毕业论文-不同基因型甘蔗氮磷钾积累与利用研究

甘蔗糖业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邢颖等：TITLE不同基因型甘蔗氮磷钾积累与利用研究NUM不同基因型甘蔗氮磷钾积累与利用研究摘要：选取广西区内推广种植的3种基因型甘蔗：粤糖00-236、粤糖55、桂糖02-901，研究NPK在不同基因型甘蔗上的积累和利用。结果表明：在当年低温干旱的影响下，3个品种的产量均受到了影响，但粤糖55各项指标都显著高于其他2个品种。产量的高低与养分积累有直接的关系，因此分析NPK在各部位的含量及积累。NPK在3个品种各部位的含量数据间差异并不大，不同品系间分布规律有所差异，N和K对产量的影响较为显著。甘蔗生长过程中养分逐步积累，最终在蔗茎中的积累量粤糖55仍然最高。养分积累量的高低与养分利用有关，因此养分的利用率是决定最终产量和品质的关键。比较3个品种的养分利用率，粤糖55对NPK的利用率均高于其他2个品种。综合当地的气候条件与最终的结果说明粤糖55较为适合在这一蔗区种植。关键词：甘蔗；不同基因型；NPK；养分积累；养分利用率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引言甘蔗为C4高产作物，在生长过程中，需要比其它作物吸收更多的养分，特别是需要氮和钾较多[1]。有研究表明，平均每收获1t甘蔗从蔗地中带走的养分为N1.50～2.16kg，P2O50.45～0.51kg，K2O1.98～2.71kg。谢如林等(2010)的研究表明，在甘蔗产量为143.70t/hm2的情况下，每生产1t甘蔗平均吸收N1.81kg，P2O50.36kg，K2O2.11kg。N、P、K在甘蔗植株中根、茎、叶不同组织器官的分布规律上各有所不同[2]；不同的甘蔗品种对养分的吸收能力有所差异[3]。在甘蔗生长发育早期N、P、K主要分布在鲜嫩的组织中，随着植株茎和叶片的生长发育，老叶和枯叶的生理功能逐渐减弱和丧失，组织内的各种养分不同程度地往上转移到幼嫩的茎叶组织再度利用，继续进入甘蔗生长新的生理代谢过程[3-5]。大量研究和实践表明，N、P、K的吸收量对甘蔗产量和品质影响较大[6-9]，但对于吸收进入植株内N、P、K的养分当量对不同品种间的产量效应和品质的差异的研究较少。本研究选择在蔗茎产量、蔗糖分含量和生长特性方面有代表性的3个基因型甘蔗品种，研究在相同的种植管理模式下，其养分在甘蔗不同部位的分布和积累规律。选择种植对3大元素养分高效利用的优良品种，推行合理配方施肥、良种良法综合配套技术，对提高甘蔗产量和品质，降低资源和生产成本，提高效益具有重要理论和实践意义。1材料与方法1.1试验地点试验区位于广西壮族自治区隆安县南圩镇连安村甘蔗试验基地，土壤为赤红土，第四纪红土母质，前作为甘蔗。供试土壤理化性质：有机质(OM)31.7g/kg，全氮(TN)1.41g/kg，全磷(TP)1.03g/kg，全钾(TK)6.18g/kg，碱解氮126mg/kg，速效磷15.21mg/kg，速效钾60mg/kg，pH4.36。1.2试验材料粤糖00-236、粤糖55、桂糖02-901。1.3试验设计试验设3个甘蔗品种处理：A─粤糖00-236、B─粤糖55、C─桂糖02-901。各处理设3次重复，共9个小区，随机区组排列。每小区长7m，行距为1m，小区面积为35m2种植时间及方法：2011年3月30日划小区、种植、施基肥。甘蔗的下种量为120060芽/hm2。施肥及管理：肥料分为基肥、分蘖肥和拔节肥3次施入。基肥施入量为：N:P2O5:K2O＝180:180:180kg/hm2。分蘖肥量为：N:P2O5:K2O＝90:0:117kg/hm2。拔节肥量为：N:P2O5:K2O＝180:120:123kg/hm2。2011年12月6日收获。