两种滴灌方式下紫花苜蓿与无芒雀麦单播与混播草地第一茬牧草生产力研究

为探讨不同灌溉方式对紫花苜蓿和无芒雀麦在单播和混播下株高、生长速率和产量等影响,设置地表滴灌和地下滴灌2种滴灌方式和紫花苜蓿单播、无芒雀麦单播以及紫花苜蓿和无芒雀麦混播3种种植方式处理。研究结果表明:紫花苜蓿单播,无芒雀麦单播以及紫花苜蓿和无芒雀麦混播的牧草株高、生长速率,牧草产量在地下滴灌处理下显著高于地面滴灌。混播的牧草生物量介于紫花苜蓿单播和无芒雀麦单播牧草生物量之间。因此,滴灌带埋深20cm以下的地下滴灌更有利于苜蓿生长,提高苜蓿干草产量,更适于在我国西北干旱地区进行推广和应用。

新疆黄花苜蓿花部形态变异研究

以10个黄花苜蓿居群为材料,通过对小花数、花柱、旗瓣、翼瓣、龙骨瓣等指标的测量,探讨黄花苜蓿花部形态变异特点。结果表明:黄花苜蓿花部表型性状在居群间存在一定程度的变异,各性状总的平均变异系数在6.18%(旗瓣长)～28.69%(花萼长)之间,居群间总的平均变异系数在9.26%(塔城)～30.89%(哈巴河),表明黄花苜蓿花的表型性状具有较丰富的多样性。相关分析显示,部分性状之间存在显著的相关性,表型差异与地理距离之间存在显著正相关。聚类分析将10个居群分为三大类,其中,布尔津居群和特克斯居群为一类,吉木乃居群和福海居群为一类,其余6个居群聚为一类。

新疆野生白三叶花部形态变异研究

以13个新疆野生白三叶群体为材料,通过对花柱、旗瓣、翼瓣、龙骨瓣等指标进行测量,研究其花部形态的变异性.结果表明：花部形态特征在群体间存在明显变异,各性状种群内变异系数在8.32（旗瓣长）～18.86（龙骨瓣宽）之间,种群间变异系数在7.99（翼瓣长）～21.82（花柱高）之间,说明花部性状具有较丰富的遗传多样性.相关分析表明,花部各性状之间具有关联性.聚类分析将13个居群分为三大类,其中呼图壁M群体单独聚为一类,呼图壁J、呼图壁K、呼图壁L群体聚为一类,其余9个群体聚为一类.

新疆白三叶的形态特征及坪用性状

新疆野生白三叶（Trifoliumrepens）资源丰富且抗逆性强，试验通过分析白三叶的分枝数、叶片特征、花序数等形态指标及坪用性指标，对白三叶的利用价值进行分析研究。结果表明，供试的材料具有抗性强，开花早，花色鲜艳，花期、绿期持续时间长和观赏性强等特点。其中，呼图壁的材料均具有返青早、草层低矮（17．1～21．3cm）、花期（150～154d）和绿期（221～225d）较长等优点，适宜作为观赏性草坪草；天池的材料E（24．30cm）和昌吉的材料F（26．10cm）草层较高，适宜作为饲用牧草；特克斯的材料H叶量大（0．335个·cm-2）且花（0．216个·cm-2）多，适宜作为蜜源植物。

新疆野生白三叶表型性状变异研究

以新疆13份白三叶(Trifolium repens)为材料,通过观测其株高、叶形、叶色、花色、茎长、茎节间长和千粒重等特征,研究新疆野生白三叶表型性状差异。结果表明:白三叶的各个指标在群体间存在显著差异,具有丰富的遗传多样性。通过聚类分析可将13个群体分为3类,呼图壁M单独聚为1类;呼图壁J、呼图壁K、呼图壁L、乌市南山D和昌吉F聚为1类;其余7个聚为1类。本研究结果能够为开展野生白三叶的生物学特性和遗传育种研究提供基础数据。

