新植蔗一次性施用甘蔗專用緩釋肥的效果

梁闐 楊尚東 何為中 譚宏偉

摘要：【目的】比較一次性施用甘蔗專用緩釋肥與常規(guī)施肥間的差異，為構(gòu)建輕簡高效施肥模式提供理論依據(jù)。【方法】以桂糖42號(hào)為試驗(yàn)材料，設(shè)7個(gè)施肥處理，即常規(guī)施肥（CK）和6個(gè)緩釋肥配方[分別添加長效劑120 g/t（處理A）、150 g/t（處理B）、235 g/t（處理C）和增效劑3 kg/t（處理D）、8 kg/t（處理E）、18 kg/t（處理F）]一次性施用處理，調(diào)查不同施肥處理?xiàng)l件下新植甘蔗的萌芽率、分蘗率、生長期伸長量、產(chǎn)量和品質(zhì)性狀，并分析其經(jīng)濟(jì)效益。【結(jié)果】一次性施用6個(gè)不同配方甘蔗緩釋肥，新植蔗的萌芽率（67.61%～75.00%）和總伸長量（229～237 cm）與CK間無顯著差異（P>0.05，下同），但分蘗率（22.25%～56.31%）極顯著高于CK（P<0.01）（除處理C外）;蔗汁錘度、純度、還原糖和糖分含量等甘蔗品質(zhì)指標(biāo)與CK間均無顯著差異;有效莖數(shù)、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益等指示施肥效果的指標(biāo)均不同程度高于CK，以處理D的有效莖數(shù)（59130條/ha）、產(chǎn)量（92.63 t/ha）、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值（46312.5元/ha）和收入（39562.5元/ha）最高，分別較CK提高11.70%、11.82%、11.82%和18.64%。【結(jié)論】一次性施用甘蔗專用緩釋肥，不僅有利于新植甘蔗的生長，提高其產(chǎn)量和品質(zhì)，還可降低勞動(dòng)力成本，具有顯著的節(jié)本增收效果，其中以添加3 kg/t增效劑配方的甘蔗專用緩釋肥（處理D）效果最佳。

