施磷水平对盐碱地柳枝稷碳氮磷生态化学计量特征的影响

为探究不同施磷水平对盐碱地柳枝稷叶片与土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其生态化学计量比的影响,本研究以宁夏大学西大滩盐碱地综合改良利用核心试验站的两种生态型柳枝稷为研究对象,设不施磷(0)、施低磷P₂O₅ 30 kg·hm^-2(30)和施高磷P₂O₅90 kg·hm^-2(90)3个水平,分析比较了2019-2020年低地型品种Alamo和高地型品种Pathfinder柳枝稷叶片与土壤C,N,P含量及其生态化学计量变化规律。结果表明：连续2年施磷处理条件下,Alamo和Pathfinder品种柳枝稷叶片C,N,P生态化学计量特征差异显著。Pathfinder品种的C、N、P含量显著高于Alamo品种。就施磷水平而言,施高磷影响更为显著。连续2年施磷处理可以有效提高土壤有效磷含量和磷酸酶活性,降低土壤pH值和盐分含量。柳枝稷叶片与土壤化学计量特征之间存在较强的相关关系。因此,施磷处理有效改变了柳枝稷叶片和土壤C、N、P含量及化学计量比,为揭示盐碱地农业生...     

不同施氮水平对柳枝稷光合特性及抗旱性的影响

为了探究宁夏银北盐碱地区柳枝稷高产优质高效栽培过程中最佳的施氮量及其对柳枝稷叶片光合特性及抗旱性的影响,本研究采用大田试验,以Cave-in-Rock品种柳枝稷为供试材料,设无氮添加(0 kg·hm-2,N0)、施低氮(60 kg·hm-2,N60)、中氮(120 kg·hm-2,N120)和高氮(240 kg·hm-...     

盐碱胁迫对柳枝稷抗氧化及渗透调节的影响

柳枝稷(Panicum virgatum)可广泛应用于盐渍化地区的土壤改良。本试验以柳枝稷品种Alamo(低地型)和Blackwell-1(高地型)为材料,采用浓度为60 mmol/L的Na₂CO₃溶液(盐胁迫)和3种不同碱度NaOH溶液即pH值分别为7.0(CK,无胁迫)、8.0、9.0组合处理,探究盐碱不同胁迫时间对柳枝稷抗氧化及渗透调节的影响。结果表明：(1)盐碱胁迫下柳枝稷的光合色素含量均随胁迫时间的增加而下降,并在最后一次取样时显著下降(P<0.05),柳枝稷光合色素的合成受到了影响。(2)盐碱胁迫下柳枝稷的相对水分含量、电导率和丙二醛(MDA)含量随胁迫时间的增加呈先上升后下降的趋势。(3)盐碱胁迫下柳枝稷的抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)含量均有显著上升(P<0.05),对柳枝稷维持正常生长起重要作用。(4)盐碱胁迫下柳枝稷可溶性蛋白含量上升但未见明显差异(P>0.05),可溶性糖含量出现显著差异(P<0.05)。Alamo的可溶性蛋白含量低于Blackwell-1...     

供磷水平对柳枝稷光合特性与抗逆生理的影响

【目的】探究盐碱条件下供磷水平对不同品种柳枝稷光合特性与抗逆生理的影响。【方法】采用双因素随机区组试验设计进行盆栽试验,设置3个柳枝稷品种(Alamo加倍体、Alamo和Pathfinder)和3个供磷水平[不施磷(P0)、低磷10 mg/kg (P10)、高磷100 mg/kg (P100)],比较不同供磷水平下各品种柳枝稷光合特性、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量的变化规律,综合评价不同柳枝稷品种抗逆性。【结果】柳枝稷叶片叶绿素a、b含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、脯氨酸含量随供磷水平的增加而增加,其中Alamo加倍体品种P100处理较P0处理分别增加了57.3%、62.9%、41.4%、29.7%、55.2%、128%;胞间CO₂浓度、过氧化氢酶活性(CAT)、可溶性糖含量(SS)随供磷水平的增加而降低,其中Alamo加倍体品种P100处理较P0处理分别降低了51.7%、84.4%、20.9%。高磷处理下Alamo加倍体的净光合速率、超氧化物歧化酶活性(SOD)和脯氨酸含量均最大,表现出较强的生理活性。【结论】盐碱条件下施磷提高了柳枝稷的光合能力和抗逆性...     