新疆野生黄花苜蓿群体果实的形态变异

以新疆13个地区的黄花苜蓿(Medicago falcata)为材料,通过测量其荚果长度、荚果宽度、每荚种子数、粒长、粒宽以及千粒重等,研究新疆不同地区黄花苜蓿果实形态差异。结果表明,13个地区的黄花苜蓿群体间性状均有显著差异(P<0.05),荚果长、荚果宽、每荚种子数、粒长、粒宽都与千粒重呈显著正相关。通过聚类分析将13个群体分为三类:阿勒泰群体单独聚为一类,主要为圆籽粒型;北屯、塔城和富蕴群体聚为一类,主要为多边籽粒型;其余9个群体聚为一类,主要为肾形籽粒型。本研究结果可为进一步开展黄花苜蓿的生物学和遗传育种研究奠定基础。

遥感GPP模型在中亚干旱区4个典型生态系统的适用性评价

总初级生产力(GPP)是全球生态系统碳循环的重要组成部分,对全球气候变化有重要影响。目前有多种遥感模型可以模拟总初级生产力,比较不同遥感模型在中亚干旱区上的适用性对推进全球干旱区碳收支估算具有重要意义。基于涡度协相关技术观测的四个地面站数据验证MOD17、VODCA2、VPM、TG、SANIRv五种模型的模拟精度。结果表明:(1)基于光能利用率理论的MOD17、VPM模型模拟咸海荒漠植被和阜康荒漠植被GPP的精度最高(R~2分别为0.52和0.80),但在模拟草地、农田生态系统生产力时存在较明显的低估(RE>20%);基于植被指数的遥感模型TG模型、SANIRv模型模拟巴尔喀什湖草地生态系统和乌兰乌苏农田生态系统GPP的精度最高(R~2分别为0.91和0.81),同时模拟值与实测值的相对误差也较低;基于微波的VODCA2模型模拟各生态系统生产力的效果最差。(2)水分亏缺是限制植被GPP的主要因素,因此是否合理考虑水分胁迫是影响GPP模型在中亚干旱区适用性的重要因素。研究揭示了遥感GPP模型在中亚干旱区的应用潜力,为推进全球植被碳通量的准确估算提供参考。

NaCl胁迫对苦马豆种子萌发的影响及生理效应

盐胁迫是一种主要的非生物胁迫限制植物的生长,受盐害最主要的时期是种子萌发期和幼苗生长期,通过不同浓度的NaCl溶液处理苦马豆种子,研究高盐浓度下对种子发芽、幼苗生长及生理效应受到的影响。结果表明随着NaCl浓度增加,种子开始发芽的时间推迟、发芽率降低、胚根生长量下降。在500mmol/L浓度时,种子不发芽;各处理区随盐浓度的增加电导率越大,脯氨酸呈上升趋势。结果表明盐胁迫对细胞膜修复的抑制可能是造成苦马豆种子萌发推迟和发芽势下降的主要原因,脯氨酸含量可能和植物耐盐性相关。

不同灌水量对苜蓿花部性状、结荚率和种子产量的影响

以新牧4号紫花苜蓿为材料,在滴灌条件下设置150mm、225mm、300mm、375mm、450mm和525mm共6个灌水量并测定生育期、生殖格局、花部特征、种子特性等指标,研究不同灌水量对苜蓿生殖格局及种子产量的影响。试验表明,灌水量为375mm的处理现蕾期、盛花期、结荚期和成熟期较其他处理提前,225mm处理的各生育时期晚于其他处理;灌水量对旗瓣、翼瓣影响较小,对其他指标影响较大;375mm处理的种子产量最高,达1197.33kg/hm2,其构成种子产量的因素如单株分枝数(15.80个)、单枝花序数(11.05个)、单株荚果数(617.46个)、单荚种子数(4.35个)均高于其他处理。综合分析认为,灌水量375mm处理较其他处理更适合新疆昌吉地区紫花苜蓿制种。

