Italian Ryegrass (Lolium perenne ssp. multiflorum) and Corn (Zea mays) Competition

Italian ryegrass is an annual/biennial grass that is typically used as a pasture crop or a cover crop along roadsides, rights-of-way, and industrial areas. Glyphosate-resistant (GR) Italian ryegrass populations have been documented around the world, mostly in orchard and vineyard situations. The first evidence of evolved GR Italian ryegrass in row/agronomic crops was reported from Washington County, Mississippi in 2005. GR Italian ryegrass populations can jeopardize preplant burndown options in reduced-tillage crop production systems, thereby, delaying planting operations. The effects of competition of Italian ryegrass on crop growth and yield are poorly understood. A field study was conducted in the 2012 growing season and repeated in the 2013 growing season. GR and susceptible (GS) Italian ryegrass populations were established in the greenhouse and transplanted in prepared corn row beds in the fall of 2011 and 2012 at 0, 1, 2, 3, and 4 plants·meter> of crop row. Italian ryegrass plants overwintered and developed over the following spring-summer. Glyphosate was applied at 1.26 kg·ae/ha (1.5× of labeled rate) in the spring to burndown the Italian ryegrass plants and corn was planted into the ryegrass residue 2 - 3 wk later. Current corn production practices were followed. Corn density (early and late season), height (early season), and yield and Italian ryegrass biomass (early-mid season) measurements were recorded during both years. Corn height was greater in 2012 than that in 2013 at comparable stages of the growing season, due to a cooler and wetter early season in 2013 than that in 2012. Averaged across weed densities, corn density (both early and late season) and yield were higher in the GS than those in the GR population, but Italian ryegrass biomass was similar for both populations. Averaged across Italian ryegrass populations, corn density (both early and late season), and yield were inversely proportional to Italian ryegrass density. In summary, Italian ryegrass significantly reduced corn density and yield and reduction was greater with the GR than that with the GS population. Studies are underway to study inter population competition in Italian ryegrass and investigate allelopathic effects of Italian ryegrass on selected crops.

钙磷比对多花黑麦草(Lolium multiflorum)种子萌发和幼苗生长的影响

为揭示多花黑麦草(Lolium multiflorum)对岩溶生境高钙、低磷环境的适应机制,本研究设置9个不同钙磷比浓度,探讨不同钙磷比对多花黑麦草种子萌发特征和幼苗生长情况的影响。同时利用隶属函数法综合评价,筛选出适宜多花黑麦草种子萌发和幼苗生长的钙磷比浓度。结果表明不同钙磷比对苗和根的相对含水率影响不显著(p>0.05),对根的抑制作用大于苗。钙浓度为10 mmol/L时,随着磷浓度的增加,发芽率、发芽指数、活力指数、发芽势、苗长、根长、苗长/根长、苗鲜重、干重和根鲜重呈先降低后上升趋势,相对盐害率和根干重呈先上升后降低趋势,根冠比呈上升趋势。磷浓度为5 mmol/L时,根冠比随着钙浓度的增加呈上升趋势。发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、苗长、根长以及苗鲜重、干重呈先降低再升高后降低的趋势。通过隶属函数综合评价,5 mmo/L∶5 mmol/L是适宜多花黑麦草萌发的钙磷浓度比。本研究可为多花黑麦草在西南地区的种植提供理论依据。

Molecular identification of asymmetric somatic hybrids between wheat and Italian ryegrass

Sexual incompatibility between common wheat and Italian ryegrass was an obstacle for transferring useful traits from italian ryegrass to wheat. In order to use those desirable genetic resources to improve wheat and to create new cytoplasmic germplasm, the protoplasts of wheat and Italian ryegrass were successfully electrofused and the somatic hybrid plants were regenerated. Examination with 6 restriction enzymes, 13 probes including 9 mtDNA probes (H454, Pst24, B30, Pro I, 490, B342, pHJ2-7-l, B376, 7), 3 cpDNA probes (pHvc p1, pHvc p5 and pHvc p8) and onenuclear DNA probe-pTA71 (rDNA) in total 73 enzyme/probe combinations revealed rich polymorphism between the fusion partners. RFLP analysis indicated that approximately 93.4% of the regenerated plants were true somatic hybrids. AFLP analysis implied that the somatic hybrids were highly asymmetric. The RFLP analysis using mt- and cpDNA specific probes also demonstrated the non-coexistence of mitochondria and chloroplasts from the fusion partners in the

