水分胁迫对紫花苜蓿产量、品质和微量元素的影响

干旱严重影响牧草生长和生产,是黄土高原地区畜牧业发展的重要限制因素之一,深入理解牧草对水分供应的响应有助于优化管理、提高草地生产力。在温室控水条件下,探究了田间饱和含水量(FWC)的35%、50%、65%和80%,共4个水分水平下紫花苜蓿的生产性能差异,阐明水分胁迫对黄土高原牧草的影响。结果表明:1) 随水分胁迫的增强,紫花苜蓿株高和单株干鲜重均显著降低(P<0.05),但在65%FWC和80%FWC处理间干鲜重差异不显著。2) 50%FWC处理下紫花苜蓿中性洗涤纤维显著低于65%FWC处理(P<0.05),但与其他处理均无显著差异;35%FWC和80%FWC处理下粗蛋白含量显著高于50%FWC和65%FWC处理;可消化干物质、可消化养分总量、可消化干物质摄取量和相对饲喂价值在各水分水平下无显著变化。3) 随水分胁迫的增强,Cu和Fe浓度呈先升后降的趋势,而Mg和Mn则呈相反的趋势,Zn呈升高的趋势。5种微量元素的积累量在各水分水平下均差异不大,仅在80%FWC处理下Mg和Mn显著高于35%FWC和50%FWC处理。因此,轻度水分胁迫有利于紫花苜蓿产量和品质的提高,在50%FWC处理下,紫花苜蓿纤维含量低,营养价值高;在65%FWC处理下,紫花苜蓿产量较高。微量元素Mn、Mg、Cu和Fe在一定程度上可反映紫花苜蓿的品质特征。     

基于中国知网的氮循环研究文献计量分析

为探究近10年来氮循环研究的热点与趋势,基于CNKI数据库,采用文献计量学方法,对文献类型、分布国家、研究机构、来源期刊、高被引文献进行统计,进而分析氮循环研究的概况和动态。结果表明：（1）2012—2021年氮循环相关文献发文量呈逐年平稳增加的趋势,且主要文献类型为外文期刊、学位论文和中文期刊。（2）研究国家主要分布于中国和美国,研究机构以大学为主,另外,中国的中国科学院也是氮循环研究的重要机构之一。（3）荷兰的《Science of the Total Environment》、瑞士的《Frontiers in Microbiology》和英国的《Soil Biology&Biochemistry》3本期刊的累计发文量较高。（4）高被引文献主要以综述为主,主要集中在土壤氮循环方向。氮循环的相关研究发展态势较好,相关理论逐渐进入全面深入的系统化研究阶段,并形成以农业生态系统土壤氮循环为主流的研究方向。     

氮沉降影响草地生态系统土壤氮循环过程的研究进展

人类活动及化石燃料应用的加剧增加了大气中的氮沉降,对陆地生态系统氮素循环过程造成了显著影响,从而影响生态系统生产力及稳定性。草地作为陆地生态系统的重要组成部分,常因为人们的过度利用及保护意识不强,造成资源损失、养分失衡,严重限制了畜牧业的发展。探究氮沉降对草地生态系统氮循环的影响对提高草地生产力,合理开发与利用草地资源具有重要意义。通过追踪国内外已有的研究成果发现,大部分氮添加抑制了生物固氮过程,促进了土壤的硝化作用、反硝化作用和矿化作用,并抑制了固氮微生物活性,增加了硝化功能微生物氨氧化细菌（AOB）、反硝化微生物功能基因nirK、nirS、narG、nosZ的丰度。但是因为草地本底氮营养差异及施氮措施的不同导致少数研究中土壤氮循环对氮沉降的响应出现不同结果。通过总结已有研究发现：1）土壤本底营养及氮吸收阈值的不同造成氮沉降对氮循环的影响存在差异;2）微生物作为土壤氮素循环的重要参与者,对不同施氮时间、频率、数量等的响应存在差异;3）土壤中氮循环的各环节紧密耦联,相互影响,但现有的研究大多只针对某一环节开展,研究结果不具有全面性。因此,在未来的研究中,应针对不同营养水平的草地,加强氮控制条件下土壤氮循环微生物变化的研究,关注多环节的耦联关系,对于提高草地生态系统功能,并减轻氮素损失对环境造成的威胁意义重大。     

