覆膜垄沟集雨种植对老芒麦生长发育的影响

研究了北方农牧交错区垄沟集雨种植措施对老芒麦生长发育的影响。覆膜垄沟集雨种植可以使有限降雨在沟内富集累加,提高了沟内表层土壤含水量,同一深度总体表现出MR60MR30CK的规律,同一处理内随着土壤深度的增加土壤含水量逐渐降低。老芒麦生育期内,处理内高度差异显著,MR60和CK相比株高提高33.5%～61.3%,MR30和CK相比株高提高20.1%～44.1%;MR60、MR30与CK三者在密度方面差异不尽相同,在8月上旬之前MR30与CK差异不显著,但均与MR60差异显著,密度动态变化和单株分蘖数变化保持一致;在草产量方面,各个处理之间差异均显著,M60处理鲜、干草产量分别达到15988kg/hm2、4196 kg/hm2,与CK相比分别提高了105%和96%;M30处理老芒麦鲜、干草产量分别为11497 kg/hm2、2824kg/hm2,与CK相比分别提高48%和32%。     

垄沟种植对老芒麦种子产量及组分的影响

针对老芒麦种子产量低下问题,在北方农牧交错区进行了垄沟集雨种植对老芒麦种子产量影响研究。结果表明:垄沟种植可以提高沟内老芒麦生殖枝密度、每生殖枝上小穗数、每小穗上种子数和种子千粒重。MR60(垄∶沟比例为60cm∶30cm)、MR30(垄∶沟比例为30cm∶30cm)和CK(传统平作)的生殖枝密度分别是411株/m2、576株/m2和284株/m2,MR60和MR30处理的生殖枝密度分别提高45%和103%(以占地面积计算);生殖枝上小穗数和小穗上种子数变化较小;MR60、MR30和CK的千粒重分别是3.51g、3.09g和2.99g;种子产量分别达到1.11t/hm2、0.82t/hm2和0.44t/hm2。     

垄沟集雨种植对土壤水热效应及紫花苜蓿产量的影响

为探索和解决半干旱黄土高原区垄沟集雨种植紫花苜蓿的可持续性,采用完全随机设计布置大田试验,以传统平作为对照,研究不同垄覆盖材料(土壤结皮、生物可降解地膜和塑料地膜)和不同沟垄比[沟宽(cm)∶垄宽(cm)分别为60∶30、60∶45和60∶60]对垄沟集雨种植土壤水热效应、紫花苜蓿产量和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,紫花苜蓿连续种植第4和5年,深度0~3.0 m土壤含水量随紫花苜蓿生育期和生育年限增加而降低,排列次序为塑料膜垄>生物可降膜垄>土垄>传统平作,土壤含水量随集雨垄宽度的增加而增加。垄沟集雨连续种植第4和5年紫花苜蓿全生育期各处理表层(0~1.2 m)土壤处于干旱胁迫状态,随生育期和生育年限延伸,干旱胁迫程度加剧,尤其传统平作。不同处理之间沟中土壤温度差异不明显,垄上土壤温度差异明显,随集雨垄宽度增加而增加。与传统平作相比,MCS₃₀、MCS₄₅、MCS₆₀、BF₃₀、BF₄₅、BF₆₀、PF₃₀、PF₄₅和PF₆₀(MCS、BF和PF分别代表土垄、生物可降解膜垄和塑料膜垄,下标分别表示垄宽为30、45和60 cm)的2年垄上平均土壤温度分别增加0.68、0.99、1.49、2.49、3.05、3.44、3.44、4.03和4.29 ℃。垄沟集雨种植具有调温保墒的作用,促进紫花苜蓿生长发育和产量形成,与传统平作相比,MCS₃₀、MCS₄₅、MCS₆₀、BF₃₀、BF₄₅、BF₆₀、PF₃₀、PF₄₅和PF₆₀的2年紫花苜蓿全生育期平均实际干草产量分别增加7.77%、7.30%、2.11%、32.23%、29.95%、22.47%、40.88%、38.44%和28.37%,WUE分别增加17.94、26.16、29.57、17.35、19.47、17.85、20.99、22.66和20.63 kg·hm^-2·mm^-1。多年生深根性豆科牧草紫花苜蓿的根系层土壤干燥化机理需要做进一步研究。     