基于荧光检测技术的多花黑麦草EST-SSR指纹图谱的构建

【目的】构建基于EST-SSR荧光标记的多花黑麦草(Lolium multiflorumLam.)DNA指纹鉴定体系,为多花黑麦草品种鉴定提供高通量技术手段,为不同品种的合理应用提供参考依据,有效保护农民利益和育种权益。【方法】利用表型性状差异大的3个品种(特高Tetragold、长江2号Changjiang No.2和阿伯德Aubade),通过聚丙烯酰胺凝胶电泳从200对EST-SSR引物中筛选出扩增条带清晰、多态性好、扩增稳定的30对引物。在筛选出的每对引物5′端添加荧光标记FAM后,采用毛细管法通过DNA分析仪检测200个单株不同等位变异的扩增片段,从30对EST-SSR引物中筛选出25对扩增稳定的荧光引物,建立基于高通量荧光SSR标记的多花黑麦草品种鉴定体系。【结果】通过25对EST-SSR引物构建的DNA指纹图谱来进行10个多花黑麦草材料的品种鉴定。25对EST-SSR引物共检测到127个等位基因,等位变异扩增片段长度范围为51—249 bp,每对引物可检测到有效等位基因数为2—11个,特异等位基因最多可检测到11个(N101),平均每对引物4.00个;多态性位点的比率范围为33.33%—100.00%。平均PIC值为0.702,Shannon指数最大为3.322(N101),平均为1.929,基因多样性指数变幅为0.159—0.500,平均0.318,可鉴别的材料数为0—10个;其中14对特征引物在10个品种(系)上可检测出25个特异等位基因。综合来看,引物N101在200对引物中鉴别效率最高,可直接将10个多花黑麦草品种(系)区分开,在长江2号、赣选1号和川农2号上同时检测出特异等位基因。但由于多花黑麦草在品种间与品种内变异均较高,因此为鉴定更多材料,从25对引物中选择了6对扩增和检测效果较好的引物(N54、N101、N146、N151、N154、N156),6对引物可检测到的稳定等位基因数均不小于19个,在达伯瑞和邦德上最多可检测到22个等位基因。通过6对高效引物构建了10个多花黑麦草品种(系)的DNA指纹图谱,包括标准模式图、图谱代码和图谱QR编码。首次利用EST-SSR荧光标记毛细管电泳检测,为10个多花黑麦草材料分别构建了唯一的指纹代码和QR编码。【结论】利用6对高效引物构建了多花黑麦草SSR高通量鉴定体系,其中荧光引物N101多态性最高,可直接鉴别10个多花黑麦草品种(系)。

香豆素对多花黑麦草种子萌发和幼苗生长化感作用的机理研究

为探明化感物质香豆素的化感抑草作用机理,采用实验室培养皿生物监测法研究香豆素对多花黑麦草种子萌发及幼苗生长过程中主要生长和生理生化指标的影响,观察了种子和幼苗茎秆的超微组织结构变化。结果表明,与对照相比,香豆素显著降低了多花黑麦草种子的发芽势、根长、根干重、茎长和茎叶干重等生长指标(P<0.05);香豆素处理显著降低了吲哚乙酸氧化酶(IAAO)活性和叶绿素含量(P<0.05),同时显著提高了可溶性糖含量(P<0.05),以及4和6d种子的蛋白质浓度(P<0.05);且在前期促进了多花黑麦草幼苗的过氧化氢酶(CAT)活性、抑制了过氧化物酶(POD)活性,而后CAT降低,POD先升高后降低(P<0.05),淀粉含量升高。100μg/mL的香豆素水溶液只能在多花黑麦草种子发芽和幼苗生长初期可以很大限度的起到抑制作用,但不足以使其致死。香豆素抑制种子胚乳养分的分解与供应,破坏胚乳细胞的细胞膜、细胞壁,同时可能使细胞失水而导致质壁分离。

