大豆/甘蔗间作系统中氮磷养分吸收及转移机理的研究

我国甘蔗种植面积有2400多万亩，甘蔗与大豆间作模式是我国华南的主要栽培模式之一，具有巨大的发展潜力。由于大豆与甘蔗间根系形态特征和生物学特征均有所不同，合理优化组合可以提高氮、磷养分的利用率。本研究以耐低磷大豆品种、高效固氮耐低磷根瘤菌为材料，利用计算机无损连续检测技术、同位素氮-15及磷-32示踪技术和根系分隔技术等方法，研究间作体系大豆与甘蔗的氮磷养分的吸收及转移机理，并解析耐低磷品种和磷高效根瘤菌互作对土壤中难溶磷的活化作用，最后进行田间表证试验，探明在大豆/甘蔗间作条件下，实施微区轮作对作物产量及耕地环境的影响机制。为进一步优化高产高效间作模式提供理论依据

我国甘蔗种植面积有2400多万亩，甘蔗与大豆间作模式是我国华南的主要栽培模式之一，具有巨大的发展潜力。由于大豆与甘蔗间根系形态特征和生物学特征均有所不同，合理优化组合可以提高氮、磷养分的利用率。本研究以耐低磷大豆品种、高效固氮耐低磷根瘤菌为材料，利用计算机无损连续检测技术、同位素氮-15示踪技术和根系分隔技术等方法，研究间作体系大豆与甘蔗的氮磷养分的吸收及转移机理，并解析耐低磷品种和磷高效根瘤菌互作对土壤中难溶磷的活化作用，最后进行田间试验，探明在大豆/甘蔗间作条件下，实施微区轮作对作物产量及耕地环境的影响机制，为进一步优化高产高效间作模式提供理论依据。.结果表明：.1、通过盆栽试验发现，接种根瘤菌和采用间作的种植方式可以提高土壤酸性磷酸酶的活性，有利于提高磷素的利用效率。.2、本研究建了一套多点自动旋转式双目视觉监测系统。该平台及其所利用的计算机视觉技术，在国内尚未见报道，技术领先，可为研究植物生长精细模型提供技术保障。该平台及相应技术为完全自主知识产权，已申请国家发明专利，并已受理。该系统的控制软件“基于双目视觉群体植物生长检测平台图像采集处理控制软件V1.0”已获计算机软件著作权登记.3、甘蔗间作大豆条件下，氮素养分的时空分布。在0-30cm深度范围内，在甘蔗行间间作大豆确实起到了提高土速效氮含量的作用，有利于甘蔗的增产。在30-60cm深度范围内，从试验开始至试验结束，土壤速效氮的含量在不同处理间差异不显著，未呈现出明显规律。在60-90cm深度范围内，主要表现为间作处理高于对照，特别是在甘蔗收获后，间作处理显著高于对照，主要是因为降水导致中上层速效氮随土壤水分的运动发生了淋溶现象。.4、结合15N的示踪试验和土壤微生物试验结果，间作条件下，甘蔗和大豆的根系间通过放线菌的互相侵染，在大豆和甘蔗根系间建立了从大豆根系到甘蔗根系间的养分输送的通道。