盐胁迫对柳枝稷种子萌发和幼苗生长的影响

选用NaCl混合盐和Na₂SO₄混合盐2类盐溶液处理柳枝稷(Panicumvirgatum)种子,研究盐胁迫对柳枝稷种子萌发和幼苗生长的影响,以期为柳枝稷耐盐性研究提供科学依据。NaCl混合盐和Na₂SO₄混合盐浓度均分别设0(CK),0.4%,0.8%,1.2%,1.6%,2.0%。结果表明:种子发芽率随着盐浓度的增加逐渐降低,在萌发初期,各浓度的盐溶液都具有抑制作用,随着发芽天数延长,低浓度盐溶液(Na₂SO₄混合盐0.4%,0.8%和1.2%,NaCl混合盐0.4%)抑制作用缓解,处理11 d后,柳枝稷种子的发芽率与对照相比没有显著性差异,表明柳枝稷具有一定的耐盐性。0.4%的Na₂SO₄混合盐和NaCl混合盐处理的柳枝稷种子的发芽率和发芽指数均显著高于对照,有促进柳枝稷发芽的作用。同时,相同盐浓度处理下,NaCl混合盐溶液处理的发芽率和幼苗活力指数、相对幼苗活力指数低于Na₂SO₄混合盐,NaCl混合盐溶液对柳枝稷种子萌发的胁迫高于Na₂SO₄混合液。     

持续干旱及复水对柳枝稷幼苗分蘖期生长发育的影响

柳枝稷(Panicum virgatum)苗期的耐旱能力是其在干旱、半干旱地区生长的关键,为确定其耐旱能力,采用裂区试验设计对柳枝稷抗旱相关指标以及复水后幼苗的生长状况进行研究。结果表明:持续干旱胁迫对不同柳枝稷品种(系)的影响存在差异,其中以西稷2号(从Alamo中选育)的抗旱性较好。随干旱胁迫时间增加,其生长发育逐渐受到抑制,当胁迫时间低于10 d,土壤含水量高于3.7%时,其地上部生长受到一定程度的抑制,叶片失水,叶绿素含量急剧降低,根冠比、丙二醛(MDA)含量、以及抗氧化酶(SOD,CAT,POD)活性升高,此时复水柳枝稷幼苗能迅速恢复生长;当胁迫时间继续增大到12 d时,柳枝稷叶片失水严重,植株根冠比、叶片MDA含量,以及SOD,CAT,POD活性急剧升高,柳枝稷地上部干枯,此时复水可重新长出幼苗;但当胁迫时间超过12 d时(西稷2号超过14 d),将因缺水干旱死亡。因此,柳枝稷在降雨缺乏地区种植时,可选用西稷2号作为推广品种(系),且在持续干旱时间超过10 d,土壤含水量低于3.7%时,应及时复水救苗。     

盐碱胁迫对3种柳枝稷生长性状、叶片性状及叶绿素荧光特性的影响

为了解3种柳枝稷(Panicum virgatum)的耐盐碱性,试验选择Cave-in-Rock、Forestberg和Pathfinder 3种柳枝稷品种,盆栽条件下移栽至不同程度盐碱土,即轻度盐碱土(pH值为7.72)、中度盐碱土(pH值为8.37)及非盐碱土[空白对照(CK),pH值为7.42],于移栽后第21天测定叶长度、叶宽度、叶面积、叶片重量、比叶面积,于生长季末测定株高、分孽数、根长、地上和地下生物量,于移栽21 d后选择晴天的09:00-11:00测定叶片叶绿素荧光参数[光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学淬灭系数(qP)、非光化学淬灭系数(NPQ)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)],通过主成分分析及模糊数学隶属函数法对柳枝稷幼苗期生长性状、叶片性状及叶绿素荧光参数进行综合分析来评价3种柳枝稷耐盐碱性。结果表明：除Forestberg的地下生物量和Cave-in-Rock的株高中度盐碱胁迫略高于轻度盐碱胁迫外(P>0.05),其他指标均表现为轻度盐碱胁迫高于中度盐碱胁迫(P>0.05)。柳枝稷地上生物量、分蘖数、叶长度、叶面积、叶片重量和比叶...     