沟覆盖材料对垄沟集雨种植饲草作物青贮品质和产量的影响

为探究适合于半干旱地区垄沟集雨种植的环保沟覆盖材料,以玉米和高粱为试验材料,研究不同沟覆盖材料(生物可降解液体地膜、秸秆和生物可降解地膜,以无覆盖为对照)对玉米和高粱青贮品质、产量的影响。结果表明:秸秆覆盖处理下玉米和高粱的粗蛋白显著高于其他处理。玉米的中性洗涤纤维在秸秆处理下高于其他处理,并显著高于生物可降解液体地膜和生物可降解地膜处理;高粱的中性洗涤纤维在无覆盖处理下显著高于其他处理。玉米的酸性洗涤纤维在秸秆处理下显著高于其他处理;高粱的在无覆盖处理下高于其他处理,并显著高于生物可降解液体地膜和生物可降解地膜。玉米和高粱的相对饲用价值在生物可降解液体地膜和生物可降解地膜处理下高于其他处理,分别显著高于秸秆和无覆盖处理。玉米和高粱的青贮产量在生物可降解地膜处理下显著高于其他处理。综合分析得出,生物可降解地膜适宜作为半干旱黄土高原区垄沟集雨沟覆盖材料。     

播量与留茬高度对老芒麦产量及品质的影响

为研究不同播量和留茬高度对老芒麦(Elymus sibiricus)栽培草地草产量及品质的影响,本研究分析评价了肃南牧区3个不同播量处理的老芒麦在5种留茬高度处理下的再生性能,产量性状和粗蛋白质(CP)、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)3个品质性状。结果表明,播量对老芒麦再生性能、草产量、粗蛋白质产量、ADF和NDF含量影响极显著(P0.01),而对粗蛋白质含量无显著影响(P0.05),且各指标均在播量S2(45kg·hm-2)处理下表现最好。留茬高度则对其都有极显著的影响,且各指标均在留茬高度H6(6 cm)处理下表现最好。两者的互作对再生强度、草产量和ADF含量影响极显著。总体而言,肃南牧区老芒麦栽培草地的利用,在播量45 kg·hm-2、留茬高度6 cm时,不仅再生性能好、干物质产量和粗蛋白质产量高,而且品质好。     

坡地打结垄沟集雨种植对泥沙、养分流失和紫花苜蓿草产量的影响

为寻求控制水土流失适宜坡耕地利用方式,开展如下试验:1) 采用完全随机设计,研究不同坡度(0°、5°和10°)集雨垄的径流效率和临界产流降水量;2) 采用裂区设计,坡度(5°和10°)为主区,耕作模式(传统平作、开敞垄和打结垄)为副区,研究坡地打结垄沟集雨种植对土壤水分、径流、泥沙损失、养分损失、紫花苜蓿干草产量和水分利用效率的影响。结果表明:0°、5°和10°集雨垄的临界产流降水量分别为1.55、1.33和1.00 mm,径流效率分别为88.2%、91.1%和92.7%;与传统平作相比,开敞垄和打结垄的小区径流量分别减少62.3%~67.9%和76.4%~79.9%,小区径流效率分别减少51.0%~54.5%和67.8%~68.2%;泥沙流失量分别减少95.6%~96.4%和98.4%,全氮流失量分别减少95.3%~96.2%和98.1%~98.2%,全磷流失量分别减少95.3%~96.1%和98.2%,有机质流失量分别减少94.1%~95.6%和97.8%~97.9%;开敞垄和打结垄明显增加浅层(0~60 cm)土壤剖面含水量;开敞垄和打结垄紫花苜蓿全年干草产量分别提高40.3%~50.4%和16.0%~18.7%,水分利用效率分别提高4.4~11.5 kg·hm^-2·mm^-1和2.0~5.3 kg·hm^-2·mm^-1。坡度10°的径流量、径流效率、小区泥沙流失量、全氮流失量、全磷流失量和有机质流失量分别是坡度5°的1.44、1.40、2.34、2.24、2.39和1.97倍;坡度5°的紫花苜蓿全生育期根系层(0~200 cm)土壤贮水量、紫花苜蓿全年干草产量和水分利用效率分别是坡度10°的1.05、1.28和1.41倍。开敞垄增加紫花苜蓿干草产量和水分利用效率效果最为明显,打结垄减少径流、泥沙流失和养分损失效果最为明显。     