多花黑麦草在生长肉兔上的营养价值评定

本试验旨在评定初花期多花黑麦草在生长肉兔上的营养价值。试验选取60日龄平均体重(2.20±0.32)kg的健康新西兰兔24只,随机分为2组,每组12个重复,每个重复1只。试验饲粮采用套算法进行配制,多花黑麦草的替代比例为20%;试验采用全收粪法进行消化试验,预试期和正试期各7d。结果表明:1)多花黑麦草中总能、干物质、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗灰分、钙、总磷和无氮浸出物含量分别为16.78MJ/kg、92.24%、10.20%、1.64%、26.09%、51.80%、31.35%、7.72%、0.66%、0.28%和46.59%;2)多花黑麦草在生长肉兔中的表观消化能为7.21MJ/kg,生长肉兔对多花黑麦草中总能、干物质、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗灰分、钙、总磷和无氮浸出物的表观消化率分别为33.45%、48.36%、44.18%、84.45%、25.91%、22.73%、22.25%、26.10%、62.87%、13.94%和61.42%。由结果可知:初花期多花黑麦草中粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量相对较高,总磷含量相对较低;生长肉兔对初花期多花黑麦草中不同营养成分的消化率存在一定差异,其中以粗脂肪、粗纤维、钙、无氮浸出物的表观消化率较高,总磷的表观消化率较低。

“黑麦草-水稻”草田轮作系统根际效应研究 Ⅳ.黑麦草根际土壤性状及其对水稻幼苗生长的影响

探讨了黑麦草Lolium multiflorum根际非根际土壤性状差异以及对水稻幼苗生长的影响,土壤分析表明:根际比非根际土壤的pH值低1.6％,而土壤电导率高19.3％,根际土壤多糖、酒石酸、苹果酸、乙酸、柠檬酸、琥珀酸含量分别比非根际土壤高9％、12.5％、8.3％、24.4％、12.5％、7.7％;土壤微生物的差异更为明显,细菌、放线菌和真菌分别高12倍、3.1倍和9倍,同时,根际土壤中的酶活性也比非根际土壤强,其中土壤脱氢酶、蛋白酶、磷酸酶、脲酶活性分别高37.1％、36.5％、70.6％、35.7％。水稻幼苗盆栽试验表明,在不同施肥条件下,根际土壤栽培的水稻幼苗的株高、单株叶面积、地上部地下部干物质积累量、根长、根数、叶片叶绿素质量分数和根系活力均不同程度地高于非根际土壤。可见,黑麦草的根际效应对于改良稻田土壤理化和生物性状有重要的作用,并有利于后作水稻幼苗的生长。

江汉平原苏丹草-黑麦草轮作中氮磷钾肥效果及养分利用率

本试验研究了江汉平原苏丹草-黑麦草轮作制中氮磷钾肥配合施用效果及养分利用率。结果表明:氮磷钾配施(NPK)的饲草鲜草产量分别比不施氮(PK)、不施磷(NK)和不施钾(NP)增产123.3t/hm2、34.5t/hm2和24.7t/hm2;氮、磷和钾肥显著增加鲜草、干草产量,鲜草增产率分别为313.1%、26.9%和17.9%,干草增产率分别为196.3%、22.2%和9.7%;氮磷钾配施显著促进饲草对氮、磷和钾的吸收,3种养分两季吸收总量分别达到500kgN/hm2、208kgP2O5/hm2和1196kgK2O/hm2;氮磷钾配合施用条件下苏丹草和黑麦草的养分吸收比例(N:P2O5:K2O)分别为1∶0.37∶1.96和1∶0.50∶3.19;轮作体系中,N、P、K肥利用率分别为60.0%、21.7%和61.6%;氮、磷和钾肥对饲草吸收相应养分的贡献率分别为81.0%、32.7%和23.2%。

