畢業(yè)論文-不同基因型甘蔗氮磷鉀積累與利用研究

甘蔗糖業(yè)QUOTEQUOTEDOCPROPERTY"Publish"2013.02.15\@"YYYY年M月"2013年2月\@"YYYY年"2013年=QUOTEQUOTEDOCPROPERTY"Publish"2013.02.15\@"YYYY年M月"2013年2月\@"MM"02/2\#"第0期"第1期SugarcaneandCanesugarAUTHOR邢穎等：TITLE不同基因型甘蔗氮磷鉀積累與利用研究NUM不同基因型甘蔗氮磷鉀積累與利用研究摘要：選取廣西區(qū)內(nèi)推廣種植的3種基因型甘蔗：粵糖00-236、粵糖55、桂糖02-901，研究NPK在不同基因型甘蔗上的積累和利用。結(jié)果表明：在當(dāng)年低溫干旱的影響下，3個(gè)品種的產(chǎn)量均受到了影響，但粵糖55各項(xiàng)指標(biāo)都顯著高于其他2個(gè)品種。產(chǎn)量的高低與養(yǎng)分積累有直接的關(guān)系，因此分析NPK在各部位的含量及積累。NPK在3個(gè)品種各部位的含量數(shù)據(jù)間差異并不大，不同品系間分布規(guī)律有所差異，N和K對(duì)產(chǎn)量的影響較為顯著。甘蔗生長(zhǎng)過(guò)程中養(yǎng)分逐步積累，最終在蔗莖中的積累量粵糖55仍然最高。養(yǎng)分積累量的高低與養(yǎng)分利用有關(guān)，因此養(yǎng)分的利用率是決定最終產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵。比較3個(gè)品種的養(yǎng)分利用率，粵糖55對(duì)NPK的利用率均高于其他2個(gè)品種。綜合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件與最終的結(jié)果說(shuō)明粵糖55較為適合在這一蔗區(qū)種植。關(guān)鍵詞：甘蔗；不同基因型；NPK；養(yǎng)分積累；養(yǎng)分利用率StudyonNitrogen,PhosphorousandPotassiumAccumulationandUtilizationforThreeSugarcaneGenotypesAbstract:SelectthreegenotypesofsugarcanepromotedinGuangxi:YT00-236,YT55,GT02-901tostudytheirnitrogen,phosphorousandpotassiumaccumulationandutilization.Theresultsshowedthattheproductionofthethreevarietieshasbeenaffectedintheyearofcoldanddry,buttheindicatorsofYT55aresignificantlyhigherthanthoseoftheothertwovarieties.Adirectrelationshipbetweenthelevelofproductionandnutrientaccumulationexists,thereforeanalysisofNPKcontentandtheiraccumulationinvariouspartswereanalized.TherewaslittledifferenceinNPKcontentbetweenthethreevarietiesofdifferentparts,andtherewasalittledifferencesbetweendistributionpatternamongthreegenotypesofsugarcane.NandKhavemoresignificantimpactonyield.YT55gotthemosteventualaccumulationofnutrientsinthegradualaccumulationduringthesugarcanegrowingprocess.Thelevelofnutrientaccumulationwasrelatedtonutrientuptake,thereforenutrientutilizationwasthekeytodeterminethefinalyieldandquality.Comparingnutrientutilizationofthethreevarieties,NPKutilizationofYT55werehigherthanthoseoftheothertwovarieties.TheendresultshowedthatYT55ismoresuitableforcultivationinthisregionwithsuchlocalclimaticconditions.Keywords:Sugarcane;Differentgenotypes;NPK;Nutrientaccumulation;Nutrientutilization0引言甘蔗為C4高產(chǎn)作物，在生長(zhǎng)過(guò)程中，需要比其它作物吸收更多的養(yǎng)分，特別是需要氮和鉀較多[1]。