生物炭土壤结皮覆盖垄沟集雨种植对红豆草根系和根瘤特征的影响

本试验为寻求垄沟集雨种植适宜覆盖材料,探究生物炭土壤结皮增产机理,以传统平作为对照,研究了不同垄覆盖材料和不同沟垄比对红豆草（Onobrychis viciifolia Scop）根系特征值（根干重、根长、根表面积、根体积）和根瘤特征值（根瘤数量和重量）的影响。结果表明,红豆草根系和根瘤集中分布于表层（0~20 cm）土壤,红豆草根系特征值和根瘤特征值随垄宽度增加而增加,随土壤深度增加而减少,沟边的根系和根瘤特征值明显大于沟中。与对照相比,土垄、玉米秸秆炭垄和牛粪炭垄的红豆草总根干重分别增加18%,113%和56%,总根瘤数分别增加180%,860%和313%,总根瘤重分别增加86%,489%和198%;但红豆草总根长分别减少37%,33%和27%,总根表面积分别减少53%,27%和44%,总根体积分别减少54%,14%和34%。适宜土壤湿度促进红豆草根干重、根瘤数量和根瘤重量提高;适宜土壤水分胁迫有利于红豆草根长、根表面积和根体积增加。     

生物炭覆盖垄沟集雨种植对紫花苜蓿根芽、干草产量和水分利用效率的影响

【目的】探索半干旱区垄沟集雨种植紫花苜蓿根芽数量规律和紫花苜蓿高产栽培技术。 【方法】采用随机区组设计,以平作为对照,研究了不同生物炭覆盖量[0×10⁴（ 土垄）、3×10⁴（ 单倍生物炭垄）和 6×10⁴ kg/hm²（ 双倍生物炭垄）]和不同垄宽（30、45 和 60 cm）对紫花苜蓿农田土壤水分、温度、紫花苜蓿根芽、分枝数、干草产量和水分利用效率的影响,处理为平作（FP）、垄宽 30、45、60 cm 的土垄（MCS₃₀、MCS₄₅、MCS₆₀）、垄宽 30/45/60 cm 的单倍生物炭垄（SMSBA₃₀、SMSBA₄₅、SMSBA₆₀）、垄宽 30、45、60 cm 双倍生物炭垄（DMSBA₃₀、DMSBA₄₅、DMSBA₆₀）。【结果】生物炭覆盖垄沟集雨种植提高垄上表层土壤温度和沟中土壤贮水量,增加紫花苜蓿根芽数（茎枝芽+根颈芽）、分枝数、干草产量和水分利用效率。随着垄宽的增加,土壤贮水量、紫花苜蓿根芽数和分枝数随之增加,紫花苜蓿实际干草产量和水分利用效率随之降低 。 紫花苜蓿茎枝芽数量是根颈芽数量的 2. 2~2. 9 倍 。 与平作相比 , MCS₃₀、MCS₄₅、MCS₆₀、SMSBA₃₀、SMSBA₄₅、SMSBA₆₀、DMSBA₃₀、DMSBA₄₅和 DMSBA₆₀的土壤贮水量分别增加 20. 7、30. 8、41. 7、8. 7、23. 0、35. 7、6. 2、12. 0 和 11. 0 mm,根芽数分别增加了-0. 4、0. 4、 2. 0、1. 2、0. 7、4. 1、0. 4、3. 0 和 4. 6 个/株,分枝数分别增加 8、28、50、48、84、109、45、91 和 71 个/m² ,总干草产量分别增加 3. 34%、-0. 52%、-0. 70%、26. 81%、17. 11%、3. 00%、18. 28%、5. 79% 和 -11. 03%,水分利用效率分别增加 -1. 76、-0. 04、2. 67、5. 77、4. 26、2. 99、4. 66、1. 62、 0. 10 kg/（hm² ·mm）。【结论】垄宽 30 cm 的单倍生物炭垄具有较高紫花苜蓿根芽数量、紫花苜蓿产量和水分利用效率,是半干旱区种植紫花苜蓿的适宜栽培模式。     

