不同生长年限老芒麦根际土壤肥力特征

【目的】探讨生长年限对老芒麦根际土壤肥力的影响,为老芒麦种植提供土壤养分管理和施肥参考。【方法】以种植于青海省海晏县“青牧1号”老芒麦根际土壤为研究对象,连续2年（2018年和2019年）监测不同生长年限3个样地（样地1:3龄到4龄;样地2:4龄到5龄;样地3:7龄到8龄）老芒麦根际土壤化学特征变化规律。【结果】2019年3个样地pH值分别较2018年降低了2.77%、2.25%和2.24%,速效钾含量分别减少了18.08%、48.24%和41.32%。2年之间样地2和样地3有机质变化差异不显著,而全钾分别较2018年升高了11.36%和10.78%。样地1和样地2全磷含量均降低,但样地3含量升高了33.59%。样地3全氮降低显著且较2018年减少了30.65%;3个样地老芒麦根际土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性随生长年限增加均呈显著降低趋势（P<0.05）,而土壤脲酶活性则明显增加了29.70%、13.41%和118.08%。【结论】主成分分析表明,3龄和4龄老芒麦根际土壤肥力较高,全氮和蔗糖酶对老芒麦根际土壤质量贡献最大。     

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。     

施氮对苜蓿根际土壤微生物数量、酶活性及干草产量的影响

为探究不同施氮量对紫花苜蓿根际土壤微生物数量、酶活性、干草产量的影响,设置4个施氮梯度,施氮量分别为:0kg/hm2(N0)、60kg/hm2(N1)、120kg/hm2(N2)和180kg/hm2(N3),测定紫花苜蓿根际土壤微生物数量、酶活性及干草产量,并进行综合分析.结果表明:紫花苜蓿根际土壤细菌、真菌、放线菌数...     

紫花苜蓿/甜高粱间作对根际土壤特性及微生物群落特征的影响

为探究紫花苜蓿/甜高粱间作体系对根际土壤微生态环境的影响,改善土壤结构、维持良好的土壤微生态环境和实现土地生态保护提供理论依据,本研究以紫花苜蓿和甜高粱为对象,对其连续3年单作和间作种植下的结瘤固氮特性、根际土壤养分、土壤酶活性以及种植第3年的土壤微生物群落特征及其之间的相互关系进行研究。结果表明：紫花苜蓿/甜高粱间作系统内的变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和芽孢杆菌属（Bacillus）为主要优势菌群,且与单作相比,间作有效提高了根际土壤中的拟杆菌门、变形菌门、放线菌门（Actinobacteria）和Gp6相对丰度,显著提高了甜高粱根际土壤有机质含量、有效磷含量、脲酶活性和蔗糖酶活性（P<0.05）,显著提高了紫花苜蓿固氮酶活性和单株固氮潜力（P<0.05）,同时显著降低了间作中2种牧草的根际土壤pH值（P<0.05）。间作紫花苜蓿根际土壤碱性磷酸酶和蔗糖酶的活性随着年份的增加逐年提升,同时3种种植模式下根际土壤pH值均随年份的增加显著降低（P<0.05）。相关性分析发现,4个根际土壤酶与碱解氮、速效钾和有机质...     

IAA对老芒麦幼苗生理及生长的影响

以3份不同来源老芒麦(Elymus sibiricus)(E01、E02、E03)为材料,采用营养液砂培法,研究不同浓度吲哚乙酸(IAA)(0、10、20、30、40 mg/L)处理对老芒麦幼苗生理及生长的影响。结果表明:(1)IAA诱导了老芒麦幼苗根系的生长。不同浓度IAA处理下,总根长表现为20 mg/L IAA处理较好;30 mg/L IAA处理对根直径和表面积有显著促进作用,尤其对天祝老芒麦(E03)促进效果明显,其直径较对照增加了71.4%;(2)30 mg/L IAA处理下,3份老芒麦株高,叶绿素含量及POD活性表现最佳;天祝老芒麦株高较对照增加了49.0%(P0.05),四川老芒麦(E02)POD活性较对照增加了80.5%(P0.05)。20 mg/L IAA处理对SOD活性和可溶性蛋白含量有明显促进作用,四川老芒麦SOD活性较对照增加了70%(P0.05)。综合比较表明,30 mg/L IAA对天祝老芒麦幼苗促生效果较好。     