喷施硼、钼、铁对苜蓿结实性和种子产量的影响

为探索微量元素对苜蓿种子产量及种子特性的影响,为苜蓿种子生产合理利用微量元素提供参考依据,以‘新牧4号’紫花苜蓿(Medicago sativa L.‘Xinmu No.4’)为材料,在苜蓿现蕾期叶面喷施硼、钼、铁,通过测量花部特征、结荚率、种子产量和种子特性等指标,研究不同微量元素对苜蓿开花结实的影响。试验结果表明,喷施4 kg/hm2的硼砂,苜蓿单荚种子数和种子产量分别对照提高了9.67%、35%;喷施325 g/hm2的钼酸铵,单荚种子数和种子产量分别对照提高12.9%、17%;喷施3 kg/hm2的硫酸亚铁,单荚种子数和种子产量分别对照提高7.5%、69.46%;但喷施不同微量元素的各处理的结荚率均低于对照组(59.66%)。相关性分析表明,苜蓿种子产量与结荚率、单荚种子数和千粒重显著正相关。综合分析认为,在新疆昌吉地区,通过在苜蓿现蕾期喷施硼砂浓度为2.98 kg/hm2、钼酸铵浓度为325 g/hm2、硫酸亚铁的浓度为2.90 kg/hm2时,能够增加单荚种子数和千粒重,提高种子产量。

盐胁迫对苜蓿叶绿素、甜菜碱含量和细胞膜透性的影响

通过在不同盐胁迫下,对转基因苜蓿Medicago sativa和非转基因苜蓿的叶绿素含量、甜菜碱含量和细胞膜相对透性的变化趋势进行研究发现,随着盐浓度的变化,苜蓿体内叶绿素含量、甜菜碱含量和细胞膜相对透性都有明显的变化趋势,其中叶绿素和甜菜碱的含量呈现增长趋势,而细胞膜相对透性呈下降趋势。试验表明,在逆境胁迫下,苜蓿通过一系列的生理机制变化以适应环境变化,减轻伤害,如维持较高水平的叶绿素含量、甜菜碱含量以及较低的细胞膜相对透性。分析对比表明,转基因苜蓿耐盐性优于非转基因苜蓿。

NaCl胁迫对三叶草种子耐盐性的评价

以新疆三叶草(08-2)、瑞文德和海法3个三叶草品系为材料,以NaCl为胁迫因子,设置0,0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%和0.6%共7个盐浓度梯度,研究盐胁迫对三叶草的发芽率、根长、脯氨酸、丙二醛和电导率等生理生化指标的影响。试验结果表明,新疆三叶草08-2的半致死发芽率是0.6%,瑞文德和海法的依次是0.4%和0.3%;随着盐浓度的增大,三叶草的发芽率、根长和丙二醛含量都是逐渐减少,电导率和脯氨酸呈曲线变化。综合分析表明,新疆三叶草耐盐性最强,瑞文德次之,海法最弱。

不同苜蓿品种耐盐性初探

以NaCl为胁迫因子,设置质量分数0、0.3%、0.5%、0.7%和0.9%5个盐浓度梯度,对6个苜蓿Medicago sativa品种进行盐胁迫处理,通过测定发芽势、发芽率、株高、根长、可溶性糖含量和丙二醛含量,对供试苜蓿进行耐盐性研究。试验数据显示:随着盐浓度的增加,苜蓿的发芽势和发芽率逐渐降低,株高和根长逐渐缩短,可溶性糖含量逐渐增加。综合评比表明:新牧1号耐盐性最强,敖汉苜蓿耐盐性最弱。

苜蓿花期访花昆虫种类调查

野生传粉昆虫在提高牧草种子产量方面具有的意义,为了掌握野生访花昆虫的种类及活动规律,指导苜蓿种子生产,笔者于2011年对新疆农业大学呼图壁生态站苜蓿花期访花昆虫种类进行调查研究。结果表明:苜蓿花期访花昆虫有6个目,分属于18个科。其中蜜蜂总科是传粉频率最为稳定的昆虫,也是数量最多的昆虫;6月14—16日是访花昆虫传粉的高峰期,访花昆虫种类及数目最多。一天中,13:00—16:00是访花昆虫传粉活动最频繁的时期。

