广西兴宾蔗区不同下种量和施氮量对甘蔗新品种桂糖46号生长、产量和经济效益的影响

为了解桂糖46号不同下种量和施氮量在兴宾蔗区种植表现,为桂糖46号高产高糖栽培提供参考,设置了5个下种量(75000、90000、105000、120000和135000芽/hm^(2))和4种施氮水平(75、150、300和600 kg/hm^(2)),分别进行桂糖46号新植蔗种植试验,以分析各处理农艺性状和经济效益表现。结果表明:在广西兴宾蔗区,按当地常规施肥水平,以120000芽/hm^(2)下种量处理蔗茎产量最高,75000芽/hm^(2)下种量处理产量最低,分别为109485 kg/hm^(2)和76020 kg/hm^(2);按当地常规下种量,以300 kg/hm^(2)施氮量处理蔗茎产量最高,以75 kg/hm^(2)施氮量处理的产量最低,分别为117255 kg/hm^(2)和93675 kg/hm^(2);下种量与施氮量分别与甘蔗产量呈极显著和显著正相关;105000芽/hm^(2)下种量处理和150 kg/hm^(2)施氮量处理经济效益较好,投入产出比分别为1:1.50和1:4.84。建议广西兴宾蔗区桂糖46号下种量为105000~120000芽/hm^(2),施氮量150~300 kg/hm^(2)(折尿素326.1~652.2 kg/hm^(2))。

广西甘蔗褐条病病原菌鉴定与杀菌剂敏感度测定

[目的]明确广西甘蔗褐条病的致病菌,为科学有效防控甘蔗褐条病提供参考依据。[方法]利用植物组织分离法从广西甘蔗褐条病发病植株中分离纯化菌株,通过致病性测定、形态学观测及rDNA-ITS、GAPDH、LSU和EF-1α多基因系统发育分析鉴定病原菌,并在室内使用菌丝生长速率法测试该病原菌对9种杀菌剂的敏感度。[结果]从甘蔗褐条病病叶中分离出1株病原真菌,编号为GHT-01,其菌落呈棕色或黑色,有少量白色气生菌丝;孢子单生或丛生,直或略弯曲,孢子为3隔4细胞,第3个细胞相较其他细胞更大、颜色更深,分生孢子大小为12.3~24.1μm×5.2~12.8μm;多位点序列分析结果显示其与Curvularia lunata的模式菌株(CBS730.96,CBS157.34)聚为一支;科赫式法则(Koch’s rules)测定结果表明,病原菌接种健康新鲜甘蔗叶片后表现的症状及从接种发病的叶片上再分离获得的病原菌,其分生孢子形态特征均与最初分离到的病原菌菌株一致。因此,鉴定该病原菌为新月弯孢菌(C.lunata)。9种杀菌剂对该病原菌的室内敏感度测定结果表明,40%苯甲·吡唑醚乳油和45%咪鲜胺水乳剂对病原菌的抑菌效果较好,其抑制中浓度(EC_(50))分别为1.43和1.54μg/mL,60%唑醚·代森联水分散粒剂的抑菌效果较差,其EC_(50)达205.82μg/mL。[结论]在广西发生的甘蔗褐条病病原菌为新月弯孢菌,且为首次报道,筛选出对该病原菌抑菌效果较好的杀菌剂分别为40%苯甲·吡唑醚乳油和45%咪鲜胺水乳剂。

基于多源卫星遥感影像的广西中南部地区甘蔗识别及产量预测

针对广西地区作物种类多、蔗区调查复杂度高,以及因天气多变导致的卫星遥感图像获取困难等问题,该文提出了一种基于Sentienl-2影像的语义分割改进算法用于自动识别甘蔗种植区域,并在多时相的Sentinel-2和Landsat8影像数据基础上,提出了一种代表性光谱特征提取方法构建甘蔗产量预测模型。首先在轻量级网络BiseNetV2中加入了高效通道注意力模块(efficient channel attention,ECA),构建了ECA-BiseNetV2模型识别蔗田的种植区域;然后从识别到的甘蔗种植区域中提取不同时期的多种植被指数,利用线性回归模型将Landsat8植被指数转化为Sentinel-2植被指数,以减小Sentinel-2和Landsat8的数据差异;接着对各蔗区、各生长周期内的植被指数时间序列数据进行三次曲线拟合,提取最大值作为代表性光谱特征;最后使用了多种机器学习算法构建产量预测模型。结果表明,所提出模型总体精度达91.54%,甘蔗查准率达95.57%;基于植被指数拟合最大值构建的决策树模型的测试集R 2为0.792,比采用实际最大值构建的相应模型(R 2=0.759)提升了4.3%。该方法可有效解决因天气问题导致的甘蔗关键生长期遥感图像缺失而难以准确构建产量预测模型的问题,展示出较强的应用性。

