桉树间作豆科牧草适应性筛选试验

研究13种豆科牧草与桉树(Eucalyptus spp.)间作的适应性筛选.结果表明:产草量以GC1581柱花草(Stylosanthes guianensis (Aubl.) Sw. cv. GC1581)最高(376.73 kg/hm²),与其他参试品种间差异极显著(P<0.01);大翼豆(Macroptilium atropurpureum (DC.) Urb.)、有钩柱花草(Stylosanthes hamata (L.) Taub. cv. Verano)和热研12号平托落花生(Arachis pintoi Krapov.et W.C. Greg.)不适合在桉树林间种植;参试品种的抗旱等级相差不大,其中以GC1581柱花草(Stylosanthes guianensis (Aubl.) Sw. cv. GC1581)最耐旱,抗旱等级为1.16;在6龄桉树林间种植豆科牧草,抗病性和抗虫性表现较好.     

3个品种柱花草的营养成分和产气特征

为了研究品种和生育期对柱花草饲用价值的影响,本研究测定了热研2号(Stylosanthes guianensis cv.Reyan No.2)、20号(S.guianensis cv.Reyan No.20)和21号(S.guianensis cv.Reyan No.21)3个品种柱花草不同生育期的营养成分含量,采用体外产气法评价了3个品种柱花草体外发酵特征。结果表明,虽然在营养成分方面热研2号柱花草粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)含量显著高于20号和21号(P0.05),但3个品种的体外产气情况却较为接近,只有热研21号柱花草体外干物质消化率(IVDMD)和微生物蛋白(MCP)含量较低。不同生育期柱花草营养成分中CP、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)含量以及饲料相对值(RFV)随生育期呈现出较明显的规律性,CP含量先升高后降低,3个品种均是在初花期达到最高;ADF、NDF含量不断升高,RFV值不断降低。柱花草CP含量较高,纤维含量较低,是家畜生产所需的优质牧草。推荐营养期为利用柱花草饲喂动物的最佳时期。     

豆科与禾本科牧草间作的生长互作效应及对氮、磷养分吸收的影响

为了解牧草间作对作物生长和养分吸收的影响,以及为不同牧草优化配置、豆科和禾本科牧草间作提高结氮量提供理论依据,本试验采用随机区组试验设计,研究了间作对柱花草、扭黄茅和孔颖草的生物量和氮磷吸收的影响。结果表明,由于柱花草生物固氮,对扭黄茅和孔颖草养分吸收和生长有促进作用,与柱花草间作后的扭黄茅和孔颖草与禾本科牧草单作模式相比,能获得高的养分吸收量和产量。与各自单作对比,间作体系中的禾本科牧草生物量高于单作0.06%和26.78%;与柱花草单作对比,两个间作体系中的柱花草生物量低于单作9.70%和12.83%。扭黄茅与柱花草间作后,对氮磷的吸收量高于单作扭黄茅24.26%和35.18%,对氮磷的吸收量高于单作孔颖草40.64%和47.50%。相对于单作而言,柱花草分别与扭黄茅和孔颖草间作,对氮吸收量分别降低8.31%和28.94%,磷吸收量分别降低3.56%和20.58%。而且两种间作模式当量比均大于1,具有间作优势;柱花草/扭黄茅间作系统生产力、种间竞争能力高于柱花草/孔颖草,具有产量优势。在株行距为50 cm种植密度下,间作体系中禾本科牧草生长旺盛,柱花草的生长受到抑制,在与两个禾本科牧草间作中为弱竞争作物。结果表明,在合理的种植密度下,适合的牧草配置能够充分利用各种资源,促进种间有益作用,提高单位面积牧草产量和禾本科牧草氮磷的吸收,有利于改善牧草品质。     