1.4试验及测定的内容、方法1.4.1农业性状调查种植后，在甘蔗的萌芽期、分蘖期调查甘蔗的萌芽率及分蘖率。在甘蔗收获前期调查甘蔗的株高、有效茎数、田间锤度，收获时测定产量。1.4.2养分含量测定每一处理随机取3株甘蔗，分别测定干物质含量及根、茎、老叶、青叶和尾梢中的N、P、K含量，为之后的分析提供数据。1.4.3分析计算养分积累量(kg/hm2)＝干物质量×养分含量；养分利用率(%)＝植物吸收养分数量/该养分的总量×100%。2结果与分析2.1不同基因型甘蔗的产量和品质的差异从表1中可以看出，3个基因型甘蔗的萌芽率都不高，这是由于在甘蔗种植初期的干旱低温对甘蔗萌芽造成了影响。而3种基因型对干旱及低温的耐受能力存在差异，且本身对养分吸收能力的不同，导致在相同的施肥管理条件下，不同基因型甘蔗其各项指标均有所差异。其中粤糖55的萌芽及分蘖情况都明显优于其他2个品种。粤糖55和桂糖02-901的株高要比粤糖00-236更显优势，有效茎数3者间差异明显。在收获期测定不同基因型甘蔗的产量及田间锤度，其中桂糖02-901的田间锤度要高于其他2个品种，说明在相同的管理施肥条件下，桂糖02-901的萌芽及最终的产量都受到了影响，但其品质较优，而粤糖55的产量显著高于其他2个品种。综合各项指标粤糖55在该区域种植效果较为良好。表1不同基因型甘蔗农艺性状及产量的差异品种萌芽率(%)分蘖率(%)株高(cm)有效茎数(条/hm2)田间锤度(%)产量(kg/hm2)粤糖00-23646.67b59.21b215.4b70162b16.5b86156.7b粤糖5551.30a71.65a257.7a70956a16.2b93309.4a桂糖02-90146.79b45.00c256.8a59368c18.2a74508.5c2.2不同基因型对养分的吸收量差异不同品种甘蔗在相同情况下各项指标都显现出差异，养分的吸收及在植株体内的运移积累必定起到至关重要的作用。因此测定成熟期甘蔗各部位的养分含量，研究不同甘蔗品种养分分布的差异和特点。表2为3个品种各部位NPK含量的比较，从表中可以看出N在3个品种各部位的分布规律分别为：青叶＞根＞尾梢＞茎＞老叶、青叶＞根＞茎＞尾梢＞老叶、青叶＞尾梢＞根＞茎＞老叶；P在3个品种各部位的分布规律是：粤糖00-236与粤糖55相同，均为尾梢＞青叶＞根＞茎＞老叶，而桂糖02-901中则是青叶＞尾梢＞根＞茎＞老叶；K在3个品种各部位的分布规律为：粤糖00-236与粤糖55相同尾梢>青叶>茎>老叶>根，桂糖02-901尾梢＞青叶＞老叶＞茎＞根，说明不同品系间养分分布规律有所差异。甘蔗的产量主要是指蔗茎的重量，因此比较3个品种蔗茎的养分相对含量发现N和K均是粤糖55＞粤糖00-236＞桂糖02-901，这与甘蔗产量的大小规律相同，可以初步认为N、P、K对甘蔗产量均有影响，但N和K的影响更为显著。2.3不同甘蔗品种养分积累量的差异表2不同基因型甘蔗各部位N、P、K含量差异部位全N(%)全P(%)全K(%)粤糖00-236粤糖55桂糖02-901粤糖00-236粤糖55桂糖02-901粤糖00-236粤糖55桂糖02-901根0.710.880.720.060.070.060.510.540.47茎0.580.710.520.040.050.050.780.770.56老叶0.370.390.360.020.030.030.700.640.58青叶1.191.031.252.001.582.01尾梢0.630.610.743.042.673.17从不同基因型甘蔗各部位养分含量进行分析，只能初步得到不同基因型甘蔗在养分吸收上存在差异，很难判断在整个生育期中各种养分在甘蔗各部位的利用程度。因此，在表2基础上进一步计算不同基因型甘蔗养分积累量的差异，为分析各部位养分吸收能力的高低及养分利用率提供依据和基础。表3为不同品种甘蔗各部位养分的积累量，从表中可以看出不同品种甘蔗的养分积累量存在差异，但总体规律差异不大。