甘蔗种质材料田间抗螟性综合评价及筛选

【目的】探索甘蔗种质材料田间抗螟性评价体系,并对163份不同甘蔗种质材料进行田间抗螟性评价,了解各材料对甘蔗螟虫的抗性表现,筛选优良的抗螟性甘蔗种质材料,为甘蔗抗螟种质创新、新品种选育及抗螟品种的推广应用提供参考。【方法】通过田间甘蔗螟虫自然种群感虫法,跟踪调查163份甘蔗种质材料3年(1新2宿)田间的苗期螟害枯心率和生长中后期螟害节率,以新台糖22号(ROC22)作为抗螟性对照品种,计算各甘蔗种质材料的相对螟害减退率,并以相对螟害减退率及相应的甘蔗抗螟性分级评价体系对供试甘蔗种质材料进行抗螟性评价和筛选。【结果】163个甘蔗种质材料“1新2宿”的螟害枯心率在1.74%~21.75%、螟害节率在1.17%~9.74%;供试材料中3年均进入苗期螟害枯心率最重前20名的材料只有CP09-4707,均进入苗期螟害枯心率最轻前20名的材料为0份,均进入中后期螟害节率最轻或最重前20名的材料也为0份。抗螟性评价结果表明,在新植苗期、新植生长中后期、第1年宿根苗期、第1年宿根生长中后期、第2年宿根苗期和第2年宿根生长中后期的抗螟性表现为中抗以上的甘蔗种质材料数量分别有96、151、48、88、106和147份;以韦恩图分析方法筛选出GT03-571、GT03-1438、GT03-2887、YT96-86、GT02-467、Q200、T6、T5、ROC22、T8和GT42共11份甘蔗种质材料在6个生长时期的抗螟性表现均在中抗以上。【结论】建立了一种能有效结合甘蔗品种区域试验、对照品种明确易得、操作方法简单、可对甘蔗6个不同生长期抗螟性进行评价的评价体系。不同甘蔗种质材料间螟害率存在较大差异,抗螟性差异客观存在。筛选出11份在6个生长期抗螟性表现均在中抗以上的甘蔗种质材料,可用于抗螟新品种选育。

桂糖系列甘蔗种质表型性状的遗传多样性

【目的】分析桂糖系列甘蔗种质的主要表型性状及其遗传多样性,为提高其杂交育种效率提供参考。【方法】调查和测定广西甘蔗种质资源田间保育的164份桂糖系列甘蔗种质资源的21个质量性状和7个数量性状,采用多样性指数、遗传变异、相关性分析和聚类分析法进行遗传多样性分析。【结果】21个质量性状的遗传多样性指数在0.3866~1.9776之间,平均值为0.9217,以芽形最大,生长裂缝最小;7个数量性状的变异系数在7.11%~42.86%之间,平均值为27.11%。相关性分析表明:株高、茎径分别与单茎质量、蔗茎产量、糖产量呈极显著正相关;单茎质量、有效茎数分别与蔗茎产量、糖产量呈极显著正相关;蔗茎产量与糖产量呈极显著正相关。聚类分析表明:164份桂糖系列甘蔗种质可聚为6个类群,其中,第Ⅰ类群数量最多,综合性状表现优异;第Ⅱ类群平均茎径最大;第Ⅲ类群各性状均衡且有效茎数稍有优势;第Ⅳ类群平均株高最高;第Ⅴ类群平均锤度最高;第Ⅵ类群平均有效茎数最多。【结论】164份甘蔗种质的质量和数量性状变异较大,遗传多样性较丰富,不同类群甘蔗种质各具优点,在甘蔗育种过程中应根据育种目标选择杂交亲本。

