光叶紫花苕(Vicia villosa Roth var.glabrescens)核型分析

【目的】光叶紫花苕(Vicia villosa Roth var.glabrescens)是南方种植较为广泛的豆科绿肥作物。对光叶紫花苕的染色体核型进行分析,从细胞水平上研究其染色体特征,为揭示野豌豆属的染色体进化规律提供一定的理论参考。【方法】采用根尖染色体制片法,对供试材料根尖细胞有丝分裂中期的染色体进行核型分析和比较。【结果】光叶紫花苕的染色体相对长度组成为2n=14=4L+4M2+2M1+4S,数目为2n=2x=14,核型公式为2n=14=14m,核型不对称系数为55.9%,染色体类型为“1B”型。【结论】光叶紫花苕臂比指数主要集中在中部着丝粒m,属于进化上较为原始的种类。

西北灌区复种绿肥及减氮条件下春小麦产量及水分利用特征

【目的】针对西北灌区春小麦生产中氮肥投入过高、水分利用效率低等问题,探讨复种绿肥及减量施氮对春小麦水分利用特征的影响,以期为优化春小麦生产的水资源高效利用提供理论依据。【方法】采用裂区设计,主区设麦后复种绿肥毛叶苕子(W-G)和麦后休闲(W)两种种植模式,副区设传统施氮(N3,180 kg·hm^(-2))、减施氮肥15%(N2,153 kg·hm^(-2))和减施氮肥30%(N1,126 kg·hm^(-2))3个施氮水平,于2020—2021年研究复种绿肥及减氮对春小麦产量、耗水量及水分利用效率的影响。【结果】麦后复种绿肥结合适量减施氮肥可提高春小麦播前土壤贮水量,W-G较W模式春小麦播前土壤贮水量增加11.5%—13.5%,麦后复种绿肥结合氮肥减施15%(W-GN2)与麦后复种绿肥结合减氮30%(W-GN1)较对照麦后休闲结合传统施氮量(W-N3)春小麦播前土壤贮水量分别提高12.1%—20.2%与15.2%—16.6%,W-GN2与W-GN1处理间无显著差异。W-G较W春小麦耗水量降低12.6%—13.7%,复种绿肥模式中以W-GN2降低春小麦耗水量幅度最大,较麦后休闲结合减氮15%(W-N2)、W-N3分别降低21.8%—25.8%、21.3%—26.3%;W-G通过降低春小麦拔节期至灌浆初期的耗水模系数,增大播种前期至拔节期与灌浆初期至成熟期的耗水模系数(两阶段耗水量占全生育期总耗水量的比例为60.5%—64.1%),有效协调春小麦前后生育时期的水分需求特征,增强了春小麦生长发育过程中水分供需同步性。相比W-GN1、W-GN3,W-GN2处理的调控效应更突出。W-G具有增产优势,较W增产13.5%—14.1%;W-GN2较W-N2与W-N3分别增产16.7%—18.4%与13.6%—14.6%。因而,W-G较W模式提高水分利用效率为29.4%—31.0%,麦后复种绿肥模式中,以W-GN2提高水分利用效率的幅度较大,较W-N2、W-N3分别提高44.2%—46.8%、39.1%—43.5%,较W-GN1、W-GN3分别提高36.2%—50.7%、9.1%—17.0%。【结论】麦后复种绿肥结合减施氮肥15%(即施氮153 kg·hm^(-2))较传统水氮管理提高春小麦产量及水分利用效率,可推荐为西北灌区春小麦水分高效利用的生产模式。