意大利黑麦草菌根际效应研究

研究了水田冬种意大利黑麦草AM形成的规律、稻田中AMF密度变化以及土壤因子对意大利黑麦草AM形成的影响,进而探讨AM对意大利黑麦草生长和发育的影响。结果表明:①翻耕不施肥、不翻耕施肥和不翻耕不施肥处理的意大利黑麦草总感染率上升幅度均达到了显著水平(p<0.05);②土壤中AMF孢子密度随着意大利黑麦草生长时间的增加而增加,与感染率的增长趋势基本保持一致,且二者之间相关性达到极显著正相关(p<0.01);③意大利黑麦草根系AM的感染率与土壤pH值极显著正相关(p<0.01),与土壤温度显著正相关(p<0.05),与土壤含水量极显著负相关(p<0.01),与水解N质量分数显著负相关(p<0.05)。土壤中AMF孢子密度与土壤温度极显著正相关(p<0.01),与pH显著正相关(p<0.05),与土壤有机质质量分数、水解N质量分数、全P质量分数和速效P质量分数显著负相关的(p<0.05);④意大利黑麦草产量与AM感染率(p>0.05)和AMF孢子密度(p<0.05)均呈负相关。

意大利黑麦草对新西兰兔增重及肉品质的影响

构建合理的意大利黑麦草饲喂畜禽模式是推广"意大利黑麦草—水稻"草田轮作这一典型生态农业系统的重要基础。试验对意大利黑麦草(Lolium multiflorum)代替部分精饲料饲养新西兰兔(Oryctolagus cuniculus)的效果进行研究。经过60天的分组饲喂试验发现,采用意大利黑麦草代替50%精饲料饲喂的新西兰兔其去皮重和胴体重分别提高6%和8%。意大利黑麦草饲喂新西兰兔的兔肉中脂肪含量显著低于精饲料组(P<0.05),且16种人体必需氨基酸含量明显高于精饲料组和杂草组,表明利用意大利黑麦草作为青饲料代替部分精饲料能够明显改善新西兰兔的兔肉品质。

不同刈割处理对稻草轮作黑麦草干物质产量和体外消化量的影响

[目的]探讨不同刈割处理对稻草轮作黑麦草干物质产量和体外消化量的影响。[方法]以黑麦草为材料，采用二因素四水平研究稻草轮作模式下不同刈割处理对黑麦草干物质产量和体外消化量的影响。[结果]在4个水平留茬高度下，40cm高度刈割黑麦草千物质产量最高，达5357．50kg／hm^2；在40cm高度刈割下，留萑高度为6cm的刈割处理黑麦草的千物质产量最大，达1562．50kg／hm^2；40cm高度下刈割并留茬6cm处理下的黑麦草干物质体外消化量最大，为1064．68kg/hm^2。[结论]在黑麦草高度为30～40cm且留茬高度为6cm左右时刈割，能取得最高的干物质产量和体外干物质消化量。

水田冬种多花黑麦草对土壤氮磷环境释放的影响

研究以"黑麦草-水稻"草田轮作系统为基础,水田冬种多花黑麦草为研究对象,利用实验生态学的方法,通过对土壤地下渗漏水中N、P含量变化的分析,研究稻田冬种黑麦草的N、P动态,把握在种植过程中N、P向环境原位释放的数量、规律和影响因素,有利于更加客观地评价"黑麦草-水稻"草田轮作系统的环境效应。结果表明,在不施肥的冬闲田,仍可发生N素和P素的损失,一个生长周期中随土壤下渗水的损失量平均为NO3--N 115.98kg/hm2,NH4+-N 0.828 0kg/hm2,P 0.028 5kg/hm2。而冬种黑麦草降低了这种损失,其中施复合肥375kg/hm2处理与冬闲处理相比,NO3--N、NH4+-N和P的淋失量分别降低了49.43%,48.59%,24.11%。施肥量750kg/hm2处理的NO3--N和NH4+-N淋失量比冬闲处理分别降低了38.20%和15.57%,但P的淋失量比冬闲处理略高。

