接种固氮菌对四个甘蔗品种的光合特性和大量元素积累的影响

摘要

甘蔗是世界上最重要的糖料作物，全球的食糖供给有70％来源于甘蔗。甘蔗是C4植物，具有较高的光合能量转换效率。当前甘蔗生产过程中，氮肥施用量越来越多，使得甘蔗的种植成本越来越高，利用甘蔗生物固氮来减少种植管理中氮肥施用量是个很好的途径。甘蔗生物固氮对实现现代蔗糖产业的可持续发展及构建环境友好型、资源节约型生态产业具有重要意义。本论文为了探讨不同固氮菌处理对不同甘蔗品种的效应，以ROC22、B8、GT21和GT28四个甘蔗品种为材料，通过桶栽试验，研究接种固氮克雷伯氏菌DX120、固氮螺菌、固氮菌98-296菌株后对甘蔗的光合生理特性和叶片大量元素积累的影响，研究结果以期为固氮菌在甘蔗上的应用提供参考依据。主要试验结果如下:
　　 1、固氮菌处理后，甘蔗品种ROC22、B8、GT21、GT28的+1叶片叶绿素相对含量都有一定程度提高。尤其在8月份各个处理的叶绿素含量高于CK，但低于肥料处理的叶绿素含量。随着甘蔗的生长，各处理间的叶绿素含量差异越来越小。
　　 2、四个甘蔗品种经过固氮菌浇根处理后，在甘蔗的生长盛期，净光合速率都有不同程度提高。以8月份为例，对于ROC22，单个菌株处理（A、B、C处理）和混合菌株处理(AB、AC、BC、ABC处理)的净光合速率均较CK高，却低于肥料处理;对于B8甘蔗品种， A、C、BC、ABC各个处理的净光合速率比对照CK高，其他处理则差异不显著;对于甘蔗品种GT28号，只有AC菌株处理的叶片净光合速率比CK有所提高，其它的和CK差异不显著。不同的甘蔗品种，其胞间二氧化碳浓度、气孔导度、蒸腾速率有差异，在不同的生长时期的表现也不同。固氮菌处理后，能够改善叶片的气孔导度，提高蒸腾速率。
　　 3、接种固氮菌后甘蔗叶片硝态氮含量在8～11月有升高的趋势。施用不同的固氮菌+1叶片硝态氮含量总体上稍高于对照的含量但却低于肥料处理。肥料处理和CK的硝态氮含量在10、11月下降幅度较大，菌液处理的含量变化较为平稳。
　　 4、接种固氮菌有利于甘蔗叶片氮、磷、钟元素的积累。各处理叶片氮元素含量在8～11月逐渐降低，且越后期N素含量差异越大。接种固氮菌可提高甘蔗叶片中的氮素含量，且接种固氮菌处理的氮含量下降趋势较缓和。磷元素含量在生长期不断提高，接种固氮菌的处理增长幅度高于对照。固氮菌处理对不同甘蔗品种钾元素的含量影响不明显。
　　 5、接种固氮菌对甘蔗的单茎重和蔗糖分有促进作用。固氮菌处理的甘蔗蔗糖分含量与对照及施用肥料处理相比差异不显著，接种固氮菌后ROC22、B8、GT21、GT28的田间锤度平均提高1.50％、1.09％、1.42％、1.49％，单茎重平均提高4.26％、11.95％、6.04％、4.82％。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 生物固氮现象

1．2 甘蔗种植现状

1．3 甘蔗生物固氮

1．4 国内外甘蔗生物固氮研究现状

1．5 本课题研究目的和意义

2 材料和方法

2．1 供试材料

2．2 试验设计

2．3 试验方法

2．3．1 四个甘蔗品种叶绿素含量测定

2．3．2 四个甘蔗品种光合参数的测定

2．3．3 甘蔗叶片硝态氮含量的测定

2．3．4 甘蔗叶片氮、磷、钾元素含量的测定

2．3．5 甘蔗田间锤度及甘蔗单茎重的测定

2．2．6 数据分析

3 结果与分析

3．1 接种固氮菌对四个甘蔗品种叶绿素含量的影响

3．2 接种固氮菌对四个甘蔗品种光合作用的影响

3．2．1 接种固氮菌对甘蔗净光合速率(Pn)的影响

3．2．2 接种固氮菌对甘蔗气孔导度(Gs)的影响

3．2．3 接种固氮菌对甘蔗叶片胞间CO2浓度(Ci)的影响

3．2．4 接种固氮菌对甘蔗叶片蒸腾速率(Tr)的影响

3．3 固氮菌对甘蔗叶片硝态氮含量的影响

3．4 接种固氮菌对甘蔗叶片大量元素氮、磷、钾的含量的影响

3．4．1 接种固氮菌对甘蔗叶片氮元素含量的影响

3．4．2 接种固氮菌对甘蔗叶片磷元素含量的影响

3．4．3 接种固氮菌对甘蔗叶片钾元素含量的影响

3．5 接种固氮菌对甘蔗田间锤度和单茎重的影响

3．5．1 接种固氮菌对甘蔗田间锤度的影响

3．5．2 接种固氮菌对甘蔗单茎重的影响

4 结论与讨论

4．1 结论

4．2 讨论

4．2．1 固氮菌对甘蔗叶绿素含量的影响

4．2．2 固氮菌对甘蔗叶片光合生理的影响

4．2．3 固氮菌对甘蔗硝态氮含量的影响

4．2．4 接种固氮菌对甘蔗氮、磷、钾含量的影响

4．2．5 固氮菌对甘蔗生物量和糖分含量的影响

4．2．6 固氮菌对甘蔗生长生理的影响

致谢

参考文献

附录：作者在攻读硕士学位期间学术活动和论文发表等情况