冬箭筈豌豆耐盐基因NHX1克隆及表达分析

为了分析和挖掘更多豆科牧草耐盐基因,选育耐盐品种,本研究通过同源克隆PCR方法从冬箭筈豌豆(Vicia villosa Roth.)cDNA中克隆NHX1基因,并对其进行生物信息分析。结果表明:冬箭筈豌豆NHX1基因CDS序列长度为1641 bp,编码546个氨基酸,为碱性疏水蛋白,与豌豆同源相似度最高;蛋白结构以α螺旋为主,包含10个跨膜结构域;相对定量分析表明NHX1在根、茎、叶组织中均有表达,盐胁迫下叶中表达量最高并在盐胁迫后48 h达到最大值;1300-cYFP-NHX1农杆菌转化烟草亚细胞定位显示其定位于细胞膜,并通过蛋白印迹法验证蛋白表达。冬箭筈豌豆NHX1基因参与盐胁迫响应,在耐盐性强的材料中相对高表达。本研究为豆科牧草耐盐性改良奠定基础。

复合盐胁迫对不同品种毛叶苕子萌发期的影响

为了提高青海盐碱土壤的利用效率,寻找最适合青海本地盐碱地种植的毛叶苕子品种,对39份毛叶苕子品种进行试验,使用中性盐(NaCl、Na_(2)SO_(4)),按4∶1摩尔比混合配成,设50 mmol/L、100 mmol/L、150 mmol/L、200 mmol/L、250 mmol/L、300 mmol/L等6个浓度梯度,通过测定发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和根长等指标,对不同品种的毛叶苕子进行萌发期耐盐性评价。结果表明,35个毛叶苕子品种种子的发芽率随复合盐浓度的增加而下降,受到盐胁迫的抑制;且甘肃毛苕、鲁苕3号、鲁苕1号和法国毛苕发芽率在300 mmol/L的复合盐浓度下的发芽率最高,为100%。39个毛叶苕子品种种子的发芽势、发芽指数、活力指数随复合盐浓度的增加而下降;其中甘肃毛苕、鲁苕3号、鲁苕1号和法国毛苕在每个盐分浓度梯度下的各项数值均显著高于其他材料的毛苕。78-183早熟光苕在每个盐分浓度梯度下的各项数值均显著低于各个种质材料的毛苕。经隶属函数综合评价法筛选出鲁苕1号、甘肃毛苕、78-103毛苕、鲁苕3号和法国毛苕等5个耐盐品种,及5个盐分敏感品种,包括78-183早熟光苕、80-84苕子、75-121苕子、73-61苕子和78-171苕子。其中耐盐性最强的毛叶苕子品种为鲁苕1号,敏感盐碱品种为78-183早熟光苕。

安徽地区一年生豆科牧草与速生紫花苜蓿产量和品质比较的初步研究

在长江中下游,紫花苜蓿不适宜湿热环境,现多选择秋眠级数高的速生型品种作为一年生豆科牧草使用。本研究对安徽地区南苜蓿(Medicago polymorpha L.)、皖苕3号苕子(Vicia villosa Roth cv.Wanshao 3)、救荒野豌豆(V.sativa L.)3种一年生豆科牧草与速生型紫花苜蓿-赛迪10(M.sativa L.cv.SARDI 10)进行了产量和品质的比较研究,旨在初步为筛选安徽优质豆科牧草进行开发利用提供科学依据。研究表明:南苜蓿和救荒野豌豆的干物质(dry matter,DM)产量分布范围分别为5380.00~9640.00kg/hm^(2)和5032.00~9840.00kg/hm^(2),分别是紫花苜蓿产量的1.95~2.21倍和1.82~2.26倍;除此之外,南苜蓿粗蛋白(crude protein,CP)含量在初花期达到了32.79%,显著高于同期皖苕3号(26.63%)、救荒野豌豆(24.54%)和紫花苜蓿(23.21%)(P<0.05);南苜蓿的相对饲喂价值(relative feed value,RFV)值从初花期到结荚期均在130以上,皖苕3号、救荒野豌豆的RFV值分别为105.34~179.18、95.34~174.66,处于营养生长期的紫花苜蓿的RFV值为122.98~173.88。初步研究表明,安徽地区南苜蓿产量和饲喂价值均优于速生型一年生紫花苜蓿-赛迪10,在安徽具有巨大推广应用价值。开发利用安徽本土一年生豆科牧草种质资源作为高产优质牧草具有巨大潜力和重要意义。