有研究表明，平均每收獲1t甘蔗從蔗地中帶走的養(yǎng)分為N1.50～2.16kg，P2O50.45～0.51kg，K2O1.98～2.71kg。謝如林等(2010)的研究表明，在甘蔗產(chǎn)量為143.70t/hm2的情況下，每生產(chǎn)1t甘蔗平均吸收N1.81kg，P2O50.36kg，K2O2.11kg。N、P、K在甘蔗植株中根、莖、葉不同組織器官的分布規(guī)律上各有所不同[2]；不同的甘蔗品種對(duì)養(yǎng)分的吸收能力有所差異[3]。在甘蔗生長(zhǎng)發(fā)育早期N、P、K主要分布在鮮嫩的組織中，隨著植株莖和葉片的生長(zhǎng)發(fā)育，老葉和枯葉的生理功能逐漸減弱和喪失，組織內(nèi)的各種養(yǎng)分不同程度地往上轉(zhuǎn)移到幼嫩的莖葉組織再度利用，繼續(xù)進(jìn)入甘蔗生長(zhǎng)新的生理代謝過(guò)程[3-5]。大量研究和實(shí)踐表明，N、P、K的吸收量對(duì)甘蔗產(chǎn)量和品質(zhì)影響較大[6-9]，但對(duì)于吸收進(jìn)入植株內(nèi)N、P、K的養(yǎng)分當(dāng)量對(duì)不同品種間的產(chǎn)量效應(yīng)和品質(zhì)的差異的研究較少。本研究選擇在蔗莖產(chǎn)量、蔗糖分含量和生長(zhǎng)特性方面有代表性的3個(gè)基因型甘蔗品種，研究在相同的種植管理模式下，其養(yǎng)分在甘蔗不同部位的分布和積累規(guī)律。選擇種植對(duì)3大元素養(yǎng)分高效利用的優(yōu)良品種，推行合理配方施肥、良種良法綜合配套技術(shù)，對(duì)提高甘蔗產(chǎn)量和品質(zhì)，降低資源和生產(chǎn)成本，提高效益具有重要理論和實(shí)踐意義。1材料與方法1.1試驗(yàn)地點(diǎn)試驗(yàn)區(qū)位于廣西壯族自治區(qū)隆安縣南圩鎮(zhèn)連安村甘蔗試驗(yàn)基地，土壤為赤紅土，第四紀(jì)紅土母質(zhì)，前作為甘蔗。供試土壤理化性質(zhì)：有機(jī)質(zhì)(OM)31.7g/kg，全氮(TN)1.41g/kg，全磷(TP)1.03g/kg，全鉀(TK)6.18g/kg，堿解氮126mg/kg，速效磷15.21mg/kg，速效鉀60mg/kg，pH4.36。1.2試驗(yàn)材料粵糖00-236、粵糖55、桂糖02-901。1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)3個(gè)甘蔗品種處理：A─粵糖00-236、B─粵糖55、C─桂糖02-901。各處理設(shè)3次重復(fù)，共9個(gè)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列。每小區(qū)長(zhǎng)7m，行距為1m，小區(qū)面積為35m2種植時(shí)間及方法：2011年3月30日劃小區(qū)、種植、施基肥。甘蔗的下種量為120060芽/hm2。施肥及管理：肥料分為基肥、分蘗肥和拔節(jié)肥3次施入?；适┤肓繛椋篘:P2O5:K2O＝180:180:180kg/hm2。分蘗肥量為：N:P2O5:K2O＝90:0:117kg/hm2。拔節(jié)肥量為：N:P2O5:K2O＝180:120:123kg/hm2。2011年12月6日收獲。1.4試驗(yàn)及測(cè)定的內(nèi)容、方法1.4.1農(nóng)業(yè)性狀調(diào)查種植后，在甘蔗的萌芽期、分蘗期調(diào)查甘蔗的萌芽率及分蘗率。在甘蔗收獲前期調(diào)查甘蔗的株高、有效莖數(shù)、田間錘度，收獲時(shí)測(cè)定產(chǎn)量。1.4.2養(yǎng)分含量測(cè)定每一處理隨機(jī)取3株甘蔗，分別測(cè)定干物質(zhì)含量及根、莖、老葉、青葉和尾梢中的N、P、K含量，為之后的分析提供數(shù)據(jù)。1.4.3分析計(jì)算養(yǎng)分積累量(kg/hm2)＝干物質(zhì)量×養(yǎng)分含量；養(yǎng)分利用率(%)＝植物吸收養(yǎng)分?jǐn)?shù)量/該養(yǎng)分的總量×100%。