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2020 年 9 期目录
2020, (9): 1-4.
[摘要](172) [HTML全文](115) [PDF 370KB](10)
摘要:
前植物生产层
AM真菌和根瘤菌互作对苜蓿根际土壤真菌群落结构的影响及功能预测
杨盼, 翟亚萍, 赵祥, 王绍明, 刘红玲, 张霞
2020, 37(9): 1669-1680. doi:
[摘要](2919) [HTML全文](507) [PDF 1133KB](18)
摘要:
在我国,优良豆科牧草紫花苜蓿(Medicago sativa)一直处于供不应求的状态,接种AM (arbuscular mycorrhizae)真菌和根瘤菌可以促进土壤氮、磷循环以及提高植株抗逆性,从而提高苜蓿产量。为探究接种AM真菌和根瘤菌对苜蓿根际真菌群落结构和功能的影响,采集苜蓿6个不同处理组(不接种、单接种摩西球囊霉、单接种根内球囊霉、单接种根瘤菌、双接种根内球囊霉和根瘤菌、双接种摩西球囊霉和根瘤菌)根际和非根际土壤样品,基于真菌ITS区高通量测序技术,分析比较不同接种处理组苜蓿根际、非根际土壤中真菌多样性和群落分布的规律,并采用FUNGuild软件对不同处理组间菌群功能进行预测。结果表明: 6个不同处理组中,在门水平上土壤真菌群落主要由子囊菌门、担子菌门构成,且以子囊菌门为主(19.29%~61.18%)。在属水平上发现与不接种相比,接种AM真菌和根瘤菌显著提高了有益菌的丰度,如单接种摩西球囊霉GMR处理组中优势属为支顶孢属(Acremonium)、单接种根瘤菌KR处理组中优势属为葡萄穗霉属(Stachybotrys)和毛束霉属(Trichurus),双接种根内球囊霉和根瘤菌GIKR处理组中优势属为木霉属(Trichoderma),双接种摩西球囊霉和根瘤菌GMKR处理组中优势属为曲霉菌属(Aspergillus)。与不接种相比,接种AM真菌和根瘤菌提高了真菌群落的操作分类单元数(OTUs)、Shannon-Wiener指数、菌种丰富度Chao1指数。不同接种处理间主要以腐生营养型为主,接种AM真菌和根瘤菌均会增加共生营养型的相对丰度,降低病原营养型的相对丰度。综上所述,接种AM真菌和根瘤菌后,有利于土壤氮磷的循环,增加了土壤真菌群落的丰富度与多样性,在致病菌存在的同时增加了生防菌,以及与固氮、溶磷有关菌的丰度,增加了共生营养型的相对丰度,降低了病原营养型的相对丰度,故接种 根瘤菌丰富了真菌群落组成,优化了原有的微生物生态环境,从而有利于苜蓿植株品质及产量的提高。
硅氮添加对高寒草甸优势物种披针叶黄华生长及净光合速率的影响
徐当会, 李秋霞, 张仁懿
2020, 37(9): 1681-1687. doi:
[摘要](4527) [HTML全文](533) [PDF 0KB](10)
摘要:
以青藏高原高寒草甸群落中披针叶黄华(Thermopsis lanceolate)为研究对象,通过施加氮肥(60 g·m–2)、施加不同浓度梯度硅肥(0、4、8、12 g·m–2)、同时施加氮肥硅肥的试验,研究氮硅添加对其生长及净光合速率的影响。结果表明: 1)在氮添加、硅添加以及氮硅同时添加下,披针叶黄华株高均有不同程度的增加;2)单独添加硅肥后,随着硅肥施用量的增加,其单株干重、叶片干重、比叶面积及净光合速率随着硅肥施用量的增加呈现先增加后减少的趋势;3)单独添加氮肥后,其单株干重、叶片干重、比叶面积及净光合速率显著下降(P < 0.05);4)与单独添加氮肥相比,硅氮肥同时添加(NSi1、NSi2、NSi3),均可提高植物的比叶面积和净光合速率;5)披针叶黄华的净光合速率与比叶面积具有显著正相关关系。综合研究发现,氮肥添加抑制披针叶黄华的生长,引起其净光合速率的下降,而添加氮肥的同时添加硅肥,对生长及净光合速率有促进作用。
土著丛枝菌根真菌对垂穗披碱草和冷地早熟禾生长及竞争的影响
卢尧尧, 张静, 李耀明, 刘荣荣, 代心灵, 林长存, 纪宝明
2020, 37(9): 1688-1697. doi:
[摘要](3434) [HTML全文](425) [PDF 963KB](18)
摘要:
为了研究土著丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungus,AMF)对个体大小不同的两种禾本科植物生长及竞争的影响,以三江源地区栽培草地补播常用的两种主要植物垂穗披碱草(Elymus nutans)和冷地早熟禾(Poa crymophila)为供试植物,分别进行单株种植、单种和混种,模拟这两种植物在无竞争、种内竞争和种间竞争条件下的生长性状,结合不接种AMF (–AMF)和接种土著AMF (+AMF)处理,比较两种处理下垂穗披碱草和冷地早熟禾的生长指标和竞争能力,分析土著AMF侵染对植物生长和种间竞争作用的影响。结果显示: 接种土著AMF能够成功侵染垂穗披碱草和冷地早熟禾的根系。植物生物量、株高、分蘖数的结果显示,在3种盆栽模式下,相比–AMF处理,+AMF处理显著改善了垂穗披碱草和冷地早熟禾的生长状况。相对产量、相对总产量和竞争攻击力系数结果表明,在种间竞争中,+AMF显著提高了冷地早熟禾的竞争能力(提高73.32%,P < 0.05),但垂穗披碱草竞争能力有所降低。虽然无竞争状态下+AMF对垂穗披碱草和冷地早熟禾的生长都有促进作用,但在种间竞争条件下AMF对冷地早熟禾的生长促进作用更大,意味着AMF在植物群落中对相邻两种植物的贡献可能是不同的。本研究结果表明,AMF在调节植物种间关系和植物群落物种多样性的维持方面具有重要作用。
