甘蔗(Saccharum officinarum L.)是我国乃至世界重要的糖料作物和能源作物,但是目前甘蔗栽培成本偏高,甘蔗的节本增效栽培对增加农民经济收入和甘蔗糖业的可持续发展都有着重要意义。本文在施用尿素150 kg/ha条件下以B8、ROC22及GT21三个甘蔗品种进行甘蔗间作大豆的试验,采用裂区设计,以间作和单作种植模式为主区,甘蔗品种为副区,分别在新植、宿根两季比较不同处理的甘蔗在产量、品质及经济效益、氮代谢生理生化、内生功能细菌和功能固氮细菌多样性等方面的差异,进而研究间作大豆对不同甘蔗品种生长和甘蔗内生固氮菌的效应。主要结果如下：1.间作大豆对甘蔗的分蘖、有效茎数、茎径大小以及原料蔗产量和蔗糖产量均有显著影响,而对株高、单茎重以及原料蔗品质影响不大。与单作相比,宿根蔗间作大豆处理的茎径、有效茎数、蔗茎产量和糖产量分别提高5.1%～8.7%、7.9%～31.0%、9.0%～40.5%和5.6%～39.5%；甘蔗//大豆间作每公顷的原料蔗和大豆总收益、蔗糖和大豆总收益可分别较甘蔗单作增加5.91～7.93万元和5.83～7.72万元。间作大豆使GT21、ROC22的产量和经济效益大幅提高,其中以甘蔗品种GT21增幅最大,而B8在不同种植模式中均能高产稳产。2.不同品种、不同作物类型甘蔗叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白含量、硝态氮含量、铵态氮含量以及硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶的活性的变化存在很大差异,这些生理生化特性的差异在不同作物类型中以新植蔗大于宿根蔗。间作处理对甘蔗叶片的叶绿素含量的影响不明显,但对处于共生期(甘蔗苗期和分蘖期)的甘蔗叶片叶绿素a/b比值有一定提高。受间作大豆处理影响,甘蔗叶片可溶性蛋白含量整体呈先降低后提高的趋势,而硝态氮和铵态氮的含量则相反,呈先提高而后降低的趋势,但不同处理对可溶性蛋白含量的影响总体不明显。间作大豆处理对甘蔗叶片硝酸还原酶活性的影响为先降低而后略有提高,其中ROC22的始终未出现显著降低。间作大豆处理有提高甘蔗叶片谷氨酰胺合成酶活性的趋势,特别是在共生期和宿根蔗中。3.间作大豆处理对甘蔗茎、叶的氮、磷、钾含量的影响因不同生长期、品种和器官而不同。间作大豆明显提高甘蔗茎叶的钾素含量,但对氮和磷含量的影响则表现为间作共生期的抑制和共生期之后(甘蔗伸长期)的恢复和提高。4.采用涂布平板菌落计数法和最大似然计数法估测甘蔗根、蔗茎内生细菌和根瘤菌活菌数,并采用最大似然法估测甘蔗根、蔗茎内生固氮细菌活菌数。结果表明,甘蔗根、茎的内生细菌、固氮细菌和根瘤菌数量在甘蔗不同生长时期、不同种植模式、不同作物类型和不同品种均存在差异。在甘蔗.大豆共生期,间作大豆不同程度提高甘蔗根内生细菌和根瘤菌含量,特别是在间作共生初期(甘蔗苗期),而内生固氮菌含量变化不大。间作大豆也不同程度提高蔗茎的内生细菌、根瘤菌和固氮细菌的含量,其中ROC22蔗茎的内生细菌、根瘤菌含量的提高均达显著水平且蔗茎内生固氮菌含量的增幅最大。5.采用PCR-DGGE技术分析甘蔗根及蔗茎内生细菌和固氮细菌的群落结构和多样性差异。结果发现,根内生细菌和内生固氮细菌的群落结构在新植蔗中的变异大于宿根蔗,新植蔗在分蘖期和伸长期的根内生细菌和内生固氮细菌的多样性高于苗期,而宿根蔗在不同生长期之间没有明显差异；间作处理的蔗根的内生细菌多样性在甘蔗苗期和分蘖期不同程度大于单作处理。甘蔗根和茎的内生细菌和内生固氮菌的群落结构与大豆根相似性较低：间作大豆处理,3个甘蔗品种根内生细菌和内生固氮菌群落结构因品种、作物类型和器官的不同而有差异,其中内生细菌群落结构变异以苗期B8根和新植ROC22蔗茎的最小；内生固氮细菌群落结构的变异以新植B8根以及B8宿根蔗茎的最小。甘蔗根内生细菌和内生固氮菌的多样性指数的处理间差异因品种和植期的不同而有所不同,而蔗茎的处理间差异不显著,但从处理间相对差异在不同植期之间的变化来看,ROC22间作处理蔗茎的内生细菌、固氮菌的多样性指数的增幅最大。综合上述结果,甘蔗//大豆间作对甘蔗体内微生物功能多样性、氮代谢生理、养分积累以及产量提高有积极的影响,可有效减少氮肥施用,提高甘蔗生产的经济收入。