基于灰色关联度法的不同年龄紫花苜蓿草地土壤肥力评价

土壤肥力能反映植物的生长潜力和表现,但又受到植物的影响。在多年生草地系统中,利用年限（牧草年龄）对土壤肥力的影响还没有准确的阐述。采用灰色关联度分析法,对6个年龄紫花苜蓿（Medicago sativa）草地土壤碳、氮、磷、钾等指标进行综合分析,以关联度进行排序对不同年龄草地土壤肥力进行评价。结果表明,在不同土层,紫花苜蓿草地土壤有机碳、全氮、铵态氮、硝态氮、全磷、速效磷和全钾含量随年龄而变化的趋势不一致。运用灰色关联度分析后发现,0-10和10-20 cm土壤肥力最好的年龄均为5龄草地,而20-30 cm土壤肥力最好的年龄为8龄,5龄草地次之。因此,从土壤肥力角度可确定黄土高原地区5龄紫花苜蓿草地利用最佳。     

河西走廊藜麦C、N、P生态化学计量学特征对物候期的响应

藜麦（Chenopodium quinoa）是南美洲传统作物,具有极高的营养价值和较强的环境适应能力,但其在我国西北干旱区的适应性还有待深入研究。生态化学计量学是对有机体的元素组成（主要是C、N、P）及其关系进行研究的科学,能一定程度地反映有机体的特征及其与环境的关系。在河西走廊大田栽培条件下,本试验研究了藜麦主要物候期的碳（C）、氮（N）、磷（P）含量及其生态化学计量比的变化。结果表明：随物候期的变化,藜麦的有机碳（organic carbon,OC）含量变化不显著,而全氮（total nitrogen,TN）和全磷（total phosphorus,TP）含量则显著降低;各器官间的OC含量较稳定,而TN和TP含量差异显著且叶和穗较高。藜麦的C∶N、C∶P随物候期的变化呈升高趋势,N∶P则呈先降低后显著升高趋势;根和茎C∶N、C∶P较高而叶N∶P较高。物候期和器官显著影响藜麦的C、N、P含量和计量比,后者与藜麦的生长和物质积累速度显著相关。     

陇东雨养农区紫花苜蓿叶片氮、磷、钾重吸收与生物固氮的偶联关系

叶片养分重吸收是植物提高养分利用效率、增强环境适应性的重要机制之一,易受多种因素影响。在豆科植物中,养分重吸收与生物固氮有何关联尚不可知。为揭示养分重吸收与生物固氮间的偶联关系,以陇东雨养农区已建植2、4、7、11和14年龄的陇东苜蓿草地为对象,测定了叶片N、P、K浓度及δ¹⁵N,分析了叶片N、P、K重吸收效率(NRE、PRE和KRE)、重吸收度(NRP、PRP和KRP)及其与生物固氮率的关系。随紫花苜蓿建植年龄增长,叶片NRE、PRE呈先增大后减小的趋势,NRE和PRE分别为36.5%(28.4%~43.4%)和52.6%(38.1%~68.2%),其中7年龄苜蓿的NRE和PRE最高;2、11和14年龄苜蓿KRE为17.8%(23.0%~27.5%),但4和7年龄为负值。随紫花苜蓿年龄变化,叶片NRP、PRP和KRP均无明显变化趋势。随紫花苜蓿年龄增长,生物固氮率先降低后升高,平均固氮率为51.0%,其中7年龄苜蓿的最低。紫花苜蓿生物固氮率与叶片NRE、PRE和KRP负相关,但与叶片KRE、NRP和PRP不相关。紫花苜蓿生物固氮与叶片的氮、磷、钾重吸收存在偶联关系,对氮、磷重吸收效率和钾重吸收度有显著影响。     