黄土高原半干旱区苜蓿草地撂荒过程生态功能的权衡分析
郭茹茹, 杨磊, 李宗善, 卫伟, 张钦弟
2020, 37(9): 1698-1709. doi:
[摘要](3315) [HTML全文](392) [PDF 882KB](7)
摘要:
探讨黄土高原撂荒过程中不同生态系统功能之间的关系,可为植被恢复和重建提供科学依据。本研究以半干旱黄土小流域苜蓿(Medicago sativa)地撂荒不同演替阶段的草地群落为研究对象,基于野外调查和采样分析,采用均方根偏差法分析撂荒过程中物种多样性、地上碳储量、土壤水储量、土壤有机碳储量和土壤全氮储量5种生态系统功能的权衡关系。结果表明: 随着群落的演替,物种多样性、地上碳储量、土壤水储量、土壤有机碳储量和土壤全氮储量的相对收益在不同阶段均存在显著差异(P < 0.05)。苜蓿群落中地上碳储量、有机碳储量和全氮储量的相对收益较高,说明维持碳氮储量增加是以降低物种多样性和消耗土壤水储量为代价;所有的生态系统功能中,土壤有机碳储量和土壤全氮之间的权衡最小,表明二者存在协同关系,整个恢复阶段的平均值为0.13;群落演替至赖草(Leymus secalinus)群落阶段,5个生态功能之间的权衡最均衡,其RMSD均值仅0.21,至长芒草(Stipa bungeana)群落阶段,物种多样性最高。研究结果揭示了植被恢复草地自然演替过程中主要生态系统功能之间的权衡和协同关系,可为区域植被恢复可持续性维持提供科学依据。
生草对猕猴桃果园土壤酶活性和土壤微生物的影响
井赵斌, 李腾飞, 龙明秀, 马文娟
2020, 37(9): 1710-1718. doi:
[摘要](2538) [HTML全文](388) [PDF 1105KB](15)
摘要:
为了探究适合秦岭北麓猕猴桃(Actinidia chinensis)果园种植的牧草品种,以清耕为对照,分别在行间种植鸭茅(Dactylis glomerata)、三叶草(Trifolium repens)、黑麦草(Lolium perenne)和林间组合 (即鸭茅、黑麦草和三叶草混合) ,研究种植不同牧草品种对猕猴桃果园土壤酶活性和土壤微生物的影响。结果表明: 各生草处理中除蔗糖酶外,过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶活性随着土层深度增加而极显著减少(P < 0.01)。与清耕比较,生草处理可以提高猕猴桃果园0 – 20 cm和20 – 40 cm土层中过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性,其作用因牧草品种不同表现出极显著增加(P < 0.01)或差异不显著(P > 0.05)。土壤微生物组成以细菌为优势菌群,占土壤微生物总量的99.74%~99.94%。0 – 20 cm和20 – 40 cm土层中细菌、真菌和放线菌数量的变化在不同牧草中表现不同。其中,0 – 20 cm土层中除三叶草外,其他各生草处理微生物总数量均显著高于清耕(P < 0.05),各生草处理中土壤微生物总数量均随土层深度增加而减少,而清耕则增加。本研究结果表明,种植牧草对猕猴桃果园土壤酶活性和微生物数量有改善作用,生产中优先推荐采用地上生物量更高的黑麦草、鸭茅和三叶草的混播方式,本研究可为“北方林–草–羊生态种养循环模式”的推广提供一定的理论依据。
甘南州沙化草地流动沙丘治理与恢复关键技术: 以黄河首曲为例
王祺, 唐进年, 李银科, 金红喜, 袁宏波, 杨雪梅
2020, 37(9): 1719-1728. doi:
[摘要](3188) [HTML全文](428) [PDF 742KB](9)
摘要:
在黄河首曲沙化草地流动沙丘迎风坡建立流沙治理恢复试验区,共设3个区组6个处理(羊粪、羊粪 + 保护种、羊粪 + 纤维网方格沙障 + 保护种、羊粪 + 泥炭土、羊粪 + 泥炭土 + 保护种和对照,以下简称粪、粪 + 保、粪 + 网 + 保、粪 + 土、粪 + 土 + 保和对照)同一混播草种的随机区组试验。观测混播草种的出苗密度、生长高度、投影盖度和不同处理的风沙侵蚀堆积程度。结果表明: 1) 6个处理中,“粪 + 网 + 保”和“粪 + 土 + 保”的处理沙面相对稳定,混播草种能够成功定居萌芽和出苗生长,而其他4个处理沙面风蚀严重,仅在“粪 + 土”和“粪 + 保”两个处理沙面有稀疏出苗;除投影盖度外,“粪 + 网 + 保”和“粪 + 土 + 保”的平均高度、密度间均无显著差异(P > 0.05),但均显著大于其他4个处理(P < 0.05);2) “粪 + 网 + 保”和“粪 + 土 + 保”的风蚀深度间差异不显著(P > 0.05),除“粪 + 土”外,均显著小于其他各处理(P < 0.05)。另外,各处理风积厚度间无显著差异(P > 0.05)。研究表明,“粪 + 网 + 保”和“粪 + 土 + 保”处理均具固沙和促进草地恢复的双重效果,可以作为解决当地沙丘治理并恢复草地的创新综合配套技术模式。
紫花地丁花结构变化对种子萌发特性的影响
孙慧芳, 魏岩, 闫紫烟, 严成
2020, 37(9): 1729-1737. doi:
[摘要](2400) [HTML全文](320) [PDF 936KB](7)
摘要:
紫花地丁(Viola philippica)具有独特的繁育系统,早春可形成开花受精的开放花(chasmogamous flower, 简称CH花),夏秋季可形成闭花受精的闭锁花(cleistogamous flower,简称CL花)。在对紫花地丁花形态变化观测的基础上,比较CH种子和CL种子的形态和萌发特性。结果表明: 1) CH种子的长度、宽度和千粒重显著大于CL种子(P < 0.05);2) 两种类型种子在室温下均吸水48 h之后开始萌发;随着温度的降低,初始萌发时间延长。在温周期10 ℃/20 ℃时,CL种子发芽率达到50%所需要的时间比CH种子短。3) 两种类型种子的最适萌发温度均在20 ℃/30 ℃,发芽率在95%以上;在温周期10 ℃/20 ℃时,CL种子的发芽率及活力指数显著大于CH种子(P < 0.05)。4) 在低浓度(0.05~0.10 mol·L–1) NaCl溶液中,CH种子的发芽率低于对照组(蒸馏水),而CL种子的发芽率高于对照组。复水后两种类型种子的恢复发芽率较低。5) 在低浓度(0.05 mol·L–1) NaCl溶液中,CL种子的活力指数显著高于CH种子(P < 0.05)。紫花地丁繁育系统通过季节性转换,产生具有差异的CH种子和CL种子,在维持种群繁衍更新上具有重要意义。
基于Web of Science与CNKI的寄生性杂草列当的相关研究态势分析
曲文兴, 席娇, 李雪雯, 林雁冰, 史变芳
2020, 37(9): 1738-1748. doi:
[摘要](3090) [HTML全文](409) [PDF 35440KB](7)
摘要:
为深入了解全球寄生性杂草列当(Orobanche spp.)的研究领域发展概况,同时为该领域的科研工作者提供数据参考,本文利用“Web of Science核心合集”数据库与“CNKI”数据库,采用文献计量学的方法,通过Vosviewer和Excel数据分析软件对1999–2018年间两个数据库收录的与寄生性杂草列当相关的文献从时间分布、国家地区、科研机构、研究方向和期刊及作者等方面进行了计量分析。基于“Web of Science核心合集”与“CNKI”数据库的记载分析,20年间有关寄生性杂草列当研究领域全球发文量总体呈上升趋势,自2001年起全球发文量显著增高;西班牙、日本、荷兰等国家在该领域的整体影响力较高,总发文量居于前列;西班牙的高等科研理事会(Consejo Superior de Investigaciones Científicas, CSIC)、日本的宇都宫大学、荷兰的瓦格宁根大学和中国的西北农林科技大学是研究寄生性杂草列当实力较强的几所机构。分析显示,全球重庆欢乐生肖列当的研究文献多集中于植物学、农学以及植物化学等方向;此外,刊载列当研究文献质量较高且数量较多的期刊为《Weed Research》和《Crop Protection》;列当在世界范围内的寄生过程及其侵染机制与防控措施已成为大家关注的热点话题。植物寄生性杂草研究历史悠久,近年来,国内外有关列当的相关研究不断深入且SCI收录的相关文献数目也在逐年递增。为更好了解该领域的发展历史以及目前的研究现状,本文基于Web of Science核心合集数据库与CNKI数据库,对1999–2018年20年间列当研究方向的文献进行计量分析,进而为从事寄生性杂草研究的科研工作者提供数据参考及进一步了解国际研究动态。
基于结构方程模型的草原旅游目的地竞争力分析: 以赛里木湖和那拉提草原为例
冶建明, 王汇涵, 李静雅, 贺明阳, 姚岚博
2020, 37(9): 1749-1759. doi:
[摘要](2544) [HTML全文](378) [PDF 751KB](16)
摘要:
在草原旅游快速发展的背景下,从游客感知视角建立旅游目的地竞争力的评价体系,有利于促进草原旅游竞争水平提高,对其发展具有借鉴意义。本研究基于游客感知视角建立结构方程模型,以新疆赛里木湖和那拉提草原为例,进行实证研究。运用验证性因子分析、复核效度检验以及恒等性检验的方法,证实游客感知理论模型具有跨样本的稳定性。均值结构模型比较结果显示: 游客对赛里木湖的游览感知、服务感知、环境感知和形象感知均优于那拉提,且达到显著水平。本研究通过测量草原旅游地与游客之间的交互作用,证实了“游客感知–游客态度–目的地竞争力”的研究思路。其中,服务感知对游客态度影响最为显著,表明草原旅游地建设应该重点加强对服务质量的提升。游览感知、环境感知以及形象感知正向影响游客态度,旅游目的地可根据自身劣势提出相应改善措施,提升目的地竞争力。
植物生产层
冰草SSR-PCR体系优化及验证
于肖夏, 杨东升, 于卓, 卢倩倩, 吴国芳, 李景伟, 张明飞
2020, 37(9): 1760-1769. doi:
[摘要](2604) [HTML全文](374) [PDF 1465KB](2)
摘要:
以蒙古冰草(Agropyron mongolicum var. mongolicum) DNA为模板,利用单因素与正交试验设计相结合的方法,对影响冰草SSR-PCR体系的dNTP浓度、Mg2+浓度、引物浓度、模板DNA浓度和Taq DNA聚合酶用量5个因素进行优化。结果表明,冰草SSR-PCR的最佳体系为: dNTP浓度250 μmol·L–1、Mg2+浓度2.25 mmol·L–1、引物浓度0.60 μmol·L–1、模板DNA浓度40 ng·μL–1Taq DNA聚合酶用量0.75 U,其余为ddH2O,反应总体积为20 μL。本研究筛选出适于冰草SSR-PCR的最佳反应体系,可提高冰草SSR扩增条带的清晰度和可靠性,这为后续深入开展冰草的遗传作图、重要性状QTL定位及分子标记辅助育种等研究奠定了基础。
29份无芒雀麦种质资源农艺性状的遗传多样性
郝裕辉, 李瑶, 唐凤, 张树振, 张博
2020, 37(9): 1770-1778. doi:
[摘要](3379) [HTML全文](494) [PDF 694KB](7)
摘要:
对29份无芒雀麦(Bromus inermis)种质资源的23个农艺性状进行遗传多样性、主成分与聚类分析,结果表明: 23个表型性状指标在不同材料间表现出较大差异,小穗数变异系数最大,为32.92%;主成分分析将23个性状转化为6个主成分,其累计贡献率达77.92%,可以代表原始数据的绝大部分信息;聚类分析将供试材料划分成3个类群: 类群Ⅰ为植株高大、小穗量少、叶片较小型;类群Ⅱ为植株低矮、茎秆细、种子轻型;类群Ⅲ为叶片大、小穗量多、种子大且重型。本研究引进的外来种质对丰富我国无芒雀麦种质资源、进一步开展品种选育工作均有一定的现实意义。
内蒙古两种生态型羊草叶绿体色素含量以及形态特征的对比
马利娟, 范精琦, 娜仁高娃, 祁智, 张林刚
2020, 37(9): 1779-1786. doi:
[摘要](2884) [HTML全文](471) [PDF 862KB](24)
摘要:
羊草(Leymus chinensis)是在内蒙古草原上广泛分布的一种优良牧草,根据叶片颜色可以分为灰绿羊草和黄绿羊草。在逆境胁迫下,灰绿羊草较黄绿羊草具有更高的光合能力和更强的环境适应性,但是其机理还不清楚。本研究选取内蒙古呼和塔拉草原的灰绿羊草和黄绿羊草,测定其叶片叶绿素和类胡萝卜素的含量,分析两种生态型羊草叶片叶绿体数目、大小和形态结构特征,以及叶绿体光合蛋白复合体的差异。结果表明,灰绿羊草叶片叶绿素和类胡萝卜素含量均极显著高于黄绿羊草(P < 0.01);单个细胞中叶绿体数目黄绿羊草极显著高于(P < 0.01)灰绿羊草,但是叶绿体体积以及单个叶绿体中基粒类囊体的数目灰绿羊草极显著大于黄绿羊草(P < 0.01);此外,黄绿羊草叶片不同细胞中含有两种形态结构不同的叶绿体;BN-PAGE (蓝绿温和胶)的结果显示,灰绿羊草叶绿体光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)二聚体的含量高于黄绿羊草。所以,较高的叶绿素、类胡萝卜素以及PSⅠ和PSⅡ蛋白复合体含量是灰绿羊草高效光合作用和更强环境适应能力的重要基础。
7个牛鞭草品种(系)在成都平原的适应性及营养价值评价
解关琦, 景婷婷, 胡家菱, 王小珊, 林闯, 任俊才, 路晓雯, 黄琳凯
2020, 37(9): 1787-1794. doi:
[摘要](2854) [HTML全文](486) [PDF 551KB](22)
摘要:
为研究来源不同的牛鞭草(Hemarthria)品种(品系)在亚热带平原地区的适应性和生产性能,筛选出适宜在成都平原地区种植的牛鞭草品种(系),开展了7个牛鞭草品种(系)的适应性评价试验。结果表明: ‘川中(H248)’干草产量最高(3年均产32.39 t·hm–2),‘H203’产量最低(3年均产25.16 t·hm–2)。选取4个产量优异的品种(系)测定营养成分并进行灰色关联分析,其中‘雅安’营养价值高,‘H248’、‘H255’和‘H202’的营养价值良。综合干草产量和营养品质来看,‘川中(H248)’、‘雅安’、‘H255’表现优异,品质良好,适合在成都平原推广种植。
