一种阻控蔗地酸化的甘蔗栽培方法

1.本发明涉及甘蔗栽培技术领域，尤其涉及一种阻控蔗地酸化的甘蔗栽培方法。


背景技术：

2.大量地偏施氮肥是土壤酸化的最主要原因之一。广西年均蔗地氮素用量约55万吨，收获物中氮含量仅为7.5万吨，氮肥利用效率不到15％，存在严重的氮肥过量施用加剧土壤酸化的问题。因此，增加生物固氮、少氮肥使用是缓解土壤酸化的重要途径之一。
3.目前采用联合固氮菌在甘蔗根际及体内与甘蔗联合固氮，由其引起的生理活动使土壤铝含量显著降低，改善了田间铝胁迫。虽然用甘蔗与共生固氮菌进行联合固氮取得积极效果，但固氮微生物在甘蔗根部定殖及群落多样性及结构、甘蔗对氮素的固定速率容易受环境因子的综合影响，固氮效果不稳定，且我国甘蔗栽培种由于长期处于高氮胁迫，体内能低氮存活的细菌数量只相当于巴西甘蔗品种的最低水平(104cfu/g干重)，很难形成高效联合固氮系统。因此，如何提高甘蔗固氮效率，达到高效固氮，少施氮肥，减少土壤酸化的目的，是当前需要解决的问题。


