模拟干旱胁迫对红豆草幼苗生长及根际土壤细菌群落的影响

【目的】探明干旱胁迫对红豆草(Onobrychis viciaefolia)根系生长及根际土壤细菌群落的影响,为提高红豆草耐旱性和水分利用效率提供理论依据。【方法】采用营养液沙培法,以红豆草新品系P1、P2、P3和甘肃红豆草(O.viciaefolia‘Gansu’)、蒙农红豆草(O.viciaefolia‘Mengnong’)为试验材料,以-0.8 MPa PEG-6000模拟干旱胁迫,比较不同胁迫时间(0、3、6、9 d)对红豆草幼苗生长及根际土壤细菌群落结构的影响。【结果】随胁迫时间延长,红豆草株高和根系平均直径呈增大趋势;叶面积显著减小(P<0.05);地上干重、根尖数、根长、根表面积、根体积均显著增加(P<0.05);地下干重、根冠比、根系活力先增大后减小(P<0.05),并在胁迫3 d时达到最大。在整个胁迫期间,新品系P1的根尖数、根直径、地上干重、地下干重均值高于其他材料。Chao1、ACE、Simpson和Shannon指数先降低后增加(P<0.05),在0 d时最大,Chao1、ACE在6 d时最小,而Simpson和Shannon在3 d时最小。根际土壤细菌群落以变形菌门、厚壁菌门、疣微菌门、拟杆菌门和放线菌门为主,干旱胁迫时间显著增加了变形菌门的相对丰度(P<0.05),显著降低了厚壁菌门、放线菌门和疣微菌门的相对丰度(P<0.05),但蓝藻菌门和拟杆菌门的相对丰度先降低后增加(P<0.05)。【结论】新品系P1具有较好的抗旱性;调节微生物群落结构和改善土壤微域环境能提高植物干旱胁迫耐受性。

干旱胁迫对红豆草幼苗生长及根际土壤细菌群落的影响

【目的】为旱地红豆草丰产、高效、优质栽培提供理论依据和技术指导。【方法】以红豆草(Onobrychis viciaefolia)新品系P1、P2、P3和甘肃红豆草(O.viciaefolia cv.Gansu)、蒙农红豆草(O.vi-ciaefolia cv.Mengnong)为试验材料,采用营养液沙培法,以-0.8 MPa PEG-6000模拟干旱胁迫,研究不同干旱胁迫时间(0、3、6、9 d)对红豆草幼苗生长及根际土壤细菌群落结构的影响。【结果】随干旱胁迫时间延长,红豆草株高和根平均直径呈增大趋势;叶面积显著减小(P<0.05);地上干重、根尖数、根长、根表面积、根体积均显著增加(P<0.05);地下干重、根冠比、根系活力先增大后减小(P<0.05),并在胁迫3 d时达到最大。在整个胁迫期间,新品系P1的根尖数、根直径、地上干重、地下干重均值高于其他材料。Chao1、ACE、Simpson和Shannon-wiener指数先降低后增加(P<0.05),在0 d时最大,前二者在6 d时最小,而后二者在3 d时最小。根际土壤细菌群落以变形菌门、厚壁菌门、疣微菌门、拟杆菌门和放线菌门为主,干旱胁迫时间显著增加了变形菌门的相对丰度(P<0.05),显著降低了厚壁菌门、放线菌门和疣微菌门的相对丰度(P<0.05),但蓝藻菌门和拟杆菌门的相对丰度先降低后增加(P<0.05)。【结论】干旱胁迫对红豆草幼苗生长及根际土壤细菌群落组成有显著影响。

红豆草新品系的草产量及营养价值研究

本试验通过研究红豆草(Onobrychis viciaefolia)新品系(P1,P2,P3)在2018年和2019年的农艺性状和营养价值以筛选高产、稳产、优质的品系,为红豆草新品种登记奠定基础。结果表明:不同红豆草新品系的农艺性状和营养价值有显著差异,其中P1的平均叶茎比(0.79)、鲜干比(4.52)、粗脂肪(5.46%)、粗灰分(6.75%)及磷(0.04%)含量均最高;P3的平均干草产量(4.87 t·hm-2)、粗蛋白(15.25%)、相对饲喂价值(151.96%)均最高,中性和酸性洗涤纤维含量(42.83%,28.45%)均最低。综合分析结果显示,新品系P1,P2,P3在武威黄羊镇地区综合表现优异,且P1优于2个对照(甘肃红豆草、蒙农红豆草),P2和P3不及对照甘肃红豆草,但均优于对照蒙农红豆草。因此,本试验所用红豆草新品系(P1,P2,P3)均可进一步进行区域试验和生产试验,以申报登记红豆草新品种。