不同强度净风、风沙流吹袭对黑果枸杞叶片生理指标的影响
杨永义, 马彦军, 魏林源, 马瑞, 侍新萍, 张莹花, 唐卫东
2020, 37(9): 1795-1802. doi:
[摘要](3443) [HTML全文](510) [PDF 741KB](9)
摘要:
以黑果枸杞(Lycium ruthenicum)一年实生苗为材料,研究0 (CK)、6、9、12、15 m·s–1 5个风速下净风和风沙流吹袭对黑果枸杞叶片丙二醛(MDA)含量、膜透性、酶活性、渗透调节物质含量的影响,探索黑果枸杞对净风和风沙流胁迫的生理响应机制。结果表明: 净风处理下,MDA含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量均逐渐降低,膜透性、过氧化物酶(POD)活性均逐渐增大,脯氨酸含量先上升后下降。风沙流处理下,MDA含量、POD活性、可溶性糖含量均呈先上升后下降的变化趋势,其余指标的变化趋势与净风处理一致。净风和风沙流处理均对黑果枸杞叶片造成一定程度的伤害,黑果枸杞受胁迫时通过POD活性的提高增强保护作用;净风胁迫下,主要通过脯氨酸含量的提高增强渗透调节作用;风沙流胁迫下,主要通过脯氨酸和可溶性糖含量的提高增强渗透调节作用。
黄土高原不同灌水量下春小麦土壤与植物碳氮磷含量及其化学计量比特征
袁建钰, 李广, 闫丽娟, 陈国鹏, 张尚文, 滕锐, 卓玛草
2020, 37(9): 1803-1812. doi:
[摘要](3359) [HTML全文](500) [PDF 737KB](9)
摘要:
为探讨农作物种植过程中土壤和植物养分动态变化规律,对陇中黄土高原半干旱区4种不同灌水处理下[W50 (50 mm)、W100 (100 mm)、W150 (150 mm)、W200 (200 mm) ]的春小麦(Triticum aestivum)成熟期0 – 40 cm土壤及叶片进行采集并分析,研究不同灌水处理对土壤、叶片营养元素及化学计量比的影响。结果显示: 1) 土壤有机碳和全氮含量均随灌水量的增加呈先增大后减小的趋势,全磷含量受灌水量影响较小;0 – 40 cm土层有机碳和全氮含量均随土层深度的增加呈下降趋势,全磷含量随土层深度的增加无显著变化;2) 春小麦叶片C、N、P含量随灌水量的增加呈先增加后降低的趋势,均在150 mm灌水量下达到最大值;叶片C∶N、C∶P、N∶P比值呈先减小后增大的变化趋势,根据小麦叶片N∶P < 14可知,黄土高原地区小麦生长主要受N限制;3) 春小麦土壤、叶片养分转化之间存在显著的相关关系,且C∶P对两者养分关系最为敏感。研究结果表明,当灌水量为150 mm时,应适当增施氮肥来增加土壤养分以保证春小麦的高产稳产。
科尔沁沙地20个苜蓿品种碳氮磷化学计量特征
赵力兴, 李天琦, 林志玲, 高凯
2020, 37(9): 1813-1820. doi:
[摘要](2981) [HTML全文](407) [PDF 534KB](14)
摘要:
通过对科尔沁沙地种植的20个苜蓿(Medicago sativa)品种进行C、N、P含量测定,计算C/N、N/P、C/P,分析不同品种紫花苜蓿C、N、P化学计量特征,为科尔沁沙地紫花苜蓿品种选择和肥料管理提供依据。结果表明: 紫花苜蓿品种间C、N、P化学计量特征差异明显,供试的20个紫花苜蓿品种N/P值小于14,由此判定科尔沁沙地紫花苜蓿生长受氮素限制,在栽培管理中应施用适量的氮肥;通过聚类分析将供试苜蓿品种分为3类,第1类的7个紫花苜蓿品种(驯鹿、WL-343HQ、肇东苜蓿、赤草一号、陇东苜蓿、WL-354HQ、工农一号)地上部C、N含量和地下根系C含量最高,具有较强的抗逆性和较高的粗蛋白水平,适宜在科尔沁沙地推广种植。
(小麦 × 长穗偃麦草) F1与长穗偃麦草生物量积累相关性状的比较
汪文佳, 宋运贤, 胡伟娟, 李滨, 郑琪, 李振声, 李宏伟
2020, 37(9): 1821-1832. doi:
[摘要](2569) [HTML全文](363) [PDF 1090KB](15)
摘要:
为探索(小麦Triticum aestivum × 长穗偃麦草Thinopyrum ponticum) F1作为牧草的应用潜力,本研究以(小麦中农28 × 长穗偃麦草) F1 (以下简称草F1) 及其亲本为材料,对草F1的表型组与牧草产量做了初步研究。不同发育时期表型组测定表明,与长穗偃麦草相比,草F1的单株投影面积和紧密度在分蘖期–开花期显著升高(P < 0.05),开展度在分蘖期–抽穗期升高,在分蘖期和抽穗期纵向矩形宽和纵向矩形高升高,而平均绿色深度降低;一年1次刈割再生23 d草F1的紧密度和平均绿色深度显著升高而纵向矩形宽显著降低。拔节期草F1的单株总叶片数、最大展开叶叶长与叶宽及一年1次刈割再生23 d的单株鲜重等均显著高于长穗偃麦草;而分蘖数、株高、单株最大鲜重等与长穗偃麦草差异不显著(P > 0.05)。草F1的开花期比长穗偃麦草显著提前。草F1的光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度等与长穗偃麦草差异不显著,但叶片光合能力显著增加。与长穗偃麦草相比,草F1的总叶绿素和类胡萝卜素含量显著升高而丙二醛含量显著降低。6月1日前后草F1的果糖、蔗糖和淀粉等含量显著高于长穗偃麦草,而葡萄糖含量则显著低于长穗偃麦草。在北京和南皮,无论一年3次、2次还是1次刈割,草F1的鲜草产量均高于长穗偃麦草。特别是种子直播当代草F1鲜草产量比长穗偃麦草增加61.9%~103.5%。全生育期2次刈割产量最高,第1次刈割在6月1日前后可兼顾产量和品质。本研究结果表明,草F1作为牧草具有较大的应用潜力。
黄土高原旱作农田土壤水分对苜蓿种植年限和后茬春小麦的响应
蔡雪梅, 罗珠珠, 李玲玲, 牛伊宁, 蔡立群, 谢军红, 张耀全, 马欣, 潘占东
2020, 37(9): 1833-1844. doi:
[摘要](2465) [HTML全文](386) [PDF 831KB](11)
摘要:
春小麦 (Triticum aestivum)是黄土高原雨养农业区主要的禾谷类作物,该区紫花苜蓿(Medicago sativa)的种植也较为广泛。针对黄土高原半干旱雨养区连续种植多年苜蓿会形成土壤干层,并对后茬粮食作物生长产生严重影响的问题,以黄土高原半干旱区生长9年的苜蓿草地为研究对象,通过连续8年(2012 – 2019年)的定位试验,研究探讨黄土高原半干旱区不同种植年限苜蓿地和生长9年的苜蓿地翻耕轮作不同年限春小麦后0 – 300 cm土层土壤水分演变特征,明确旱作农田土壤水分对苜蓿种植年限和后茬春小麦轮作的响应。结果表明,苜蓿种植1年后50 – 110 cm土层水分为14.17%,开始呈现出轻度干燥化现象,110 – 200 cm土层在连续种植3年苜蓿后土壤水分变为12.39%,表现出轻度干燥化现象,200 – 300 cm土层在连续种植3年苜蓿后土壤水分为13.50%,低于凋萎湿度,土壤表现为重度干燥化。生长9年的苜蓿地翻耕轮作春小麦后,随着轮作年限的延长,土壤干层水分明显恢复,其中50 – 110 cm土层土壤水分在轮作第5年完全恢复,110 – 200 cm土层水分在轮作第6年完全恢复,而200 – 300 cm土层经过连续7年的春小麦轮作后,土壤水分仅为15.11%,依然不能完全恢复。因此,在陇中黄土高原半干旱区连续种植多年苜蓿后,应适时与一年生作物轮作以维持雨养农业系统的可持续发展。
扁蓿豆适应非生物胁迫的研究进展及应用前景
乌日娜, 石凤翎, 徐舶, 张雨桐
2020, 37(9): 1845-1854. doi:
[摘要](3719) [HTML全文](493) [PDF 606KB](7)
摘要:
近年来,由于环境恶化,植物生长受到非生物胁迫的频率、持续时长及严重程度不断增加,对农牧业生产造成了巨大损失,因此如何提高牧草的抗逆性成为当前亟待解决的问题,而扁蓿豆(Medicago ruthenica)作为苜蓿属中唯一可以于恶劣环境下生存的物种,其抗逆性较强,可以作为改良苜蓿属牧草及其他牧草抗逆性的优质基因资源,同时还可以作为优质饲料以及用于生态治理,因而前人在扁蓿豆的分类、分布、遗传多样性、生物学特性、农艺学特性、育种与引种和抗性等方面进行了广泛的研究。本研究对近10年国内外涉及扁蓿豆响应温度胁迫、盐碱胁迫、水分胁迫及重金属胁迫在形态、生理生化及分子层面的研究近况进行综述,并分析其未来的研究方向及应用前景,提出今后的研究应当集中在利用扁蓿豆抗逆基因进行新品种培育及其逆境下激素变化规律等方面,为扁蓿豆的开发利用、草地改良及牧草新品种培育提供参考。
蛋白质组学在牧草中的应用研究
张晖, 麦欢耀, 陈三雄, 杨昀静, 钱叙羽, 王溢
2020, 37(9): 1855-1870. doi:
[摘要](2760) [HTML全文](525) [PDF 717KB](25)
摘要:
牧草是农业和畜牧业中供牲畜饲用的草料作物,是畜牧业健康发展的基础。蛋白质组与牧草营养品质、抗逆性等密切相关,直接参与调控牧草生命周期的各项代谢途径。本文综述了蛋白质组学技术在牧草分子生物学中的应用研究;概括了近年来牧草不同组织器官的发育蛋白质组学研究成果;揭示了牧草响应生物与非生物胁迫的蛋白质组学机制;最后指出了当前牧草蛋白质组学研究存在的问题,并提出靶向定量技术和多组学结合是未来牧草蛋白质组研究的发展趋势;研究结果为优良牧草新品种培育提供了理论参考。
动物生产层
日粮粗蛋白质水平对育肥湖羊生产性能、消化代谢及血清参数的影响
牛骁麟, 张智安, 李飞, 李发弟
