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甘蔗生物固氮量估及固氮甘蔗品种的氮肥运筹效应研究

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目录

文摘

英文文摘

1 前言

1.1 生物固氮概述

1.1.1 生物固氮的意义

1.1.2 生物固氮的类型

1.1.3 禾本科植物的联合固氮

1.2 生物固氮的测定方法

1.2.115N同位素稀释法(ID)

1.2.215N自然丰度法

1.2.3 乙炔还原法(ARA)

1.3 甘蔗内生固氮研究

1.3.1 甘蔗内生固氮研究概况

1.3.2 甘蔗内生固氮菌种类及固氮场所

1.3.3 甘蔗的生物固氮量

1.3.4 氮对甘蔗生物固氮的影响

1.4 甘蔗施用氮肥研究进展

1.4.1 甘蔗的施氮次数与施氮时期

1.4.2 甘蔗的施氮量

1.5 本研究的目的及意义

215 N同位索稀释法评估甘蔗的生物固氮量

2.1 材料与方法

2.1.1 试验地点

2.1.2 供试材料

2.1.3 试验设计与方法

2.1.4 样品采集与分析

2.1.5 数据计算与统计分析

2.2 结果与分析

2.2.1 甘蔗与木薯的生物产量(干重)比较

2.2.2 甘蔗与木薯含氮量及全氮量比较

2.2.3 甘蔗与木薯的15N原子丰度、15N原子百分超及15N原子加权百分超比较

2.2.4 甘蔗的固氮百分率(%Ndfa)及固氮量(Ndfa)

2.2.5 甘蔗与木薯的氮肥利用率及土壤氮库

2.2.6 甘蔗与木薯植株全氮量中来自不同氮源的氮量值及氮量比

2.3 小结

315N自然丰度法评估甘蔗的生物固氮量

3.1 材料与方法

3.1.1 试验材料

3.1.2 试验设计与方法

3.1.3 样品采集与分析

3.1.4 数据计算与统计

3.2 结果与分析

3.2.1 甘蔗砂培植株的生物产量(干重)、含氮量、全氮量及δ15N值

3.2.2 甘蔗、木薯土培植株的生物产量(干重)、含氮量、全氮量及δ15N值

3.2.3 甘蔗的固氮百分率(%Ndfa)及固氮量(Ndfa)

3.3 小结

4 固氮甘蔗品种桂引5号的施氮量与止氮期效应分析

4.1 材料与方法

4.1.1 试验材料和地点

4.1.2 试验设计

4.1.3 试验方法

4.1.4 观察项目与方法

4.1.5 数据处理

4.2 结果与分析

4.2.1 施氮量和止氮期对桂引5号蔗茎产量的效应分析

4.2.2 施氮量和止氮期对桂引5号蔗糖分的效应分析

4.2.3 施氮量和止氮期对桂引5号蔗糖产量的效应分析

4.2.4 桂引5号高产高蔗糖栽培的综合施肥方案

4.3 小结

5 固氮甘蔗品种桂引6号的施氮量与止氮期效应分析

5.1 材料与方法

5.1.1 试验材料与地点

5.1.2 试验设计

5.1.3 试验方法

5.1.4 观察项目与方法

5.1.5 数据处理及统计分析

5.2 结果与分析

5.2.1 氮量和止氮期对桂引6号蔗茎的效应分析

5.2.2 氮量和止氮期对桂引6号蔗糖分的效应分析

5.2.3 氮量和止氮期对桂引6号蔗糖产量的效应分析

5.2.4 桂引6号高产高糖栽培的综合施肥方案

5.3 小结

6 全文论与结论

6.1 全文讨论

6.1.1 参比植物影响甘蔗的生物固氮量

6.1.2 测定方法影响甘蔗的生物固氮量

6.1.3 固氮甘蔗品种的施氮量

6.1.4 固氮甘蔗品种的止氮期

6.1.5 固氮甘蔗品种宿根栽培的蔗茎产量和蔗糖分

6.2 主要结论

6.3 主要创新点

6.4 存在问题

6.5 有待于继续深入研究的内容

致谢

参考文献

附 录:

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摘要

甘蔗植株高大,生长周期长,生长期间需要消耗大量养分。在甘蔗生产的各项农资投入中,化肥尤其是氮肥所占比重最大,对甘蔗产量的影响也最显著。我国甘蔗栽培氮肥施用量一般达500~750 kg/ha,远远超过其他国家的平均施氮水平275 kg/ha,不仅生产成本高,生产收益低,还影响生态环境。若能减少氮肥施用量,则可降低生产成本,提高生产收益,保护和改善生态环境,促进甘蔗糖业可持续发展。
   桂引5号(RB72-454)、桂引6号(B8)是近年引进的巴西固氮甘蔗新品种。这两个品种在广西的栽培环境条件下仍具有较强的生物固氮能力。为了更好地利用它们的生物固氮特性,寻求生产上科学施用氮肥的依据和方法,本研究分别采用15N同位素稀释法和15N自然丰度法,以木薯为参比植物,进行温室大棚试验,测定了桂引6号的生物固氮百分率和固氮量,区分了桂引6号植株总氮量中来自空气氮、肥料氮和土壤氮的氮量比;采用U207均匀设计、田间试验方法,研究了施氮量和止氮期对桂引5号、桂引6号蔗茎产量和蔗糖产量的影响效应,建立了二元二次回归模型,提出了广西蔗区实现高产高糖的施肥建议。主要结果如下:
   1.用15N自然丰度法测定甘蔗根、茎、叶的δ15N值,其大小依次为18.13‰、17.02‰和13.66‰;甘蔗叶的δ15N值极显著低于根和茎。用叶的δ15N值计算出甘蔗固氮百分率为24.47%。
   2.用15N同位素稀释法测定甘蔗植株全氮量中来自空气氮、肥料氮及土壤氮的比例,其值分别为11.35%、7.69%、80.96%。测得甘蔗根、茎、叶的固氮百分率大小依序为:叶(13.27%)>茎(8.51%)>根(4.34%),叶的固氮能力最强。
   3.用15N同位素稀释法测得甘蔗的氮肥利用率为58.76%。
   4.施氮量和止氮期对固氮甘蔗品种蔗茎产量、蔗糖分和蔗糖产量有影响。施氮量是主要影响因素,止氮期是次要影响因素。施氮量对蔗茎产量、蔗糖分和蔗糖产量起直接作用,表现出有一个最佳作用范围;在这个范围内,蔗茎产量、蔗糖分和蔗糖产量达到最大值;超出这个范围,蔗茎产量、蔗糖分和蔗糖产量均降低。施氮量还通过与止氮期配合间接影响蔗茎产量、蔗糖分和蔗糖产量。止氮期对蔗茎产量、蔗糖分和蔗糖产量的影响较为复杂,在不同甘蔗品种上有不同表现。
   5.在广西蔗区耕型赤红壤中等肥力条件下,固氮甘蔗品种桂引5号冬植蔗高产高糖的氮肥运筹方案及施肥建议是:施氮量为纯氮225~247.5 kg/ha,止氮期为植后90 d(分蘖初期)。按照此施肥方案,可实现目标蔗茎产量92.25 t/ha、目标蔗糖产量12.62t/ha。
   6.在广西蔗区耕型赤红壤中等肥力条件下,固氮甘蔗品种桂引6号高产高糖栽培,其一年新植、两年宿根的分年度施肥方案如下:
   新植蔗:施氮量为180 kg/ha;止氮期为植后210d(旺盛伸长后期)。预报蔗茎产量124.05 t/ha、蔗糖分15.01%、蔗糖产量18.46 t/ha。
   第一年宿根蔗:施氮量为135 kg/ha;止氮期为破垄松蔸后90 d(出苗末期至分蘖初期)。预报蔗茎产量93.00t/ha、蔗糖分13.85%、蔗糖产量13.35t/ha。
   第二年宿根蔗:施氮量为45 kg/ha;止氮期为破垄松蔸后90 d(出苗末期至分蘖初期)。预报蔗茎产量111.29t/ha、蔗糖分12.29%、蔗糖产量13.75t/ha。

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