木本泥炭新型肥料在磚紅壤甘蔗上的應(yīng)用

王亞彪，陳迪文，李健鵬，周文靈，黃 瑩，江 永，譚 鈞，邢文軍，黃振瑞*

(1廣州甘蔗糖業(yè)研究所 廣東省甘蔗改良與生物煉制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州510316；2廣東廣墾糖業(yè)集團(tuán)有限公司，廣東湛江524022；3中向國(guó)際有限公司，北京100004)

木本泥炭新型肥料在磚紅壤甘蔗上的應(yīng)用

王亞彪1,2，陳迪文1，李健鵬3，周文靈1，黃 瑩1，江 永1，譚 鈞3，邢文軍3，黃振瑞1*

(1廣州甘蔗糖業(yè)研究所 廣東省甘蔗改良與生物煉制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州510316；2廣東廣墾糖業(yè)集團(tuán)有限公司，廣東湛江524022；3中向國(guó)際有限公司，北京100004)

在粵西磚紅壤上以粵糖03-393為供試品種，通過(guò)設(shè)置空白對(duì)照、常規(guī)推薦用肥、常規(guī)推薦用肥與分別添加5種木本泥炭肥料配施共7個(gè)處理的田間試驗(yàn)，研究了木本泥炭新型肥料對(duì)新植甘蔗農(nóng)藝性狀、蔗莖產(chǎn)量、理論產(chǎn)糖量及土壤肥力的影響。結(jié)果表明：與僅施常規(guī)推薦用肥相比，施用木本泥炭生物有機(jī)肥處理能顯著增加甘蔗有效莖數(shù)。5個(gè)增施木本泥炭肥料處理的蔗莖產(chǎn)量和理論產(chǎn)糖量均比僅施推薦用肥處理顯著增加，土壤中全氮、全磷、速效磷、全鉀和有機(jī)質(zhì)的含量也顯著提高，經(jīng)濟(jì)效益相應(yīng)得到增加。

木本泥炭；生物肥料；甘蔗；土壤肥力；有機(jī)肥

0 引言

甘蔗是C4作物，生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，生物量大，養(yǎng)分需求多。研究表明，在甘蔗產(chǎn)量為144 t/hm2的情況下，每生產(chǎn)1 t甘蔗平均吸收N 1.81 kg，P2O50.36 kg，K2O 2.11 kg[1]。我國(guó)甘蔗生產(chǎn)普遍存在偏施化肥、不施有機(jī)肥和重施氮肥的現(xiàn)象，這不僅不利于甘蔗高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，也容易造成土壤板結(jié)、肥力下降等嚴(yán)重問(wèn)題[2-3]。一般通過(guò)施用有機(jī)肥可以改善這個(gè)問(wèn)題[4-6]。有機(jī)肥的種類很多，而且不斷有新類型出來(lái)。木本泥炭是由木本植物殘?bào)w在富營(yíng)養(yǎng)沼澤條件下形成，有機(jī)質(zhì)含量高，能有效調(diào)節(jié)土壤固、液、氣三相分布和含水量，提高土壤有效水分，改善土壤保水性[7-8]，其作為有機(jī)肥應(yīng)用的相關(guān)報(bào)道不多。

華南地區(qū)土壤pH值較低，屬于酸性土壤，酸化嚴(yán)重是甘蔗生產(chǎn)的主要限制因子之一[9-10]。研究表明，通過(guò)合理施用石灰，可以提高甘蔗產(chǎn)量和蔗糖分，顯著提高土壤pH[11]。腐植酸鉀是一種有機(jī)鉀肥，其中的腐植酸是一類有良好生物活性的有機(jī)高分子物質(zhì)，在促進(jìn)作物養(yǎng)分吸收、提高肥料利用率等方面有顯著的作用[12-13]。研究結(jié)果表明，采用富含腐殖酸的有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合肥能顯著提高甘蔗對(duì)肥料的利用率。譚宏偉等[14]施用有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合肥處理的甘蔗對(duì)氮素平均利用率為55.22%，磷素平均利用率為39.45%，鉀素利用率為59.24%。生物有機(jī)肥是一種含有大量特定微生物菌落的新型肥料，它可以改良土壤，提高產(chǎn)量，改善作物品質(zhì)，提高經(jīng)濟(jì)效益[15-16]。綜合以上所述，為探明木本泥炭以及相關(guān)肥料產(chǎn)品的改土效果以及對(duì)甘蔗生長(zhǎng)、養(yǎng)分積累、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，本文設(shè)計(jì)了不同制劑與木本泥炭搭配組成新型有機(jī)肥，通過(guò)田間試驗(yàn)來(lái)研究木本泥炭及炭基新型肥料對(duì)甘蔗生長(zhǎng)、養(yǎng)分積累、產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤肥力的影響，為提高肥料利用效率、實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)概況