河套灌区麦后复种毛叶苕子与化学氮肥减量配施对作物产量和土壤肥力的影响

研究河套灌区春小麦后复种毛叶苕子还田条件下,小麦季不同施氮水平对小麦-绿肥轮作体系产量、土壤肥力及经济效益的影响,旨在为河套灌区绿肥还田下小麦氮肥减量提供科学依据。2018—2020年在内蒙古巴彦淖尔市农牧业科学研究所园子渠试验站进行田间定位试验,采用随机区组试验设计,以麦后夏休闲+小麦常规施氮为对照(CK),设置麦后复种毛叶苕子50%翻压还田+小麦减氮10%(GN_(90))、减氮20%(GN_(80))和减氮30%(GN_(70))。与CK相比,2019年GN_(80)处理显著提高春小麦产量12%,2020年GN_(90)、GN_(80)显著增加了春小麦产量,增幅分别为16%和13%。春小麦季减氮对复种毛叶苕子鲜草产量没有影响,2020年毛叶苕子产量仅为2019年的52%。麦后复种毛叶苕子结合氮肥减量10%~30%显著增加了春小麦穗粒数及千粒重,实现增产稳产。与CK比较,2019年不同处理对土壤全量及速效养分含量影响不显著;2020年GN_(90)处理显著提高了土壤有机质含量,增幅为37%。GN_(90)、GN_(80)、GN_(70)处理的土壤全氮含量分别显著增加了40%、23%、17%,GN_(90)、GN_(80)处理显著提高了有效磷含量,增幅分别21%、23%。2019年GN_(90)、GN_(80)、GN_(70)经济效益较CK分别增加39%、33%、29%;2020年由于毛叶苕子牧草收益大幅降低,导致GN_(80)、GN_(70)处理的纯增收益较CK分别低3%、5%。河套灌区麦后复种毛叶苕子50%翻压还田,后茬小麦季减氮10%可以提高小麦产量、培肥土壤,同时具有较高经济生态效益,是一种适宜河套地区春小麦种植的绿色高效栽培模式。

毛叶苕子与不同作物混播、间作对种子生产的影响

为了提高毛叶苕子的种子产量,本文通过毛叶苕子单播、燕麦和毛叶苕子混播、燕麦和毛叶苕子间作、小麦和毛叶苕子混播、小麦和毛叶苕子间作、油菜和毛叶苕子混播、油菜和毛叶苕子间作等7个种植模式,研究不同种植模式对毛叶苕子种子产量及土壤理化性质的影响。结果表明:小麦与毛叶苕子间作处理与毛叶苕子单播处理相比显著提高了毛叶苕子产量(54.44%);与毛叶苕子单播处理相比,油菜与毛叶苕子混播处理显著提高了土壤中有机质含量(15.50%)、速效钾含量(40.93%)。本研究结果可为青海地区毛叶苕子繁种提供理论依据。

苕子蜜总酚酸和总黄酮含量测定及抗氧化活性的研究

以市售5个样本苕子蜜为研究对象,在测定其总酚酸及总黄酮含量的基础上,研究苕子蜜对DPPH自由基的清除作用,并测定苕子蜜的还原力。结果表明:5个样本苕子蜜总酚酸含量在9.323～21.982mg/100g之间,总黄酮含量在0.842～2.295mg/100g之间。各样本苕子蜜均有一定的抗氧化活性,呈现量效关系。总酚酸含量、还原能力与抗氧化能力三者成正相关,表明蜂蜜的抗氧化活性可能与其所含的总酚酸有关。总黄酮和总酚酸含量与还原能力、抗氧化能力之间无明显相关性。