技术实现要素：

4.针对以上不足，本发明提供一种阻控蔗地酸化的甘蔗栽培方法，该方法通过提高共生固氮菌对甘蔗的侵染力，促进了共生固氮菌与甘蔗共生有效性，解决了甘蔗共生固氮菌固氮效果不稳定的问题，达到高效固氮，少施氮肥，减少土壤酸化的目的。
5.具体技术方案如下：
6.一种阻控蔗地酸化的甘蔗栽培方法，包括整地、开沟种植、施肥、中耕培土和病虫害管理，还包括在甘蔗种植时用固氮促进剂进行拌种处理，所述固氮促进剂主要由共生固氮菌和花生根提取物混合而成；所述花生根提取物的制备方法为：选择颗粒饱满且完整的花生种子放入水中浸泡，捞出置于阴凉通风处进行出根培养，待根长至2-5cm时取下根部，将根部放入所述根部等质量的水和等质量的95％的乙醇溶液中混合，粉碎，离心，过滤，取滤液浓缩至原体积的一半，即得所述花生根提取物；
7.所述施肥是指在甘蔗整个生长周期中，只有施用的底肥中含有氮肥，其他时期施用的肥料中均不含氮肥。
8.较优的，所述共生固氮菌为固氮醋酸杆菌、雀稗固氮菌或巴西固氮螺菌中的任一种。
9.较优的，所述固氮促进剂主要由共生固氮菌和花生根提取物以1:1-4的重量比混合而成。
10.较优的，所述拌种处理是将固氮促进剂和水以1:0.2-0.5的重量比混合后，放入种茎拌匀即可，所述种茎加入量为所述固氮促进剂和水总重量的30-40倍。
11.较优的，所述氮肥是指含氮的无机肥；所述底肥中氮肥施用量为15-25kg/亩，与磷肥和钾肥一起在种植沟两侧施入。
12.较优的，所述花生种子浸泡时间为8-10h。
13.较优的，所述出根培养还需每天对花生种子洒水2-3次。
14.较优的，所述滤液浓缩温度为40-60℃。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.本发明花生根提取物含硫胺素、泛酸、核酸、有机酸、氨基酸、烟酸、肌醇、赤霉素、生长激素、细胞分裂素等活性物质，以及氮、磷、钾和碳水化合物等能量物质，其能量物质能为共生固氮菌生长提供充足能量，其活性物质对共生固氮菌快速形成生物群落起到促进和调节作用，有利于共生固氮菌在甘蔗根圈的定殖和侵染，减弱了甘蔗的防御反应，利于共生固氮，进而提高了共生固氮菌的固氮效率。采用本发明方法每年可少施大量氮肥，提高了土壤肥力，实现了阻控蔗地土壤酸化。
具体实施方式
17.下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
18.需要说明的是以下实施例和对比例使用的共生固氮菌均来源于中国农业科学院中国农业微生物菌种保藏管理中心。
19.实施例1
20.一种阻控蔗地酸化的甘蔗栽培方法，包括整地、开沟种植、施肥、中耕培土和病虫害管理，在甘蔗种植时用固氮促进剂进行拌种处理，拌种处理是将固氮促进剂和水以1:0.2的重量比混合后，放入种茎拌匀即可，拌种结束后于2h内种植，拌种时种茎加入量为固氮促进剂和水总重量的30倍。
21.固氮促进剂主要由雀稗固氮菌和花生根提取物以1:1的重量比混合而成；花生根提取物的制备方法为：选择颗粒饱满且完整的花生种子放入水中浸泡8h，捞出置于阴凉通风处进行出根培养，培养过程中每天对花生种子洒水2次，待根长至2cm时取下根部，将根部放入所述根部等质量的水和等质量的95％的乙醇溶液中混合，粉碎，离心，过滤，取滤液于40℃下浓缩至原体积的一半，即得花生根提取物；
22.施肥是指在甘蔗整个生长周期中，只有施用的底肥中含有氮肥，其他时期施用的肥料中均不含氮肥。氮肥是指含氮的无机肥；底肥中氮肥施用量为15kg/亩，与磷肥和钾肥一起在种植沟两侧施入。
23.实施例2
24.一种阻控蔗地酸化的甘蔗栽培方法，包括整地、开沟种植、施肥、中耕培土和病虫害管理，在甘蔗种植时用固氮促进剂进行拌种处理，拌种处理是将固氮促进剂和水以1:0.5的重量比混合后，放入种茎拌匀即可，拌种结束后于1h内种植，拌种时种茎加入量为固氮促进剂和水总重量的40倍。
25.固氮促进剂主要由固氮醋酸杆菌和花生根提取物以1:4的重量比混合而成；花生根提取物的制备方法为：选择颗粒饱满且完整的花生种子放入水中浸泡10h，捞出置于阴凉通风处进行出根培养，培养过程中每天对花生种子洒水3次，待根长至5cm时取下根部，将根部放入所述根部等质量的水和等质量的95％的乙醇溶液中混合，粉碎，离心，过滤，取滤液于60℃下浓缩至原体积的一半，即得花生根提取物；
26.施肥是指在甘蔗整个生长周期中，只有施用的底肥中含有氮肥，其他时期施用的肥料中均不含氮肥。氮肥是指含氮的无机肥；底肥中氮肥施用量为25kg/亩，与磷肥和钾肥一起在种植沟两侧施入。
27.实施例3
28.一种阻控蔗地酸化的甘蔗栽培方法，包括整地、开沟种植、施肥、中耕培土和病虫害管理，在甘蔗种植时用固氮促进剂进行拌种处理，拌种处理是将固氮促进剂和水以1:0.4的重量比混合后，放入种茎拌匀即可，拌种结束后于1h内种植，拌种时种茎加入量为固氮促进剂和水总重量的35倍。
