硅鈣鎂磷鉀肥在海南甘蔗上的施用效果研究

曾建華++潘孝忠++謝良商

摘要 為了探討硅鈣鎂磷鉀肥在甘蔗上的施用效果，通過(guò)采用田間小區(qū)試驗(yàn)，研究了硅鈣鎂磷鉀肥不同用量對(duì)甘蔗產(chǎn)量、蔗糖含量和土壤養(yǎng)分含量的影響。結(jié)果表明，施用硅鈣鎂磷鉀肥較習(xí)慣施肥能夠有效提高甘蔗產(chǎn)量，較習(xí)慣施肥增產(chǎn)1.8%～9.8%，施用量為1 500 kg/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，且隨著施用量的增加呈增大趨勢(shì)，施用量達(dá)到1 875 kg/hm2后，產(chǎn)量有所下降。施用硅鈣鎂磷鉀肥能有效提高甘蔗蔗糖含量。隨硅鈣鎂磷鉀肥施用量增加，硅鈣鎂磷鉀肥能提高土壤有效磷、速效鉀和pH值，改良酸性土壤。綜合試驗(yàn)結(jié)果，硅鈣鎂磷鉀肥用量以1 500 kg/hm2在甘蔗上的應(yīng)用效果最佳。

關(guān)鍵詞 硅鈣鎂磷鉀肥；甘蔗；產(chǎn)量；蔗糖含量；土壤養(yǎng)分；海南地區(qū)

中圖分類(lèi)號(hào) S156.2；S566.1；S147.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）08-0064-02

Application Effects of Silicon Phosphorus Potassium Calcium Magnesium Fertilizer on Sugarcane in Hainan

ZENG Jian-hua PAN Xiao-zhong XIE Liang-shang FU Chuan-liang JI Qing-mei WU Yu-jia

（Institute of Agro-Environmental and Soil，Hainan Academy of Agricultural Sciences/Scientific Observing and Experimental Station of Arable Land Conservation（Hainan），Ministry of Agriculture，Haikou Hainan 571100）

Abstract For purpose of exploring the effect of application of Silicon Phosphorus Potassium Calcium Magnesium on sugarcane，the field plot experiments were carried out to study the effects of different application amounts of Silicon Phosphorus Potassium Calcium Magnesium fertilizer on sugarcane yield，sucrose content and soil nutrients.The results showed that compared with the application of conventional fertilizer，the application of Silicon Phosphorus Potassium Calcium Magnesium could effectively improve sugarcane yield.In general，the yield had increased by 1.8%～9.8% with the different application amounts of Silicon Phosphorus Potassium Calcium Magnesium fertilizer than that of conventional fertilizer application，and under the application of 1 500 kg/hm2，it provided the highest yield.But when the application reached 1 875 kg/hm2，it showed slight decrease in yield.The application of Silicon Phosphorus Potassium Calcium Magnesium fertilizer could also effectively improve the sucrose content of sugarcane.With the increase in application amount of Silicon Phosphorus Potassium Calcium Magnesium fertilizer，the available phosphorus and available potassium in soil increased，and so did the soil pH value，which helped to improve the acidic soil.Through observation to the comprehensive test results，the optimum application amount of Silicon Phosphorus Potassium Calcium Magnesium fertilizer on sugarcane is 1 500 kg/hm2.

Key words Silicon Phosphorus Potassium Calcium Magnesium fertilizer；sugarcane；yield；sucrose content；soil nutrients；Hainan area