垄沟集雨覆盖种植对土壤水分特征及红豆草生长特性的影响

为了提高半干旱区土地生产可持续性,选择垄沟集雨覆盖种植红豆草较佳覆盖耕作措施。通过完全随机设计大田试验,以传统平作为对照,研究3种覆盖材料(普通地膜,生物可降解地膜和土壤结皮)和3种沟垄比[(60∶30,60∶45和60∶60(cm∶cm))对土壤水分、红豆草越冬率、株高、分枝数、产量、耗水量和水分利用效率的影响。结果表明:垄沟集雨种植红豆草各处理40~140cm土层深度土壤含水量在红豆草返青前无明显差异,而在红豆草收获后差异较大。红豆草全生育期,与传统平作相比,普通地膜,生物可降解地膜和土壤结皮种植的土壤贮水量(0~200cm)分别提高10.64,9.36和2.09mm,红豆草越冬率分别提高23.6%,18.1%和8.2%,株高分别提高56.6%,47.7%和21.9%;分枝数分别提高30.6%,25.8%和7.8%,净干草产量分别提高184.9%,161.5%和109.3%,作物耗水量分别提高40.5%,30.1%和16.1%,水分利用效率分别提高23.4,22.7和17.8kg/(hm^2·mm)。同一覆盖材料,垄沟集雨种植红豆草的土壤水分、越冬率、株高、分枝数、产量和耗水量均随垄宽增加而增加。由于生物可降解地膜比普通地膜覆盖具有更好的环保效应,生物可降解地膜覆盖垄沟集雨种植可作为半干旱区种植红豆草的最佳途径之一。     

老芒麦种质资源的研究进展

我国有着极其丰富的老芒麦(Elymus sibiricus)种质资源,这对于今后研究老芒麦种质资源具有非常重要的作用。目前国内外对老芒麦种质资源的研究主要集中在其系统分类和遗传多样性方面,而老芒麦种质资源的育种和遗传完整性方面的研究还不够深入,尤其是遗传完整性方面还未见报道。本研究主要综述了老芒麦种质资源的植物学和生物学特征、遗传多样性、育种等国内外的研究进展,并提出了老芒麦种质资源研究中存在的主要问题,为老芒麦种质资源的进一步研究提供参考依据。     

基于MaxEnt模型青藏高原老芒麦适生区模拟预测

本研究以青藏高原地区老芒麦(Elymus sibiricus L.)为研究对象,通过MaxEnt模型模拟预测其在青藏高原的分布格局,利用刀切法(Jackknife)筛选出影响老芒麦分布的主导环境因子,运用ArcGis软件对不同时期的老芒麦进行适生等级划分以及适生面积的计算.结果表明:老芒麦主要分布在青藏高原的东部地区....     

披碱草与老芒麦苗期抗旱性综合评价

盆栽模拟土壤干旱条件,对采自我国不同生境的披碱草(Elymus dahuricus Turcz.)与老芒麦(Elymus sibiricus L.)10份野生种质材料苗期形态学和生理生化指标进行研究,旨在了解干旱胁迫下苗期抗旱特征及其抗旱能力,为披碱草属种质材料抗旱新品种选育、种质资源的开发利用提供理论依据。结果表明,随干旱胁迫日数增加,植株高度、叶面积、相对含水量和叶绿素都明显下降,而电导率、脯氨酸、SOD和POD都明显上升。经抗旱隶属度分析,10份材料抗旱性可分为3类:第一类为相对抗旱,包括SXD1、XJD2、NMD3、NMD4、GSD5、GSS1和JLS2共7份材料;第二类为中等抗旱,包括NMD6和SXS3共两份材料;第三类NMS4为相对易感。经相关分析筛选出对抗旱性影响显著的指标为:相对含水量、叶面积、相对电导率和叶绿素含量。     

不同氮素水平及施氮方式对老芒麦根际土壤特性的影响

为探究施氮方式和氮素水平对老芒麦根际土壤特性的交互作用,为老芒麦(Elymus sibiricus L.)人工草地建植技术提供理论依据,本文以不同生长年限(4年生和5年生)老芒麦为研究对象,采用不同的施氮方式(Y 4:第4年施氮、Y4-5:第4年施氮后第5年追施、Y5:第5年施氮),研究不同氮素水平(0,45,60,7...     

