根际土壤微生物群落对外来入侵植物形成反馈是其成功入侵的重要原因之一.采用单因素完全随机试验设计,以入侵植物长刺蒺藜草根际土壤、本土植物狗尾草根际土壤及无植物种植土壤为对象,通过高通量测序技术研究三者的土壤微生物群落结构组成及其差异,并探讨其入侵机制.结果表明,与本土植物狗尾草根际土壤微生物群落相比,入侵植物长刺蒺藜草根际土壤细菌群落的多样性降低,根际土壤真菌群落的多样性提高;入侵植物长刺蒺藜草根际土壤主要细菌门为变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria);LEfSe多级物种差异分析表明,蓝细菌(Cyanobacteria)和Methylomirabilota是长刺蒺藜草根际土壤的优势细菌.FAPROTAX功能预测结果显示,入侵植物长刺蒺藜草根际土壤细菌在光合营养作用、光能自养作用、氧性光能自养、蓝细菌等方面的功能类群均有较高的丰度.变形菌门(Proteobacteria)、鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)、蓝细菌(Cyanobacteria)和Methylomirabilota是驱动长刺蒺藜草成功入侵的优势细菌.

In order to explore the response of alfalfa cold resistance to chitosan application level in Horqin sandy land, taking ’Gongnong 1’ alfalfa variety as the material, a single factor randomized block experiment design was adopted, and 0, 50,100, 150, 200 μg·g -1 amount of chitosan were sprayed in autumn. The alfalfa overwintering materials were treated under simulated low-temperature freezing conditions（-20 ℃） and cold storage（4 ℃）, and the changes of relative conductivity of alfalfa root collar and the contents of soluble protein, proline, sucrose and fructose were detected. The results showed that under the condition of low temperature freezing, when treated with 100 μg·g -1 chitosan, the relative conductivity of alfalfa root collar was the lowest, which was 31.49%, while the contents of proline, sucrose and fructose were the highest, which were 8.05,88.17 and 86.32 mg·g -1 , respectively.When treated with 150 μg·g -1 chitosan, the soluble protein content of alfalfa root collar was the highest, which was 27.19 mg·g -1 . The results of correlation analysis showed that the relationships between soluble protein, proline, sucrose, fructose and relative conductivity were negative under different low temperature stress treatments. Under the condition of low temperature freezing stress, chitosan could reduce the relative conductivity and improve the cold resistance of alfalfa by increasing the contents of soluble protein, proline, sucrose and fructose in the root collar of alfalfa. Spraying 100～150 μg·g -1 chitosan in Horqin sandy land in autumn was conducive to the safe overwintering of alfalfa.

[目的]在北方沙化地区选育高产高效饲用燕麦品种提.[方法]在科尔沁沙地种植10个饲用燕麦品种,在孕穗期进行覆膜高温处理,以未处理为对照,测定叶片的荧光参数和叶绿素SPAD值.[结果]高温胁迫下的各饲用燕麦品种SPAD值、可变荧光值和潜在光化学效率低于对照;利用隶属函数分析不同饲用燕麦品种抗高温能力,从大到小排序为莫妮卡>骏马>科纳>贝勒>甜燕1号>燕王>梦龙>牧王>牧乐思>枪手.[结论]莫妮卡、骏马和科纳为适合科尔沁沙地种植的耐高温品种.

In this study, the ultrasound-assisted extraction (UAE) conditions of flavonoids from Lactuca indica L.cv. Mengzao (LIM) leaves was optimized, and the flavonoids content and their antioxidant potential in different parts were analyzed. The optimal extraction parameters to obtain the highest total flavonoids content (TFC) were a a ratio of liquid to solid of 24.76 mL/g, ultrasonic power of 411.43 W, ethanol concentration of 58.86% and an extraction time of 30 min, the average TFC of LIM leaves could reach 48.01 mg/g. For the yield of flavonoids, the UAE method had the best extraction capacity compared with solvent extraction and microwave-assisted extraction (MAE). In general, the TFC in different parts of LIM followed the order flower > leaf > stem > root, the flowering period is the most suitable harvesting period. From ultra-high performance liquid chromatography-mass spectrometry (UPLC-MS) quantification, the flower samples showed significantly higher six flavonoids and had the highest radical scavenging capacities compared to other samples. A high positive correlation was observed between the antioxidant activity and TFC, luteolin-7-O-glucoside and rutin were significantly (p < 0.05) correlated with all antioxidant evaluations. This study provides valuable information for the development and utilization of flavonoids in Lactuca indica as ingredients in food, feed and nutritional health products.