豆科与禾本科牧草间作的生长互作效应及对氮、磷养分吸收的影响

为了解牧草间作对作物生长和养分吸收的影响,以及为不同牧草优化配置、豆科和禾本科牧草间作提高结氮量提供理论依据,本试验采用随机区组试验设计,研究了间作对柱花草、扭黄茅和孔颖草的生物量和氮磷吸收的影响。结果表明,由于柱花草生物固氮,对扭黄茅和孔颖草养分吸收和生长有促进作用,与柱花草间作后的扭黄茅和孔颖草与禾本科牧草单作模式相比,能获得高的养分吸收量和产量。与各自单作对比,间作体系中的禾本科牧草生物量高于单作0.06%和26.78%;与柱花草单作对比,两个间作体系中的柱花草生物量低于单作9.70%和12.83%。扭黄茅与柱花草间作后,对氮磷的吸收量高于单作扭黄茅24.26%和35.18%,对氮磷的吸收量高于单作孔颖草40.64%和47.50%。相对于单作而言,柱花草分别与扭黄茅和孔颖草间作,对氮吸收量分别降低8.31%和28.94%,磷吸收量分别降低3.56%和20.58%。而且两种间作模式当量比均大于1,具有间作优势;柱花草/扭黄茅间作系统生产力、种间竞争能力高于柱花草/孔颖草,具有产量优势。在株行距为50cm种植密度下,间作体系中禾本科牧草生长旺盛,柱花草的生长受到抑制,在与两个禾本科牧草间作中为弱竞争作物。结果表明,在合理的种植密度下,适合的牧草配置能够充分利用各种资源,促进种间有益作用,提高单位面积牧草产量和禾本科牧草氮磷的吸收,有利于改善牧草品质。     

4个豆科牧草在干热河谷生态芒果园的应用研究

为筛选出适宜在干热河谷生态果园种植的豆科牧草。本文设计牧草种类和翻压方式两水平因素,牧草种类是提那罗爪哇大豆(Glycine wightii(Wight and Arn.)Verdcourt‘Tinaroo’)、热研5号柱花草(Stylosanthes giuanensis‘Reyan No.5’)、大翼豆(Macroptilium atropurpureum(DC)Urb)和铺地木蓝(Indigofera endecaphylla Jacq.)4个牧草,翻压方式为翻压与不翻压,观测牧草草产量、地表温湿度、土壤湿度、土壤理化性状变化量;翻压方式观测翻压牧草前后土壤理化性状的变化。结果表明:在芒果园内种植提那罗爪哇大豆在改善果园土壤微环境及作为绿肥翻压提高土壤肥力方面均高于其他3个牧草;大翼豆地上生物量最高,年均干草产量为7 470.463kg·hm-2;热研5号柱花草枯枝落叶量最高,年均3 183.00kg·hm-2。种植牧草小区在调节地表温度及保持土壤水分效果高于未种植区,柱花草在调节地表温度及保持土壤水分的效果高于其他牧草。经济效益与草产量一致。     

刈割对热研13号柱花革光合特性的影响

在盆栽条件下,用20,40和60 d 3个刈割周期与5,15和25 cm 3种留茬高度组合为9个刈割处理,对热研13号柱花草的光合特性进行研究.结果表明:刈割周期和留茬高度的互作对柱花草光合特性的影响,气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)达到显著水平,其他指标均不显著.高频次低留茬(20 d 5cm)刈割处理的柱花草光合速度(Pn),Gs,胞间CO2间浓度(Ci)和Tr均最高,分别达到了20.52 μmolC02/(m2·s),0.49μmol/(m2·s),318.89μL/L和11.32 mmol/(m2·s).而低频次高留茬(60 d 25cm)刈割处理柱花草的WUE最高,达到了2.75μmol CO2/(mmol·H2O).     

我国南方柱花草的利用现状及发展对策

柱花草是多年生豆科植物,是世界上热带、亚热带地区最重要的放牧和刈割兼用型豆科牧草,宜于在我国南方热带地区种植。它适应性强,耐酸瘠土壤,产量高（热研二号柱花草干物质年产量可达（15．0～22．5t／hm^2）,品质好,营养丰富,兼具饲料、绿肥、水保的功能。柱花草枝繁叶茂,根系发达并具大量根瘤菌,有固氮改土培肥、保持水土的作用（种植柱花草后,每公顷每年可固氮225～300kg）;与果木间作,还可节省除草等田间管理费用。     

镉胁迫对3种柱花草生长及植株镉积累和分配的影响

利用不同浓度镉离子(Cd²⁺)溶液对3个柱花草(Stylosanthes spp.)品种进行不同程度的胁迫处理,以研究Cd²⁺胁迫对柱花草生长、镉积累及其分配的影响。结果表明:随着Cd²⁺浓度的增加,3种柱花草生长均受到抑制,Cd²⁺胁迫对西卡柱花草(Stylosanthes scabra cv.Seca)株高、分枝数、地上部和地下部生物量影响最大,其次是TPRC2001-1柱花草(Stylosanthes guianensis.TPRC2001-1),而热研2号柱花草(Stylosanthes guianensis cv.Reyan2)影响最小;在Cd²⁺胁迫下3种柱花草地上部和地下部Cd²⁺含量均显著增加,TPRC2001-1柱花草体内含Cd²⁺量较热研2号柱花草和西卡柱花草大;地上部富集系数随Cd²⁺浓度增加呈下降趋势,且在低Cd²⁺浓度(≤1 mg·kg^-1)下更易富集Cd²⁺;Cd²⁺转运系数呈现先上升后下降。     