行距对老芒麦种群地下部及土壤特性的影响

以30cm、45cm、60cm、75cm、90cm行距栽培的第3年的老芒麦人工种群为材料,采用随机取样法,对其根系分布、地下生物量及能量累积、土壤养分及活性进行了研究。结果表明:行距显著影响根系深度与分布范围,对茎基生物量影响不显著,而显著影响根系生物量(P<0.01),使地下生物量存在极显著差异(P<0.01);行距对种群地下能量累积有极显著影响(P<0.01),对茎基能量累积的影响大于根系;30cm行距地下生物量及能量累积显著高于其他行距;行距对土壤pH与有机质含量影响极显著(P<0.01),对养分含量影响由大到小为全N>全K>全P,全P含量无差异;对养分活性影响由大到小为P>K>N,速效P、速效K含量有显著差异(P<0.05),碱解N含量差异较小。行距与根系分布范围、pH值呈极显著正相关(P<0.01);与地下生物量、地下累积能量、土壤有机质含量呈极显著负相关(P<0.01);与土壤速效P、速效K含量呈显著负相关(P<0.05);小行距有利于老芒麦生物量与能量累积,有利提高土壤有机质累积,也有利于土壤养分含量与活性增加。     

异龄老芒麦根际土壤中脂肪酸类物质检测及根际土壤的自毒效应研究

本研究以3,4,5和8龄老芒麦根际土壤为研究对象,利用气质联用（Gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS）技术,分析不同种植年限土壤中脂肪酸酯类化感自毒物质种类及其含量的差异,同时探究不同年限不同浓度（50,100,200,500 g·L^-1）老芒麦根际土壤浸提液对其种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明：4个不同年限老芒麦根际土壤中共检测出10种脂肪酸酯类物质,且相对含量随种植年限增长呈先升高后降低趋势,其中5龄老芒麦根际土壤中相对含量较高,为50%,而8龄较低,为41%。3龄老芒麦根际土壤中棕榈油酸甲酯较4,5和8龄分别高出98%,62%和58%,5龄土壤中硬脂酸甲酯分别较3,4和8龄高出12%,10%和23%。5和8龄老芒麦根际土壤浸提液对其种子发芽率具有明显的“低促高抑”浓度效应。由双因素方差分析可知,年限对种子发芽率影响极显著,对胚芽长影响较显著。总体来看,随着老芒麦种植年限的增长,土壤中会积累自毒物质,从而导致连作障碍。     

青藏高原老芒麦气孔密度及SPAD的比较

为提高老芒麦(Elymus sibiricus)牧草产量,采用显微照相法和SPAD 502plus相对叶绿素含量测定仪,研究3个品种老芒麦(X16、X43和青牧1号)的气孔密度和相对叶绿素含量。结果表明,老芒麦气孔密度随生育期逐渐变大,在盛花期达到最大后略有下降;老芒麦叶绿素含量（SPAD）的变化趋势与老芒麦气孔密度的变化趋势基本一致;通过试验得出,青牧1号的气孔密度和SPAD最高,且草产量最高。     

外源激素与磷素配施对老芒麦生长特性及营养品质的影响

以来自青藏高原高寒草地野生老芒麦（Elymus sibiricus L.）种子为试验材料,采用营养砂培法,研究了根部施用不同体积（0,3,5,7,10 mL）磷素（NaH₂PO₄,200 g·L^-1）溶液搭配叶面喷施不同体积（10,7,5,3,0 mL）外源激素6-苄氨基嘌呤（6-BA,20 mg·L^-1）和吲哚乙酸（IAA,30 mg·L^-1）对老芒麦生长特性及营养品质的影响,旨在为外源激素和磷素的互作效应以及老芒麦人工草地建植技术提供理论依据。试验结果表明：在7 mL NaH₂PO₄+3 mL 6-BA（PB7+3）和7 mL NaH₂PO₄+3 mL IAA（PI7+3）处理下,地上干重较对照分别增加33%和26%;粗蛋白含量在10 mL NaH₂PO₄+0 mL 6-BA（PB10+0）、10 mL NaH₂PO₄+0 mL IAA（PI10+0）处理下较对照各增加了24%;酸性洗涤纤维（ADF）含量在5 mL NaH₂PO₄+5 mL IAA（PI5+5）处理下较对照降低了4%,老芒麦磷含量在5 mL NaH₂PO₄+5 mL 6-BA（PB5+5）和3 mL NaH₂PO₄+7 mL IAA（PI3+7）处理下较对照分别增加了46%和50%。经灰色关联度对地上干重和营养品质综合分析表明,P素与6-BA和IAA配施可以提高老芒麦生长特性和营养品质,其中在5 mL NaH₂PO₄+5 mL 6-BA（PB5+5）处理下配施效果较佳,本试验结果可为外源激素和磷素的互作效应以及老芒麦人工草地建植技术提供理论依据。     