本试验旨在研究不同的粗饲料类型对科尔沁肉牛育肥增重的影响,确定适宜的粗饲料配方.选取生长发育正常、健康无病、体格、膘情基本一致、12～16月龄、体重350kg左右的科尔沁肉牛架子牛120头,随机分为4组,每组30头.四组粗饲料类型分别为Ⅰ组(50％青贮玉米+50％玉米秸秆)、Ⅱ组(35％青贮玉米+30％苜蓿干草+35％羊草干草)、Ⅲ组(25％青贮玉米+25％苜蓿干草+25％羊草干草+25％燕麦干草)与Ⅳ组(50％青贮玉米+25％羊草干草+25％玉米秸秆).试验预饲期为10d,试验期为180d.试验结果表明:1)Ⅱ组育肥牛体重均显著高于其他各组育肥牛的体重(P<0.05),Ⅰ组、Ⅲ组与Ⅳ组间的育肥牛体重差异不显著(P<0.05).2)除前期平均日增重Ⅱ组与Ⅲ组间差异不显著外,Ⅱ组育肥牛的中期平均日增重、后期平均日增重与全期平均日增重均显著高于其他各试验组(P<0.05),Ⅱ组的全期日增重可达到1.68kg/d.3)Ⅱ组的单位增重饲料成本最低,仅为单位增重饲料成本最高Ⅲ组的86.7％,分别低于Ⅰ组和Ⅳ组的5.8％和6.6％,经济效益为各组试验中最好.由此可得出,35％青贮玉米+30％苜蓿干草+35％羊草的粗饲料类型能够提升育肥牛育肥效果,还可降低饲料成本,值得推广利用.

为探讨磷肥下移深度对苜蓿越冬器官生理特性的影响,本试验于2020年7月1日播种,以'北极熊'紫花苜蓿品种为供试材料,设置5个磷肥下移深度处理:施地表、距离地表7.5、15、22.5、30 cm(分别以S0、S1、S2、S3、S4表示),并以不施肥为对照(CK),于越冬期对苜蓿根颈进行模拟低温处理(4℃、-10℃、-20℃和-30℃),测定相对电导率、含氮保护物质含量(可溶性蛋白、脯氨酸、游离氨基酸含量).结果表明:随着低温胁迫温度的下降,苜蓿根颈相对电导率表现为持续增长,可溶性蛋白、游离氨基酸表现为先升高后降低的趋势,且可溶性蛋白、脯氨酸和游离氨基酸含量均在-10℃下达到最大值,分别较4℃处理增长了65.18％～144.67％、46.24％～133.33％和27.13％～57.01％.苜蓿根颈相对电导率在S2施磷深度为15 cm处理下数值最小,较CK降低了24.87％～57.21％;苜蓿根颈可溶性蛋白含量在S2施磷深度为15 cm处理下数值最大,较CK及其他施磷深度处理增长了8.18％～79.81％;-10℃、-20℃处理下的苜蓿根颈游离氨基酸与脯氨酸含量,在S0、S1和S2处理下均显著高于CK处理(P<0.05).说明距离土壤表面15 cm(S2处理)施用磷肥最有利于通过提高轻度和中度低温胁迫下苜蓿含氮物质含量,降低其细胞的相对电导率,提高苜蓿抗寒能力.