长期施用绿肥减施化肥对毛叶苕子产草量和土壤肥力的影响

在甘肃河西绿洲灌区,通过定位试验研究了长期施用绿肥减施化肥对复种毛叶苕子鲜草产量和土壤肥力的影响。结果表明,施用绿肥与减施化肥并复种毛叶苕子可生产优质绿肥鲜草17 093~19 110 kg/hm2;减施化肥30%的处理较农民习惯施肥增效12 091元/hm2,经济效益提高64.7%,土壤有机质和碱解氮含量分别提高1.8g/kg和10.5 mg/kg,而施氮量较高的处理并不利于土壤有机质的积累。施用绿肥7 500 kg/hm2可以代替氮肥67.5~90 kg/hm2,具有培肥土壤和节能、减排、增效作用。

光叶紫花苕子在烟田中的腐解及养分释放动态研究

利用尼龙网袋法研究光叶紫花苕子在烟田中的腐解和养分释放规律。结果表明,种植烤烟与否对光叶紫花苕子有机物质的腐解及养分释放动态无明显影响。其有机物质前2周腐解最快,第3～9周腐解速率中等,9周以后较慢,各阶段平均每周分解量分别占整个烤烟生育期内总分解量的29.86%～31.76%,2.52%～2.60%和1.41%～1.74%。光叶紫花苕子的碳、氮、钾释放量与翻压时间的关系可用对数方程拟合,前1～2周释放速率最快,其后释放速率迅速下降并趋于稳定。其中氮在前5周释放量占其整个烤烟生育期内总释放量的86.90%～92.27%,不存在后期氮供应过多导致烤烟成熟期推迟问题。光叶紫花苕子磷的释放速率较平稳,没有明显阶段性,其释放量与翻压时间关系可用直线方程拟合。经过整个烤烟生长季节的分解,光叶紫花苕子碳、氮、钾、磷的释放率分别达到68.76%～71.28%、69.57%～74.40%、97.98%～98.02%、41.26%～42.41%。烟田翻压光叶紫花苕子做绿肥时,应在烟苗移栽前择期翻压,并适当减少化肥用量。

冬绿肥-春玉米农田生态系统服务功能价值评估

冬闲田种植绿肥是中国华北地区农业种植结构调整的重要措施之一.文章基于农田生态系统服务功能价值理论,结合绿肥作用特性,选取农产品供给、气体调节、土壤养分累积、土壤保持和水分涵养5 类服务功能,采用生态经济学方法,构建了冬绿肥-春玉米农田生态系统服务功能价值评估体系.在此基础上,对华北主要豆科绿肥作物毛叶苕子（Vicia villosaRoth）和非豆科绿肥作物二月兰（Orychophragmus violaceus）轮作春玉米农田生态系统服务功能价值进行评估并与春玉米单作对照.结果表明,二月兰、毛叶苕子轮作春玉米农田生态系统服务功能总价值分别为7.14 和6.90 万元·hm^-2,较常规春玉米单作分别提高23.45%和19.15%.冬绿肥-春玉米农田生态系统各项服务功能中,气体调节价值最高,占总价值的60.84%-61.13%;其次为农产品供给功能价值,占总价值的19.92%-20.30%;其他功能价值贡献率从大到小依次为水分涵养功能、土壤养分累积功能和土壤保持功能.两种冬绿肥轮作春玉米农田生态系统在土壤养分累积功能价值上表现差异最大,二月兰-春玉米主要表现为提高土壤有效磷和有机质累积价值,毛叶苕子-春玉米则主要表现为提高土壤碱解氮累积价值.该研究实现了对冬绿肥引入农田的综合价值核算,有利于全面认识绿肥的综合效益,同时可为种植绿肥的生态补偿政策提供理论依据.