海南省甘蔗生產(chǎn)的自然條件非常優(yōu)越，是我國(guó)第四大甘蔗產(chǎn)區(qū)，也是我國(guó)甘蔗雜交育種和甘蔗種植的重點(diǎn)省份之一。據(jù)2015年海南統(tǒng)計(jì)年鑒統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2014年海南甘蔗種植面積為61 927 hm2，總產(chǎn)量為4 248 792 t，平均產(chǎn)量為68.6 t/hm2 [1]。種植甘蔗是農(nóng)民保收增產(chǎn)的主要手段之一。海南氣溫較高，有機(jī)質(zhì)容易分解，有機(jī)質(zhì)含量較低，對(duì)酸緩沖力的貢獻(xiàn)較小。這些因素使得海南土壤的酸緩沖力較弱，容易發(fā)生酸化。2010年海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)對(duì)海南西部儋州、昌江、白沙，北部臨高、澄邁和定安等主要甘蔗產(chǎn)區(qū)0～20 cm土層共采85個(gè)樣品進(jìn)行分析。結(jié)果表明，海南蔗區(qū)土壤pH 值平均為4.50，88.23%的樣品pH 值<5.5[2]。海南蔗區(qū)土壤偏酸嚴(yán)重地阻礙了甘蔗的生長(zhǎng)，酸性土壤成為限制甘蔗生長(zhǎng)的主要障礙因子之一。

硅鈣鎂磷鉀肥是一種新型堿性肥料，水溶液呈堿性，可顯著改良酸性土壤，富含磷、鉀，同時(shí)還含有大量硅、鈣、鐵、鋁、鎂，能平衡植物營(yíng)養(yǎng)，提高植物的產(chǎn)量和品質(zhì)[3]。類(lèi)似的肥料前人在甘蔗上做了不少研究，韋翔華等[4]研究表明，施用硅鈣鎂肥使甘蔗錘度、產(chǎn)量、理論產(chǎn)糖量分別較對(duì)照增加0.42～1.11、11.04～14.96、1.84～2.10 t/hm2，以施用硅鈣鎂肥750 kg/hm2效果較好。李發(fā)林等[5-6]研究表明，施用黃磷爐渣硅肥能顯著地增加甘蔗產(chǎn)量和含糖量。趙鳳蘭等[7] 研究得出甘蔗上施用長(zhǎng)效硅鉀肥不僅能提高甘蔗的產(chǎn)量和甘蔗的糖分含量，而且能增強(qiáng)甘蔗的抗逆性，還對(duì)甘蔗具有催熟作用，可使甘蔗提前15 d收獲。易代勇等[8]適量使用硅鈣鉀肥對(duì)甘蔗農(nóng)藝性狀有一定的促進(jìn)作用，同時(shí)有助于植株對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收，有利于提高甘蔗產(chǎn)量和改善品質(zhì)，施用量1 125 kg/hm2 作基肥處理是該肥料的最佳施用水平。硅鈣鎂磷鉀肥作為一種新型堿性肥料，前人對(duì)其在甘蔗上的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。筆者以甘蔗為研究對(duì)象，通過(guò)設(shè)置硅鈣鎂磷鉀肥不同用量水平，研究硅鈣鎂磷鉀肥施用對(duì)甘蔗的影響效果，為甘蔗合理施用硅鈣鎂磷鉀肥提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)在海南省臨高縣東英鎮(zhèn)大前洋波浪村實(shí)施。試驗(yàn)土壤為河流沖積形成的水稻土，前茬作物為甘蔗，土壤基本理化性狀：pH值5.31、有機(jī)質(zhì) 27.5 g/kg、全氮1.161 g/kg、堿解氮130.9 mg/kg、速效磷（P2O5）20.7 mg/kg、速效鉀（K2O）68.1 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)甘蔗品種為粵糖93-159；試驗(yàn)肥料：硅鈣鎂磷鉀肥（灰粉，CaO 27.21%、MgO 11.63%、K2O 4.69%、P2O5 5.67%、SiO2 28.46%、Fe2O3 3.19%、pH值8.8，山東金正大生態(tài)工程有限公司生產(chǎn)）、有機(jī)肥（牛豬糞便）、復(fù)合肥（15-15-15）、尿素（含純N 46%）、過(guò)磷酸鈣（含 P2O5 12%）、氯化鉀（含 K2O 60%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，分別為CK（農(nóng)民習(xí)慣施肥）、T750（CK+配施硅鈣鎂磷鉀肥750 kg/hm2）、T1125（CK+配施硅鈣鎂磷鉀肥1 125 kg/hm2）、T1500（CK+配施硅鈣鎂磷鉀肥1 500 kg/hm2）、T1875（CK+配施硅鈣鎂磷鉀肥1 875 kg/hm2）。農(nóng)民習(xí)慣施肥為有機(jī)肥7 500 kg/hm2、復(fù)合肥1 800 kg/hm2、尿素1 350 kg/hm2、過(guò)磷酸鈣750 kg/hm2、氯化鉀750 kg/hm2。隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積35.1 m2（13.0 m×2.7 m），行距90 cm，株距45 cm。每小區(qū)3行，每行28株，試驗(yàn)區(qū)設(shè)有1行保護(hù)行，各小區(qū)之間有1行隔離行。