2020, 37(9): 1871-1879. doi:
[摘要](4253) [HTML全文](802) [PDF 0KB](17)
摘要:
选取4月龄、体重32.25 kg左右的湖羊公羔54只,根据年龄、体重相近原则随机分为3个处理,每个处理18只,日粮粗蛋白质(CP)水平分别为11.5%、14.0%和16.5%,预试期7 d,正试期63 d,研究日粮粗蛋白质水平对育肥湖羊生产性能、养分消化及血清参数的影响。结果表明: 1) 11.5% CP组末体重显著低于14.0% CP组及16.5% CP组(P < 0.05),料重比11.5% CP组显著高于16.5% CP组(P < 0.05),干物质采食量各组之间差异不显著(P > 0.05),14.0% CP与16.5% CP组平均日增重有增加的趋势(0.05 < P < 0.1)。2) 16.5% CP组干物质、有机物、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维显著高于11.5% CP组(P < 0.05)。3) 14.0% CP组与16.5% CP组氮摄入量显著高于11.5% CP组,各组尿氮排出量差异显著(P < 0.05),16.5% CP组氮表观消化率显著高于11.5% CP组与14.0% CP组(P < 0.05)。4)血清白蛋白、白球比16.5% CP组显著低于11.5% CP与14.0% CP组(P < 0.05),但球蛋白显著高于其他两组(P < 0.05);谷丙转氨酶11.5% CP组显著高于其他两组(P < 0.05);甘油三酯、总胆固醇16.5% CP组显著低于11.5% CP组(P < 0.05);血清尿素氮各组差异显著(P < 0.05),其他血清指标差异不显著(P > 0.05)。综上所述,14.0% CP组与16.5% CP组显著增加了湖羊的育肥效果,但16.5% CP组降低了氮的利用效率。
育肥期湖羊生长发育特征及生长模型
李国泽, 张小雪, 李发弟, 喇永富, 张德印, 李晓龙, 张煜坤, 宋其志, 赵源, 王维民
2020, 37(9): 1880-1890. doi:
[摘要](2992) [HTML全文](485) [PDF 1394KB](7)
摘要:
本研究测定了舍饲条件下207只湖羊公羔0~180日龄的体重及体尺,同时采用Logistic、Gompertz和Von Bertalanffy这3种模型拟合了湖羊公羔0~180日龄生长过程,并分析比较了生长参数及模型估计值,进而探究湖羊的生长发育特征。结果表明,湖羊公羔从出生到180日龄的体重、体尺呈逐增态势,湖羊公羔0~160日龄处于体重生长高峰期,而体尺的发育呈阶段性,各个时期体尺增长幅度不一致。相关性分析结果表明,湖羊公羔不同日龄阶段体重与体尺指标呈显著正相关关系(P < 0.01),体重与胸围的相关系数最高,其次为体长、体高和管围。Logistic、Gompertz和Von Bertalanffy这3种模型均能很好地拟合湖羊0~180日龄的生长趋势,R2均在0.995以上,通过比较实测体重和模型估算的预测体重,发现Gompertz 模型对湖羊的生长发育规律拟合效果最好。
华苎5号苎麻嫩茎叶营养成分及其在山羊瘤胃中的降解特性
赵娜, 杨雪海, 魏金涛, 郭万正, 陈芳, 黄少文, 樊启文, 张巍, 杜恩存
2020, 37(9): 1891-1900. doi:
[摘要](2211) [HTML全文](374) [PDF 570KB](7)
摘要:
本研究利用化学分析法评价华苎5号苎麻(Boehmeria nivea)不同茬次的营养成分,选取3只健康装有永久瘤胃瘘管的波尔山羊,采用尼龙袋法测定第1、4、7茬次的苎麻嫩茎叶营养成分在瘤胃中的降解特性,旨在评价苎麻的营养价值,为苎麻在反刍动物中的牧草化利用提供数据参考。结果表明,1)华苎5号苎麻7个茬次嫩茎叶粗蛋白质(crude protein, CP)和粗脂肪(ether extract, EEE)含量随着收获茬次的增加先上升后下降,CP平均含量22.84%,16种氨基酸含量占CP总量的74.21%,赖氨酸平均含量为0.88%,钙平均含量达到4.95%,而钙磷比平均达到12.88。苎麻嫩茎叶干物质采食量、可消化干物质和相对饲喂价值都呈现出随茬次增加先上升后下降的规律。2)苎麻嫩茎叶CP、中性洗涤纤维(neutral detergent fiber, NDF)和酸性洗涤纤维(acid  detergent  fiber, DF)的72 h瘤胃降解率第7茬 > 第1茬 > 第4茬。3个茬次苎麻嫩茎叶的干物质(dry matter, DM)、CP、有机物(organic matter, OM)、NDF和ADF 72 h瘤胃降解率和有效降解率的高低顺序基本一致。本研究结果显示,华苎5号苎麻嫩茎叶的粗蛋白质含量高,氨基酸含量丰富,纤维物质含量适中,第1、7茬营养成分DM、CP、OM、NDF、ADF在瘤胃中的降解率均较高,可作为草食动物的高蛋白质饲草来源。