3个品种甘蔗各部位N、P的积累量规律均为：蔗茎＞青叶＞尾梢＞老叶＞根，而K的积累规律为：蔗茎＞尾梢＞青叶＞老叶＞根。这与谢如林等(2010)的研究结果一致[2]。由于收获后主要利用的是蔗茎，因此不同基因型甘蔗蔗茎中养分积累的高低是判断3者之间差异的关键。表3不同基因型甘蔗各部位养分积累量部位全N(kg/hm2)全P(kg/hm2)全K(kg/hm2)粤糖00-236粤糖55桂糖02-901粤糖00-236粤糖55桂糖02-901粤糖00-236粤糖55桂糖02-901根2.594.953.470.200.370.301.843.042.24茎128.77184.68122.519.1812.5011.03173.56200.31131.90老叶4.835.514.640.310.370.399.089.077.49青叶18.8817.8313.282.172.001.5731.6227.4520.63尾梢8.206.835.631.941.490.9839.3829.8722.90从养分积累相对含量可以看出不同品种甘蔗的养分分布差异，其中粤糖00-236蔗茎中N、P、K的相对积累量与其他2个品种相比相对较少，粤糖55蔗茎中的养分积累相对含量与桂糖02-901较为接近。说明粤糖55和桂糖02-901都能够将养分主要运移至蔗茎中，但由于桂糖02-901受当时气候环境等条件的影响产量较低，因此整体的养分积累量及对养分的利用受到了影响。N、K在3个品种蔗茎中的积累量大小顺序与产量的比较结果及养分含量的结果均相同，可以认为蔗茎中N和K的吸收及累积量是影响不同品种间产量差异的主要原因，P的影响相对较小。2.4不同甘蔗品种养分利用率的差异不同基因型甘蔗养分积累及产量的差异与甘蔗本身的养分吸收利用能力有关。因此进一步比较不同基因型甘蔗蔗茎的养分利用率。养分利用率也称肥料养分回收率，主要用来衡量作物对施入土壤的养分的回收率，需去除土壤本身养分含量。但本试验主要是分析不同基因型甘蔗间吸收养分的差异，可以不用细分养分来源，仅需判断最终利用率的高低。由表4可以看出粤糖55对3种养分的利用率都显著高于其他2个品种。说明粤糖55在较干旱的广西蔗区对养分利用能力较高，有一定的推广价值。表4不同基因型甘蔗各部位相对养分积累量比较部位全N相对积累量(%)全P相对积累量(%)全K相对积累量(%)粤糖00-236粤糖55桂糖02-901粤糖00-236粤糖55桂糖02-901粤糖00-236粤糖55桂糖02-901根1.582.252.321.421.131.21茎78.8784.0281.9366.5074.7977.2867.9474.2671.24老叶2.962.512.723.553.364.04青叶11.568.118.8815.7311.9311.0012.3810.1711.14尾梢5.033.113.7614.088.896.8815.4111.0712.37表5不同基因型甘蔗蔗茎养分利用率品种N利用率(%)P2O5利用率(%)K2O利用率(%)粤糖00-23628.62b7.02c49.79b粤糖5541.04a9.56a57.46a桂糖02-90127.22c8.44b37.84c3结论⑴3个品种的试验条件完全相同，最终产量为粤糖55＞粤糖00-236＞桂糖02-901。往年数据均显示，桂糖02-901的出苗一直很整齐且产量较高，但本次试验桂糖02-901的产量下降与下种前的低温冻害及干旱有关，尽管桂糖02-901的产量受到了影响，但品质仍然是3个基因型甘蔗中最好的。综合当时的气候条件及试验数据，认为粤糖55较适宜在广西干旱蔗区种植。⑵3个品种养分含量分布规律略有差异，蔗茎的养分相对含量N和K均是粤糖55＞粤糖00-236＞桂糖02-901，这与甘蔗产量的大小规律相同，可以初步认为N、P、K