1.4 試驗(yàn)方法

農(nóng)民習(xí)慣施肥分2次施入，有機(jī)肥和磷肥作基肥一次性施入，復(fù)合肥、尿素和鉀肥基肥占60%，栽植后75 d追肥40%，配施硅鈣鎂磷鉀肥的處理于移栽前1 d作基肥一次性撒施翻耕。試驗(yàn)于2014年3月28日埋種苗，2015年3月8日收獲，每小區(qū)砍收全部蔗莖單獨(dú)測(cè)定實(shí)際產(chǎn)量。測(cè)產(chǎn)前每小區(qū)定5點(diǎn)，每點(diǎn)隨機(jī)定2株共 10 株進(jìn)行考種調(diào)查，測(cè)甘蔗有效莖數(shù)、株高、莖徑、單莖重。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel（2003）、SAS（9.0）軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用LSD法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)甘蔗產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由表1可知，相對(duì)于CK，施硅鈣鎂磷鉀肥處理有效莖數(shù)增長(zhǎng)0.7%～5.8%，處理T1 500有效莖數(shù)顯著高于CK，施硅鈣鎂磷鉀肥處理間有效莖無(wú)顯著性差異。施硅鈣鎂磷鉀肥處理單莖重較CK增長(zhǎng)1.8%～3.7%，處理T1125、T1500、T1875三者單莖重顯著高于CK。與CK相比，施硅鈣鎂磷鉀肥處理株高增長(zhǎng)3.9%～10.8%，處理T1125、T1500 和T1875 三者株高顯著高于CK。相比CK，施硅鈣鎂磷鉀肥處理莖徑增長(zhǎng)1.1%～3.4%，無(wú)顯著性差異。說(shuō)明施硅鈣鎂磷鉀肥有利于甘蔗產(chǎn)量構(gòu)成因素，提高甘蔗產(chǎn)量，以處理T1500效果較好。

2.2 不同處理對(duì)甘蔗產(chǎn)量的影響

由表2可知，處理T1125、T1500、T1875 三者甘蔗產(chǎn)量無(wú)顯著性差異，顯著高于CK和處理T750。處理T1500產(chǎn)量最高，為72 790.0 kg/hm2，CK產(chǎn)量最低，為66 272.5 kg/hm2，施硅鈣鎂磷鉀肥處理較CK增產(chǎn)1 193.5～6 517.5 kg/hm2，增幅1.8%～9.8%，施用硅鈣鎂磷鉀肥能夠提高甘蔗產(chǎn)量，且隨著施用量的增加呈增加趨勢(shì)，施用量達(dá)到1 875 kg/hm2后，產(chǎn)量有所下降。

2.3 不同處理對(duì)甘蔗含糖量的影響

由表3可知，施硅鈣鎂磷鉀肥處理蔗糖含量較CK增長(zhǎng)為0.5%～12.7%，處理T1125、T1500、T1875 三者蔗糖含量顯著高于CK和處理T750，處理T1500蔗糖含量最高，達(dá)19.11 g/100 mL蔗汁。施硅鈣鎂磷鉀肥能有效提高甘蔗品質(zhì)。

2.4 不同處理對(duì)甘蔗收獲后土壤養(yǎng)分的影響

由表4可知，不同用量硅鈣鎂磷鉀肥施入土壤中對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮影響不顯著。有效磷、速效鉀和pH值隨著硅鈣鎂磷鉀肥用量的增加而增大，處理T1125、T1500、T1875三者都顯著高于CK。與CK相比，施硅鈣鎂磷鉀肥處理pH值提高0.14～0.27，說(shuō)明硅鈣鎂磷鉀肥能提高土壤有效磷、速效鉀和pH值，改良酸性土壤。