生物炭与氮肥共施对甘蔗产量和糖分质量的影响

【目的】探求生物炭对大田新植甘蔗生长的效应,从而为甘蔗生产上应用生物炭和制定氮肥高效管理提供理论基础。【方法】试验以甘蔗品种‘GT11’和‘B8’为材料,设置低氮N 120 kg/hm^(2)和高氮N 600 kg/hm^(2)2个氮水平,生物炭C0、C10和C20 t/hm^(2)3个水平,调查测定炭氮配施对甘蔗农艺生长、氮积累量和氮利用率及产量构成因素的影响。【结果】生物炭可适当增加甘蔗出苗率、分蘖率和株高,生物炭虽对产量增加无明显效应,但能够提高甘蔗糖分0.19%~0.82%,从而使产糖量增加了1.93%~10.77%。高炭处理下甘蔗氮累积量增加了0.41%~4.74%,但对氮利用率未起到显著提高作用。【结论】生物炭对新植甘蔗的分蘖、氮累积量及糖度累积起到了一定的促进作用,但这种效应因品种而异,氮在其中的作用大于生物炭的作用。

增产增糖剂对甘蔗不同节位糖分积累的调控

以GT58甘蔗品种为试验材料,以叶面喷施清水为对照(CK),使用自主研发的增产增糖剂叶面喷施,分析自然条件下和喷施增产增糖剂处理甘蔗上部、中部和下部节段糖分积累的变化规律。结果表明,在自然条件下,甘蔗生长至7~8节的下部节段糖分含量为7.05%,生长到20~22节糖分含量为13.24%,积累时长为100~110 d;甘蔗生长至11~13节,中部节段糖分含量为6.85%,生长到20~22节糖分含量为13.24%,积累时长为50~60 d;甘蔗生长至16~18节上部节段糖分含量为4.16%,生长到23~25节糖分含量为13.15%,积累时长为30~40 d;甘蔗节间生长至11~22节时的糖分积累量占全部积累量的63.9%。喷施增产增糖剂后,T_(1)(11~13节)到T_(2)(16~18节)时期甘蔗上部、中部和下部节段的糖分含量均低于对照;但到T_(3)(20~22节)时期,上部节段糖分含量高于对照,差异达显著水平,而中部节段和下部节段的糖分含量与对照差异不明显;到T_(4)(23~25节)时期,甘蔗上部、中部和下部节段的糖分含量分别比对照增加了0.96、1.04、0.93个百分点。

广西割手密创新种质F_(1)群体的表型多样性分析

基于表型性状对60份广西割手密F_(1)群体创新种质材料的遗传多样性进行分析,为广西割手密创新种质材料的利用提供理论依据,以60份含广西割手密87-16血缘F_(1)群体创新种质为材料,通过变异分析、相关分析、主成分分析和聚类分析对其分蘖率、株高、茎径、锤度、有效茎数、单茎重、单产和糖产量等8个主要农艺性状进行遗传多样性分析。结果表明,该群体的8个农艺性状变异较丰富,变异系数在5.51%~36.36%之间,其中单茎重的变异系数最大,达到36.36%;相关性分析表明,单产与株高、茎径、有效茎数和单茎重呈极显著正相关,并与品质性状糖产量也呈极显著正相关;主成分分析表明,2个主成分累计贡献率为75.744%,第1主成分糖产量因子是重要因子,贡献率为52.063%;聚类分析结果表明,在欧氏距离为9.50处将60份创新材料分为5类,分类的5个类群都各具优势和不足,这些性状可以根据不同的甘蔗育种目标而进行充分的利用。其中第Ⅰ类群和第IV类群的8个性状指标均优异,共筛选出12份优质材料,分别是GXSF_(1)12-1、GXSF_(1)12-27、GXSF_(1)12-29、GXSF_(1)12-53、GXSF_(1)12-14、GXSF_(1)12-40、GXSF_(1)12-42、GXSF_(1)12-63、GXSF_(1)12-10、GXSF_(1)12-13、GXSF_(1)12-21、GXSF_(1)12-26,可以进一步作为亲本材料在甘蔗育种中加以利用,也可为割手密种质应用和品种选育提供理论参考。

