,NP10（N 5 g·m−2+P 5 g·m−2）,NP20（N 10 g·m−2+P 10 g·m−2）and NP30 （N 15 g·m−2+P 15 g·m−2）treatments in northwest Sichuan,and the relationships between root characteristics and environmental properties were examined. The results showed that：1）The standing crop of the total roots differed significantly between soil horizons. In 0-10 cm,fertilization （NP10,NP20,NP30） reduced the standing crop of roots ≤0. 3 mm significantly,and NP30 reduced the standing crop of the total roots as well as the roots >0. 3 mm significantly;In 10-20 cm,the standing crop of the total roots as well as the roots >0. 3 mm in NP20 were significantly higher than that in other treatments （P<0. 05）. 2） There were significant differences in total root production and mortality between soil layers. In 0-10 cm,the production and mortality of the roots ≤0. 3 mm varied slightly,while the mortality of the roots >0. 3 mm increased significantly in NP30;In 10-20 cm,the production and mortality of the roots ≤0. 3 mm in fertilization treatments were significantly lower than that in CK,and the production and mortality of the roots >0. 3 mm in NP20 and NP30 were significantly higher than that in CK （P<0. 05）. 3）The root turnover varied insignificantly between soil horizons and fertilization treatments,but the turnover of the roots ≤0. 3 mm was higher than that of the roots >0. 3 mm. 4） The structural equation model suggested that the root standing crop and production were directly affected by the soil nutrients（total carbon and total nitrogen） and the root diameter,and the soil nutrients had a positive effect on root turnover. In summary,the combined N and P application had significant effects on the total root standing crop and mortality. Low and middle levels of NP（NP10 and NP20）application could reduce the biomass allocation of roots ≤0. 3 mm while invest more to enhance the biomass of roots >0. 3 mm. High level of NP（NP30）application could reduce both coarse and fine root biomass and increase root mortality,thus reducing root carbon accumulation. © 2023 Editorial Office of Acta Prataculturae Sinica. All rights reserved.     

外源氮素形态对紫花苜蓿不同生育期根系特性的影响

在完全营养液的条件下,采用砂培法,研究了3种外源氮素形态配比(NO₃^--N,NH₄⁺-N以及N O₃^--N∶N H₄⁺-N为 1∶1)和3个氮素水平(0,105,210 mg/L)对“甘农3号”紫花苜蓿整个生育期根系特性的影响。结果表明,不同形态氮素处理下紫花苜蓿的根系生物量、根表面积、根体积、根系活力、根瘤数、根瘤重和固氮酶活性均显著高于CK,N O₃^- -N和NH₄⁺ -N混合培养下效果最好,NH₄⁺-N培养下次之,N O₃^- -N培养下最低,但对根系平均直径的影响并不大。随着氮素水平的增加,各形态配比下紫花苜蓿的根系生物量、根表面积、根体积、根系活力、根瘤数、根瘤重和固氮酶活性均呈增加的变化趋势,各指标在O₃^- -N+NH₄⁺ -N的浓度为210 mg/L时,达到最大值。整个生育期,各处理下紫花苜蓿的根系生物量、根表面积、根系活力、根瘤数、根瘤重和固氮酶活性均在苗期、现蕾期、盛花期差异比较明显,结荚期和鼓粒期差异不显著,各指标之间均有不同程度的相关性。     

氮磷添加对高寒草甸植物群落根系特征的影响

全球变化背景下,持续的氮沉降加速了陆地生态系统的磷循环,进而引发了生态系统中潜在的磷限制,因此研究氮磷耦合对于植物应对环境变化导致的养分限制至关重要.以川西北高寒草甸为研究对象,通过微根管原位监测与室内分析相结合的方法探讨了青藏高原高寒草甸植物根系动态变化特征对不同梯度氮磷添加的响应机制及其与土壤理化特性间的相互关系....     

紫花苜蓿根系生长特征研究

根据2003-2004年天水农业气象试验站、清水县气象站紫花苜蓿Medicage sativa 2年栽培试验资料,分析了紫花苜蓿的根系生长特征及其与环境因素的关系。结果表明：紫花苜蓿生育期所需用的气象资源与建植时间长短有关,建植1年的植株在播种-结荚期需用的光照、热量资源都高于建植2年的植株;结荚期以后,建植1年的植株生长速度加快,生育期时间缩短,需用的气象资源接近或少于建植2年的植株。根系的伸长速度与地上枝叶的生长速度关系密切,生长最快的时段是在地上枝叶停止生长或生长缓慢的冬、秋季节,最缓慢的时期是分枝到刈割的枝叶旺盛生长期。根系生物量与10 cm地温≥0 ℃积温呈非线性关系,在积温≥3 500 ℃后生物量开始迅速增长;根系的含水量在10 cm土层地温≥0 ℃积温达到1 580～1 815 ℃及5 344～5 941 ℃时达到最大。在相同的时段内,紫花苜蓿的土壤水分利用能力远强于粮食作物,其100 cm 土层内的水分累积消耗量比麦田偏高30%,地下土壤干层迹线比麦田深40 cm,持续的时间比麦田长约120 d。     

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。     

不同苜蓿品种建植当年田间生长发育与根系特征的比较

以8个苜蓿品种为研究对象,对其建植当年的生长速度、物质积累动态以及主根直径、根颈特性、根体积进行研究。结果表明,8个苜蓿品种在建植当年整个生育期的物质积累动态均表现为＂慢-快-慢-快＂的规律,但是不同品种的生长潜力及对环境敏感性存在差异,其中生长潜力较大且对环境敏感性小的品种有皇冠、阿尔冈金、WL-323、宁苜一号、三...     