[目的]探究不同水磷组合对科尔沁沙地紫花苜蓿抗寒生理特性的影响,筛选适宜的水磷组合.[方法]以紫花苜蓿品种'骑士 T'和'公农1号'为试验材料,采用两因素裂区试验设计,以水分处理为主区:设置灌水时间间隔分别为4,8和12 d(用W1、W2和W3表示),灌水方式为指针式喷灌,每次灌溉量为水分入渗到距土表30 cm处;以磷肥施用量为副区:设置P2O5施用量为50,100和150 kg/hm2(用P1、P2、P3表示),并设置不施磷肥为对照(CK),于封冻前期挖取紫花苜蓿根颈材料,测定丙二醛(MDA)含量,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性和可溶性蛋白(SP)含量,翌年测定越冬率,并对上述指标进行相关性分析.[结果]在相同灌水时间间隔处理下,'骑士 T'和'公农1号'根颈MDA含量随着磷肥施用量的增加表现为先降低后升高的变化趋势,CAT、POD、SOD活性和越冬率则表现为先上升后下降的变化趋势('公农1号'根颈在P3处理下的POD活性除外),'骑士T'根颈SP白含量表现为持续增长的变化趋势,而'公农1号'根颈SP含量则表现为先增加后减少的变化趋势;在相同磷肥施用量处理下,'骑士T'和'公农1号'根颈MDA含量随着灌水时间间隔的增加表现为持续增长的变化趋势,POD、SOD活性以及SP含量和越冬率则均表现为先上升后下降的变化趋势,'骑士 T'根颈CAT活性呈先上升后下降的趋势,'公农1号'根颈CAT活性呈持续增加的趋势.W2P2处理的总体效果最好,其'骑士T'根颈MDA含量较CK降低51.84％,CAT、POD和SOD活性、SP含量及越冬率较CK分别增加了 45.12％,58.11％,21.98％,38.18％和59.50％;'公农1号'根颈MDA含量较CK降低51.18％,CAT、POD和SOD活性、SP含量及越冬率较CK 分别增加了 83.56％,59.65％,42.03％,62.06％和 55.03％.相关性分析结果显示,CAT、POD、SOD 活性,SP 含量和越冬率相互之间多为显著正相关关系,上述各指标与MDA含量多呈显著负相关关系.[结论]科尔沁沙地种植紫花苜蓿时适宜的水磷组合为灌水时间间隔8 d、磷肥(P2O5)施用量100 kg/hm2,其降低紫花苜蓿丙二醛含量、增强抗氧化酶活性、提高可溶性蛋白含量的效果总体最优,并可明显提高紫花苜蓿的越冬率.

为探讨不同饲用燕麦品种产量、叶绿素含量、荧光特性及光合特性对施氮量的响应情况,以科尔沁沙地适宜种植的饲用燕麦品种为材料,研究了氮肥对饲用燕麦产量和光合生理特性的影响.采用随机区组试验设计,在科尔沁沙地种植燕王、牧王、甜燕1号和牧乐思4个主栽饲用燕麦品种,分别于燕麦分蘖期、拔节期、抽穗期、开花期按照 15％、40％、25％、20％比例追施0(N0,CK)、100(N100)、200(N200)、300kg·hm-2(N300)氮肥(纯N),灌浆期测定叶绿素含量、类胡萝卜素含量、荧光参数指标及光合指标,成熟期测定产量.结果表明,燕王和牧王在N200施氮水平下产量最高,为低氮高效型饲用燕麦品种;甜燕1号和牧乐思在N300施氮水平下产量最高,为高氮高效型饲用燕麦品种.随着施氮水平的提高,不同饲用燕麦品种叶绿素含量、潜在光化学效率(potential photochemical efficiency,Fv/Fm)、实际光化学效率(actual photo-chemical efficiency,ΦPS Ⅱ)、光化学猝灭系数(photochemical quenching coefficient,qP)、净光合速率(net photosynthetic rate,Pn)、气孔导度(stomatal conductance,Gs)、蒸腾速率(transpiration rate,T,)呈现先增加后降低或增加的变化趋势,而非光化学猝灭系数(non-photochemical quenching coefficient,NPQ)和胞间 CO2浓度(intercellular CO2 concentration,Ci)随着施肥量的增加却出现相反的趋势.产量与叶绿素a、叶绿素b、Fv/Fm呈极显著正相关(P＜0.01),与NPQ呈极显著负相关(P＜0.01),与Tr呈显著正相关(P＜0.05),但与类胡萝卜素含量、ΦPSⅡ、qP、Pn、Gs、Ci无显著相关性(P＞0.05).氮肥主要通过提高叶绿素含量,增强Fv/Fm,降低NPQ,提高光合性能,进而达到增产的目的.

