[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W_1、W_2和W_3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P_2O_5施用量为50,100和150 kg/hm~2(用P_1、P_2、P_3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P_3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。W_2P_2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(P_2O_5)施用量100 kg/hm~2,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。

[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/hm~2(以P_2O_5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/hm~2(P_2O_5)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300kg/hm~2 (P_2O_5)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/hm~2(P_2O_5)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、387.57U/(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

磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)是一种新型阻燃材料，在环境中不断积累，对自然生态和人类健康造成危害。本试验以新疆广泛种植的紫花苜蓿(Medicago sativa)为材料，设置不同浓度TCEP和不同处理时间，研究了TCEP对紫花苜蓿种子萌发特性、活性氧产生和抗氧化系统的影响。结果表明，高浓度的TCEP (≥120 mg·L-1)对苜蓿萌发具有显著的抑制效应(P <0.05)，且抑制程度随着处理浓度的增加逐渐增大。通过组织化学染色和分光光度法测定发现TCEP处理的苜蓿芽苗体内活性氧剧增细胞膜脂过氧化程度加剧，第3天时芽苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)显著提高，氧化型谷胱甘肽(GSSH)和氧化型抗坏血酸(DHA)含量增加。处理第5时，SOD、CAT、DHAR和MDHAR活性升高，GSSH含量增加。以上结果表明在TCEP胁迫下，苜蓿体内抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环的正常进行受到干扰，还原型抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)的氧化程度升高，从而破坏了苜蓿芽苗内的氧化还原平衡，使活性氧大量积累，最终导致苜蓿萌发受到抑制。本研究初步探明了紫花苜蓿对TCEP污染的耐受性以及TCEP对苜蓿萌发的毒害作用及具体机制，对未来可能发生的草地TCEP污染的修复提供了理论依据。

为明确成团泛菌CQ10脂多糖(Pantoea agglomerans CQ10 Lipopolysaccharide,CQ10-LPSp)对紫花苜蓿(Medicago sativa)幼苗抗氧化酶和防御酶的作用，以紫花苜蓿‘巨能551’种子(种子表面消毒组和未消毒组)为试验材料，采用低浓度(0、0.067和0.134 EU·mL~(-1))和高浓度(0.200和0.267 EU·mL~(-1))的CQ10-LPSp与紫花苜蓿互作，研究CQ10-LPSp对紫花苜蓿幼苗的抗氧化特性[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)]和防御酶活性[苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)和脂氧合酶(LOX)]的影响。结果表明：随着CQ10-LPSp浓度的升高，未消毒组和消毒组苜蓿幼苗的SOD、POD和PPO、PAL活性均呈先升后降趋势，在0.200 EU·mL~(-1)时达到最大值；MDA含量随着CQ10-LPSp浓度的升高呈先降后升再降的趋势，且均显著低于对照，而CAT活性却持续下降。低浓度CQ10-LPSp处理下，未消毒组幼苗CAT、MDA,PAL和LOX活性都大于消毒组，而POD、SOD和PPO却低于消毒组；高浓度CQ10-LPSp处理下，未消毒组幼苗CAT和MDA小于消毒组，POD、SOD和PAL高于消毒组。综上所述，紫花苜蓿幼苗对CQ10-LPSp的耐受能力存在浓度阈值效应，其耐受能力随着CQ10-LPSp浓度的升高而减弱，耐受阈值为0.200EU·mL~(-1)；低浓度CQ10-LPSp处理下，未消毒组苜蓿幼苗的抗氧化酶和防御酶活性高于消毒组。研究结果可为脂多糖的开发及诱导紫花苜蓿的先天免疫作用研究提供科学依据。