低磷胁迫下箭筈豌豆和毛叶苕子根际过程的差异比较

采用我国北方两个豆科绿肥品种:箭筈豌豆(Vicia sativa L.)与毛叶苕子(Vicia villosa Roth),在控制条件下通过不同供磷处理的营养液培养,研究了不同绿肥作物适应低磷胁迫根际过程的差异,并揭示其高效利用磷的机理。试验通过分次取样的方法,测定了两种豆科作物在缺磷与供磷条件下的生物量、根系质子释放速率、根系有机酸分泌速率以及根表酸性磷酸酶活性的动态。结果表明,箭筈豌豆与毛叶苕子在生长前期对低磷胁迫的响应存在明显差异。箭筈豌豆主要靠增大质子释放量和提高酸性磷酸酶活性来适应低磷胁迫;而毛叶苕子主要通过提高根冠比、扩大根系生物量来对外界环境中的缺磷状况做出响应,在缺磷时其根表酸性磷酸酶的活性显著提高。箭筈豌豆与毛叶苕子可通过协调根系形态和生理的适应性变化提高对磷的吸收。

生长调节剂对毛叶苕子种子产量及产量性状的影响

以＂蒙苕一号＂毛叶苕子为研究对象,采用随机区组设计于2014年在内蒙古武川县研究了喷施3种生长调节剂（多效唑、矮壮素和缩节胺）对毛叶苕子鲜草产量、种子产量及产量性状构成要素的影响。结果表明：使用生长调节剂抑制了毛叶苕子生长,降低了鲜草产量;显著增加了毛叶苕子单株结荚数（P〈0.05）,以喷施矮壮素2次单株结荚数最多,平均每株72.7个;显著增加了毛叶苕子种子产量（P〈0.05）,以喷施矮壮素2次种子产量最高,其中喷施多效唑种子产量增加了24.3%,喷施矮壮素种子产量增加了20.8%~27.0%,喷施缩节胺种子产量增加了10.5%-15.6%。

红壤翻压绿肥对烟草农艺性状及线虫危害的影响

通过2种化肥用量、5种翻压绿肥量组成的10个处理田间小区试验,研究云南红壤翻压绿肥量对烟草农艺性状及线虫危害的影响。结果表明,烟草叶片大小、株高、茎粗与翻压绿肥量呈显著或极显著正相关;烟草采收末期,红壤寄生性线虫和非寄生性线虫数量随着翻压绿肥数量的增加而趋于增加,烟草根结线虫危害级别与翻压绿肥量呈极显著负相关。因此,翻压绿肥改善了烟草养分供给,促进了烟草生长,增强了烟草抗御线虫危害的能力,对烟草根结线虫危害起到了防治作用。生产上通常翻压绿肥15 000 kg/hm2,以达优质适产。

翻压等量绿肥和化肥减量对红壤旱地烤烟产量产值的影响

通过云南红壤旱地上两年的定位试验,研究翻压等量绿肥(光叶紫花苕)和化肥减量对烟草产量和产值的影响。结果表明,与单施全量化肥处理比较,翻压绿肥15 000 kg/hm2,氮磷钾化肥减量15%的处理烤烟产量,产值最高,烤烟增产11.89%,增值14.35%;氮磷钾化肥减量30%的处理,烤烟增产5.53%,增值5.55%;施用光叶紫花苕处理烤烟产量较空白对照增加18.81%,产值增加26.01%。可见,绿肥纳入烟草种植体系以后,烤烟产量,产值均得到提高,而且产值增幅超过产量增幅。表明光叶紫花苕纳入烟草复种体系,不仅有利于提高烟草产量,更有利于提高烟草品质,而且可以减少化肥用量。

4种填闲作物对天津黄瓜温室土壤次生盐渍化改良作用的初步研究

通过夏季填闲的方式来解决设施农业次生盐渍化在20世纪初就已被提出,但相关研究在天津黄瓜温室土壤次生盐渍化改良方面还没有开展。通过盆栽试验研究了4种填闲作物(毛苕子、苏丹草、甜玉米和苋菜)对天津地区黄瓜温室土壤次生盐渍化的改良作用。结果显示,与对照土壤相比,4种填闲作物均能显著降低土壤可溶性盐分和Na+的含量(P<0.05),显著降低土壤养分和有机质的含量(P<0.05);毛苕子、甜玉米和苋菜能显著增大土壤K+/Na+的比值;高种植密度对次生盐渍化土壤的改良效果更为突出;4种填闲作物相比,毛苕子对黄瓜温室土壤次生盐渍化的改良效果最佳。既为改良天津黄瓜温室土壤次生盐渍化提供实践参考,也为延长设施土壤使用年限,促进天津设施蔬菜产业发展提供一种可行途径。