[目的]探究钾肥种类及用量对紫花苜蓿抗寒性的影响及其与糖类物质变化的关系,旨在为紫花苜蓿秋季钾肥施用方案的制定提供理论依据.[方法]于2018年秋季的科尔沁沙地地区,以紫花苜蓿北极熊为供试品种,采用大田试验对紫花苜蓿施用K2SO4和KC1,钾肥(K2O)施用量分别为0,50,100,150,200 kg/hm2,于越冬前期挖取不同钾肥处理紫花苜蓿的根颈,人工模拟冷冻(-20℃)和冷藏(4℃)处理,测定紫花苜蓿根颈活力及可溶性糖、蔗糖、果糖、淀粉含量,并分析根颈活力与可溶性糖、蔗糖、果糖、淀粉含量之间的相关性.[结果]在相同钾肥及其用量下,冷冻处理紫花苜蓿根颈活力和淀粉含量均低于冷藏处理,但可溶性糖、蔗糖、果糖等糖类物质含量却高于冷藏处理.在冷冻处理条件下,施用150,200 kg/hm2 K2SO4(K2O)处理苜蓿的根颈活力、可溶性糖、蔗糖、果糖含量均高于施用KC1处理,K2SO4处理苜蓿根颈的淀粉含量显著低于KC1处理,在2种钾肥处理下,紫花苜蓿材料根颈活力、可溶性糖、蔗糖、果糖含量总体上以施用量为150 kg/hm2(K2O)最高,淀粉含量则以施用量为150 kg/hm2处理较低.相关性分析表明,苜蓿根颈活力与冷藏处理下的可溶性糖、果糖、淀粉含量呈显著或极显著正相关;与冷冻处理下的蔗糖、果糖呈显著或极显著正相关,与淀粉含量呈极显著负相关.[结论]在低温(-20℃)条件下,增施钾肥可以促进淀粉转化为蔗糖、果糖等可溶性糖类物质,从而提高紫花苜蓿的抗寒性,在科尔沁沙地施用150 kg/hm2 K2SO4(K2O)有利于紫花苜蓿的安全越冬.

在精饲料相同的条件下选择5种饲草,通过不同的配比确定为4个粗饲料类型.通过饲喂科尔沁肉牛育成至初产期母牛,研究不同的粗饲料类型对其繁殖性能的影响.结果发现,试验Ⅳ组繁殖成活率达到96.67％,分别高于试验Ⅲ组、试验Ⅱ组和试验Ⅰ组6.67、10和20.01个百分点;初配日龄试验Ⅳ组和试验Ⅰ组差异极显著(<0.01),试验Ⅳ组初配日龄为475日龄,比试验Ⅰ组初配时间提前69d;犊牛初生重试验Ⅳ组和试验Ⅰ组差异显著(<0.05);妊娠期各试验组不显著(>0.05).因此,不同粗饲料类型对母牛繁殖性能有一定影响,在粗饲料中加大优质牧草的比例,提升母牛繁殖性能.综合分析得出,饲喂青贮玉米+羊草干草+秸秆粗饲料组合既能达到经济效益最大化,同时又能保证科尔沁肉牛育成至初产期母牛的营养需求,使其繁殖性能达到较高水平.

文章旨在研究4种不同粗饲料类型对科尔沁母牛繁殖性能的影响.结果表明,Ⅳ组受配率、受胎率、产犊率均高于其他3组,Ⅳ组发病率最低,分别较Ⅰ组降低12.86％,较Ⅱ组降低5.36％,较Ⅲ组降低0.55％.Ⅳ组犊牛成活率高于Ⅰ组、Ⅱ组.产后第一次发情时间Ⅱ组显著低于Ⅰ组(<0.05),Ⅲ组显著低于Ⅱ组(<0.05),Ⅲ组、Ⅳ组差异不显著(>0.05);产后受胎时间Ⅱ组显著低于Ⅰ组(<0.05),Ⅲ组显著低于Ⅱ组(<0.05),Ⅳ组显著低于Ⅲ组(<0.05).产犊间隔Ⅱ组显著低于Ⅰ组(<0.05),Ⅲ组显著低于Ⅱ组(<0.05),Ⅳ组显著低于Ⅲ组(<0.05).犊牛初生体重Ⅱ组显著高于Ⅰ组(<0.05),Ⅱ组、Ⅲ组差异不显著(>0.05),Ⅲ组、Ⅳ组差异不显著(>0.05).Ⅳ组繁殖成活率分别较Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组提高26.66％、13.33％、6.66％.Ⅲ组犊牛经济效益较Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅳ组营利978.83、665.23、901.5元.综合分析,在本试验条件下,第Ⅳ组饲料的营养水平更有利于提高经产母牛繁殖成活率及其他繁殖性状指标,Ⅲ组的粗饲料配比产生的犊牛经济效益最好.