試驗(yàn)地位于廣東省湛江遂溪縣黃略鎮(zhèn)新橋，屬于磚紅壤黃色砂壤土，地形為平地，肥力等級(jí)為中等，前茬作物為甘蔗。供試甘蔗品種為粵糖03-393。試驗(yàn)地土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分性狀：pH 4.85，有機(jī)質(zhì)16.32 g/kg，全氮559.67 mg/kg，全磷1.25 g/kg，速效磷201.58 mg/kg，全鉀2.32 g/kg，速效鉀95.0 mg/kg。試驗(yàn)肥料包括以木本泥炭為原料來(lái)源的生物有機(jī)肥、酸性土壤調(diào)理劑、腐殖酸鉀等(中向國(guó)際公司提供)，尿素(湖北華強(qiáng)化工產(chǎn)，含N 46%)，磷酸一銨(四川雷波洋豐公司產(chǎn)，含N 12%，P2O547%)，復(fù)合肥(湖北新洋豐公司產(chǎn)，含N 20%，P2O510%，K2O 15%)。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)7處理：

T1，不施任何肥料的空白對(duì)照；

T2，常規(guī)推薦用肥，1800 kg/hm2復(fù)合肥；

T3，木本泥炭+常規(guī)推薦用肥，3000 kg/hm2木本泥炭肥+1800 kg/hm2復(fù)合肥；

T4，酸性土壤調(diào)理劑+常規(guī)推薦用肥，3000 kg/hm2酸性土壤調(diào)理劑+1800 kg/hm2復(fù)合肥；

T5，腐植酸鉀+與常規(guī)推薦用肥等量的氮、磷肥，2700 kg/hm2腐植酸鉀+尿素682 kg/hm2+磷酸一銨382 kg/hm2；

T6，生物有機(jī)肥+常規(guī)推薦用肥，3000 kg/hm2生物有機(jī)肥+1800 kg/hm2復(fù)合肥；

T7，減量木本泥炭+常規(guī)推薦用肥，2250 kg/hm2木本泥炭+1800 kg/hm2復(fù)合肥。

各處理中化肥均按基追比1：3施用，除T5外木本泥炭肥均做基肥施用，T5的木本泥炭肥基追比為5：4，T2～T7的氮、磷、鉀養(yǎng)分均一致。

試驗(yàn)設(shè)3個(gè)重復(fù)，共計(jì)21個(gè)小區(qū)，小區(qū)行長(zhǎng)8.8 m，行寬1.15 m，10行區(qū)，小區(qū)面積101 m2，完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。試驗(yàn)于2014年2月23種植，施基肥，2014年5月7日追肥。2015年1月20日收獲。其他日常管理與大田生產(chǎn)上一致。

1.3調(diào)查項(xiàng)目及方法

農(nóng)藝經(jīng)濟(jì)性狀測(cè)定：用直尺量株高(分別于伸長(zhǎng)期9月15日和成熟期1月20日進(jìn)行)，成熟期計(jì)算有效莖數(shù)，用卡尺測(cè)量莖徑。

收獲后植株樣品分析：于2015年1月20日進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，每個(gè)小區(qū)實(shí)測(cè)產(chǎn)量，折算公頃產(chǎn)量。每小區(qū)隨機(jī)取6條甘蔗，將蔗莖混合榨汁，進(jìn)行糖分分析[17]。

土壤養(yǎng)分分析：種植前與收獲后在每小區(qū)取0～30 cm土層土壤樣品。參照土壤農(nóng)化分析方法[18]測(cè)定土壤pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、速效磷和速效鉀。

1.4數(shù)據(jù)收集與處理

本試驗(yàn)所有數(shù)據(jù)均用Microsoft? Excel 2010進(jìn)行平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算，并且利用SAS 9.0 (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行鄧肯多重比較方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1不同施肥處理對(duì)甘蔗農(nóng)藝性狀的影響

從表1可以看出，不同施肥處理下甘蔗的萌芽率無(wú)顯著差異，均達(dá)65%以上，說(shuō)明木本泥炭新型肥料作基肥施用對(duì)甘蔗萌芽是安全的。分蘗期甘蔗苗數(shù)調(diào)查結(jié)果顯示，施肥處理均比空白對(duì)照分蘗期苗數(shù)顯著增多；在施肥處理之間，增施木本泥炭肥處理比僅施常規(guī)推薦用肥的分蘗苗數(shù)都有所增加，其中T6與T7比僅施常規(guī)推薦用肥T2顯著增多，表明生物有機(jī)肥(木本泥炭+菌劑)以及在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上增施木本泥炭可以促進(jìn)分蘗的形成。在伸長(zhǎng)期和成熟期，各個(gè)施肥處理的株高、莖徑均顯著高于空白對(duì)照T1。各施肥處理之間，增施木本泥炭肥料處理的株高與莖徑均比僅施常規(guī)推薦用肥有一定程度增加，但各施肥處理間的差異不顯著。從表1可以看出增施木本泥炭肥料處理的甘蔗有效莖數(shù)比僅施常規(guī)用肥和空白對(duì)照一定程度增加，其中T6處理比T2處理顯著增加，表明增施生物有機(jī)肥(木本泥炭+菌劑)處理有利于甘蔗有效莖的形成。

