黄河三角洲盐碱地甜高粱栽培技术研究

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作者
武海栋
机构
[1] 山东师范大学
关键词
甜高粱; 盐胁迫; 氮; 磷; 钾; 覆膜; 品种筛选; 播种期; 栽培技术;
D O I
暂无
年度学位
2013
学位类型
硕士
导师
摘要
在实验室条件下,以济甜杂试1号甜高粱[Sorghum bicolor (L.) Moench]幼苗为实验材料,研究不同NaCl水平(0mmol·L-1、50mmol·L-1、100mmol·L-1、150mmol·L-1、200mmol·L-1)和不同营养液配方对甜高粱生长状况和各种生理指标的影响,以确定甜高粱的耐盐性并确定甜高粱在盐胁迫下最适宜生长的营养元素配方;除此之外,我们在黄河三角洲选择一块含盐量0.3%~0.6%的盐碱地作为试验田,进行耐盐性品种的筛选,并研究了覆膜栽培、种植密度、有机肥、追肥等栽培措施和不同播种期和对甜高粱产量和生物性状的影响,以确定适合黄河三角洲盐碱地种植的甜高粱品种和适宜的播种时期及高产栽培措施。实验结果如下: 1实验室实验 1.1不同NaCl浓度对甜高粱的影响 在NaCl胁迫下甜高粱的生长发育受到抑制,植株的干鲜重、叶面积随着盐浓度的增加逐渐减小,叶片中MDA含量上升,细胞膜透性逐渐增加。在光合方面,由于气孔因素限制,植株的净光合速率随着NaCl浓度的升高逐渐下降。叶片光系统II反应中心的光合机构同样受到伤害,植物叶片的原初光化学反应受到抑制,为此,植株主要通过非光化学猝灭来耗散过剩的激发能,以避免光系统Ⅱ反应中心遭受强光破坏。在Na+、K+方面,NaCl胁迫下甜高粱根部Na+含量明显高于叶片,而叶片中积累了更多的K+来维持细胞渗透势。 在本实验中,轻度盐胁迫(50mmol/L NaCl)对甜高粱有一定影响,但不至于抑制它的生长,只有当NaCl浓度大于50mmol/L后才对甜高粱的碳同化能力产生较大影响,说明甜高粱有一定的耐盐性。 1.2不同配方的营养液对甜高粱的影响 在不同营养液处理条件下,随着氮、磷离子浓度的升高,甜高粱的株高,叶面积,地上、地下部分的鲜重,也随之升高;而在氮、磷离子水平一定时,随着钾离子浓度的升高,甜高粱的株高,叶面积和地上、地下鲜重反而下降。在NaCl胁迫下,适当的补充一定的氮、磷、钾营养元素,可以减少NaCl对甜高粱的胁迫。研究表明,在0.6%的NaCl浓度下,要促进甜高粱的生长,特别是前期的生长,应补充一定的氮、磷、钾营养元素,氮、磷、钾元素的水平,应分别控制在5mmol·L-1、1mmol·L-1、3mmol·L-1左右,在此浓度下,能达到营养液用量最少,效果最好的目的。 2大田试验 当今社会,能源危机已经成为制约各国经济发展的主要因素,开发新能源成为必然且艰巨的任务,乙醇作为一种新型的不产生污染的燃料能源倍受人们关注。乙醇可由糖类制得,而甜高粱由于茎秆含糖量高,被用来作为制取燃料乙醇的首选材料。我国有大面积的盐碱土地,仅山东黄河三角洲地带每年新增盐碱地就达6000多hm2,如果将甜高粱引进到盐碱地上种植,即可以减少其对粮食用地的占用,又能充分利用盐碱地,并发展生物质能源。 2.1不同品种试验 我们在黄河三角洲青坨农场栽培了8个甜高粱品种,其中辽饲杂1号在整穗粒重,千粒重和穗亩产量上都高于其他品种,但其植株较矮,茎秆亩产量较低,而且易得病,有略微倒伏现象,所以不适合做生物质能源作物品种。辽甜1号、3号、6号的茎秆亩产量和穗亩产量较高,但它们生育期长,且易倒伏,也不宜做生物质能源作物品种。济甜杂试1号、2号、3号、4号,茎秆亩产量和穗亩产量较高,四个品种的成熟期也基本一至,但济甜杂试3号不抗倒伏,济甜杂试4号产量和含糖量较低,因此,在黄河三角洲盐碱地种植甜高粱,并作为生物质能源,相对较好品种为济甜杂试1号和济甜杂试2号。 2.2不同的播种期试验 我们选择济甜杂2号,分别在5.12、5.27、6.12和6.27四个时期进行播种,研究了不同播种期对其产量、含糖量、榨汁率及其它农艺性状的影响。由实验得,5.27、6.12种植甜高粱的株高及亩产总秆重显著高于另外2个时期,而不同播种时期对甜高梁茎粗,茎秆含糖量和榨汁率的影响不大。6.27播种的,由于生长后期温度过低,所以穗较短,且灌浆不完全。 甜高粱作为生物质能源,最重要的就是茎秆含糖量,榨汁率,茎秆亩产量。该试验结果表明,在东营地区种植甜高粱作为生产燃料酒精或者制糖原料,其播种期应考虑选择在5月下旬或者6月上旬,这样可获得较理想的效果。 2.3不同的栽培措施试验 黄河三角洲盐碱地土壤有机质含量低,N、P等较缺乏,土壤中的盐分离子一般随着土壤水分的运动而迁移,在初春,土壤含盐量较低,随着气温的升高,降雨量又相对较少,土壤开始返盐,进入雨季以后,降雨增大,土壤含盐量开始下降,雨季一过,含盐量又会上升。 根据此地区气候和土壤的特点,我们进行了不同种植密度试验、覆膜栽培试验、有机肥试验与追肥试验。从而探索出了一套适合本地区的甜高粱栽培措施,即在播种前进行大水压碱,水渗下后及时播种,以防返碱,在播种时,基肥要施足有机肥,用量以100-150kg/亩为宜,并辅以少量磷酸二铵,用量以20kg/亩为宜,以补充土壤中N、P的不足;播种行距以45cm为宜,并进行覆膜处理,因为覆膜栽培可有效保水,降低含盐量,防止返碱,升高地温,增加微生物数量,保证出苗率,提前生育期;在甜高粱抽穗期增施钾肥,灌浆期喷施叶面肥,有助于提高其产量,榨汁率和含糖量。
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