高温高湿条件下意大利黑麦草青贮技术研究

研究以水田冬闲期栽培的意大利黑麦草(Lolium multiflorum)为材料,结合常规的青贮方法进行了小规模控制实验,试验设计了隔水(将青贮过程中产生的渗出液排出)和不隔水,以及不同添加物的青贮处理。青贮结束后,对青贮黑麦草的品质和营养价值进行评定,探讨不同处理对黑麦草青贮的作用效果,以及南方高温高湿条件下青贮黑麦草的合理方法和最佳条件。结果发现,对黑麦草进行隔水添加乳酸的青贮处理从感观评定、pH值和营养成分的分析结果来看,都在一定程度上优于其他处理,由此可以认为隔水添加乳酸的处理相对实现了较稳定和较优质的青贮。

意大利黑麦草饲喂奶牛效果

试验对采用冬闲水田生产的意大利黑麦草Lolium multiflorum饲养奶牛效果进行研究。通过23 d(5 d预试期+18 d正试期)的奶牛饲喂试验,发现采用部分或者全部黑麦草代替野生杂草作为奶牛的青饲料均能够不同程度地提高奶牛的日产奶量,延长奶牛的泌乳高峰期,并提高牛奶中蛋白质的含量,试验还证明了黑麦草提高牛奶乳蛋白率的作用在奶牛泌乳高峰期与下降阶段同样成立。通过经济效益估算,全部以黑麦草代替野生杂草作为奶牛青饲料,增收达到每天6.0元/头,经济效益显著。

冬闲期种植多花黑麦草对稻田土壤性状的影响

"多花黑麦草(Lolium multiflorum L.; Italian Ryegrass)—水稻(Oryza sativa L.; Rice)"草田轮作(IRR)系统是我国南方农区新型的轮作模式之一。利用冬闲田种植多花黑麦草不仅能够生产大量的优质青饲料,缓解冬季畜禽饲草紧缺的问题,而且可以改善土壤物理和化学性质,提高养分循环效率,并对土壤微生物群落产生积极影响。通过讨论种植多花黑麦草对土壤团聚体结构、容重、pH、腐殖酸、有机质、碳氮比、土壤氮、磷、钾含量和土壤微生物群落等的影响,系统总结了黑麦草在土壤培肥方面的作用效应,并进一步探讨了南方农区利用IRR系统发展"草牧业"的困难与挑战,旨在为IRR系统的进一步推广提供更为全面深入的理论指导。

紫茎泽兰对两种牧草发芽的化感克异作用

研究了紫茎泽兰地上部分、根系及根际土壤不同浓度提取液对白三叶和多花黑麦草发芽的影响。研究结果表明:紫茎泽兰对白三叶和黑麦草种子萌芽存在化感克异现象,并且随浓度的增加,影响越大;相同条件下,对白三叶的影响强于多花黑麦草;低浓度对白三叶败育的影响较大,但对多花黑麦草几乎没有影响;紫茎泽兰根际土壤对两种牧草种子萌芽无明显的化感克异作用。