表1　不同施肥處理對(duì)甘蔗農(nóng)藝性狀的影響

2.2不同施肥處理下的蔗莖產(chǎn)量和理論產(chǎn)糖量

通過(guò)對(duì)各處理下蔗莖產(chǎn)量和理論產(chǎn)糖量結(jié)果(表2)分析可以看出：與不施肥空白對(duì)照相比，施肥處理可顯著提高蔗莖產(chǎn)量，雖然糖分均下降，但理論產(chǎn)糖量卻顯著增加；在各施肥處理間，增施木本泥炭肥料處理下的蔗莖產(chǎn)量與糖產(chǎn)量比僅施常規(guī)推薦用肥顯著提高，蔗莖產(chǎn)量增幅在9.5%～18.3%之間，糖產(chǎn)量增幅在9.6%～17.1%之間，表明在常規(guī)推薦用肥基礎(chǔ)上適當(dāng)增施木本泥炭肥料可提高甘蔗產(chǎn)量和理論糖產(chǎn)量。在各增施木本泥炭處理間，T5處理下(腐殖酸鉀)蔗莖產(chǎn)量最高，而T6處理(木本泥炭+菌劑)理論產(chǎn)糖量最高，但差異不顯著。

表2　不同施肥處理的蔗莖產(chǎn)量和理論產(chǎn)糖量

2.3不同施肥處理對(duì)收獲后土壤養(yǎng)分狀況的影響

如表3所示，相比種植前土壤pH為4.85，各處理pH均有所下降，其中T4酸性土壤調(diào)理劑的處理下降幅度最小，且顯著高于T2和T1處理，說(shuō)明該酸性土壤調(diào)理劑具有一定的pH調(diào)節(jié)效果。施用木本泥炭及相關(guān)肥料的處理有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、速效鉀和全鉀均顯著高于T2的常規(guī)推薦用肥處理，說(shuō)明施用木本泥炭肥料對(duì)提高土壤肥力具有良好效果。

3 討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，在磚紅壤蔗區(qū)在常規(guī)推薦用肥基礎(chǔ)上增施一定量的木本泥炭肥料能比僅施常規(guī)推薦用肥顯著提高蔗莖產(chǎn)量和理論產(chǎn)糖量，增幅達(dá)到9.5%～18.3%。雖然在農(nóng)藝性狀中，株高和莖徑未有顯著差異，有效莖數(shù)也只有T6處理顯著高于常規(guī)推薦用肥處理，但是實(shí)際上增施木本泥炭新型肥料后甘蔗各項(xiàng)農(nóng)藝性狀指標(biāo)均有所提升，由于樣本誤差掩蓋了差異限制性，綜合各項(xiàng)指標(biāo)累積到產(chǎn)量上則形成了顯著差異。各木本泥炭處理產(chǎn)量增幅超過(guò)15%的3個(gè)處理T4、T5和T6分別是泥炭中添加了酸性土壤調(diào)理劑、腐植酸鉀和微生物菌劑，說(shuō)明木本泥炭中添加這些物質(zhì)可以更好地改良土壤、提高蔗莖產(chǎn)量，從而增加糖產(chǎn)量，這個(gè)結(jié)果與敖俊華[11]，陳迪文[19]等人研究一致。

土壤理化性質(zhì)是土壤肥力的重要指標(biāo)，施用有機(jī)肥對(duì)土壤具有改良作用，可以提升土壤肥力的相關(guān)報(bào)道已經(jīng)非常多[20]。本試驗(yàn)中，收獲后各增施木本泥炭新型肥料處理的氮、磷、鉀養(yǎng)分及有機(jī)質(zhì)含量均比常規(guī)推薦用肥顯著提高，而各處理施入土壤的氮、磷、鉀養(yǎng)分總量是相同的，因此表明施用木本泥炭新型肥料后，泥炭有機(jī)質(zhì)的增加以及土壤調(diào)理劑、腐植酸鉀和微生物菌劑可能對(duì)土壤結(jié)構(gòu)以及土壤中微生物的活動(dòng)產(chǎn)生了影響，活化土壤中一些被固定或者難溶的氮磷鉀養(yǎng)分，從而增進(jìn)土壤肥力[21-22]。