紫花苜蓿/玉米间作对紫花苜蓿结瘤固氮特性的影响

试验采用根系分隔法将根系按不同方式进行分隔,并在不同氮素水平和生育时期下采用营养液沙培法对紫花苜蓿结瘤固氮、紫花苜蓿和玉米地上生物量以及氮积累量进行测定,以研究紫花苜蓿/玉米间作下根系互作对结瘤固氮特性的影响。结果表明紫花苜蓿结瘤固氮各指标、玉米及单位面积地上干物质重和氮积累量在各生育期和氮素水平下均表现为不分隔>尼龙网分隔>塑料分隔。其中,总根瘤数、单株根瘤重及单株固氮潜力在各生育期以及有效根瘤数、有效/总根瘤数及固氮酶活性在现蕾期和盛花期均表现为不分隔显著高于尼龙网分隔显著高于塑料分隔和紫花苜蓿单作(P<0.05)。总根瘤数在各生育期均表现为N₂₁>N₂₁₀,且在不同根系互作间的差距于盛花期最大;其他结瘤固氮指标在分枝期时表现为N₂₁210,现蕾期和盛花期为N₂₁>N₂₁₀,并且N₂₁₀下单株根瘤重及单株固氮潜力在不同根系互作间的差距于盛花期最大,而N₂₁时各指标均在盛花期前最大。同时,结瘤固氮及氮代谢产物相关指标均呈极显著正相关关系,其中单株根瘤重与单株固氮潜力相关系数最大(0.993)。由此可见,紫花苜蓿与玉米的根系互作越紧密越有利于紫花苜蓿结瘤固氮;紫花苜蓿根瘤的形成随氮素浓度的降低而增大,而根瘤生长发育在分枝期时适当的氮素对其有促进作用;促进根瘤形成的氮素阈值也较根瘤生长发育的低;根系互作是结瘤固氮的主要影响因素。     

不同氮磷水平下不同土层中紫花苜蓿细根周转特征

为探讨不同氮磷配施条件下紫花苜蓿细根周转及不同土层分布动态特征,分析苜蓿细根周转各指标之间的关系。采用双因素随机区组设计进行田间试验,设置4个施磷水平[0(P₀)、50(P₁)、100(P₂)和150 kg·hm^-2(P₃)]和两个氮水平[0(N₀)和120 kg·hm^-2(N₁)],共计8个处理,通过微根管根系监测0～60 cm的土层细根周转特征。结果表明:在相同施氮条件下,随着施磷量的增加,紫花苜蓿细根总现存量、细根表面积密度、细根生产量和死亡量呈先增加后降低的趋势,在P₂条件下达到最大值,且P₁、P₂处理显著大于P₀处理(P<0.05),在相同施磷条件下,N₁处理显著大于N₀处理。在不同土层中,在相同施氮条件下,随着施磷量的增加,苜蓿细根现存量在0～30 cm土层中呈先增...     

2种紫花苜蓿氮代谢及其关键酶(NR、GS)活性差异研究

为探究不同紫花苜蓿氮代谢差异及氮代谢差异的生理机制,采用盆栽砂培法,通过对2个具有典型特征的紫花苜蓿品种(LW6010和陇东苜蓿)在2个氮素水平及3个生育时期下其氮代谢产物及氮代谢酶活性差异进行研究,探讨氮代谢产物与氮代谢酶活性的相互关系。结果表明:LW6010和陇东苜蓿在N210水平下其干物质重、氮含量、氮积累量及硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)活性均高于N21。在2个氮水平下,LW6010的干物质重、NR和GS活性均显著大于陇东苜蓿,而LW6010的氮含量显著低于陇东苜蓿。其中,LW6010的NR活性比陇东苜蓿在N210和N21下分别高24%和15%(苗期)、31%和40%(现蕾期)、20%和11%(盛花期);GS活性分别高30%和29%(苗期)、33%和20%(现蕾期)、7%和14%(盛花期)。在苗期和盛花期时,LW6010的氮积累量显著大于陇东苜蓿,而在现蕾期差异不显著。LW6010的氮积累量在N210下各生育期分别比陇东苜蓿高25%,3%和16%,而在N21下LW6010的氮积累量在苗期和盛花期下比陇东苜蓿高45%和12%。同时,紫花苜蓿干物质重、氮积累量、NR活性与GS活性呈极显著正相关关系。综上分析,紫花苜蓿的不同品种在不同氮素水平下其氮代谢能力不同,不同紫花苜蓿品种间氮代谢具有差异;LW6010较陇东苜蓿具有较好的氮代谢能力;NR和GS活性可为不同紫花苜蓿氮代谢差异评价提供参考。