[目的]研究科尔沁沙地3种2年生紫花苜蓿品种越冬前后根颈非结构碳氮含量对末次刈割时间的响应。[方法]选择3种2年生紫花苜蓿(WL168HQ、WL298HQ、佳盛),在不同时间(2020年8月11日(C1)、8月26日(C2)、9月13日(C3)、9月27日(C4)、10月13日(C5))进行末次刈割,于2020年10月15日(T1)、11月10日(T2)、2021年3月10日(T3)、4月10日(T4)、5月10日(T5)挖根采样,测定3种紫花苜蓿越冬前(T1、T2)和越冬后(T3、T4、T5)根颈中的非结构碳氮含量。[结果]越冬前随时间推移,3种紫花苜蓿不同末次刈割处理根颈淀粉含量均呈现降低趋势,可溶性糖含量均呈现升高趋势;越冬前11月份和越冬后3月份,WL298HQ品种C2刈割处理根颈淀粉和可溶性糖含量显著高于其他末次刈割处理(P<0.05);越冬前11月份和越冬后4月份,佳盛品种C2刈割处理、WL168HQ品种C3处理根颈淀粉和可溶性糖含量显著高于其他末次刈割处理(P<0.05)。从秋冬到翌年返青,根颈游离氨基酸含量呈先上升后下降的趋势;在晚秋时节(T1),3种紫花苜蓿均以C5刈割处理游离氨基酸含量最高;次年3月份(T3)和5月份(T5),3种紫花苜蓿各末次刈割处理根颈游离氨基酸含量变化无规律性。晚秋时节(T1),WL168HQ和佳盛的C4刈割处理可溶性蛋白含量显著低于其他末次刈割处理(P<0.05);晚秋时节(T1)和返青萌动期(T4),WL298HQ的C4和C3刈割处理可溶性蛋白含量分别显著低于其他3个末次刈割处理(P<0.05)。在4月份返青萌动期,WL298HQ所有刈割处理根颈淀粉和可溶性糖含量均低于WL168HQ和佳盛;在越冬前的10和11月份,WL168HQ所有刈割处理根颈可溶性蛋白含量均高于WL298HQ和佳盛。[结论]越冬前的10月和11月,抗寒性强的苜蓿品种根颈可溶性蛋白含量高于抗寒性弱的品种;越冬后的4月份,抗寒性强的苜蓿品种根颈淀粉和可溶性糖含量高于抗寒性弱的品种。抗寒性越强的苜蓿品种,较晚进行末次刈割对其抗寒能力的影响越小。

灌溉和磷添加是紫花苜蓿(Medicago sativa)栽培草地稳产的关键因素。本研究采用盆栽试验，分析了不同磷添加量(0、64、127和191 mg·kg~(-1))和灌溉量(40%～45%、60%～65%和80%～85%土壤饱和含水量)互作下紫花苜蓿的株高、分枝数、叶片数、茎粗、单株产量、单位面积产量和磷肥农学效率，以期证实灌溉和磷添加互作时是否存在最佳理论组合。结果表明：随灌溉量增大，紫花苜蓿的株高、分枝数和叶片数均呈增加趋势，茎粗及其第1茬单株和单位面积产量先增加后降低，第2茬单株和单位面积产量呈先增大后相对稳定趋势；而其磷肥农学效率则随灌溉量增加呈先相对稳定后降低的变化趋势。随磷添加量增加，紫花苜蓿的株高、叶片数、单株产量和单位面积产量呈增加趋势，分枝数和茎粗先增加后降低；而其磷肥农学效率呈先增大后相对稳定趋势。灌溉与磷添加互作显著影响紫花苜蓿第1茬和第2茬的株高、分枝数、茎粗、单株产量、单位面积产量和磷肥农学效率(P

采用0.05、0.1、0.2和0.3 mmol·L–1的硝普钠(SNP)为NO供体,研究外源NO对3种不同浓度(24、72、120mmol·L–1)盐胁迫下紫花苜蓿(Medicago sativa)生长的影响。结果表明,在盐胁迫下,紫花苜蓿鲜重、干重和叶绿素含量降低,相对电导率、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)和过氧化物酶(POD)活性显著升高,叶片中抗坏血酸(AsA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性受到显著抑制(P

【目的】秋眠是紫花苜蓿(Medicago sativa)对晚秋生长环境变化的一种适应性反应,根系是紫花苜蓿越冬的主要功能器官,秋眠性与其越冬具重要关联,但对于如何通过根系性状的越冬特征来实现抗寒效应,仍不清楚。文章中从根系性状越冬反应的角度,探究秋眠性对紫花苜蓿抗寒性的作用过程。【方法】采用11个标准秋眠级紫花苜蓿品种为材料,以紫花苜蓿在中国适宜分布区中较为寒冷的中温带地区为例,通过标准主轴分析(standardized major axis,SMA)等方法,研究不同秋眠级紫花苜蓿各根系性状在越冬过程的差异化响应及其异速生长关系,进一步采用偏最小二乘回归(partial least squar...