激动素对盐胁迫下老芒麦幼苗端粒酶活性及生理特性的影响

以2015年采自青藏高原高寒草地野生老芒麦为对象,研究了不同程度NaCl盐胁迫下激动素对老芒麦幼苗端粒酶活性及生理特性的影响,为土壤盐渍化地区的农业生产以及老芒麦人工草地改良提供科学依据。采用营养液砂培法,待幼苗生长至第3片叶抽出并刚展开时,对老芒麦幼苗进行不同浓度(0、50、100、150、200 mmol·L^-1)的NaCl盐胁迫处理168 h,随后用不同浓度(0、5、10、20、30 mg·L^-1)的激动素叶面喷施处理240 h并测定幼苗的端粒酶活性以及生理指标:叶绿素、游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)含量。结果表明,随着盐胁迫的增强,端粒酶活性呈现出先上升后下降的趋势,在50 mmol·L^-1的NaCl处理下,端粒酶活性达到最大值。当处理浓度大于50 mmol·L^-1时,随着盐胁迫的进一步增强,端粒酶活性逐步减小,渗透调节物质游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量均上升。可溶性糖在250 mmol·L^-1盐浓度下增加量最显著(P<0.05),与对照相比增加了101.5%。0 mmol·L^-1盐胁迫下经10 mg·L^-1 的激动素处理后,MDA含量下降64.9%。较高浓度激动素对盐胁迫的缓解效果显著(P<0.05),250 mmol·L^-1盐胁迫下经20 mg·L^-1激动素处理的植株,叶绿素含量较对照增加了17.3%,可溶性糖在100 mmol·L^-1盐胁迫下经20 mg·L^-1激动素处理,其含量较对照增加了165.6%。结果表明外源激动素对盐胁迫具有一定的缓解作用,适宜浓度的盐胁迫诱导了细胞端粒酶活性,高浓度盐胁迫可能造成了老芒麦细胞的氧化损伤,最终导致端粒酶活性下降。     

植物根际促生菌对高原早熟禾根际土壤氮素及固氮微生物的影响

为研究植物根际促生菌对土壤氮素和固氮微生物含量的影响,通过5株优良植物根际促生菌接种高原早熟禾,研究它们对根际土壤全氮、速效氮含量,土壤脲酶活性、土壤固氮菌、土壤固氮菌nifH基因相对丰度的影响。结果发现：植物根际促生菌对土壤氮素和固氮微生物含量有明显的提高作用,不同菌株的作用效果不同。使用促生菌后,土壤全氮含量提高了8.3%～41.67%,土壤速效氮的含量提高了3.98%～45.64%,土壤微生物量氮含量提高了21.27%～34.28%,土壤脲酶活性提高了20.0%～28.89%,土壤好气性自生固氮菌含量提高了37.98%～64.52%,土壤嫌气性自生固氮菌含量提高了5.56%～24.6%,土壤固氮菌nifH基因的相对丰度提高了4.64%～18.5%。说明植物根际促生菌能够促进土壤氮代谢,提高土壤固氮微生物的含量,对于土壤健康具有重要的作用。     

收获时间对老芒麦种子质量的影响

在河北省承德市鱼儿山牧场中国农业大学科技攻关实验站,以生长2年和3年的老芒麦为材料,研究不同收获时间对老芒麦种子质量的影响.试验结果表明,在盛花期后12～15d收获的老芒麦种子发芽率已达到90%,此后收获的种子发芽率差异不显著.但通过加速老化发芽率、电导率、浸种液含糖量、ATP含量、脱氢酶活性测定的种子活力水平随成熟度的增加而提高,在盛花期后26～27d及时收获的种子其活力水平达到最高.     