2結(jié)果與分析2.1不同基因型甘蔗的產(chǎn)量和品質(zhì)的差異從表1中可以看出，3個(gè)基因型甘蔗的萌芽率都不高，這是由于在甘蔗種植初期的干旱低溫對(duì)甘蔗萌芽造成了影響。而3種基因型對(duì)干旱及低溫的耐受能力存在差異，且本身對(duì)養(yǎng)分吸收能力的不同，導(dǎo)致在相同的施肥管理?xiàng)l件下，不同基因型甘蔗其各項(xiàng)指標(biāo)均有所差異。其中粵糖55的萌芽及分蘗情況都明顯優(yōu)于其他2個(gè)品種?；浱?5和桂糖02-901的株高要比粵糖00-236更顯優(yōu)勢(shì)，有效莖數(shù)3者間差異明顯。在收獲期測(cè)定不同基因型甘蔗的產(chǎn)量及田間錘度，其中桂糖02-901的田間錘度要高于其他2個(gè)品種，說(shuō)明在相同的管理施肥條件下，桂糖02-901的萌芽及最終的產(chǎn)量都受到了影響，但其品質(zhì)較優(yōu)，而粵糖55的產(chǎn)量顯著高于其他2個(gè)品種。綜合各項(xiàng)指標(biāo)粵糖55在該區(qū)域種植效果較為良好。表1不同基因型甘蔗農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的差異品種萌芽率(%)分蘗率(%)株高(cm)有效莖數(shù)(條/hm2)田間錘度(%)產(chǎn)量(kg/hm2)粵糖00-23646.67b59.21b215.4b70162b16.5b86156.7b粵糖5551.30a71.65a257.7a70956a16.2b93309.4a桂糖02-90146.79b45.00c256.8a59368c18.2a74508.5c2.2不同基因型對(duì)養(yǎng)分的吸收量差異不同品種甘蔗在相同情況下各項(xiàng)指標(biāo)都顯現(xiàn)出差異，養(yǎng)分的吸收及在植株體內(nèi)的運(yùn)移積累必定起到至關(guān)重要的作用。因此測(cè)定成熟期甘蔗各部位的養(yǎng)分含量，研究不同甘蔗品種養(yǎng)分分布的差異和特點(diǎn)。表2為3個(gè)品種各部位NPK含量的比較，從表中可以看出N在3個(gè)品種各部位的分布規(guī)律分別為：青葉＞根＞尾梢＞莖＞老葉、青葉＞根＞莖＞尾梢＞老葉、青葉＞尾梢＞根＞莖＞老葉；P在3個(gè)品種各部位的分布規(guī)律是：粵糖00-236與粵糖55相同，均為尾梢＞青葉＞根＞莖＞老葉，而桂糖02-901中則是青葉＞尾梢＞根＞莖＞老葉；K在3個(gè)品種各部位的分布規(guī)律為：粵糖00-236與粵糖55相同尾梢>青葉>莖>老葉>根，桂糖02-901尾梢＞青葉＞老葉＞莖＞根，說(shuō)明不同品系間養(yǎng)分分布規(guī)律有所差異。甘蔗的產(chǎn)量主要是指蔗莖的重量，因此比較3個(gè)品種蔗莖的養(yǎng)分相對(duì)含量發(fā)現(xiàn)N和K均是粵糖55＞粵糖00-236＞桂糖02-901，這與甘蔗產(chǎn)量的大小規(guī)律相同，可以初步認(rèn)為N、P、K對(duì)甘蔗產(chǎn)量均有影響，但N和K的影響更為顯著。2.3不同甘蔗品種養(yǎng)分積累量的差異表2不同基因型甘蔗各部位N、P、K含量差異部位全N(%)全P(%)全K(%)粵糖00-236粵糖55桂糖02-901粵糖00-236粵糖55桂糖02-901粵糖00-236粵糖55桂糖02-901根0.710.880.720.060.070.060.510.540.47莖0.580.710.520.040.050.050.780.770.56老葉0.370.390.360.020.030.030.700.640.58青葉1.191.031.252.001.582.01尾梢0.630.610.743.042.673.17從不同基因型甘蔗各部位養(yǎng)分含量進(jìn)行分析，只能初步得到不同基因型甘蔗在養(yǎng)分吸收上存在差異，很難判斷在整個(gè)生育期中各種養(yǎng)分在甘蔗各部位的利用程度。因此，在表2基礎(chǔ)上進(jìn)一步計(jì)算不同基因型甘蔗養(yǎng)分積累量的差異，為分析各部位養(yǎng)分吸收能力的高低及養(yǎng)分利用率提供依據(jù)和基礎(chǔ)。表3為不同品種甘蔗各部位養(yǎng)分的積累量，從表中可以看出不同品種甘蔗的養(yǎng)分積累量存在差異，但總體規(guī)律差異不大。3個(gè)品種甘蔗各部位N、P的積累量規(guī)律均為：蔗莖＞青葉＞尾梢＞老葉＞根，而K的積累規(guī)律為：蔗莖＞尾梢＞青葉＞老葉＞根。