基于人为控水和自然水分胁迫下的甘蔗茎节生长变化

为了解干旱胁迫对甘蔗节间长度的影响,连续2年对国内外8个不同抗旱能力的甘蔗品种采用桶栽和大田种植,在人为控水和大田自然干旱胁迫条件下,于甘蔗收获期调查甘蔗株高、茎径及节间长度。结果表明,在桶栽人为控水条件下,干旱导致88%的甘蔗品种株高变矮;受干旱控水、复水影响,甘蔗茎径呈先变小后增大的趋势(+13~+6节茎径),节间长度明显变短后再增长。在自然干旱水分胁迫下,2个试验基地8个甘蔗品种2年的株高为2.7~3.4 m;受干旱气候及其他条件影响,株高相对理想的甘蔗品种为‘ROC1’‘ROC22’‘GT21’和‘CP80-1827’。同人为控水相比,自然干旱导致甘蔗茎径变小,最细节出现在+7叶茎;节间长度变短,最短节出现在+8和+9叶茎。在人为控水干旱条件下,抗旱性较强的甘蔗品种节间旱胁迫指数和节间旱胁迫恢复指数相对较高。在大田自然干旱条件下,抗旱性较强的甘蔗品种表现为相对较高的节间旱胁迫指数和较低的节间旱胁迫恢复指数。从恢复指数来看,干旱复水后的正常节间长度均大于干旱前的正常节间长度,表明适度的干旱刺激了甘蔗生长。总体来说,水分胁迫导致甘蔗株高变矮、茎径变小、节间长度变短,节间旱胁迫指数和节间旱胁迫恢复指数可作为甘蔗茎节应对干旱胁迫的指标,以此来评价甘蔗品种的抗旱性具有一定的参考价值。甘蔗的抗旱性研究不能完全依赖人为控水的模拟干旱,其抗旱能力的整体评价需要围绕大田自然干旱开展。

生物炭在甘蔗上的应用研究综述

文章综述了生物炭在甘蔗栽培中的应用及其影响。对生物炭在甘蔗上的应用种类和施用方法进行了归纳总结,并探讨了施用生物炭对甘蔗生长、土壤理化性质以及微生物群落结构的影响,分析了生物炭对蔗地土壤固碳减排和甘蔗病害防治方面的作用和效果。提出未来可开展关于生物炭与蔗地土壤长期互作效应及机制、有益微生物活性和关键种群变化等方面的深入研究,并加强对蔗叶资源化利用等问题的探讨,以进一步推进生物炭在甘蔗栽培中的应用。

甘蔗赤霉素合成基因ScGA3ox的功能初步研究

近年来在拟南芥、水稻等模式植物中对赤霉素生物合成途径的研究日益完善,而重要糖料作物甘蔗中的赤霉素生物合成途径尚未明确,为了进一步验证ScGA3ox的功能,开展了甘蔗赤霉素合成基因ScGA3ox的功能初步研究。本文通过构建甘蔗GA3氧化酶基因ScGA3ox的植物过量表达载体,并将该基因通过农杆菌介导法转化到拟南芥中来快速验证其在植株生长中的功能。结果表明:本研究成功构建了ScGA3ox过量表达载体,并转化拟南芥获得过表达转基因T2株系。ScGA3ox过量表达对拟南芥的表型产生了影响:ScGA3ox转基因拟南芥株系与野生植株(WT)在株高上存在较为明显的差异,ScGA3ox-1和ScGA3ox-2株系分别比野生植株矮5.04和2.33cm。甘蔗GA3氧化酶基因ScGA3ox对植物生长有重要影响,但其具体功能研究有待深入开展。本研究结果将为进一步解析ScGA3ox基因调控甘蔗节间长度的分子机理提供了理论支撑。

我国甘蔗梢叶综合利用技术研究与应用

作为甘蔗糖业的大宗副产物,甘蔗梢叶产量大且营养活性成分丰富,是优质的可再生资源。然而我国甘蔗梢叶综合利用率低,且高附加值产品少,未能充分发挥其优质资源优势。因此,文章结合甘蔗梢叶营养与肥效等特性,概述我国目前主要开发及产业化应用的甘蔗梢叶综合利用技术,包括制备反刍动物饲料、作锅炉燃料、粉碎还田或与滤泥混合堆沤还田、制备甘蔗梢叶饮料及提取活性物质等工作原理、研究及应用现状,并分析存在的主要问题,如高营养价值饲料仍处于起步阶段,综合利用产值低;锅炉燃料化技术推广应用缺乏关键理论与技术支撑;粉碎还田可能会增加甘蔗病虫鼠害风险;甘蔗梢叶饮料规模化生产缺乏适宜清净方法;活性物质的提取率低等。同时介绍近年新兴的甘蔗梢叶综合利用技术,如作中药材、畜禽养殖发酵床垫料及生产水产动物饲料、制备活性炭及其功能材料等。认为未来我国甘蔗梢叶发展应结合我国糖业主要发展趋势和相关产业发展需求,重点完善甘蔗梢叶制备发酵蛋白饲料、高腐质化肥料、中药材、活性炭及功能材料、饮料,以及活性物质提取等综合利用技术的关键理论研究并实现技术升级,加快这些技术推广应用;同时强化甘蔗梢叶新的综合利用技术开发,开发甘蔗梢叶新的应用途径,为早日实现我国甘蔗梢叶高端化利用打下理论基础或提供技术支撑。