为了评价不同饲用高粱品种萌发期耐盐碱指标,筛选适宜西辽河平原盐碱地区种植的饲用高粱品种,采用NaCl、Na2SO4、NaHCO3、Na2 CO3按1∶9∶9∶1摩尔比混合,处理浓度为100 mmol/L,混合盐碱模拟盐碱处理,以不加盐碱的蒸馏水为对照,测定发芽指标和根芽长度.采用相关性分析、主成分分析以及隶属函数分析法相结合的方法.结果 表明,通过主成分分析,将盐碱处理下饲用高粱萌发期的7个单项指标转换成3个彼此独立综合指标,代表了试验材料92.320％的信息;根据耐盐综合评价值D值得出试验所选11个饲用高粱品种的耐盐碱性,由高到低排序依次为B J0602、B J0603、桑根草、牧乐、美国巨人、2180、N5212274、N52K1009、1230、SU9002、1220,发芽率(GR)、根长(RL)和活力指数(VI)是饲用高粱萌发期耐盐碱性评价指标.

通过分析施用不同钾肥下的苜蓿越冬器官在低温处理下生理特性的变化,探讨苜蓿抗寒性对秋季施用钾肥种类及用量的响应,以北极熊紫花苜蓿品种为供试材料,于秋季施用K2 SO4和KCl两种钾肥,施用量为0、50、100、150、200 kg?hm-2K2O(用K0、K1、K2、K3、K4表示),于苜蓿越冬前期挖取越冬材料,进行模拟低温处理(4℃,-20℃),测定苜蓿根颈相对电导率、自由水、束缚水、脯氨酸、游离氨基酸含量.结果表明:KCl和K2 SO4两种钾肥,-20℃处理下苜蓿根颈自由水含量较4℃处理分别降低了11％～26％和9％～51％,自由水/束缚水较4℃处理分别降低了15.09％～53.56％和22.95％～71.98％;KCl和K2 SO4两种钾肥,-20℃处理下苜蓿根颈相对电导率较4℃处理分别增长了129.70％～170.10％和53.39％～143.52％,束缚水含量较4℃处理分别增长了4.89％～88.21％和16.30％～164.49％,游离氨基酸含量较4℃处理分别增长了7.01％～50.32％和6.40％～82.69％,脯氨酸含量较4℃处理分别增长了1.71％～18.10％和3.40％～29.67％;在-20℃处理下K2 SO4肥处理的苜蓿根颈束缚水、游离氨基酸和脯氨酸含量均高于KCl肥处理,且在K3处理的施肥量为150 kg?hm-2 K2 O时束缚水含量、游离氨基酸含量和脯氨酸含量较KCl肥处理分别增长了12.50％、22.32％和1.53％,自由水含量、自由水/束缚水较KCl肥处理分别降低了14.91％和24.71％.因此,秋季施用150 kg?hm-2 K2 O的K2 SO4肥最有利于苜蓿安全越冬,主要通过提高游离氨基酸、脯氨酸渗透调节物质含量,降低自由水含量和自由水/束缚水,提高苜蓿抗寒性.

为探究磷肥种类及施用量调控紫花苜蓿抗寒性及糖类物质变化的机制,以'公农1号'紫花苜蓿为材料,采用二因素(磷肥种类和施肥量)随机区组试验设计,设置分别施用重过磷酸钙和磷酸二铵0、100、200、300和400 kg·hm-2(以P2O5计),于越冬前期将不同处理的根颈收获后分别进行冷藏(4℃)和冷冻(-20℃)处理,对低温处理后根颈(根颈及根颈以下主根1 cm)活力及糖类物质(可溶性糖、蔗糖、果糖、淀粉)含量进行测定.结果 表明,不同磷肥处理苜蓿越冬材料冷冻处理后的根颈活力和淀粉含量均低于冷藏处理,但可溶性糖、蔗糖和果糖含量高于冷藏处理.在冷冻处理中,施用重过磷酸钙处理苜蓿的根颈活力及果糖含量显著高于磷酸二铵处理,但淀粉含量显著低于磷酸二铵处理;2种磷肥均以300 kg·hm-2处理苜蓿根颈的可溶性糖和果糖含量最高.由此表明,增施磷肥有利于苜蓿根颈中淀粉在低温时转化成蔗糖、果糖等可溶性糖类物质,提高苜蓿的抗寒性;在科尔沁沙地施用重过磷酸钙,且施用量为300 kg·hm-2(P2O5)时有利于苜蓿安全越冬.