农杆菌不同菌液浓度对柳枝稷种子萌发及幼苗生长发育的影响

以柳枝稷品系‘西稷1号’、‘西稷2号’和‘西稷3号’为主区,以农杆菌菌液浓度为副区,对农杆菌浸种处理后柳枝稷种子萌发及幼苗生长发育相关性状进行了研究。结果表明,品系与农杆菌菌液浓度的互作效应不显著;不同基因型品系对农杆菌的敏感程度不同,其中西稷3号最不敏感;随着农杆菌菌液浓度的升高,柳枝稷种子发芽率、幼苗成苗率及叶绿素含量呈下降趋势,幼苗POD活性、CAT活性、MDA含量呈上升趋势,SOD活性呈先升后降的趋势。综合农杆菌对柳枝稷种子萌发及幼苗生理生化特性影响,在柳枝稷农杆菌浸种转化法中菌液浓度控制在1.2 OD₆₀₀较为适宜。     

边际土地类型及移栽方式对柳枝稷苗期生长的影响

为评价能源型植物柳枝稷Panicum virgatum在贫瘠沙化的边际土地生境上的适应性,采用盆栽试验研究了壤土(对照)、3种边际土(面砂土、粗砂土、砾石土)和3种移栽方式(营养钵、裸苗、裸苗+营养土)对柳枝稷苗期生长的影响。结果表明:在3种沙化贫瘠的边际土壤中柳枝稷幼苗均能正常生长,随着土壤养分含量升高,柳枝稷的株高、分蘖数、主茎叶片数和干物质积累量均显著增加;裸苗移栽方式较营养钵移栽方式不利于柳枝稷苗期生长,其成活率、株高、分蘖数和干物质积累量均显著降低;裸苗+营养土移栽较裸苗移栽显著提高了柳枝稷裸苗的成活率,建议作为柳枝稷边际土地种植方式。     

复杂盐碱条件对星星草种子萌发的影响

将2种中性盐NaCl、Na2SO4及2种碱性盐Na2CO3、NaHCO3按不同比例混合。模拟出24种盐度和碱度各不相同的复杂盐碱条件,并用以处理星星草种子,测定其发芽率、发芽势。结果表明,不同碱度的盐分组成对星星草种子萌发的影响基本一致,即均随着盐浓度的增高发芽延迟,发芽率降低,而且均在盐浓度超过300 mmol/L时发芽率降至零。对各胁迫因素与发芽率之间进行统计学分析,结果表明,盐浓度是影响星星草种子萌发的决定性因素,其他因素的作用很小。本实验结果表明,吸水是决定星星草种子萌动与否的关键,由于盐浓度决定水势进而决定种子吸水,所以盐浓度表现为影响种子萌发的关键因素。由于pH值、缓冲量等代表碱度的指标与水势没有直接关系,所以对星星草种子萌动阶段没有决定性影响。     

盐胁迫对大花飞燕草种子萌发的影响

采用不同浓度的NaCl、Na2SO4、NaHCO3和Na2CO3四种盐的混合液及NaCl、NaHCO3两种单盐分别处理大花飞燕草（Delphinium grandiflorum）种子,观察并测定不同浓度盐碱胁迫下种子的发芽率、发芽指数、幼苗生物量等,根据测定的数值计算出种子活力的指标。结果表明,低浓度NaCl盐溶液有利于大花飞燕草生物量的积累,重度的混合盐溶液胁迫下,不论浓度高低都不利于其萌发、生长;高浓度盐碱溶液胁迫对其活力影响很大,盐浓度达150 mmol·L-1时,不同处理下的种子活力都为0。盐胁迫和碱胁迫同时作用于大花飞燕草时,两者互作共同影响种子活力。     