基于甘蔗耕地黏土离散元参数标定的流变模型构建

针对华南宿根甘蔗的耕地土壤因多级复合团聚显现的逐层异构黏重性,为表征其特异性流变行为,该研究通过重黏土的离散元参数标定,构建团粒几何、力学属性多层演变的非匀质耕层模型,进而分析仿生壁板的推进阻力。结合休止角与三轴压缩试验及仿真结果,JKR表面能、恢复系数与动摩擦因数是影响重黏土流变响应的显著因子,不同耕层间参数差异明显。蕴含团粒级配分布、本征接触属性与黏聚特性的离散元模型具有表征多耕层复合流变性能的能力,通过三轴力学试验验证得到的本构响应偏差低于9.27%。采用该模型计算出的仿生耕作壁板推进阻力与土槽实测推进阻力之间的相对误差仅8.3%,表明对机具—土料互作关系的预测有效且较准确。研究结果可为触土部件适应性设计与动力学优化提供数据支持和模型参考。

不同蔗叶生物炭施用量对甘蔗产量及养分吸收利用的影响

【目的】研究蔗叶源生物炭不同施用量对甘蔗产量及氮磷钾养分吸收利用的影响,以期为蔗叶生物炭在甘蔗生产中的科学施用及实现养分高效利用提供理论依据。【方法】于2021—2022年开展田间试验和15N同位素示踪桶栽试验,以桂柳05136和桂糖42为供试品种,设CK(对照,不施蔗叶生物炭)、T1(蔗叶生物炭用量2.7 t/ha)、T2(蔗叶生物炭用量5.4 t/ha)和T3(蔗叶生物炭用量10.8 t/ha)4个处理,对比分析不同蔗叶生物炭用量对甘蔗收获期蔗茎和蔗叶产量、氮磷钾养分含量和吸收累积量、氮肥吸收量及氮肥利用率的影响。【结果】与CK相比,施入不同用量的蔗叶生物炭对蔗叶产量无显著影响(P>0.05,下同),但均可不同程度提高甘蔗蔗茎产量,且随蔗叶生物炭施用量增加,蔗茎产量呈先升高后降低的变化趋势,在T2处理达最高,且差异达显著水平(P<0.05,下同)。施用蔗叶生物炭,蔗茎与蔗叶氮、磷含量及地上部氮、磷吸收累积量均无显著变化,T2处理显著提高2022年大田试验蔗叶磷吸收累积量及桶栽试验蔗茎氮、磷吸收累积量。大田试验下,施用蔗叶生物炭较CK显著提高蔗茎钾含量,2021年和2022年增幅分别为31.3%~38.2%和10.5%~29.5%。蔗茎钾含量T2处理与T1处理相当,并在2022年显著高于T3处理。但在桶栽试验下,施用蔗叶生物炭对蔗茎、蔗叶及尾梢钾含量均无显著影响。施用蔗叶生物炭提高了大田试验蔗茎及地上部钾吸收累积量,其中,蔗茎增幅18.2%~45.6%,地上部增幅13.5%~32.8%,且以T2处理最高。施用蔗叶生物炭对甘蔗氮、磷养分生理利用效率无显著影响,但大田试验的钾养分生理利用效率显著降低14.7%~23.1%(2021年)和6.0%~19.5%(2022年)。15N同位素示踪进一步表明,蔗茎的氮肥吸收量最高,占总吸收量的46.5%~54.2%,蔗叶和尾梢的氮肥吸收量相当,分别占总吸收量的23.3%~27.5%和22.6%~28.0%。施用不同用量蔗叶生物炭,蔗叶与尾梢的氮肥吸收量差异不显著。T2处理较其他处理显著提高蔗茎氮肥吸收量36.5%~37.5%及氮肥利用率18.1%~24.2%。【结论】施用不同用量蔗叶生物炭对氮、磷的吸收因不同年份有所差异,但有利于提高甘蔗产量及蔗茎对钾的吸收,5.4 t/ha生物炭用量下蔗茎产量及钾吸收量最高,且显著促进蔗茎对氮肥的吸收及提高氮肥利用率,可作为推荐的适宜施用量。