關(guān)鍵詞： 甘蔗;緩釋肥;新植;一次性施用

0 引言

【研究意義】以甘蔗種植業(yè)為基礎(chǔ)的蔗糖產(chǎn)業(yè)是廣西主要的經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一。由于甘蔗整個(gè)生長期長達(dá)一年以上，若使用常規(guī)的尿素、復(fù)合肥等化學(xué)肥料，生產(chǎn)上需在7月之前追施2～3次肥料才能滿足甘蔗生長需求（謝如林等，2010）。同時(shí)，甘蔗僅追施常規(guī)的化學(xué)肥料，土壤固持、氨氣揮發(fā)及淋溶等因素不僅容易導(dǎo)致甘蔗生長后期養(yǎng)分供應(yīng)不足，出現(xiàn)甘蔗產(chǎn)量偏低、糖分含量低等問題，還會(huì)引起土壤肥力持續(xù)下降、生態(tài)環(huán)境污染等不利影響（廖文菊，2012;黃振瑞等，2015）。此外，近年來由于勞動(dòng)力成本的不斷上揚(yáng)，導(dǎo)致甘蔗生產(chǎn)成本上漲，現(xiàn)階段低成本甘蔗生產(chǎn)技術(shù)需求日益高漲。甘蔗專用緩釋肥一次性施用有望滿足甘蔗整個(gè)生育期的養(yǎng)分需求，有助于削減追肥中的勞動(dòng)力成本，提高甘蔗生產(chǎn)效益。【前人研究進(jìn)展】緩控釋肥料（簡稱緩釋肥）作為一種新型肥料，不少科技人員已將其應(yīng)用于各種作物生產(chǎn)試驗(yàn)。丁志磊等（2015）研究了緩釋肥應(yīng)用于桃樹與大豆間套作的栽培體系;Zhang等（2016）、姚光剛等（2019）分別將緩釋肥應(yīng)用于蔬菜和苗木生產(chǎn);朱亞等（2018）將緩釋肥與葉面肥配施應(yīng)用于煙草種植;王文麗等（2019）、趙蒙等（2019）將緩釋肥應(yīng)用于水稻生產(chǎn);宮宇等（2019）、周茂林等（2019）將緩釋肥應(yīng)用于玉米的簡化栽培模式。上述研究均表明，應(yīng)用緩釋肥于不同作物生產(chǎn)，不僅具有養(yǎng)分利用率高、有效供應(yīng)期長的特點(diǎn)，還可克服應(yīng)用普通肥料存在的弊端，省時(shí)省工。黃振瑞等（2015）、吳潔敏等（2015）、代光偉等（2016）、李成寬等（2017）、施立科等（2017）先后將緩釋肥應(yīng)用于甘蔗生產(chǎn)中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)緩釋肥不僅能顯著提高肥料利用效率，還具有減少勞動(dòng)支出、提高甘蔗產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的效果。廣西作為我國甘蔗的主產(chǎn)區(qū)，許樹寧等（2016）、廖青等（2017）探究了緩釋肥應(yīng)用于廣西甘蔗生產(chǎn)中的效果，結(jié)果表明，施用緩釋肥可顯著提高甘蔗產(chǎn)量和蔗糖分?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前，雖然已有不少關(guān)于緩釋肥應(yīng)用于甘蔗生產(chǎn)的研究報(bào)道，但甘蔗專用緩釋肥的相關(guān)基礎(chǔ)研究仍然較薄弱，其能否適應(yīng)亞熱帶地區(qū)氣候，新植蔗與宿根蔗對緩釋肥的響應(yīng)異同，以及如何構(gòu)建甘蔗專用緩釋肥高效的施用技術(shù)體系等，均有待進(jìn)一步補(bǔ)充和完善?！緮M解決的關(guān)鍵問題】利用本課題組聯(lián)合企業(yè)研發(fā)的不同添加劑配方甘蔗專用緩釋肥開展一次性施用試驗(yàn)，探討不同配方甘蔗專用緩釋肥對桂糖42號(hào)新植蔗產(chǎn)量、品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益的影響，旨在為研發(fā)適應(yīng)廣西亞熱帶地區(qū)氣候的新型高效甘蔗專用緩釋肥，以及構(gòu)建節(jié)本增效的甘蔗栽培管理模式提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

供試甘蔗品種為桂糖42號(hào)（廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所選育）。供試肥料：甘蔗專用緩釋肥（采用硫酸脲技術(shù)生產(chǎn)，N-P-K含量為20-10-10，廣西某肥業(yè)公司產(chǎn)品，共有6個(gè)配方，其中配方1、2、3分別添加長效劑120、150和235 g/t，配方4、5、6分別添加增效劑3、8和18 kg/t）、25%有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥（12-6-7、國產(chǎn)）、40%復(fù)合肥（20-10-10、國產(chǎn)）。

1. 2 試驗(yàn)方法

1. 2. 1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)7個(gè)處理：處理A～F分別對應(yīng)甘蔗專用緩釋肥配方1～6，施肥量2250 kg/ha，作基肥一次性施用;對照（CK）為常規(guī)施肥，即分基肥、分蘗肥和拔節(jié)肥3次施用，施25%有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥750 kg/ha（基肥）、40%復(fù)合肥1800 kg/ha（分蘗肥300 kg/ha、拔節(jié)肥1500 kg/ha）。試驗(yàn)處理小區(qū)長7.0 m、寬1.2 m，共5行，小區(qū)面積42.0 m2;3次重復(fù)，共設(shè)21個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，隨機(jī)排列，周圍設(shè)保護(hù)行（排）。