植物叶片氮磷养分重吸收规律及其调控机制研究进展

植物养分重吸收是植物组织或器官在衰老脱落前将部分养分(主要如氮、磷)转移到其他成活组织的过程,能延长养分在植物体内的存留时间,提高养分利用效率,减少植物对土壤养分的依赖,是植物适应环境的重要策略之一。本研究综述了土壤水分和肥力、光照、温度等环境因子和寿命、个体发育等遗传特性对植物叶片氮磷养分重吸收的影响。不同生活型或功能型的叶片养分重吸收不同;施肥会改变土壤速效养分的含量和比例,从而调控叶片养分重吸收;土壤水分通过调节土壤养分有效性而影响叶片养分重吸收;植物在生长过程中,不同时期对养分的需求有所差异,对养分的敏感程度和吸收能力也各不相同,从而表现出不同叶片养分重吸收特征;除了叶片之外,植物的其他组织器官(如,细茎、树木的芯材和能够储存养分的根)也可以进行养分重吸收。因此,植物叶片养分重吸收易受多种因素的影响,不同物种的重吸收能力存在差异,同一物种在不同时、空及相关因素变化下的重吸收特性也不同。深入研究植物养分重吸收规律和调控机制有助于进一步揭示植物的环境适应性,能为提高水肥管理水平,权衡生产力和适应性,实现系统生产和生态可持续发展提供理论依据。     

水分对不同生育时期紫花苜蓿茎叶碳、氮、磷含量及化学计量特征的影响

通过设置35％(Low water,LW)、50％(Medium water,MW)和80％(High water,HW)的最大田间持水量(Maximum field water capacity,FWC)3个水分处理,探索紫花苜蓿不同生育时期地上营养器官碳、氮、磷含量及其化学计量比对水分添加的响应规律.研究表明:1)...     

典型果园生草模式及果草系统资源调控研究进展

果园生草是一种先进的果园土壤管理方式,能促进果品的优质可持续生产。我国引入果园生草措施已近40年,对生草果园小气候、土壤的物理、化学和生物学特性,以及果实产量和品质的变化等开展了较多研究,但对果园生草模式及其调控果园光热水土资源机制的系统研究还较少。本文综述了我国现有的典型果园生草模式及其运行机制,重点分析了果园生草对果园土壤水分、肥力、光照的调控机制,以及生草对果园害虫与杂草的调节作用。1)根据果园组分、系统水分和养分、草类植物种来源等的不同,果园生草有多种模式。2)适宜的果园生草可增加水分入渗,减小地表蒸发,减少水土流失;提高土壤肥力,增强土壤有益微生物活性;增加系统的光能捕获能力,改善果园光环境;增强系统抵抗杂草、病虫害能力,提高果园生产多样性和品质。3)不适宜的果草搭配和生草措施会导致果树和草类植物的水肥资源竞争,加剧土壤的水肥匮缺,影响系统生产性能。可为我国果园生草技术的深入研究与进一步推广应用提供参考。     

陇东苹果园土壤浸提液对黑麦草和紫花苜蓿种子萌发及幼苗生长的影响

果园生草是一种新型土壤管理模式,草地成功建植是该模式建立的基础。苹果园土壤的特异性可能影响草类种子萌发及幼苗生长,从而影响草地建植。本研究分析了陇东苹果园不同土层的土壤浸提液对黑麦草(Lolium perenne)和紫花苜蓿(Medicago sativa)种子萌发及幼苗生长的影响,结果表明,苹果园土壤浸提液提高了黑麦草种子萌发数,但减小了紫花苜蓿种子萌发数,但对二者种子萌发率没有影响;与无落叶相比,落叶残留时土壤浸提液加快了种子萌发,并有提高种子萌发率的趋势。土壤浸提液抑制了黑麦草和紫花苜蓿幼苗胚根的生长,减少了幼苗单株鲜重;但有落叶残留时的土壤浸提液相对于无落叶的土壤浸提液处理减小了对黑麦草和紫花苜蓿幼苗胚根生长的抑制作用。因此,苹果园土壤可通过抑制草类植物幼苗生长而非种子萌发来影响草地建植;从幼苗生长受抑制程度来看,苹果园生草选择黑麦草等禾本科牧草更适合。