施氮肥时间对苜蓿结荚率及种子产量的影响

试验以新牧4号紫花苜蓿(Medicago sativa cv.Xinmu No.4)为材料,研究在苜蓿不同生育期施氮肥对苜蓿结荚率、千粒重、种子产量等的影响,为提高苜蓿结荚率、增加种子产量提供依据。结果表明,返青期施氮肥处理的苜蓿荚果结荚率、种子千粒重以及种子发芽率均高于其他处理,依次为63.87%、2.01g和85.33%;但其单序荚果数和结荚率均低于其他处理;在各个处理中,现蕾期施氮肥处理苜蓿种子产量最高(802.16 kg·hm-2),分枝期次之(641.29kg·hm-2),分别是对照(390.34kg·hm-2)的2.05倍和1.64倍。本研究结果能够为苜蓿种子田的合理施肥提供理论依据。

不同灌溉方式对苜蓿形态及生理的影响

灌溉方式对植物生长发育起着至关重要的作用,通过研究灌溉方式对苜蓿生长发育的影响,探索提高水分利用效率的灌溉方式,为开展植物节水灌溉研究与实践提供参考依据。试验以‘新牧4号’紫花苜蓿为材料,设置滴灌、喷灌和漫灌3种方式进行灌溉,在盛花期测量苜蓿叶片大小、叶片相对含水量、叶绿素等形态和生理指标。不同的灌溉方式对苜蓿的形态及生理产生不同影响。其中,滴灌方式对苜蓿的伤害较小,测得叶片中叶绿素含量最高,脯氨酸含量和丙二醛含量最低;喷灌方式下苜蓿叶片细胞膜透性、可溶性糖含量、脯氨酸含量和丙二醛含量均为最高,显示对植物伤害相对较大;漫灌方式下,苜蓿叶面积最大,细胞膜透性、叶绿素含量及可溶性糖含量均为最低。综合评价认为,适宜苜蓿生长的最佳灌溉方式为滴灌,不仅高效而且节水,漫灌次之。

密度对红豆草农艺性状和种子产量的影响

为了合理利用空间资源,提高红豆草种子产量,试验以奇台红豆草为材料,设置不同的种植密度,通过对株高、分枝数、荚果数、千粒重、种子产量等指标的测量,探寻密度与红豆草生殖格局的关系。试验结果表明,种植密度30cm×25cm时,单株花序数、荚果数、千粒重和种子产量最高,依次是81.1个、839.2个、23.8g、1995.8kg/hm2。通过相关性分析,种子产量与千粒重呈显著正相关,相关系数为0.631;种子产量与单株荚果数呈极显著正相关,相关系数高达0.998。

外源激素IAA、GA_3、NAA对苜蓿开花结实及种子特性的影响

为探索外源激素对苜蓿种子产量及种子特性的影响,为苜蓿种子生产合理利用外源激素提供参考依据,以‘新牧4号’紫花苜蓿(Medicago sativa L‘Xinmu No.4’)为材料,在苜蓿花期喷施外源激素IAA、GA3、NAA,通过测量花部特征、结荚率、种子产量和种子特性等指标,研究不同外源激素对苜蓿开花结实的影响。试验表明,外源激素对苜蓿的花部特征、结荚率及种子特性影响较大。其中,IAA使苜蓿小花数、荚果数减少,千粒重下降,但是合理浓度的IAA能够提高苜蓿结荚率、增加单荚种子数,提高种子产量和质量;高浓度的GA3能够增加花粉重量,并提高花粉活力,但结荚率、千粒重、种子产量等均低于对照;NAA能够降低花粉活力,种子产量、发芽势、发芽率和幼苗株高均低于对照。综合分析认为,外源激素IAA能够提高苜蓿结荚率、增加种子产量,而GA3和NAA使苜蓿结荚率和种子产量降低。

苜蓿根尖制片技术研究

为了探索苜蓿根尖压片技术方法,为苜蓿染色体制片提供参考依据。试验以苜蓿幼苗的根尖为材料,通过对预处理液、预处理时间、固定时间、染色液及染色时间进行筛选,摸索一套适合苜蓿染色体制片的技术。结果表明:苜蓿制片过程中以8-羟基喹啉为预处理液,预处理2.5h,用卡诺氏固定液固定20h,用1mol/LHCl在60℃条件下解离8min,用45%的醋酸在室温下软化20min,以姬姆萨为染液染色3h,压片效果较好。该研究为苜蓿倍性的直接鉴定提供了方法。