29.固氮促进剂主要由雀稗固氮菌和花生根提取物以1:3的重量比混合而成；花生根提取物的制备方法为：选择颗粒饱满且完整的花生种子放入水中浸泡9h，捞出置于阴凉通风处进行出根培养，培养过程中每天对花生种子洒水3次，待根长至4cm时取下根部，将根部放入所述根部等质量的水和等质量的95％的乙醇溶液中混合，粉碎，离心，过滤，取滤液于50℃下浓缩至原体积的一半，即得花生根提取物；
30.施肥是指在甘蔗整个生长周期中，只有施用的底肥中含有氮肥，其他时期施用的肥料中均不含氮肥。氮肥是指含氮的无机肥；底肥中氮肥施用量为20kg/亩，与磷肥和钾肥一起在种植沟两侧施入。
31.实施例4
32.一种阻控蔗地酸化的甘蔗栽培方法，包括整地、开沟种植、施肥、中耕培土和病虫害管理，在甘蔗种植时用固氮促进剂进行拌种处理，拌种处理是将固氮促进剂和水以1:0.3的重量比混合后，放入种茎拌匀即可，拌种结束后于1h内种植，拌种时种茎加入量为固氮促进剂和水总重量的34倍。
33.固氮促进剂主要由巴西固氮螺菌和花生根提取物以1:1的重量比混合而成；花生根提取物的制备方法为：选择颗粒饱满且完整的花生种子放入水中浸泡9h，捞出置于阴凉通风处进行出根培养，培养过程中每天对花生种子洒水2次，待根长至3cm时取下根部，将根部放入所述根部等质量的水和等质量的95％的乙醇溶液中混合，粉碎，离心，过滤，取滤液于55℃下浓缩至原体积的一半，即得花生根提取物；
34.施肥是指在甘蔗整个生长周期中，只有施用的底肥中含有氮肥，其他时期施用的肥料中均不含氮肥。氮肥是指含氮的无机肥；底肥中氮肥施用量为18kg/亩，与磷肥和钾肥一起在种植沟两侧施入。
35.实施例5
36.一种阻控蔗地酸化的甘蔗栽培方法，包括整地、开沟种植、施肥、中耕培土和病虫害管理，在甘蔗种植时用固氮促进剂进行拌种处理，拌种处理是将固氮促进剂和水以1:0.2的重量比混合后，放入种茎拌匀即可，拌种结束后于2h内种植，拌种时种茎加入量为固氮促进剂和水总重量的30倍。
37.固氮促进剂主要由雀稗固氮菌和花生根提取物以1:4的重量比混合而成；花生根提取物的制备方法为：选择颗粒饱满且完整的花生种子放入水中浸泡10h，捞出置于阴凉通风处进行出根培养，培养过程中每天对花生种子洒水3次，待根长至5cm时取下根部，将根部放入所述根部等质量的水和等质量的95％的乙醇溶液中混合，粉碎，离心，过滤，取滤液于40℃下浓缩至原体积的一半，即得花生根提取物；
38.施肥是指在甘蔗整个生长周期中，只有施用的底肥中含有氮肥，其他时期施用的肥料中均不含氮肥。氮肥是指含氮的无机肥；底肥中氮肥施用量为25kg/亩，与磷肥和钾肥一起在种植沟两侧施入。
39.对比例1
40.拌种时，固氮促进剂中不含花生根提取物，其他步骤均和实施例1相同。
41.对比例2
42.拌种时，固氮促进剂中不含花生根提取物，且共生固氮菌用量比实施例1增加1倍，其他步骤均和实施例1相同。
43.对比例3
44.固氮促进剂中雀稗固氮菌和花生根提取物的重量比为1:5，其他步骤均和实施例1相同。
45.对比例4
46.固氮促进剂中花生根提取物制备时将95％的乙醇溶液换成水，其他步骤均和实施例1相同。
47.栽培试验：
48.申请人于2020年开始采用本发明方法栽培甘蔗，栽培点位于广西隆安县丁当镇，土壤类型为砂质壤土，种植前检测蔗地土壤理化性质为：ph4.3-4.8，有机质含量20.1g/kg，全氮含量0.115％、全磷含量0.050％，全钾含量0.58％，为酸性土壤。栽培品种为桂糖42号，栽培蔗行长10m，行距1.5m，每个实施例和对比例种植5行，3重复，相同的田间管理。各实施例和对比例在甘蔗种植2个月后测固氮百分率和固氮量，检测方法为分别随机各取2株甘蔗全株，剪碎混匀，烘干，每各实施例和对比例分别从干品中取1g送上海化工研究院测定全氮含量和
15
n原子百分超，固氮百分率％＝(1-15nfx
/
15nnfx
)
×
100％，固氮量＝nt
×
固氮百分率％，其中，
15nfx
为对照
15
n原子百分超，
15nnfx
为样品
15
n原子百分超，nt为全氮量。结果见表1。采用本发明方法进行栽培，连续栽培4年(2020年开始种植)后，与种植前土壤ph进行对比，结果见表2。
49.表1每各实施例和对比例固氮性能对比
50.[0051][0052]
表2连续栽培4年后土壤ph变化情况
[0053]
项目栽培前土壤ph4年后土壤ph实施例14.86.7实施例24.35.9实施例34.66.3实施例44.35.7实施例54.56.3对比例14.85.0对比例24.85.2对比例34.85.3对比例44.85.1
[0054]
表1和表2数据显示，本发明栽培方法提高了共生固氮菌的固氮效率，尤其是本发明固氮促进剂中的花生根提取物能通提高共生固氮菌的侵染力，促进了共生固氮菌与甘蔗共生有效性，显著提高甘蔗的固氮百分率和固氮量，进而提高了土壤肥力，实现了阻控蔗地土壤酸化的目的。
[0055]
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