在京郊地区于2003-2005年进行了紫花苜蓿配合施肥试验。采用两因素裂区设计,以鲜草产量、干草产量、茎叶比为形状指标,测定并分析了不同磷钾肥处理对紫花苜蓿产量的影响。试验结果表明:配合施肥可显著提高苜蓿的产量(p

通过7个浓度水平的咸水灌溉盆栽试验,研究了咸水灌溉对紫花苜蓿生物学性状的影响。结果表明,随着NaCl浓度的加大,分枝期、现蕾期、初花期的株高均呈下降的趋势。随株龄的增长,紫花苜蓿对咸水灌溉的耐受力增强。在初花期,高盐分含量的咸水灌溉对紫花苜蓿茎的生长发育抑制作用显著,而低盐分含量的咸水对其也有抑制作用,但未达到显著水平(P>0.05)。过高盐分含量的咸水灌溉将增大紫花苜蓿的茎叶比,降低紫花苜蓿的品质。低盐分含量的咸水对紫花苜蓿的再生速度虽有抑制作用,但未达到显著水平(P>0.05)。

[目的]探讨磷肥施用下移深度对苜蓿越冬器官在低温胁迫下抗氧化生理特性的变化及其与抗寒性的关系。[方法]以‘北极熊’紫花苜蓿品种为供试材料,将磷肥施于地表和距离地表7.5,15,22.5,30 cm,分别以S_0、S_1、S_2、S_3、S_4表示,并以不施磷肥为对照(CK);于越冬期对苜蓿根颈模拟低温(4,-10,-20和-30℃)胁迫处理,检测丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的变化,并分析MDA含量与抗氧化酶活性的相关性。[结果]在同一施磷深度下,随着胁迫温度的降低,苜蓿根颈MDA含量呈先降低后增加的变化趋势,以-10℃下最低;SOD、POD、CAT活性则呈先增加后降低的变化趋势,且均在-10℃下最大;在同一低温胁迫处理下,不同施磷深度处理的MDA含量均明显低于CK,且在S_2处理下MDA含量最低,较CK降低了48.61%～50.92%;不同施磷深度处理的SOD、POD、CAT活性均明显高于CK,且在S_2处理下SOD、POD、CAT活性最强,分别较CK增长了26.42%～35.61%,53.37%～84.67%和24.94%～61.58%。相关性分析表明,在4,-10,-20和-30℃下,SOD、POD、CAT活性与MDA含量呈显著或极显著负相关。[结论]在距离土壤表面15 cm处施用磷肥最有利于提高苜蓿抗氧化酶活性,进而降低MDA含量,增强苜蓿抗寒性。

丛枝菌根真菌(AMF)是一种存在于生态系统中重要的土壤微生物,广泛应用于植物的防旱、抗旱。本研究选用紫花苜蓿(Medicago sativa)为试验材料,分别研究了接种丛枝菌根真菌、磷和水分对其生物量、株高、脯氨酸和丙二醛含量的影响。结果表明,磷浓度变化对紫花苜蓿生长发育状况影响不显著,而接种AMF后可大幅度改善紫花苜蓿的抗旱性能。其中,水分充足(即田间持水量75%80%)条件下紫花苜蓿生长状况最好;随着水分降低,紫花苜蓿生物量与株高显著下降,脯氨酸、丙二醛含量增加,酶活性下降。接种AMF对紫花苜蓿的生长