不同氮磷水平下盐角草生长及盐分累积特征分析

通过增施氮磷肥提高盐生植物生物量与盐分含量以实现盐分的高吸收累积对重盐渍化地区生态恢复意义重大。基于此,本研究在新疆南疆重盐化土壤上采用田间试验方法就不同氮磷施用水平对盐角草生长以及盐分吸收累积的影响进行了探讨。结果表明,施氮能显著提高盐角草的生物量、种子产量、各盐分离子累积量及全盐累积量,其中施225 kg/hm²氮肥时,盐角草每年可从土壤中吸收11 534.39 kg/hm²盐分,是不施氮肥的4.07倍,Na⁺、Cl^-与SO₄^2-累积量也分别是对照的3.53,4.22和4.74倍;磷肥对盐角草地上生物量、根系生物量和种子产量无显著影响,但明显提高了盐角草茎秆、同化枝全盐累积量和地上部总的全盐累积量;氮磷施用在一定程度上可以提高盐角草同化枝和种子中的氮含量,而对茎秆含氮量和地上各部分磷含量无明显影响,说明氮磷肥配施可改善盐角草的氮营养状况;增施氮肥可显著提高盐角草茎秆与同化枝中的盐分浓度,并明显降低种子中的盐分浓度。磷肥施用也可明显提高茎秆中盐分浓度,但对同化枝与种子盐分浓度无明显影响;氮、磷肥的肥料效果对比可以发现,在试验区盐化土壤上氮肥是制约盐角草生长和盐分累积的限制性因子,加强氮素养分管理在应用盐角草改良盐碱土上有着重要的作用。     

26份偃麦草种质苗期耐盐性评价

采用盆栽控制试验,用1.2%的NaCl与Na2SO4(NaCl/Na2SO4质量比为1∶1)混盐条件下对26份偃麦草属种质材料进行了叶片相对含水量、相对电导率、Pro含量、地上生物量、株高的测定,并对其耐盐性进行了综合评价。结果表明,盐胁迫增加了偃麦草材料Pro含量及相对电导率,降低了株高,而对叶片相对含水量、地上生物量的影响具有一定的波动性;隶属函数法综合评价认为,26份偃麦草材料耐盐性强弱顺序依次为E09、E37、E26-1、E32、E12、E33、E30、E38、E36、E24、E34、E31、E19、E04、E01、E15、E16、E26-2、E23、E07、E13、E02、E25、E27、E08、E05;聚类分析表明,26份偃麦草材料可分为3个耐盐等级,其中,E37、E32、E09、E26-1、E19、E12等6份为耐盐种质,E13、E35、E07、E27、E08等5份为敏盐种质,15份为中间耐盐种质。     

混合盐碱胁迫对紫花苜蓿苗期生长特性的影响

以甘农三号紫花苜蓿为试验材料,NaCl和NaHCO3按摩尔比1∶1混合模拟典型混合盐碱胁迫,研究不同盐浓度对苜蓿苗期生长特性的影响。结果表明,随着盐浓度的升高及胁迫时间的延长,生长速度受到明显的抑制,根、茎、叶鲜重均低于对照,差异均达到显著水平(P<0.05);短期低浓度胁迫促使叶面积增大,但差异不显著;随着盐碱浓度的增加,苜蓿地上部干重都呈现逐渐降低的趋势,且在浓度达到150mmol/L时差异达到显著水平;根冠比呈现先增大后减小的趋势,表明盐碱胁迫促使紫花苜蓿光合产物向根系分配,以增加根系对无机养分的吸收,用以维持细胞内渗透压及光合同化作用的需要。     

