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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1、广西大学博士学位论文甘蔗生物固氮量估及固氮甘蔗品种的氮肥运筹效应研究姓名：周晓舟申请学位级别：博士专业：作物栽培学与耕作学指导教师：李杨瑞20120628广西大学博士学位论文甘蔗生物固氮量评估及固氮甘蔗品种的氮肥运筹效应研究摘要甘蔗植株高大，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"---750kg／ha，远远超过其他国家的平均施氮水平275kg／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

2、，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”N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

3、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615N值，其大小依次为18．13％o、17．02％o和13．66％o；甘蔗叶的615N值极显著低于根和茎。用叶的615N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

4、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、蔗糖分广‘西大学博士学位论文ta'-蔗生物固氮-'u!-评估及固氮甘蔗品利，白勺氮月巴运筹效应研究和蔗糖产量的影n向较为复杂，在不同"蔗肺种㈠】‘，

5、纠·∞尖现。5．在广西蔗区耕型赤红壤I={一I等肥／／J条什卜IIIf恢川+溅II“‘1种利!，jI5哆冬植蔗高J^：舟栅的氮肥运筹方案及施肥建议是：施氮量为纯氮225，、-247．5kg／ha，If：鲺期为桃爪90d(分蘖初期)。按照此施肥方案，可实现

6、_{1m碳：孳J^：缝92．25t／ha、⋯'，：Jl叭I1,嘲1：1,盯7：}

7、}12．62t／ha。6．彳_『刚’‘IJLJl2襞IX刺1：甄!头；害l：壤-1：I等Jj巴力条巾}：F，Ii'il'b．tIl嫩：-‰}『I-制j，jI6垮I(、t．Ij-J、、“⋯Ill，"。qq，，i．H

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9、=l'lvlI’向分q-7叟施JJ巴力“襞蜘Ilo：新械蔗：施氮髓为180kg／ha；tl：Tit7

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11、为桃屙210d(m10蕊伸长JiiJ!Jj)。预报蔗茎产量124．05t／ha、滕Id．"桃q{1分15．01％、蔗糖产量18．46t／ha。第一‘年宿根蔗：施氮量为135kg／ha；止氮期为破垄松蔸后90d(出苗末期至分蘖初期)。预报蔗茎产量93．OOt／ha、蔗糖分13．85％、蔗糖产量13．35t／hao第二年宿根蔗：施氮量为45kg／ha；止氮期为破垄松蔸后90d

12、(出苗末期至分蘖初期)。预报蔗茎j泣量111．29t／ha、蔗糖分12．29％、蔗糖产量13．75t／ha。关键词：甘蔗；，E物网氮；固氮匡分率；施氮量；止氮期QuantificationofBiologicalNitrogenFixationinSugarcaneandEffectofNitrogenFertilizeronNitrogen—fixingSugarcaneVarietiesZhouXiaozhou(CollegeofAgriculture，GuangxiUniversity,Nanning530004，China)Abstra

13、ctSugarcaneisagramineousgrasswithtallplantandlonggrowthduration，andneedstoc