3 結(jié)論與討論

甘蔗是喜硅的作物，甘蔗生長(zhǎng)除需要氮、磷、鉀三大元素外，硅元素在甘蔗總干物質(zhì)中占2%～3%（以SiO2計(jì)）[9]，硅在蔗汁中含有相當(dāng)高的成分，二氧化硅較氧化鉀、氧化鈣、五氧化二磷等營(yíng)養(yǎng)元素高出幾倍[10]，硅是甘蔗細(xì)胞壁的組成部分，可增強(qiáng)細(xì)胞壁的厚度和機(jī)械強(qiáng)度，增強(qiáng)抗倒伏能力，促進(jìn)光合作用，有利于產(chǎn)量和糖的合成[11-12]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，施硅鈣鎂磷鉀肥有利于甘蔗產(chǎn)量構(gòu)成因素，施用量1 500 kg/hm2處理有效莖數(shù)顯著高于常規(guī)施肥處理，施用量1 125、1 500、1 875 kg/hm2三者單莖重和株高顯著高于常規(guī)施肥處理，與李發(fā)林等[5]施用黃磷爐渣硅肥增加甘蔗有效莖、莖粗增加和提高單莖重的研究結(jié)果基本一致。施用硅鈣鎂磷鉀肥能夠提高甘蔗產(chǎn)量，且隨著施用量的增加呈增大趨勢(shì)，施用量1 500 kg/hm2時(shí)，產(chǎn)量最高，顯著高于常規(guī)施肥處理，與黃小紅等[13]研究結(jié)果基本一致。施用量達(dá)1 875 kg/hm2后，產(chǎn)量有所下降，高水平施肥量引起產(chǎn)量下降的原因，可能是與養(yǎng)分拮抗、養(yǎng)分不平衡和養(yǎng)分過(guò)量有關(guān)[4]。

施硅鈣鎂磷鉀肥處理能提高甘蔗蔗糖含量，施用量1 125、1 500、1 875 kg/hm2三者蔗糖含量顯著高于常規(guī)施肥處理和施用量750 kg/hm2的處理，施硅鈣鎂磷鉀肥能有效提高甘蔗品質(zhì)，可能是硅對(duì)甘蔗莖組織、甘蔗中營(yíng)養(yǎng)元素的分布、光合作用強(qiáng)度、蔗葉中轉(zhuǎn)化酶的活性、對(duì)蔗糖分累計(jì)都有促進(jìn)作用，從而促進(jìn)甘蔗增糖[14]。

甘蔗收獲后土壤養(yǎng)分含量測(cè)定結(jié)果表明，不同用量硅鈣鎂磷鉀肥施入土壤中對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)、全氮和堿解氮的影響不顯著。有效磷、速效鉀和pH值隨著硅鈣鎂磷鉀肥用量的增加而增大，相對(duì)于常規(guī)施肥處理，施硅鈣鎂磷鉀肥處理pH值提高0.14～0.27，說(shuō)明硅鈣鎂磷鉀肥能有效提高土壤有效磷、速效鉀和pH值，改良酸性土壤，這與李 敏等[15]研究硅鈣鎂磷鉀肥除可改善土壤理化性狀和植物營(yíng)養(yǎng)條件外，還能有效提高土壤pH值，增強(qiáng)土壤抗酸化能力結(jié)果一致。

在習(xí)慣施肥的基礎(chǔ)上增施硅鈣鎂磷鉀肥能夠促進(jìn)甘蔗生長(zhǎng)發(fā)育，有利于甘蔗產(chǎn)量構(gòu)成因素，提高甘蔗產(chǎn)量，增幅達(dá)1.8%～9.8%，并能有效提高甘蔗蔗糖的含量，改善土壤理化性狀。綜合試驗(yàn)結(jié)果，在海南甘蔗區(qū)硅鈣鎂磷鉀肥用量為1 500 kg/hm2時(shí)效果最好。在下一步的研究中，將根據(jù)當(dāng)?shù)馗收嵩耘酄顩r，實(shí)施連續(xù)施用硅鈣鎂磷鉀肥的效應(yīng)研究。

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