施磷对苜蓿抗蓟马的影响

为了明确施磷是否能有效提高苜蓿对蓟马的耐害性,以感蓟马苜蓿品种甘农3号和抗蓟马苜蓿品种甘农9号为材料,设0,6,12,18(P₂O₅) g/m²等4个磷水平,在大田蓟马为害高峰期,评价和测定了不同磷水平处理下苜蓿的受害指数、植株磷含量和农艺性状。结果表明,随着磷水平的升高,甘农3号和甘农9号植株的磷含量增加,受害指数均明显降低,株高、产量及叶片含水量增加,茎叶比下降;植株磷含量、叶片的含水量均与苜蓿的受害指数呈负相关关系,但第2茬植株磷含量与苜蓿的受害指数相关性不显著(P>0.05),茎叶比与苜蓿的受害指数呈显著正相关关系(P<0.05)。相同磷水平处理下,第1茬甘农9号的受害指数均显著低于甘农3号(P<0.05);第2茬在12(P₂O₅) g/m²和18(P₂O₅) g/m²处理下,甘农9号的受害指数与甘农3号差异不显著(P>0.05);施磷后甘农3号的受害指数均低于未施磷甘农9号的受害指数。磷元素可通过提高苜蓿生长性能来提高苜蓿对蓟马的耐害性;在大田条件下,通过施磷管理来提高感虫苜蓿品种对蓟马的耐害性是一种有效的措施;12(P₂O₅) g/m²是本试验中最经济有效的施肥量。     

盐碱互作胁迫对高丹草叶片叶绿素荧光参数的影响

为明确高丹草Sorghum bicolor×S.sudanense在盐碱互作胁迫下的生理响应及耐受特点,以两种中性盐NaCl和Na_2SO_4以及两种碱性盐Na_2CO_3和NaHCO_3按不同比例配成50、100、150和200mmol·L~(-1) 4个盐浓度,并且每个盐浓度分别设7.0、8.0、9.0和10.0共4个pH梯度的盐碱互作组合,研究了在盐碱互作胁迫对高丹草叶片的叶绿素荧光参数的影响。结果表明,高丹草叶片的各生理参数受高盐浓度以及溶液中各离子浓度的影响较大,其中影响较大的为CO_3~(2-)浓度和总盐浓度。低盐浓度下,不同pH对高丹草叶片叶绿素荧光参数的影响相对较小,并且低于100mmol·L~(-1)的盐浓度下高丹草叶片PSⅡ反应中心的光化学活性无明显影响,即高丹草具有一定的抗盐碱性能力。但在高盐高pH条件下,高丹草叶片PSⅡ光化学效率的降低,并且此时随着pH的增加,高丹草叶片的PSⅡ反应中心活性降低幅度增大。高丹草在一定碱性盐浓度范围内可以通过提高非化学淬灭系数(NPQ)及时耗散过剩的光能,但在高盐浓度下高丹草叶片通过NPQ来耗散过剩光能的保护能力下降,并且高pH下降低幅度更为显著。盐和pH对高丹草叶片的各生理参数影响过程中存在明显的交互作用,并且随着盐浓度的增加,交互作用逐渐变大,即低盐浓度下,受pH的影响相对较小,但随着盐浓度的增加,pH的影响变大。高丹草叶片具有一定的耐盐碱能力,但在盐浓度较高地区推广高丹草要注意碱化度的影响。     