基于EPIC模型的四川丘陵区黑麦草生长过程及其土壤水分动态变化模拟

明确黑麦草田土壤水分变化规律,对提高四川丘陵区人工草地管理水平具有重要的现实意义;校验EPIC模型,有利于改进并提高模型对黑麦草的模拟精度,对推进作物生产系统模拟与决策技术在草粮轮作系统的应用具有重要的实践意义。本研究通过田间试验与计算机模型相结合的方法,研究了四川丘陵区黑麦草生长过程及其土壤水分动态变化规律,明确了EPIC模型对黑麦草生长过程及土壤水分变化规律的模拟精度。结果表明,1)四川丘陵区黑麦草田土壤有效含水量在3-5月较低,深层(0.4~0.6m)土壤水分在5-10月间可以得到较好恢复,适当增加氮肥投入,可以显著提高黑麦草最大叶面积系数和饲草产量,在刈割4茬的条件下,氮肥施入量不宜低于75kg/hm2,且不高于225kg/hm2;2)黑麦草田0~1m土层土壤有效含水量模拟值和观测值间的r值为0.86~0.95,RRMSE值为6.0%~17.2%,土壤水分剖面分布动态变化的模拟值和观测值间的r值介于0.57与0.92之间,且大部分大于0.85;3)EPIC模型模拟的黑麦草叶面积系数和株高与观测值间的r值均大于0.90,在统计范围内模拟值和观测值间差异不显著;黑麦草产量模拟值和观测值间的r值大于0.90,ME值和R2间差异小于0.02。总体而言,EPIC模型能够较好地模拟黑麦草生长过程,对黑麦草田土壤水分动态变化规律模拟较为准确,可以用来评价四川丘陵区以黑麦草为主的草粮轮作系统对当地气候条件的适应性。

广东地区冬种多花黑麦草的生产特性

对在广东地区引种的国外20个优良多花黑麦草（Lolium multiflorum L．）品种的产量和品质等进行了分析．结果表明，刈割3茬的鲜草中，第2茬的产量最高，与总产量存在极显著正相关（P〈0．01）．各品种间前3茬鲜草产量、绝对干物质产量存在显著差异；所有品种绝对干物质率为8．4％-12．7％，其中各品种间前3茬刈割的干物质率存在极显著差异（P〈0．01）．品种01-Lm-1、LMT 1107、Common 1、Archie和LWD 8181—2的鲜草产量较高，达10．17kg／m^2以上，品种01-h-1、LWD 8181—2、BAR 9TAM、Barprisma和LMT 9034的绝对干物质产量较高，达1．01kg／m^2以上．平均粗蛋白含量在16．05％～24．56％之间，品种间有极显著差异（P〈0．01），其中品种Conamon 1、LWD 8115、LWT 8140的粗蛋白含量达23．52％以上．

多花黑麦草幼穗分化进程对种子生产性状的影响

两年分期播种试验结果表明，多花黑麦草幼穗分化进程对穗部性状和种子产量有显著影响。幼穗分化的天数与每穗种子粒数呈极显著正相关。播种愈早，幼穗分化天数愈多，种子产量愈高。南京地区留种的多花草麦草的最佳播期为８月２０日至９月１０日。二棱期是多花黑麦草通过春化阶段的形态标志，也是幼穗能否分化完全的转折点。单棱至护颖分化期是影响种子粒数最关键的时期。

多花黑麦草根际土壤丛枝菌根真菌对早稻生长的影响

为了探究＂黑麦草（Lolium multifiorum L.）-水稻（Oryza sativa L）＂草田轮作（Italian Reygrass-Rice,简称IRR）系统中冬种黑麦草对土壤丛枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhizal Fungi,简称AMF）的效应,以及该效应对后作水稻生长的影响,在冬种一季黑麦草大田试验地采集土壤,分析种草土和冬闲土土壤理化性状及土壤中AMF的孢子密度,采用湿筛法倾析AMF孢子.对种草土和冬闲土土壤分别进行灭菌、不灭菌和灭菌并回接AMF共六组处理,然后在室内盆栽水稻.结果表明：冬种一季黑麦草对土壤理化性质的影响未达到显著水平（p〉0.05）,但极显著地增加了土壤中的AMF孢子密度（p〈0.01）.冬种黑麦草能够增加后作早稻的株高、叶片数、分蘖数等生长指标,但对早稻的地上部生物量和产量影响不显著（p〉0.05）.灭菌处理显著的提高了早稻的千粒重和产量.无论是种草土和冬闲土,回接AMF都能在一定程度上增加早稻的产量和千粒重.这些结果初步表明土壤微生物群落可能是影响水稻产量的一个重要因素, AMF对水稻生长具有一定的积极作用.冬种黑麦草能在一定程度上提高土壤AMF密度,改良土壤微生物群落结构,进而促进早稻的生长.