NaCl胁迫对老芒麦种子发芽及幼苗荧光特性的影响

采用不同浓度NaCl溶液(0,100,150,200,250 mmol·L^-1)处理老芒麦(Elymus sibiricus)种子,通过种子发芽特性和幼苗荧光特性的变化,研究其种子和幼苗对盐胁迫的反馈机制,为老芒麦在盐碱地的建植提供参考。结果表明:不同NaCl浓度处理对老芒麦种子发芽特性具显著影响,老芒麦种子的发芽率、根长、苗长、发芽指数和活力指数均随NaCl浓度的升高而降低;不同NaCl浓度处理显著影响老芒麦幼苗叶绿素荧光特性,随着NaCl浓度的升高,幼苗叶片初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、可变荧光(F_v)、PSⅡ光化学效率(F_v/F_m)和PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)值均呈降低趋势,量子产量(Yield)与荧光光化学淬灭系数(qNP)无明显变化;随NaCl浓度增加非光化学淬灭系数(qNP)呈先升后降的趋势,当NaCl浓度为200 mmol·L^-1时qNP值开始降低。     

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。     

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。     

2种老芒麦种子发芽特性研究

适合在内蒙古生长的多年生牧草优良栽培品种严重匮乏,是制约内蒙古草牧业健康发展和农牧民增收的瓶颈。针对该问题,采用“本土植物选育”方法,从内蒙古乌拉特前旗白音花镇大桦背采集野生老芒麦种子,经过人工引种栽培驯化成为适宜在内蒙古地区气候条件下推广种植的饲用和生态及经济价值较高的新品系老芒麦。研究以野生老芒麦为对照,对新品系老芒麦种子的种子形态、吸水能力、发芽特性等进行比较分析。结果表明,野生老芒麦的芒长、吸水量显著(P<0.05)高于新品系老芒麦;新品系老芒麦的发芽率、发芽势、发芽指数、种子活力均显著高于野生老芒麦;2个品种颖果长无显著差异。经过驯化后的新品系老芒麦芒长变短,发芽能力变强,更适合进行田间种植生产。     

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。     

披碱草和老芒麦野生居群生物多样性研究

以收集的13份披碱草和21份老芒麦野生居群为材料,以13个田间农业生物学性状为基本数据,运用聚类分析中的欧氏距离,分析披碱草和老芒麦各野生居群间的生物多样性,研究结果表明,披碱草和老芒麦野生居群间表型差异明显,生物多样性丰富。根据聚类结果,披碱草和老芒麦分别被分为5个和6个组(类型)。披碱草野生居群中采自新疆吉阜康的1个居群(XEDl)和新疆伊犁不同地点和生境的3个居群(XED3、XED4、XED5)有较高的牧草生产性能。在老芒麦野生居群中各农艺性状较为突出的是采自新疆阿勒泰地区的老芒麦(XED6),其牧草和种子生产性能远高于其它居群。     

4种微量元素对老芒麦种子质量的影响

本试验研究了B、Mn、Zn、Mo四种微量元素喷施对老芒麦种子质量的影响。结果显示,4种微量元素对老芒麦种子的质量均产生了明显影响。B和Mn的施用增加了种子的百粒重,显著提高了种子的活力。Zn的施用提高了种子的活力。B、Mn、Zn对老芒麦种子质量均有促进作用。Mo的施用对老芒麦种子质量有负面影响。施用后,种子百粒重下降,发芽特性指标表现出下降趋势,老化发芽率明显降低,表明该浓度的Mo喷施已产生了明显的副作用。     

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。     

覆膜垄沟集雨种植对老芒麦高度和密度的影响

研究了北方农牧交错区垄沟集雨种植措施对老芒麦Elymus sibiricus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,垄面径流效率达到80%左右。老芒麦2008和2009年营养生长阶段,处理间高度差异显著。2008年处理1和CK相比,株高提高33.5%~61.3%;处理2和CK相比,株高提高20.1%~44.1%,处理1与处理2相比,株高提高9.2%~16.2%。2009年处理1与CK相比,株高提高93.2%~116.4%;处理2与CK相比,株高提高65.4%~82.3%;处理1与处理2相比,株高提高12.1%~19.4%。处理1、处理2与CK三者在密度方面差异不尽相同,总体表现出处理2和处理1老芒麦密度高于CK,2008年密度动态变化和单株分蘖数变化保持一致,2009年返青后,呈现出整体略微下降趋势,趋于稳定。     

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%。