干旱胁迫对红豆草根系生长及生理特性的影响

采用不同浓度PEG-6000模拟干旱胁迫(渗透势分别为0、-0.4、-0.8、-1.2、-1.6和-2.0 MPa),研究干旱胁迫对5份红豆草材料根系生长及生理指标的影响,并对其苗期抗旱性进行分析和评价。结果表明:随干旱胁迫的加剧,供试红豆草的根冠比、根表面积、根尖数、根系可溶性蛋白、根系可溶性糖、根系活力均先增加后下降,根系平均直径、根体积、叶片相对含水量下降,根长和丙二醛含量增加;重度胁迫下,材料P1的根体积、根表面积、根直径降幅最小、丙二醛含量最低,材料P2的可溶性蛋白含量增幅最大,甘肃红豆草的根冠比降幅最小、可溶性糖含量增幅最大,蒙农红豆草的根系活力、根尖数降幅最低,根长最长。经隶属函数法分析得出供试红豆草的抗旱性顺序为:材料P1>P3>P2>甘肃红豆草>蒙农红豆草,主成分分析显示根直径、脯氨酸、可溶性糖可作为筛选抗旱红豆草的参考指标。

紫花苜蓿播种量对根际和非根际土壤微生物数量及酶活性的影响

在甘肃绿洲灌区,以当前区域优势品种甘农3号紫花苜蓿为试验材料,采用完全随机设计,设4个播量处理(12.0,16.0,20.0和24.0 kg/hm2),对紫花苜蓿根际与非根际土壤微生物数量及酶活性进行研究,为苜蓿生产实践中选择合理的栽培方式提供科学依据。结果表明:苜蓿根际和非根际土壤细菌、放线菌、真菌数量及脲酶、脱氢酶、碱性磷酸酶活性均随播量增加呈先升高后降低趋势,在播量为20 kg/hm2时,根际和非根际土壤微生物数量及酶活性均最大,且根际高于非根际,土壤微生物数量与酶活性间有一定的相关性,且二者均有明显的季节变化,放线菌,真菌数量及碱性磷酸酶,脱氢酶活性均在9月最大,4月最小;在不同土层,0~20 cm大多高于20~40 cm。综上,在甘肃绿洲灌区苜蓿播量为20 kg/hm2,有利于提高苜蓿根际土壤生物性质。

刈割强度对不同根型苜蓿主要非结构性碳水化合物含量的影响

本研究以直根型‘陇东’紫花苜蓿、根蘖型‘甘农2号’杂花苜蓿和根茎型‘清水’紫花苜蓿为试验材料,设置4个刈割强度(距离上次刈割恢复生长分别为20、27、34、41 d),研究不同刈割强度对各根型苜蓿根、茎、叶的贮藏营养物质含量(可溶性糖、蔗糖、淀粉、还原性糖)的影响,为探明不同根型苜蓿刈割后翌年再生状况,为其合理有效利用提供理论依据。结果表明:6月份可溶性糖含量在叶中最高,还原性糖含量在茎中最高,淀粉和蔗糖含量在根中最高,其均值分别为5.75%、2.32%、3.16%、4.38%;9月份可溶性糖、还原性糖、淀粉、蔗糖含量均在根中最高,其均值分别为18.43%、2.57%、5.78%、14.12%。不同根型苜蓿在每27 d刈割强度下可溶性糖、淀粉、蔗糖含量高于其他处理,在每41 d刈割强度下还原性糖含量高于其他处理。根蘖型‘甘农2号’杂花苜蓿和根茎型‘清水’紫花苜蓿秋季根的贮藏营养物质含量接近并高于直根型‘陇东’紫花苜蓿,表明根蘖型、根茎型苜蓿抗寒越冬性较强。

刈割强度对不同根型苜蓿营养器官化学计量特征的影响

刈割对苜蓿的生长、形态、生理特征及植被更新有显著影响。以根茎型、直根型、根蘖型苜蓿为研究对象,分别设置距离上次刈割恢复生长为20、27、34、41d的4个刈割强度,研究了刈割强度对各根型苜蓿叶、茎、根器官氮、磷、钾化学计量特征的影响。结果表明:不同刈割强度下各根型苜蓿叶、茎、根器官氮、磷、钾含量及氮磷比存在显著差异。其中根部氮含量、氮磷比最高,叶片磷含量最高,茎部钾含量较高;叶、茎、根氮、磷、钾含量均9月份大于6月份。不同刈割强度、生长阶段和不同器官对各根型苜蓿氮、磷、钾含量及其氮磷比影响的交叉分析显示,各根型苜蓿氮、磷、钾含量受不同器官和生长阶段的影响,氮磷比主要受不同器官的影响。

播量和行距对荒漠灌区紫花苜蓿生产性能的影响

【目的】筛选甘肃荒漠灌区紫花苜蓿优质、高产、稳产的最佳播量和行距配置栽培模式,为苜蓿产业发展提供科学依据.【方法】以播量12.0、16.0、20.0、24.0 kg/hm^2为主处理,行距10、15、20 cm为副处理,选育干草产量、粗蛋白含量、株高、鲜干比等4项指标在2015~2018年的平均值,综合评价不同播量和行距配置对紫花苜蓿生产性能的影响.【结果】播量、行距及二者互作对紫花苜蓿粗蛋白、株高和干草产量有显著影响.粗蛋白含量随播量和行距的增加呈先升高后降低趋势;干草产量和株高随播量增加呈先增大后减小趋势,随行距增加呈增加趋势.4年平均粗蛋白含量、干草产量和株高在中等播量16.0 kg/hm^2,行距20 cm时最高.不同生长年限及同一生长年限的不同茬次对干草产量和株高有一定的影响.【结论】中等播量16.0 kg/hm^2和行距20 cm是甘肃荒漠灌区苜蓿草田种植的最佳栽培模式.