固氮菌与氮肥配施对甘蔗生长影响及应用前景分析

作     者：张瑞楠 

作者单位：广西大学 

学位级别：硕士

导师姓名：邢永秀;刘永贤

授予年度：2022年

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

主      题：甘蔗 固氮菌 生长 光合特性 应用前景 

摘      要：甘蔗是我国最重要的糖料作物,然而当前甘蔗种植中普遍存在氮肥过量的现象,严重制约甘蔗产业的可持续发展。研究表明,甘蔗固氮菌能与甘蔗联合固氮,并通过多种机制促进甘蔗生长。因此,若能充分发挥固氮菌的联合固氮作用,对甘蔗生产中氮肥减施具有重要意义。本研究通过设置施氮量、固氮菌种类和甘蔗品种三个因素,探究固氮菌与氮肥配施对甘蔗生长的影响。并根据试验结论,就固氮菌及微生物菌肥与氮肥配施的应用前景进行分析。研究结果可为甘蔗产业优化施肥提供参考依据。研究主要结果如下:（1）不同氮水平下,探究接种两个不同固氮菌对两个甘蔗品种农艺性状的影响。结果表明,与未接菌的对照相比,接菌处理都不同程度地提高了甘蔗的生物量和株高。相比于施肥300 kg/ha不接菌处理,减氮25%并接种内生固氮菌DX120E的处理对甘蔗株高、生物量的促进作用最为显著。相同氮水平下,接种处理的蔗糖分含量都高于对照处理,且接种DX120E的效果优于XD20和XD20+DX120E处理。两个品种相比,对甘蔗品种GT42的效果优于ROC22品种。（2）不同氮水平下,探究接种两个不同固氮菌对两个甘蔗品种生理特性的影响。结果表明,减少25%的氮素和50%的氮素,接种两个固氮菌株DX120E和XD20都提高了两个甘蔗品种的叶面积、叶片氮含量、叶绿素含量和光合气体交换参数。减施氮50%时,接种DX120E处理对甘蔗品种GT42叶绿素含量的影响显著优于ROC22。多个处理间相比,对光合气体交换参数:净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度的影响,都以减氮25%时分别接种菌株DX120E和XD20的处理促进效果最显著,而同时接种这两个菌株的处理,其对光合作用的促进作用减弱。（3）相比于施肥300 kg/ha不接菌处理,减氮50%和减氮25%,接种两个固氮菌都提高了两个甘蔗品种的生理特性,特别是对甘蔗光合作用的促进作用更明显。基于本试验结果,若从可持续发展的角度考虑,在甘蔗生产管理中建议减氮50%并接种固氮菌。若从农户经济效益角度考虑,建议在甘蔗种植管理中选择减氮25%并接种固氮菌。（4）固氮菌与氮肥配施在生产中应用前景诱人。减氮25%能节约尿素投入1.74亿元/榨季,使碳足迹降低33.26%,具备经济与生态效益。微生物菌肥作为氮肥潜在的部分替代者,针对目前存在的问题对其良性发展提出建议:一要加大资金投入;二要强化科技研究;三要规范肥料生产;四要加强农民培训。通过打造“互联网+农业平台高效对接信息、运用广西良种繁育基地建立示范、借助扶绥科技小院指导生产,因地制宜推动微生物菌肥在广西甘蔗产业中蓬勃发展。