美国能源草柳枝稷的研究进展

柳枝稷（Panicum virgatum）是美国本土植物,因为适应性广、耐贫瘠、产量高、多年生和易于管理等特性被美国能源部和农业部作为纤维素乙醇转化模式植物。在过去30余年里,美国在柳枝稷种质收集、遗传育种、栽培、管理、收获等方面进行了大量的研究,取得了不少成果,以提高产量为主要目标培育了数十个柳枝稷的品种,围绕提高产量和抗逆性的品种改良研究正在深入开展。柳枝稷具有较高的能量转化效率和经济效益,在环保效益表现尤为突出。通过继续提高柳枝稷的产量,科学规划组织生产,创新能源转化加工工艺,柳枝稷转化能源可以在不久的将来实现产业化生产。从遗传选育、栽培管理、转化效益和效率等方面综述了美国柳枝稷的研究进展。     

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。     

4种杂草浸提液对柳枝稷种子萌发的化感作用研究

采用室内生物测定法,研究不同浓度梯度下白草(Pennisetum flaccidum)、赖草(Leymus secalinus)、硬质早熟禾(Poa sphondylodes)和猪毛蒿(Artemisia scoparia)地上部分和根系浸提液对柳枝稷(Panicum virgatum)种子萌发的化感作用,以期为揭示柳枝稷与本土杂草之间的相互作用机制提供借鉴意义.结果表明:不同浓度的白草、赖草和硬质早熟禾浸提液处理均抑制了柳枝稷的种子萌发和幼苗生长,尤其是对发芽指数、胚芽长度和幼苗生物量的影响较大.同时,地上部分浸提液的抑制作用强于根系.在0.1 g/mL白草、赖草和硬质早熟禾地上部分浸提液处理下,柳枝稷胚芽长分别降低了81.13％、86.42％和90.19％.猪毛蒿浸提液在低浓度下抑制作用较小,甚至提高柳枝稷胚根和胚芽长度,表明其浸提液中某些化感物质起到促进作用.4种杂草浸提液在0.1 g/mL浓度下的综合化感效应值分别高达-5.89,-6.17,-5.17和-6.15.综上所述,不同杂草对柳枝稷的影响存在明显差异,生产实践中要根据不同物种和密度采取相应防治措施,以保证柳枝稷良好生长.     

草本能源植物修复重金属污染土壤的潜力

在北京郊区重金属轻度污染土地开展了柳枝稷、荻、芦竹、杂交狼尾草四种草本能源植物的规模化种植,分析其对砷、汞、铜、铬、铅、镉等六种重金属的富集能力与修复潜力。结果表明,四种草本能源植物均属于非超积累植物,但柳枝稷、荻、芦竹、杂交狼尾草的生物质产量较高,分别为23.23t.hm-2、28.22t.hm-2、47.08t.hm-2、59.22t.hm-2,且不受重金属轻度污染的明显负面影响,因此其重金属绝对富集量可观。杂交狼尾草对砷、汞、铜、铅、镉的绝对富集量分别为23.12g.hm-2、0.35g.hm-2、1132.62g.hm-2、95.18g.hm-2、6.07g.hm-2,芦竹对铬的绝对富集量达到1333.37g.hm-2。草本能源植物对重金属污染土壤具有一定的修复潜力,并以杂交狼尾草最大,芦竹、荻、柳枝稷次之。     

黄土丘陵区柳枝稷生物量与土壤水分的动力学研究

通过在黄土高原半干旱地区种植柳枝稷,构建生物量与土壤水分的动力学关系模型。结果表明：在年降水量大于328mm的安塞地区,柳枝稷生长稳定;当年降水量少于328mm,柳枝稷收获（降水量580mm）每年超过1．4次,柳枝稷会衰败。当植被与土壤水分的相互作用较强时,植被会衰败,因此引种时必须选择与土壤水分作用相对较弱的植物。模型两个稳定状态共存表明,气候改变（干旱）或人类活动（放牧）对植被将产生不可逆的影响。     