低温胁迫对3种柱花草幼苗抗性生理指标的影响

通过测定柱花草叶片质膜相对透性、可溶性糖含量和叶绿素含量等生理指标,研究3个柱花草品种即热研二号柱花草(Stylosanthes guianensis cv ReyanⅡ)、热研五号柱花草(Stylosanthes guianensis cv.ReyanⅤ)、西卡柱花草(Stylosanthes scabra Vog)在自然条件下和人控低温条件下这些生理指标连续7d的变化规律,比较这3个柱花草品种抗寒能力的差异。结果表明,在5℃时胁迫第7d,热研5号柱花草叶绿素a含量从2.31下降至1.17,下降率为49.78%,下降幅度最小;质膜透性从0.237上升至0.590,变幅为148.94%,上升幅度最小;可溶性糖含量从12.127上升至28.980,变幅为205.71%,上升幅度最大,可溶性糖积累最多。3种牧草中,热研5号柱花草的抗寒性较强,热研2号柱花草次之,西卡柱花草对低温的适应性较差。     

柱花草种质资源表型性状的多样性分析

为研究柱花草(Stylosanthes)遗传多样性分布情况及其遗传背景,本研究采用表型性状遗传多样性聚类分析和主成分分析,对来自6个不同种的60份柱花草种质资源的17个表型性状进行评价。结果表明,不同性状中多样性指数最高的是旗瓣条斑,其次是茎生长习性和茎毛类型;数量性状中变异系数最高的是自然株高,其次是小叶宽和叶柄长;通过聚类分析将60份柱花草种质分为两大类,其中7份头状柱花草(Stylosanthes capitata)、10份大头柱花草(S.Macrocephala)、7份有钩柱花草(S.hamata)和11份矮柱花草(S.humilis)为一类,8份细茎柱花草(S.gracilis)、17份圭亚那柱花草(S.guianensis)为一类。本研究将为柱花草筛选优良种质及提高育种效率提供依据。     

热研5号柱花草选育研究

热研5号柱花草是1987年从哥伦比亚国际热带农业中心(CIAT)引进的CIAT184柱花草群体中,经过对早花、耐寒、抗病性状的单株选育而成,经鉴定于1990年开始进行系列试验研究。结果表明,热研5号柱花草既保持了CIAT184柱花草高产优质的特点,鲜草产量51805.8kg/hm²,粗蛋白质16.21%,并具有早花、抗病、耐寒等特点,花期比CIAT184柱花草提前25～30d,种子产量359.3kg/hm²,提高45.24%左右,耐寒性明显增强,可在纬度较高的南亚热带地区有效地避开低温寒害的影响,适合我国热带、亚热带地区种植。     

干热河谷退化山地柱花草品种(系)比较试验

2007-2009年在元谋干热河谷退化山地对12个柱花草品种(系)进行比较试验研究。观测研究牧草物候期、地上生物量、叶茎比、青干比、分枝数及株高、营养成分等生产性状和经济指标。试验结果表明,CIAT11362柱花草是综合性能较优的材料,年均产量、旱季产量和3年保存率最高,是较耐旱的牧草,适应干旱和半干旱地区种植,年均干草产量为20.31 t/hm²,旱季干草产量为7.17 t/hm²,3年植株的保存率为87.5%。GC1579柱花草和热研5号柱花草也是综合性状较优种质,可作为干热河谷地区推广的牧草。90089柱花草和西卡柱花草综合性能虽不是特别突出,但各有不可忽视的优点,在不同性能要求下是理想的材料。     

氮磷肥对3种牧草的生长效应和氮磷吸收的影响

采用田间试验,单因素随机区组排列,以豆科牧草柱花草和禾本科牧草扭黄茅和孔颖草为试验材料,研究适量氮磷肥的施用对3种牧草旺盛期生长及土壤氮磷吸收的影响和效果。试验结果表明,与未施氮磷肥比较,氮磷的施用有利柱花草、扭黄茅和孔颖草旺盛期(7-9月)的生长,3种牧草物候期有所延迟,可以提高3种牧草旺盛期绝对生长量,显著增加了孔颖草总生物量和氮吸收量(P<0.05)。与未施氮肥对比,施氮(施纯氮120 kg·hm^-2)有利柱花草和孔颖草对氮的吸收,显著提高柱花草含氮量和孔颖草氮的吸收量(P<0.05),促进柱花草和孔颖草的生长,提高柱花草和孔颖草地上部和地下部生物量,提高扭黄茅地上部的生长量和生物量。与未施磷肥对比,施磷(施纯磷75 kg·hm^-2)显著提高孔颖草氮的吸收量(P<0.05)。本研究为3种牧草和其他牧草氮磷的施用提供理论依据,即:适量的氮磷施用有利3种牧草产量的提高。     