甘蔗宿根关键性状及其在宿根性快速评价中的应用

甘蔗重要性状宿根性因甘蔗生长周期长,其高效评价一直是研究的难点。本研究以国内外不同地区引进的212份甘蔗种质资源为研究材料,分别在广西隆安和云南开远开展基于2个重要宿根关键性状(宿根发株率和地上部蔗株生物量)两季宿根力的快速评价。结果表明甘蔗宿根力受环境影响较大,两个试验点所有宿根力指标均存在极显著差异,且指标之间均呈极显著正相关。主成分分析在两个试验点(云南开远和广西隆安)均仅提取到1个主成分,贡献率分别为80.25%和62.68%。聚类分析将212份种质分为5个类群,第Ⅰ类4个宿根力指标均处于高水平,有9份种质,可作为强宿根第一梯队资源;第Ⅱ类群、第Ⅲ类群共有38份种质,各宿根力指标均处于较高水平或个别宿根力指标非常突出,可作为强宿根第二梯队资源;第Ⅳ类群、第Ⅴ类共有165份种质资源,各宿根力指标均一般或较差。综合以上,利用筛选出来的强宿根资源改良甘蔗品种宿根性,降低甘蔗生产成本对于产业的可持续发展具有重要意义。

崇左市甘蔗主要品种应用现状分析与建议

为全面地了解崇左蔗区的甘蔗主要品种应用现状,为产业工作者制定相关政策、开展相关研究等提供参考,研究分析了崇左市甘蔗主产县(区)的近6个榨季甘蔗生产情况。研究结果表明,新品种、新技术的示范引导以及相关政策的实施,取得了较好的成效;崇左市蔗区种植面积保持稳定,桂糖42号等高产高糖良种的应用程度进一步提升,提高了蔗农和制糖企业的效益,但也存在品种结构多元化不足、脱毒种苗应用较少、机收水平低等问题。建议继续加强支持甘蔗产业稳定发展,加强区域性新品种的选育与推广、良种繁育基地建设、脱毒种苗的生产以及良种繁育技术的研发应用;开展针对性配套栽培技术的研发以重点提升蔗区主栽品种的生产表现,进一步发挥良种效应;加强适应不同地形地貌收割机械的研发、宜机收品种的选育与推广,多途径措施提升蔗区机收水平。

气象因素对甘蔗糖分含量的影响及模型构建

利用随机森林和向前逐步选择算法筛选关键气象因素,基于广义加性模型等构建6类甘蔗糖分含量模拟模型,以关键气象因子为自变量模拟甘蔗成熟期的糖分含量,通过模拟值与实测值对比分析,对模拟效果进行评价,并量化关键气象因素对甘蔗糖分含量的影响。结果表明:不同地区、不同时间尺度气象因素对甘蔗糖分含量均有影响,关键气象因素包括气温日较差、最低地温、日照时数、最高气温、平均气压、降水量及平均相对湿度,气温日较差对甘蔗糖分含量的影响呈近似稳定的线性趋势,其余关键气象因素对甘蔗糖分含量的影响呈复杂波动趋势。基于关键气象因素建立模拟甘蔗糖分含量的6种模型,广义加性模型模拟效果最优,拟合R^(2)达0.97,模型验证的绝对误差为0.12个百分点,相对误差为0.86%,均方根误差为0.15。说明模拟值与实测值具有较好的一致性与相关性,模型可实现对广西甘蔗糖分含量的预测,同时,量化关键气象因素对甘蔗糖分含量的影响,也为调控生态系统提供依据。