为了探究科尔沁沙地生境下人工羊草(Leymus chiueusis)草地的适宜氮肥水平,分析追施氮肥对羊草叶片叶绿素含量、光合特性和叶绿素荧光特性的影响,本研究采用随机区组设计,于2018年4月20日在人工羊草草地追施0,50,100,150,200 kg·hm-2不同水平氮肥(纯N),5月20日测定羊草叶片叶绿素含量、光合和叶绿素荧光参数.结果表明,随着氮素水平的提高,羊草上部叶片(旗叶和倒二叶)和下部叶片(倒三叶)的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、最小荧光强度(F0)、最大荧光(Fm)和PSII的最大光能转换效率(Fv/m)均呈现先增加后降低的趋势,在N150处理下最高;而胞间CO2浓度(Ci)和非光化学猝灭系数随着氮素水平的升高呈现先降低后升高趋势.在科尔沁沙地生境下追施150 kg·hm-2(纯N)氮肥有利于提高光合作用,降低荧光特性,从而对羊草的生长有促进作用.

[目的]探究科尔沁沙地紫花苜蓿抗寒性对磷肥施用种类和用量的响应,为科尔沁沙地苜蓿抗寒越冬提供理论依据和技术指导.[方法]以'公农1号'紫花苜蓿为材料,采用二因素(磷肥种类和施肥量)随机区组试验设计,于秋季施用0,100,200,300,400 kg/hm2(以P2O5计)重过磷酸钙和磷酸二铵,对紫花苜蓿越冬材料人工模拟低温冷冻条件(-20℃),以冷藏(4℃)为对照,研究紫花苜蓿根颈的丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT))活性和可溶性蛋白(SP)含量的变化,并对上述指标的相关性进行分析.[结果]在低温冷藏和低温冷冻条件下,随着2种磷肥施用量的增加,紫花苜蓿根颈MDA含量呈先降后升的趋势,均在300 kg/hm2(P2O5)处理下最低;紫花苜蓿根颈SOD、POD、CAT活性和SP含量则呈先升后降的趋势,在300 kg/hm2(P2O5)处理下3种酶活性和SP含量达到高点.在施肥量相同时,与施用磷酸二铵相比,施用重过磷酸钙的紫花苜蓿根颈MDA含量更低,SOD、POD、CAT活性和SP含量大多更高.与低温冷藏条件相比,相同肥料处理在低温冷冻条件下紫花苜蓿MDA、SP含量增加,SOD、POD、CAT活性增强,其中在施肥量为300 kg/hm2(P2O5)时,施用重过磷酸钙紫花苜蓿根颈的SP含量最高,SOD、POD、CAT活性最强,分别为38.85 mg/g、135.59 U/g、387.57 U/(min·g)和47.71 U/(min·g).相关性分析结果表明,在低温冷冻条件下,施用重过磷酸钙和磷酸二铵紫花苜蓿根颈的MDA含量,均与SOD、POD、CAT活性和SP含量呈显著(P＜0.05)或极显著负相关(P＜0.01).[结论]2种磷肥均通过提高低温冷冻胁迫下苜蓿根颈的SOD、POD、CAT活性和SP含量,降低MDA含量,提高苜蓿抗寒性.在科尔沁沙地秋季施用300 kg/hm2重过磷酸钙有利于苜蓿安全越冬.

为探究钾肥种类及用量对苜蓿(Medicago sativa)抗寒性的影响,本研究以'北极熊'为供试紫花苜蓿品种,采用二因素随机区组试验设计,研究了秋季施用不同钾肥(硫酸钾和氯化钾)及不同施用量(0,50,100,150,200 kg·hm-2 K2 O)对越冬期苜蓿根颈在不同温度(4℃,—20℃)处理下抗氧化酶[过氧化物酶(peroxidase,POD),超氧化物歧化酶(superoxide disi-mutase,SOD),过氧化氢酶(catalase,CAT)]活性和可溶性蛋白(soluble protein,SP)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量变化的影响.结果表明:在4℃温度处理下,不同钾肥种类和施肥量处理中,苜蓿越冬根颈中MDA和SP含量及POD,SOD,CAT活性均无显著差异;但经—20℃低温冷冻后,不同钾肥种类和施肥量处理下,苜蓿越冬根颈中MDA含量下降,SP含量增加,POD,SOD,CAT活性增强,适应低温环境能力变强,且硫酸钾效果强于氯化钾;两种钾肥均在150 kg·hm-2(K2 O)钾肥处理下,MDA含量最低,POD,SOD,CAT活性最强,SP含量最高,表明苜蓿受伤程度最小,抗寒保护能力最强.因此,在科尔沁沙地秋季施用300 kg·hm-2 K2 SO4有利于苜蓿安全越冬.

