粉垄耕作"145"模式下间作对宿根蔗氮积累及产量形成的调控机制

为解决氮素限制和种间竞争对间作甘蔗生产力的制约，研究人员通过双周期田间试验，探究了常规旋耕(RT)与粉垄耕作"145"模式(FL145)下宿根蔗单作(S)与蔗豆间作(I)对土壤氮素状况、氮代谢及产量的影响。研究发现FL145-I处理显著提升土壤碱解氮含量(9.94-18.08%)和脲酶活性(12.10-12.74%)，使茎叶氮含量、硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性分别提高6.36-34.27%，最终实现蔗茎(81.03-90.21 t·ha?1)和糖产量(13.78-14.96 t·ha?1)的协同提升，为甘蔗绿色高产提供创新方案。

　　

这项研究揭示了粉垄耕作(Fenlong tillage, FL)结合宽窄行间作对宿根蔗(ratoon sugarcane)氮素利用的协同增效机制。通过打破犁底层，FL145模式显著提升土壤碱解氮(alkali-hydrolyzed N)含量9.94-18.08%，同时脲酶(urease)活性增幅达12.74%。这种耕作方式配合蔗豆间作(intercropping, I)，使甘蔗叶片硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性分别飙升28.59%和21.25%，驱动植株氮积累量跃升至16.39 g·plant^?1。

宽窄行种植巧妙缓解了种间氮竞争，茎秆干物质积累量提升23%的同时，蔗茎产量突破90.21 t·ha^?1，相当于每公顷多产出1.18吨糖分。研究证实FL145-I模式能同步优化"土壤-酶-作物"氮循环链条，其糖产量增幅(21.3%)显著高于传统旋耕(RT)，为可持续蔗田管理提供了"改土增氮-调控代谢-提质增效"的三位一体技术路径。