柱花草高产栽培综合农艺措施的研究

试验采用５因素二交正交旋转组合回归设计,对柱花草高产栽培的综合农艺措施进行研究,并建立了千物质产量与种植密度,收割次数、施过磷酸钙量、施复合肥量、喷施钼酸铵浓度先进５项农艺措施之间的数学模型,通过模型解析和寻优,得出在试验条件下,５项农艺措施对热研２号柱花草产量影响的程度依次为：收缩次数〉种植密度〉复合肥量〉施过磷酸钙量〉喷施钼酸铵浓度,并得出高产栽培组合方案。     

太空搭载‘热研2号’柱花草后代RAPD多态性分析

以返回式卫星搭载的‘热研2号’柱花草(Stylosanthes guianensis (Aubl.) Sw.)种子为材料,经过5年地面种植和选择,获得26个变异株系。利用RAPD分子标记技术对26个变异株系和2个对照‘热研2号’与‘热研5号’柱花草进行遗传多样性研究。从50个随机引物中筛选出11个,共扩增出77条带,其中53条为多态性带,占68.8%,平均每个引物扩增出多态性带4.8条;采用Nei72方法计算出不同材料间的遗传距离,其变化范围为0.056~0.509;利用NTSYS软件进行非加权组法(UPGMA)聚类分析,建立‘热研2号’柱花草太空育种后代材料间的分子系统树状图;并以相似系数0.77为标准,将28份材料分为5类。     

柱花草SRAP-PCR体系优化及其遗传多样性分析

以热研2号、热研13号柱花草为试验材料,对影响SRAP标记PCR反应的模板、Mg²⁺、dNTPs、酶及引物浓度进行了优化,建立了适合于柱花草SRAP标记的扩增体系。反应体系具体为:模板DNA 40 ng, Mg²⁺ 2.5 mmol/L,dNTPs 0.2 mmol/L,Taq酶1.0 U,引物0.3 μmol/L,反应总体积为25 μL。采用优化的扩增体系,对9份柱花草种质材料进行了遗传多样性分析。从48对SRAP引物中筛选出14对扩增清晰且多态性高的引物,共扩增出154条谱带, 其中有150条多态性谱带。多态性比率(PPB)达97.36%。应用NTSYSpc 2.1数据分析软件计算各品种间的遗传相似系数(GS),结果表明这些材料间的遗传相似系数的变化范围为0.386~0.882,平均遗传相似系数为0.631,平均遗传距离(GD)为0.369。通过UPGMA分子系统聚类法,将9份柱花草种质分为3个类群,有钩柱花草是第Ⅰ类,西卡柱花草是第Ⅱ类,热研5号、热研10号、热研13号、白花库克、热研2号、格拉姆、Tardio为第Ⅲ类。从遗传聚类图可以很明确地看出9份种源间的遗传距离及亲缘关系。对聚类结果分析显示,大部分具有亲缘关系的品种及形态学、生物学特征相近的品种聚在一类,说明聚类分析结果与系谱及生物学特征具有一定的相符性。     

几种鲜草混合饲喂肉兔效果及经济效益

用新诺顿豆Neonotonia wightii、柱花草Stylosanthes guianensis cv.Reyan No.2、菊苣Cichorium inty bus、甘薯藤Ipomoea batatas鲜草分别与坚尼草Panicum maxiumum鲜草混合饲喂肉兔效果研究表明:肉兔对不同混合的各饲草的采食率从低到高顺序为坚尼草(55.3%)＜柱花草(68.6%)＜新诺顿豆(76.2%)＜甘薯藤(83.0%)＜菊苣(91.5%);肉兔对新诺顿豆 坚尼草、菊苣 坚尼草、甘薯藤 坚尼草混合饲草的消化率间差异不显著,均与柱花草 坚尼草混合饲草消化率差异显著;菊苣 坚尼草混合饲喂肉兔平均日增重及利用率较高,分别与新诺顿豆 坚尼草、柱花草 坚尼草混合差异显著,与甘薯藤 坚尼草混合差异不显著,新诺顿豆 坚尼草、柱花草 坚尼草混合饲喂肉兔平均日增重及利用率均与甘薯藤 坚尼草混合差异显著;菊苣 坚尼草混合饲喂肉兔在经济效益方面最佳,比甘薯藤 坚尼草提高40.68%.