這與謝如林等(2010)的研究結(jié)果一致[2]。由于收獲后主要利用的是蔗莖，因此不同基因型甘蔗蔗莖中養(yǎng)分積累的高低是判斷3者之間差異的關(guān)鍵。表3不同基因型甘蔗各部位養(yǎng)分積累量部位全N(kg/hm2)全P(kg/hm2)全K(kg/hm2)粵糖00-236粵糖55桂糖02-901粵糖00-236粵糖55桂糖02-901粵糖00-236粵糖55桂糖02-901根2.594.953.470.200.370.301.843.042.24莖128.77184.68122.519.1812.5011.03173.56200.31131.90老葉4.835.514.640.310.370.399.089.077.49青葉18.8817.8313.282.172.001.5731.6227.4520.63尾梢8.206.835.631.941.490.9839.3829.8722.90從養(yǎng)分積累相對(duì)含量可以看出不同品種甘蔗的養(yǎng)分分布差異，其中粵糖00-236蔗莖中N、P、K的相對(duì)積累量與其他2個(gè)品種相比相對(duì)較少，粵糖55蔗莖中的養(yǎng)分積累相對(duì)含量與桂糖02-901較為接近。說(shuō)明粵糖55和桂糖02-901都能夠?qū)B(yǎng)分主要運(yùn)移至蔗莖中，但由于桂糖02-901受當(dāng)時(shí)氣候環(huán)境等條件的影響產(chǎn)量較低，因此整體的養(yǎng)分積累量及對(duì)養(yǎng)分的利用受到了影響。N、K在3個(gè)品種蔗莖中的積累量大小順序與產(chǎn)量的比較結(jié)果及養(yǎng)分含量的結(jié)果均相同，可以認(rèn)為蔗莖中N和K的吸收及累積量是影響不同品種間產(chǎn)量差異的主要原因，P的影響相對(duì)較小。2.4不同甘蔗品種養(yǎng)分利用率的差異不同基因型甘蔗養(yǎng)分積累及產(chǎn)量的差異與甘蔗本身的養(yǎng)分吸收利用能力有關(guān)。因此進(jìn)一步比較不同基因型甘蔗蔗莖的養(yǎng)分利用率。養(yǎng)分利用率也稱(chēng)肥料養(yǎng)分回收率，主要用來(lái)衡量作物對(duì)施入土壤的養(yǎng)分的回收率，需去除土壤本身養(yǎng)分含量。但本試驗(yàn)主要是分析不同基因型甘蔗間吸收養(yǎng)分的差異，可以不用細(xì)分養(yǎng)分來(lái)源，僅需判斷最終利用率的高低。由表4可以看出粵糖55對(duì)3種養(yǎng)分的利用率都顯著高于其他2個(gè)品種。說(shuō)明粵糖55在較干旱的廣西蔗區(qū)對(duì)養(yǎng)分利用能力較高，有一定的推廣價(jià)值。表4不同基因型甘蔗各部位相對(duì)養(yǎng)分積累量比較部位全N相對(duì)積累量(%)全P相對(duì)積累量(%)全K相對(duì)積累量(%)粵糖00-236粵糖55桂糖02-901粵糖00-236粵糖55桂糖02-901粵糖00-236粵糖55桂糖02-901根1.582.252.321.421.131.21莖78.8784.0281.9366.5074.7977.2867.9474.2671.24老葉2.962.512.723.553.364.04青葉11.568.118.8815.7311.9311.0012.3810.1711.14尾梢5.033.113.7614.088.896.8815.4111.0712.37表5不同基因型甘蔗蔗莖養(yǎng)分利用率品種N利用率(%)P2O5利用率(%)K2O利用率(%)粵糖00-23628.62b7.02c49.79b粵糖5541.04a9.56a57.46a桂糖02-90127.22c8.44b37.84c3結(jié)論⑴3個(gè)品種的試驗(yàn)條件完全相同，最終產(chǎn)量為粵糖55＞粵糖00-236＞桂糖02-901。往年數(shù)據(jù)均顯示，桂糖02-901的出苗一直很整齊且產(chǎn)量較高，但本次試驗(yàn)桂糖02-901的產(chǎn)量下降與下種前的低溫凍害及干旱有關(guān)，盡管桂糖02-901的產(chǎn)量受到了影響，但品質(zhì)仍然是3個(gè)基因型甘蔗中最好的。綜合當(dāng)時(shí)的氣候條件及試驗(yàn)數(shù)據(jù)，認(rèn)為粵糖55較適宜在廣西干旱蔗區(qū)種植。⑵3個(gè)品種養(yǎng)分含量分布規(guī)律略有差異，蔗莖的養(yǎng)分相對(duì)含量N和K均是粵糖55＞粵糖00-236＞桂糖02-901，這與甘蔗產(chǎn)量的大小規(guī)律相同，可以初步認(rèn)為N、P、K