微生物菌肥对甘蔗生长的影响及其施用方法的研究进展

微生物菌肥作为一种新型的肥料产品,具有较好的生物学特性和环境友好性,可以在甘蔗生产中起重要的作用。本文从微生物菌肥的种类和优点、微生物菌肥对甘蔗生长的影响以及微生物菌肥的使用方法等方面进行综述。最后,对微生物菌肥在甘蔗生产中的应用前景进行了展望,并提出了未来的研究方向。

长期施氮对甘蔗根际土壤真菌和根系内生真菌群落结构的影响

探究长期施氮对甘蔗根际土壤真菌和根系内生真菌的影响,为甘蔗生产的可持续发展和科学合理利用氮肥提供理论依据。基于高通量测序技术,分析长期4个施氮处理(CK、L、M、H对应的施氮量分别为0、96、482、964 kg/hm^(2))对甘蔗根际土壤和根系内生真菌群落结构组成的影响。结果显示:与不施氮(CK)处理相比,不同施氮处理均能显著提高甘蔗根际土壤真菌丰富度(P<0.05),其中L、M、H处理分别提高39.58%、24.04%和35.33%,但对甘蔗根际土壤真菌多样性无显著影响。不同施氮处理对甘蔗根系内生真菌多样性和丰富度均无显著影响;不同施氮处理均提高了甘蔗根际土壤中沙蜥属(Saitozyma)、木霉属(Trichoderma)、unclassified_p__Ascomycota、镰刀菌属(Fusarium)等优势真菌属的相对丰度,降低了篮状菌属(Talaromyces)、unclassified_f__Herpotrichiellaceae、梨孢霉属(Coniosporium)、青霉属(Penicillium)、刺球菌属(Chaetosphaeria)、毛壳菌属(Chaetomium)、unclassified_o__Hypocreales等优势真菌属的相对丰度;不同施氮处理亦提高了unclassified_k__Fungi、unclassified_p__Ascomycota等优势甘蔗根系内生真菌属的相对丰度,降低了篮状菌属、毛壳菌属和unclassified_f__Strophariaceae等优势甘蔗根系内生真菌属的相对丰度。结果表明,长期单一的施氮处理容易诱导甘蔗根际土壤或根系内生真菌群落组成趋向单一,具有降低甘蔗植株抵御外界胁迫能力的潜在风险。基于维护甘蔗根际土壤生态健康的视角,适宜甘蔗的施氮量以低氮处理(L)的施用量(96 kg/hm^(2))为佳。

基于多种机器学习算法预测广西蔗区甘蔗产量

[目的/意义]分析广西甘蔗主产区甘蔗产量与气象因素的关系,利用气象数据预测甘蔗产量,为糖厂及相关管理部门提供科学的数据支撑。[方法]选用2002~2019年广西五个不同地级市内蔗区的产量数据及14种逐日气象数据,将每年的各气象因子以78个逐月递增的连续时段的均值与产量进行相关性分析,根据敏感时段分析法确定关键气象因子,并分析各气象因子在敏感时段对产量的影响。分别利用BP神经网络(BP Neural Network,BPNN)、支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、随机森林(Random Forest,RF)、长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)建立单蔗区产量预测模型,并采用以全生育期气象均值作为模型输入的方法进行对照实验。使用HP滤波法(Hodrick Prescott Filter)分离出甘蔗气象产量,将5个蔗区的数据混合,分别利用RF、SVM、BPNN和LSTM建立通用的多蔗区气象产量预测模型。[结果和讨论]对于单蔗区,敏感时段分析法的模型预测效果明显优于全生育期取气象均值的方法,LSTM模型对于上述两种数据处理方法的预测效果均明显优于目前广泛使用的BPNN、SVM、RF模型,敏感时段分析法的LSTM模型整体的均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)和平均绝对百分比误差(Mean Absolute Percentage Error,MAPE)分别为10.34 t/ha和6.85%,决定系数R_(v)~2为0.8489。对于多蔗区,LSTM预测结果较差,RF、SVM及BPNN三种预测模型都取得了良好的效果,预测效果最好的BPNN模型的RMSE和MAPE分别为0.98 t/ha和9.59%,R_(v)~2为0.965。[结论]通过敏感时段分析法筛选的关键气象因子与产量均呈显著相关,根据敏感时段能准确地分析各气象因子对产量的影响。使用LSTM模型预测单蔗区产量,使用BPNN模型预测多蔗区甘蔗气象产量的方法是可行的,且预测误差在可接受范围内。