合理的施氮量可以提高羊草氮素代谢关键酶活性,促进羊草氮素积累和利用,进而获得高产.为确定科尔沁沙地羊草适宜施氮量及其促高产的生理机制,采用随机区组设计,选取两块样地分别追施0、50、100、150、200 kg/hm2氮肥(纯N),分别用No、N1、N2、N3、N4表示,5月20日测定羊草叶片氮代谢相关酶活性及含氮物质含量,7月10日测定羊草产量.结果 表明:羊草产量、硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸草酰乙酸转氨酶(GOT)、谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)活性和游离氨基酸(AA)、可溶性蛋白(SP)含量均随施氮量的增加而呈现先增加后降低的变化趋势,其中NR、GS、GOT、GPT活性和AA含量在N3水平下达到最大值;羊草产量和可溶性蛋白含量在N2水平下达到最大值.结论:在科尔沁沙地生境下追施150 kg/hm2氮肥(纯N)羊草叶片的氮素代谢能力最强,最有利于羊草干物质产量的积累.

Abstract Background: Due to the frequent occurrence of extremely low temperatures in northern China, the problem of alfalfa mortality during overwintering requires urgent solutions to support the development of large-scale alfalfa production in the region. Understanding the effects of winter irrigation and the alfalfa root collar diameter on physiological and biochemical cold resistance mechanisms in alfalfa will be of great significance to finding such solutions.Methods: In this study, alfalfa roots with different root collar diameters (3.50±0.10 mm, 5.25±0.10 mm, 7.00±0.10 mm) were subjected to simulated winter irrigation (0 ml, 20 ml, 40 ml) and different low-temperature stress treatments (4°C, -10°C, -15°C, -20°C) in the laboratory. The relationships between alfalfa root collar activity, relative conductivity and the nonstructural carbon and nitrogen contents and antioxidant enzyme activity in the collar were explored.Results: Low-temperature stress was the most important factor causing significant changes in the physiological and biochemical indexes of the alfalfa root collar, followed by the root collar diameter. Low-temperature stress and the root collar diameter had significant effects on nonstructural carbon and nitrogen levels and enzyme activity (except POD activity) in alfalfa root collars, and winter irrigation had extremely significant effects on the nonstructural nitrogen contents of alfalfa root collars. The larger the diameter of the root collar was, the higher the soluble protein content and the stronger the SOD activity. Simulated winter irrigation increased the C/N ratio in the alfalfa root collars. The increases in nonstructural carbon content, C/N ratio and SOD activity in alfalfa root collars helped improve alfalfa cold resistance.Conclusions: Alfalfa resists low-temperature stress by adjusting the proportions of nonstructural carbon and nitrogen as well as the SOD activity in the root collar. Therefore, fertilization, early sowing and other management measures should be adopted to ensure healthy alfalfa growth and thereby increase the root collar diameter of alfalfa grown in cold regions in northern China. Moreover, timely supplementary irrigation to reach soil saturation in winter can play an important role in improving cold resistance in alfalfa.

为了探讨苜蓿品种抗寒性的差异及其与根颈可溶性含氮物质含量的关系,越冬前期挖取科尔沁沙地种植的黄花苜蓿(Medicago falcata L.)和骑士T、北极熊、草原3号、巨能3010紫花苜蓿(Medicago sativ a L.)材料.在可程式恒温恒湿试验箱,采用-10℃、-15℃、-20℃、-25℃和-30℃模拟低温处理,检测苜蓿根颈相对电导率及可溶性含氮物质含量.并利用相对电导率拟合Logistic方程,获得半致死温度(LT50),对LT50和可溶性含氮物质含量进行相关性分析.结果表明:黄花苜蓿的抗寒性强于紫花苜蓿,不同紫花苜蓿品种的抗寒性为北极熊>草原3号>巨能3010>骑士T.相关性分析显示,L T 50与-10℃和-15℃处理下游离氨基酸含量呈显著负相关,L T 50与-20℃和-30℃处理下脯氨酸含量呈显著负相关.因此,-10℃和-15℃低温处理下的游离氨基酸含量,及-20℃和-30℃低温处理下的脯氨酸含量,可以作为衡量苜蓿抗寒性的敏感指标.