1. 2. 2 實(shí)施方案 試驗(yàn)在廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所試驗(yàn)地進(jìn)行，供試地塊平坦，排灌條件良好，前茬作物為甘蔗，土壤類型為黃壤土，黏重。種植前對蔗地土壤進(jìn)行采樣，土壤理化特性分析結(jié)果如下：pH 6.0，有機(jī)質(zhì)含量20.4 g/kg、全氮含量0.091%、全磷含量0.052%、全鉀含量0.89%、堿解氮含量59 mg/kg、速效磷含量25.7 mg/kg、速效鉀含量86 mg/kg。2017年3月19日種植，下種量105000芽/ha 。

種植前施基肥，按設(shè)計(jì)量將各肥料均勻撒施于相應(yīng)處理區(qū)種植溝，并用鋤頭將肥料與溝底碎土拌勻，雙行品字形擺種，蓋3～5 cm厚細(xì)泥、覆蓋地膜。CK在5月5日施分蘗肥后小培土、5月28日施拔節(jié)肥后大培土，其他田間管理與常規(guī)生產(chǎn)方法相同，2018年1月23日砍收。

1. 2. 3 調(diào)查分析項(xiàng)目及方法 參照黃振瑞等（2015）的方法調(diào)查甘蔗萌芽率、分蘗率和6—10月伸長量，以及收獲前調(diào)查甘蔗產(chǎn)量性狀（有效莖數(shù)、株高、莖徑和單莖重）和分析蔗糖品質(zhì)等。甘蔗產(chǎn)量按常規(guī)方法進(jìn)行測定，即采收時(shí)稱量小區(qū)的蔗莖產(chǎn)量，換算單位面積甘蔗產(chǎn)量。

1. 3 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010和SPSS 19.0進(jìn)行整理和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2. 1 不同配方緩釋肥處理對甘蔗萌芽和分蘗的影響

萌芽率和分蘗率決定甘蔗群體大小，是獲取單位面積有效莖數(shù)的基礎(chǔ)。由表1可知，緩釋肥處理A～處理F的甘蔗萌芽率為67.61%～75.00%，分別較CK的萌芽率（65.15%）高2.46%～9.85%（絕對值，下同），但差異均不顯著（P>0.05，下同）;且不同配方緩釋肥處理間甘蔗的萌芽率差異也不顯著，表明6種新型配方緩釋肥對新植甘蔗的萌芽無不良影響。各處理對甘蔗分蘗率的影響由高至低排序?yàn)樘幚鞥>處理D>處理F>處理A>處理B>處理C>CK，緩釋肥處理甘蔗分蘗率較CK高4.38%～38.44%，緩釋肥處理A、處理D、處理E和處理F的分蘗率差異不顯著，但均極顯著高于CK（P<0.01，下同）;此外，添加長效劑150 g/t的處理B甘蔗分蘗率顯著高于CK（P<0.05，下同），而添加長效劑235 g/t的處理C與CK間差異不顯著。本研究基于相同的栽培地點(diǎn)和甘蔗品種，施用不同配方的緩釋肥，甘蔗分蘗率卻有顯著差異現(xiàn)象，由此推測，不同配方的甘蔗專用緩釋肥均可不同程度提高新植蔗田的土壤肥力，尤其是添加增效劑的處理D～處理F提升效果較添加長效劑的處理A～處理C更顯著。

2. 2 不同配方緩釋肥處理對甘蔗伸長量的影響

由表2可知，6月30日不同配方緩釋肥處理甘蔗的株高為95～101 cm，與CK相比，僅處理B和處理D顯著高于CK，其余緩釋肥處理與CK間差異不顯著。7—9月恰逢廣西蔗區(qū)高溫、多雨季節(jié)，不同配方緩釋肥處理甘蔗的伸長量在高溫、雨季初期（7月）顯著低于CK，但高溫、雨季后期（8—9月）不同配方緩釋肥處理甘蔗的伸長量與CK間差異不顯著;10月廣西開始進(jìn)入旱季，氣溫逐步下降，不同配方緩釋肥處理甘蔗的伸長量極顯著高于CK;11月—翌年1月廣西屬于旱季，不同配方緩釋肥處理甘蔗伸長量與CK間均無顯著差異。綜上所述，7月—翌年1月，無論是雨季或干旱季節(jié)，不同配方緩釋肥處理甘蔗的總伸長量與CK間均無顯著差異。表明新型配方緩釋肥一次性施用不僅未對新植蔗的萌芽率和分蘗率造成不良影響，在干旱逆境初期（10月），還能比CK更好地滿足廣西特殊的降雨與旱季轉(zhuǎn)換條件下甘蔗生長所需的養(yǎng)分要求。