不同盐浓度下9份老芒麦种质材料的萌发及生理特性

为研究不同老芒麦(Elymus sibiricus)种质材料耐盐性表现,以筛选出耐盐品种,为耐盐老芒麦种质材料育种提供科学支撑,采用不同浓度梯度NaCl溶液(0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%和1.8%)模拟盐胁迫,对9份来自全国不同地区的老芒麦种质材料进行耐盐处理,筛选出老芒麦萌发期适宜浓度,分别测定其萌发指标及幼苗叶片生理指标(脯氨酸、超氧化物歧化酶、丙二醛),分析不同浓度胁迫下指标的变化情况,并对9份老芒麦的耐盐性进行综合评价。结果表明,NaCl胁迫对老芒麦种子的相对发芽率、发芽指数均产生抑制影响,抑制了胚根与胚芽的生长,其叶片中超氧化物歧化酶活性、丙二醛及脯氨酸含量对盐胁迫浓度变化响应灵敏,0.9%NaCl盐浓度为合适的萌发期筛选浓度,根据隶属函数法进行综合评价,9份老芒麦材料耐盐性由强到弱依次为E03、E04、E08、E09、E07、E05、E06、E02和E01。     

乌兰布和沙漠地区不同沙生灌木的耐盐性综合评价

针对乌兰布和沙漠地区生长的唐古特白刺（Nitraria tangutorum）、西伯利亚白刺（N.sibirica）、柠条（Caragana korshinskii）、长叶红砂（Reaumuria trigyna）、沙冬青（Ammopiptanthus mongolicus）、霸王（Zygophyllum xanthoxylon）、柽柳（Tamarix austromongolica）7种沙生灌木,通过盆栽试验的盐分梯度反复干旱法,在测定的一系列形态、生长指标以及光合、水分生理指标的基础上,经过主成分分析的降维分析,采用隶属函数对7种沙生灌木的耐盐性进行了聚类分析,在此基础上运用权重法定量评价了它们的耐盐性。结果表明,地径、气孔导度、水分利用效率、水势、枝条长度、地上干质量、主根系长度、侧根系长度、侧根数、根径可作为沙生灌木耐盐性评价鉴定的指标;7种植物的耐盐性分为强、中、弱三类：第Ⅰ类(强)植物,长叶红砂、柽柳;第Ⅱ类（中）植物,西伯利亚白刺、唐古特白刺;第Ⅲ类（弱）植物,沙冬青、霸王、柠条。同时7种植物的耐盐性由强到弱的顺序为长叶红砂、柽柳、西伯利亚白刺、唐古特白刺、沙冬青、霸王、柠条。     

施磷对滴灌苜蓿干草产量及磷素含量的影响

为探讨不同施磷量对滴灌苜蓿干草产量、吸磷量及苜蓿磷素利用效率的影响,明确不同磷素水平下土壤全磷和速效磷的含量分布特征。试验设4种施磷梯度,分别为施P₂O₅ 0 kg·hm^-2(CK)、50 kg·hm^-2(P₁)、100 kg·hm^-2(P₂)、150 kg·hm^-2(P₃),采用滴灌水肥一体化施肥方式,平均分4次分别在返青后的分枝期、第1茬、第2茬、第3茬刈割后3~5 d施入。结果表明,各茬次苜蓿植株叶片、茎秆磷含量在P₂处理下达到最大值,其中叶片磷含量数值分别为0.223%,0.275%,0.292%和0.218%;茎秆磷含量数值分别为0.202%,0.223%,0.201%和0.146%。苜蓿叶片磷含量大于茎秆磷含量。滴灌苜蓿植株的干草产量、吸磷量随着施磷量的增加呈先增加后降低的趋势,在第1茬P₂处理达到最大值,数值分别为6.54 t·hm^-2和13.78 kg·hm^-2。土壤全磷含量、速效磷含量随着施磷量的增加呈逐渐增大的趋势,且各施磷处理显著大于未施磷处理(P<0.05),滴灌苜蓿总干草产量在P₂处理条件下达到最大,达21.24 t·hm^-2。苜蓿的磷素利用效率为随施磷量的增加呈逐渐降低的趋势,P₁处理苜蓿的磷素利用效率在第1茬达到最大值为28.37%。滴灌苜蓿植株吸磷量与干草产量呈极显著正相关(P<0.01)。当施P₂O₅为100 kg·hm^-2(P₂)时,能够有效促进苜蓿根系对土壤速效磷的吸收,提高苜蓿磷素利用效率,进而提高滴灌苜蓿干草产量。