等氮条件下烟草化肥绿肥合理配施初探

通过云南红壤旱地上2年的试验,研究等氮量条件下化肥绿肥配施对烟草产量质量的影响。结果表明,在施氮90 kg/hm2条件下,种植绿肥光叶紫花苕子并翻压鲜草替代15%~60%的化肥氮,烟草株高、叶片大小等生物学性状和烤烟产量质量均有改善趋势。烤烟产量随着绿肥氮所占比例的增加而增加,上中等烟叶产量以绿肥替代30%化肥氮最高,为1 863.1 kg/hm2,上中等烟叶产值以绿肥替代15%化肥氮最高,为25 342.25元/hm2。

桃园种植不同绿肥对土壤肥力的影响

通过在桃园行间种植不同品种绿肥,研究种植绿肥对土壤肥力的影响。结果表明:果园种植翻压绿肥,能够降低土壤容重,提高土壤肥力。2016年度,与清耕处理相比,桃园种植二月兰、毛苕子、鼠茅草后的土壤容重分别降低4.97%、4.34%、2.48%;2017年度,与清耕处理相比,三种绿肥翻压模式下的土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾分别提高0.60%～2.71%、3.85%～9.81%、2.73%～4.76%、2.00%～4.14%;桃园种植绿肥能够显著提高土壤微生物数量,土壤细菌、真菌数量以二月兰处理最高,放线菌数量以毛苕子处理最高;桃园覆盖绿肥后土壤脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性都显著高于清耕,三种酶活性都以二月兰处理最高。可见桃园种植翻压绿肥能够起到很好的改土增效作用。

春季翻压3种果园绿肥腐解及养分释放特征研究

为了研究二月兰、黑麦草、毛叶苕子3种绿肥在果园条件下的翻压腐解特性及养分释放特征,采用尼龙网袋法在苹果园进行了110天的田间腐解试验。结果表明:绿肥作为有机肥源翻压后累积腐解率能达到69.10%~76.06%,腐解过程中呈现前21天腐解较快、后期腐解缓慢并逐渐趋于平稳的趋势。碳、氮、磷、钾均在翻压后的前21天大量释放,整体养分释放率表现为钾>碳>氮>磷,试验结束时(翻压110天),碳、氮、磷、钾的累积释放率分别为76.81%~82.04%、81.06%~84.97%、72.96%~76.81%、95.39%~97.65%。与禾本科绿肥黑麦草相比,豆科绿肥毛叶苕子和十字花科绿肥二月兰具有较低的初始C/N,更易于腐解,较适宜于华北平原果园种植。

毛叶苕子繁种田根茬还田供氮能力的研究

为明确毛叶苕子(Vicia villosa Roth.)繁种田根茬还田提供土壤氮的能力,以无根茬田为对照,以坝莜1号燕麦为供试作物,比较了毛叶苕子繁种前后0~20 cm土壤养分状况,在山西省右玉县开展了毛叶苕子茬口不同施氮量农田试验研究。结果表明,毛叶苕子繁种后,0~20 cm土壤有机质、全氮、碱解氮分别比繁种前提高了0.09,0.002 g/kg和3.6 mg/kg;无根茬田施用100%N与毛叶苕子茬口施用90%N的燕麦产量无差异,毛叶苕子繁种田根茬还田的供氮能力相当于6.90 kg/hm^2的化肥氮;毛叶苕子茬口不同施氮量比无根茬施用100%N的氮肥偏生产力提高了1.95~6.67 kg/kg。研究结果可为开展晋西北丘陵区毛叶苕子繁种、提高后作杂粮产量提供理论依据。