半干旱黄土丘陵沟壑区引种能源植物柳枝稷生态适宜性分析

为进一步认识半干旱黄土丘陵沟壑区引种能源植物柳枝稷生态效益的实现和生物质生产的可持续性,通过多尺度、多因素的土壤养分和水分供求关系格局识别,对引种柳枝稷的生态适宜性进行了初步分析,研究发现,山地柳枝稷自然维持状态下,无论生产还是生态效益的发挥,都处于一种极其低效的水平,柳枝稷水土保持机制主要体现在土体固持和地表径流拦蓄方面,但是对表土的直接保护能力较差.相对于当地主要植被类型,山地柳枝稷并未体现出土壤水分和养分供给与利用上的引种生物特殊性,景观物理性因素主导着当前山地植被-水土关系过程.土壤表层速效氮含量可能是制约山地柳枝稷生产和生态效益发挥的关键因素.通过生长节律的适应,白羊草在山地表现出更为安全、高效的生物质生产属性,立足水土保持效益的充分发挥,通过种植制度和利用方式的优化,保证限制性资源的利用和储蓄平衡,稳定复合生产群体布局,有可能实现柳枝稷生态和生产效益的兼顾.     

盐碱条件下施磷对柳枝稷生长发育及耐盐性的影响

为了探究不同施磷水平对宁夏银北盐碱地区柳枝稷生长发育及耐盐性的影响,通过田间试验,以2种生态型柳枝稷品种“Alamo”和“Pathfinder”为供试材料,采用裂区试验设计,设置不施磷(0)、施低磷(30 kg·hm^-2P₂O₅)和施高磷(90 kg·hm^-2P₂O₅)共3个施磷水平,每个处理设3个重复,共计18个小区。分析比较了各生育时期内柳枝稷生长指标、渗透调节物质及抗氧化酶活性的变化,同时采用隶属函数法综合评价了盐碱地柳枝稷的耐盐性。结果表明,随着施磷水平的提高,两种生态型柳枝稷开花期株高、分蘖数、叶面积指数、干物质积累和生物产量等农艺性状和相对叶绿素、丙二醛、可溶性糖含量、过氧化物酶活性等生理特性均呈逐渐升高的总趋势。与不施磷处理相比,分别提高了7.74%、10.21%、14.64%、11.88%、22.22%、3.85%、74.29%、14.70%和57.77%。隶属函数分析结果表明,施低磷处理下柳枝稷各抗盐指标隶属函数值的均值最大。因此,施磷量...     

8份柳枝稷种质资源苗期抗旱性综合评价

柳枝稷(Panicum virgatum)是重要的能源草之一,其苗期的耐旱能力是其能否在干旱、半干旱地区良好生长的关键。因此,鉴定并筛选出苗期耐旱的柳枝稷品种具有重要意义。本研究通过温室盆栽试验,对超氧化物歧化酶、过氧化物酶、游离脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、叶片含水量、相对电导率及丙二醛共8个耐旱相关的生理指标进行测定,并根据隶属函数法评价了选自美国基因库的8份柳枝稷材料的抗旱性。结果表明,8份柳枝稷材料在苗期的抗旱性各不相同,并且其抗旱性由大到小的排列顺序为ShawneeCave-in-RockBlackwellBN-309-69TrailblazerCarthageTEM-SLCGrenville。本研究结果可以为柳枝稷抗旱性育种提供理论依据,也可为其在边际土地上的推广应用提供科学的栽培管理依据。     

清明话柳

柳是春天的标志,在春风中摇曳的柳树,总会给人以欣欣向荣之感。在我国古代,柳一直是一种意蕴丰富的植物,人们在它身上寄寓了太多特殊的含义,这在大量的古诗词中,得到了尤为集中的体现。诗经《小雅·采薇》中有云:"昔我往矣,杨柳依依",诗人借柳表达了年华流走、时光不再的人生感慨;"西浦唱骊歌,霸桥折杨柳"流露出的则是主客分别时依依不舍的挽留之情。清明插柳作为一种习俗,自古以来一直流传并走进了百姓的日常生活。芳     

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...