干旱胁迫对2种不同抗旱性老芒麦幼苗ROS积累及抗氧化系统的影响

为探究不同抗旱性老芒麦（Elymus sibiricus L.）材料对干旱胁迫下幼苗活性氧（Reactive oxygen species,ROS）积累和清除的影响,从而为老芒麦抗旱生理机制的研究及抗旱材料的选育提供一定的理论基础,本试验选用抗旱性差异明显的2份老芒麦材料（抗旱性强的材料,记为Q,处理组QD,对照组QC;抗旱性弱的材料,记为S,处理组SD,对照组SC）,采用砂培法培养材料,待幼苗长到2叶1心时,用含有20% PEG 6000（W/V）的1/2 Hoagland营养液进行胁迫处理,2份材料的对照正常培养。在处理7 d、14 d和21 d取样,分别测定各项指标。试验结果表明,在整个胁迫过程中,QD的株高、叶片相对含水量（Relative Water Content,RWC）降幅及ROS和丙二醛（Malondialdehyde,MDA）增幅均低于SD,但是抗氧化酶活性的增幅以及抗氧化物质的比值高于SD。与各自的对照相比,干旱胁迫21 d后,QD和SD的株高分别下降39.11%和55.20%;RWC分别下降78.34%和84.52%;O₂^·-含量分别增加235.71%和323.03%;H₂O₂含量分别增加126.19%和234.88%;MDA含量分别增加318.99%和434.81%;超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）活性分别增加156.20%和83.83%;过氧化氢酶（Catalase,CAT）活性分别增加32.39%和30.50%;抗坏血酸过氧化物酶（Ascorbate Peroxidase,APX）活性分别增加58.10%和172.89%;脱氢抗坏血酸还原酶（Dehydroascorbate Reductase,DHAR）活性分别增加66.54%和11.38%;谷胱甘肽还原酶（Glutathione Reductase,GR）活性分别增加227.07%和130.29%;抗坏血酸（Ascorbic Acid,ASA）和脱氢抗坏血酸（Dehydroascorbic acid,DHA）比值（ASA/DHA）的降幅分别为52.51%和73.69%;谷胱甘肽（Glutathione,GSH）和氧化型谷胱甘肽（Glutathiol,GSSH）比值（GSH/GSSH）的降幅分别为40.94%和61.43%。综上可得,干旱胁迫下抗旱性强的材料株高和RWC降幅、ROS积累和膜脂过氧化程度显著低于抗旱性弱的材料;抗旱性强的老芒麦响应干旱胁迫时以SOD、CAT和GR为主,抗旱性弱的老芒麦响应干旱胁迫时以SOD、CAT和APX为主;但是整体来看,抗旱性强的老芒麦表现出更强的抗氧化防御系统。     

贮藏时间对“川草1号”老芒麦种子发芽特性的影响

以贮藏0～8个月的"川草1号"老芒麦种子为材料,通过发芽试验,测定发芽势、发芽率、发芽指数、畸形率等参数,研究其发芽特性。结果表明:老芒麦种子具有一定的休眠性,贮藏时间对种子发芽特性有显著的影响;随贮藏时间的增加,种子发芽势、发芽力、发芽指数显著增大,幼苗的畸形率逐渐下降,但种子的腐败率逐渐增加;生产中要选择合适的播种时期与播种量,以提高种子的种用价值。种子贮藏时,要注意贮藏条件的选择,避免种子腐败,保持种子具有较强的种子活力。