表3　收獲后不同施肥處理土壤養(yǎng)分狀況

木本泥炭肥料應(yīng)歸屬于有機(jī)肥料或者土壤調(diào)理劑，在甘蔗生產(chǎn)上應(yīng)用較少，鑒于其增產(chǎn)效果明顯值得推廣應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用上需要注意一些問(wèn)題。首先是成本，施肥成本需要控制，任何增加成本的措施都應(yīng)經(jīng)過(guò)比較經(jīng)濟(jì)效益之后考慮是否被采用。增施木本泥炭處理的肥料投入都有所增加，經(jīng)初步核算每公頃肥料成本增加約1300～2400元，但同時(shí)由于產(chǎn)量增加使得每公頃產(chǎn)值增加3000～5700元，因此，在木本泥炭肥料價(jià)格相對(duì)較低的情況下，增施適量的木本泥炭肥料可以增加凈收入，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

然后是施用量和方式，由于人工成本逐年提高[22]，而有機(jī)肥之類施用量較大，如果是單純?nèi)斯な┓?，是很難接受的，機(jī)械施肥也要考慮可操作性，如果是機(jī)械種植，則是播種機(jī)直接下肥，需要考慮此肥料與其他肥料的“兼容性”，不能發(fā)生排斥或者互相影響的情況，以及發(fā)生結(jié)塊、吸潮而影響機(jī)器運(yùn)行的情況。木本泥炭中加入不同的調(diào)節(jié)劑會(huì)產(chǎn)生不同的反應(yīng)，對(duì)于機(jī)器施肥也有不同的適應(yīng)性。無(wú)論是從成本以及人工或者機(jī)械施用上均要求肥料用量盡量降低，因此需要注意控制施用量。另外，肥料的保存方式以及有效期也需要生產(chǎn)者注意。

4 結(jié)論

田間試驗(yàn)結(jié)果表明，在磚紅壤蔗區(qū)，在常規(guī)推薦用肥基礎(chǔ)上增施一定量的木本泥炭新型肥料可以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，促進(jìn)甘蔗生長(zhǎng)，增加蔗莖產(chǎn)量和理論產(chǎn)糖量，提高經(jīng)濟(jì)效益。木本泥炭新型肥料對(duì)于磚紅壤蔗區(qū)土壤改良的長(zhǎng)期效應(yīng)還需開(kāi)展長(zhǎng)期定位施肥試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

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(本篇責(zé)任編校：李金玉)

Effect of New Type Fertilizers with Woody Peat on Sugarcane in Latosol Soil

WANG Ya-biao1, CHEN Di-wen2, LI Jian-peng3, ZHOU Wen-ling2, HUANG Ying2, JIANG Yong2, TAN Jun3, XING Wen-jun3, HUANG Zhen-rui2
(1Guangzhou Sugarcane Industrial Research Institute/Guangdong Key Lab of Sugarcane Improvement & Biorefinery, Guangzhou 510316;2Guangdong Guangken Sugar Group Co., Ltd., Zhanjiang, Guangdong 524022;3Zhongxiang International Ltd. Beijing 100004)

The growth, agronomic characters, cane yield and sugar yield of planted cane (YT03-393), and soil fertility was studied in lotosol soil with the blank control; the recommended fertilization and recommended fertilization add 5 different woody peat fertilizers respectively. The results showed that woody peat biological fertilizer treatment significantly increased millable canes, compared with the recommended fertilization. Cane yield and sugar yield for all 5 woody peat fertilizer treatments were significantly higher than that of the recommended fertilization. Also the content of total nitrogen, total phosphorous, available phosphorous, total potassium and organic matter in soil were improved. Finally the economic benefits with woody peat fertilizers were higher than that of the recommended fertilization.

Wood peat; Biological fertilizer; Sugarcane; Soil fertility; Organic fertilizer

S566.1

A

1005-9695(2016)02-0007-05

2016-04-06；修回日期：2016-04-25

中向國(guó)際“木本泥炭及炭基新型肥料田間試驗(yàn)項(xiàng)目”；廣東省科技計(jì)劃(2015B070701001)；廣東省科技計(jì)劃
(2014B070706005)；國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系甘蔗專項(xiàng)(CARS-20-3-1)
王亞彪(1962-)，男，農(nóng)業(yè)推廣碩士，農(nóng)藝師，主要從事甘蔗生產(chǎn)管理及技術(shù)推廣；Email：wang113388@163.com
*黃振瑞(1980-)，男，博士，高級(jí)農(nóng)藝師，主要從事植物養(yǎng)分資源管理及配套栽培技術(shù)研究；Email：fjsi@163.com

引文格式：王亞彪，陳迪文，李健鵬，等. 木本泥炭新型肥料在磚紅壤甘蔗上的應(yīng)用[J]. 甘蔗糖業(yè)，2016(2)：7-11.