技术特征：
1.一种阻控蔗地酸化的甘蔗栽培方法，包括整地、开沟种植、施肥、中耕培土和病虫害管理，其特征在于，还包括在甘蔗种植时用固氮促进剂进行拌种处理，所述固氮促进剂主要由共生固氮菌和花生根提取物混合而成；所述花生根提取物的制备方法为：选择颗粒饱满且完整的花生种子放入水中浸泡，捞出置于阴凉通风处进行出根培养，待根长至2-5cm时取下根部，将根部放入所述根部等质量的水和等质量的95％的乙醇溶液中混合，粉碎，离心，过滤，取滤液浓缩至原体积的一半，即得所述花生根提取物；所述施肥是指在甘蔗整个生长周期中，只有施用的底肥中含有氮肥，其他时期施用的肥料中均不含氮肥。2.根据权利要求1所述的一种阻控蔗地酸化的甘蔗栽培方法，其特征在于，所述共生固氮菌为固氮醋酸杆菌、雀稗固氮菌或巴西固氮螺菌中的任一种。3.根据权利要求1所述的一种阻控蔗地酸化的甘蔗栽培方法，其特征在于，所述固氮促进剂主要由共生固氮菌和花生根提取物以1:1-4的重量比混合而成。4.根据权利要求1所述的一种阻控蔗地酸化的甘蔗栽培方法，其特征在于，所述拌种处理是将固氮促进剂和水以1:0.2-0.5的重量比混合后，放入种茎拌匀即可，所述种茎加入量为所述固氮促进剂和水总重量的30-40倍。5.根据权利要求1所述的一种阻控蔗地酸化的甘蔗栽培方法，其特征在于，所述氮肥是指含氮无机肥；所述底肥中氮肥施用量为15-25kg/亩，与磷肥和钾肥一起在种植沟两侧施入。6.根据权利要求1所述的一种阻控蔗地酸化的甘蔗栽培方法，其特征在于，所述花生种子浸泡时间为8-10h。7.根据权利要求1所述的一种阻控蔗地酸化的甘蔗栽培方法，其特征在于，所述出根培养还需每天对花生种子洒水2-3次。8.根据权利要求1所述的一种阻控蔗地酸化的甘蔗栽培方法，其特征在于，所述滤液浓缩温度为40-60℃。

技术总结
本发明公开了一种阻控蔗地酸化的甘蔗栽培方法，涉及甘蔗栽培技术领域，解决了甘蔗固氮效果不稳定，固氮效率低的问题。本发明甘蔗栽培方法包括整地、开沟种植、施肥、中耕培土和病虫害管理，还包括在甘蔗种植时用固氮促进剂进行拌种处理，固氮促进剂主要由共生固氮菌和花生根提取物混合而成；且在甘蔗整个生长周期中，只有施用的底肥中含有氮肥，其他时期施用的肥料中均不含氮肥。本发明通过提高共生固氮菌的侵染力，促进了共生固氮菌与甘蔗共生有效性，解决了甘蔗共生固氮菌固氮效果不稳定的问题，达到高效固氮，少施氮肥，减少土壤酸化的目的。的。


技术研发人员：罗霆 普拉卡 刘晓燕 杨祖丽 李鸣 颜睿 闫海锋 黄柯钧 廖仕同 李淑敏
受保护的技术使用者：广西壮族自治区农业科学院
技术研发日：2023.07.21
技术公布日：2023/9/20