后生物生产层
基于两种收益目标的西藏境内不同地区草畜平衡
郅堤港, 王玲玲, 杨鼎, 王倩, 乔福云, 郭正刚
2020, 37(9): 1901-1911. doi:
[摘要](2743) [HTML全文](466) [PDF 923KB](19)
摘要:
草畜平衡是西藏畜牧业持续发展和草地生态系统维持稳定的基础。本研究以“一江两河”地区的南木林县和藏北高原的申扎县为对象,以牧户饲养家畜获取经济收益和不获取经济收益为基准,评估了两个空间上毗邻县的草畜平衡状况,提出了实现草畜平衡的最优技术方案。结果表明,若牧户饲养家畜的主要目标为获取经济效益,则会增加家畜数量,若牧户饲养家畜的主要目标不是获取经济效益,则家畜数量处于波动稳定状态。无论是以获取经济收益为主要目标,还是以不获取经济收益为主要目标,南木林县和申扎县在2015–2017年均处于饲草料供给匮缺状态,其中以不获取经济收益为主要目标时两个县分别匮缺14.05万~16.65万和7.39万~9.67万 t,以获取经济收益为主要目标时两个县则分别匮缺29.35万~32.89万和22.67万~25.70万 t。以青贮玉米(Zea mays)、燕麦(Avena sativa)和紫花苜蓿(Medicago sativa)为例,从两个县农牧空间互补角度提出实现草畜平衡的12种技术方案,其中最优方案为南木林县以获取经济收益为主要目标、申扎县以不获取经济收益为主要目标,分别需要减畜6.97万~11.60万和12.80万~16.75万羊单位,或分别外调紫花苜蓿5.34万~8.88万和7.39万~9.67万 t。
桑叶青贮中的微生物变化与青贮品质改良
徐泽平, 肖润, 沈诗桀, 沈以红, 黄先智, 向钊
2020, 37(9): 1912-1925. doi:
[摘要](1860) [HTML全文](328) [PDF 881KB](13)
摘要:
为探究桑(Morus alba)叶青贮中微生物的菌群结构与变化及直接青贮效果不佳的原因,以可溶性糖与乳酸菌为改良方向,研究了桑叶在青贮中微生物动态变化特点,并对青贮品质进行弗氏评价。试验设置桑叶玉米粉组(M)、桑叶乳酸菌组(J)和桑叶组(对照Y) 3组,呼吸膜袋式青贮,分别在青贮第1、3、5、7、10、14、20、28、38、56天开袋取样,采用微生物分离培养和二代测序法分析不同处理组的微生物变化并检测青贮饲料的品质。结果表明: 乳酸菌或玉米粉的添加使桑叶中粗蛋白含量显著降低(P < 0.05),可溶性糖含量显著增加(P < 0.05),但对主要微生物数量的影响较小。添加剂缩短了桑叶青贮中的好氧呼吸期和乳酸发酵期,提高了厚壁菌门(Firmicutes)的丰度与乳酸菌数量,青贮品质优劣顺序为M > J > Y。结果表明,乳酸菌与玉米粉均对桑叶青贮品质有改善作用,玉米粉最佳。
新农科背景下草类作物栽培学综合实践教学体系的构建
杨惠敏, 张建全, 杨宪龙, 杨倩, 王自奎, 沈禹颖
2020, 37(9): 1926-1930. doi:
[摘要](2414) [HTML全文](357) [PDF 547KB](5)
摘要:
在新农科建设逐步展开背景下,作为农林科学框架内的草学专业课程体系建设和更新面临着巨大的机遇和挑战。本文以草类作物栽培学专业基础课程为例,总结了国内草类作物栽培学实践教学的现状,分析了存在的问题,结合草学的学科特点、草牧业的产业需求,探索构建了草类作物栽培学综合实践教学体系,为完善草类作物栽培学课程、建设草学一流学科提供重要支撑。该体系的构建,对促进学生掌握相关理论、提高草类作物栽培技能、培养创新应用能力具有重要意义。
基于深度学习的天然草地植物物种识别方法
高宏元, 高新华, 冯琦胜, 李文龙, 鲁征, 梁天刚
2020, 37(9): 1931-1939. doi:
[摘要](2574) [HTML全文](427) [PDF 930KB](20)
摘要:
天然草地植物物种的分类识别是草地植被调查与监测的重要内容,传统的植物物种分类方法费时费力,且对专业知识要求高,难以很好地满足天然草地资源快速调查的需求。近年来随着计算机视觉和深度学习的快速发展,基于深度学习算法的植物图像分类识别已成为当前的研究热点。本研究建立了293种天然草地植物图像数据集,利用TensorFlow深度学习框架中的TF-slim模块,通过微调Inception V3模型的训练参数构建了天然草地植物的图像识别模型,训练结果表明,该模型验证集的Top1识别准确率达89.41%,Top5识别准确率为97.71%。与形色、花伴侣、微软识花和拍照识花等软件的识别效果的比较结果显示,本研究训练得到的植物识别模型可以识别的天然草地植物物种数量更多,识别准确度更高。
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