【目的】解磷细菌(PSB)和丛枝菌根真菌(AMF)在促进作物养分吸收、提高作物产量等方面具有重要意义。探讨PSB和AMF对苜蓿生长及地下生物量的影响,明确PSB与AMF的相互作用对紫花苜蓿生长的机制,以期为紫花苜蓿人工栽培及其高效复合型微生物肥料的研制提供理论依据。【方法】试验采用单因素随机区组设计,选用4株菌,分别为具有高效解磷能力的巨大芽孢杆菌(Bm)和枯草芽孢杆菌(Bs),以及能与苜蓿根系共生的摩西管柄囊霉(Fm)和幼套球囊霉(Ge),并将这两类菌双接种,分别为BmBs、BmFm、BmGe、BsFm、BsGe、FmGe,以加灭活菌为对照(CK),共计11个处理。测定接菌处理后紫花苜蓿地上生物量、株高、茎粗、粗蛋白含量、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、苜蓿植株磷含量、主根长、地下生物量、土壤pH、土壤全磷和速效磷含量,通过隶属函数法综合各项指标评价单接种菌和双接种菌对苜蓿的应用效果。【结果】紫花苜蓿的地上生物量、株高、茎粗、粗蛋白含量、植株磷含量、主根长、地下生物量和土壤速效磷含量均为接菌处理显著高于CK(P<0.05),土壤pH、全磷、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量均显著低于CK(P<0.05)。与CK相比,苜蓿地下生物量、株高和茎粗在单施解磷细菌Bm和Bs处理下分别增加了18.57%—24.49%、8.59%—21.33%和3.86%—9.54%,在单施丛枝菌根真菌Fm和Ge处理下分别增加了9.15%—27.35%、2.51%—18.60%和4.59—8.58%,双接种BmBs、BmFm、BmGe、BsFm、BsGe、FmGe处理下分别增加了7.66%—41.62%、7.44%—34.56%和5.58%—26.61%。单施Fm和Ge处理苜蓿的主根长均显著大于单施Bm和Bs处理(P0.05);双接菌处理中,FmGe处理苜蓿的主根长最长,且显著大于其他施菌处理(P0.05),地下生物量与苜蓿磷呈正相关不显著(P>0.05),与土壤全磷呈负相关不显著(P>0.05)外,其他各指标之间均为显著或极显著正相关、显著或极显著负相关。采用隶属函数法综合各项指标进行评价,对苜蓿生产性能影响较大的接菌处理前3位排序为BmFm、BmGe和FmGe处理。【结论】PSB和AMF同时接种,对苜蓿植株生长发育和磷营养促生效果优于单一接种PSB或AMF,其促进作用的大小与PSB和AMF的种类有关。从紫花苜蓿生长状况、植株的磷营养及地下生物量指标综合考虑,解磷细菌巨大芽孢杆菌(Bm)与丛枝菌根真菌摩西管柄囊霉(Fm)同时接种(即BmFm处理),对紫花苜蓿的生长发育和磷营养的改善效果最好,其次是BmGe处理。

以单播青贮玉米(Zea mays)为对照,套种紫花苜蓿(Medicago sativa)模式下,测定了第一年早熟、晚熟青贮玉米根际土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)、土壤微生物生物量碳(microbial biomass C, MBC)、土壤微生物生物量氮(microbial biomass N, MBN)、土壤微生物生物量磷(microbial biomass P, MBP)、土壤地表球囊霉素相关蛋白(glomalin-related soil protein, GRSP)、土壤真菌多样性和群落结构特征等。结果表明,两品种青贮玉米根际土壤全N含量在套种当年显著增加(P

【目的】探究连续3年施用磷肥后对紫花苜蓿叶片养分吸收量、光合色素含量、气孔开度及抗氧化系统的影响，为紫花苜蓿高效生产提供科学施肥方法。【方法】2019—2021年，以‘WL366HQ’紫花苜蓿为试验材料，在石河子大学牧草试验站连续开展为期3年的田间试验。试验设置磷肥添加量分别为0（对照，CK）、50 kg·hm~(-2)（低磷，LP）、100 kg·hm~(-2)（中磷，MP）和150 kg·hm~(-2)（高磷，HP），共4个磷肥处理。于苜蓿初花期进行取样，测定干草产量、叶片氮磷含量、色素含量、气孔开度、抗氧化酶活性以及氧化物质等指标。【结果】连续施加磷肥3年后，叶片的氮磷含量、光合色素含量及气孔开度显著增加（P<0.05）。因此，磷肥对苜蓿叶片的形态和生理特性有不同的影响，且中磷处理显著影响苜蓿叶片的光合生理特性（P<0.05）；丙二醛（MDA）、过氧化氢（H_2O_2）和脯氨酸（Pro）含量均在中磷处理下最低，分别为2.38和1.04μmol·g~(-1)以及56.85μg·g~(-1)。根据Pearson相关性分析可知，苜蓿叶片全氮和全磷含量与叶绿素含量、类胡萝卜素含量、气孔开度、SOD和POD活性显著正相关（P<0.05），与MDA和H_2O_2含量呈显著负相关（P高磷>低磷>对照。【结论】合理施加磷肥增加苜蓿叶片的营养特性及光合生理特性，从而避免其他环境因子带来的胁迫作用，增强苜蓿的适应能力，使苜蓿更好地适应外界环境变化。综合考虑紫花苜蓿的叶片形态、光合生理特性及抗氧化酶和氧化物质等因素，本试验施磷量为100 kg·hm~(-2)较为适宜。