2. 3 不同配方緩釋肥處理對甘蔗產(chǎn)量性狀的影響

由表3可知，不同配方緩釋肥處理單位面積甘蔗有效莖數(shù)以處理D最高，達(dá)59130條/ha，顯著高于CK，其他緩釋肥處理的有效莖數(shù)與CK間無顯著差異，具體排序?yàn)樘幚鞤（59130條/ha）>處理A（58095條/ha）>處理B（57300條/ha）>處理C=處理E（55800條/ha）>處理F（55080條/ha）>CK（52935條/ha）;不同配方緩釋肥處理甘蔗的株高、莖徑和單莖重與CK間均無顯著差異，且不同緩釋肥處理間也無顯著差異;與CK相比，不同配方緩釋肥處理甘蔗產(chǎn)量均有不同程度提升，但除處理D（92.63 t/ha）外其余緩釋肥處理均與CK間無顯著差異。表明不同配方緩釋肥處理對新植甘蔗產(chǎn)量的影響主要體現(xiàn)在有效莖數(shù)量上，其對甘蔗株高和莖徑的影響與常規(guī)施肥管理無顯著差異。

2. 4 不同配方緩釋肥處理對甘蔗品質(zhì)的影響

甘蔗品質(zhì)指標(biāo)測定結(jié)果如表4所示，不同配方緩釋肥處理的蔗汁錘度介于21.62%～22.72%，與CK間無顯著差異;不同配方緩釋肥處理的蔗汁純度、還原糖含量、蔗汁糖分和甘蔗糖分含量與CK間均無顯著差異，各配方緩釋肥處理間也無顯著差異。表明施用不同配方甘蔗專用緩釋肥并未導(dǎo)致新植甘蔗品質(zhì)的劣化。

2. 5 不同配方緩釋肥處理新植蔗的經(jīng)濟(jì)效益分析

不同配方緩釋肥處理新植甘蔗的經(jīng)濟(jì)效益分析結(jié)果如表5所示。由表5可知，甘蔗專用緩釋肥處理A～處理F的肥料成本介于6750.0～6800.0元/ha，不同處理由于配方用量的差異致使肥料成本發(fā)生小幅變動(dòng)，但每公頃肥料成本的變幅不大，在50.0元范圍內(nèi)。與CK的肥料成本（7620.0元/ha）相比，緩釋肥處理的肥料成本每公頃可節(jié)省870.0元左右;此外，緩釋肥處理比CK減少2次追肥的人工勞力成本（450.0元/ha），扣除肥料及增施人工成本后，由此獲得的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值與CK相比可增收1602.5～3980.0元/ha，以處理D的經(jīng)濟(jì)效益最佳。表明甘蔗專用緩釋肥的一次性施用可有效降低肥料成本、減少追肥次數(shù)和節(jié)省勞動(dòng)力開支。

3 討論

作為廣西經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一的蔗糖產(chǎn)業(yè)，其原料——甘蔗屬C4植物，不僅生物量高，生長時(shí)間長，還需要吸收較多養(yǎng)分才能滿足其整個(gè)生育期的營養(yǎng)需求。研究發(fā)現(xiàn)，甘蔗在伸長期中對氮、磷、鉀的吸收量分別占整個(gè)生育期的81%、81%和77%（王秀林和陽代天，1994）。其中，氮素是甘蔗產(chǎn)量形成的關(guān)鍵養(yǎng)分之一（譚宏偉，2009）。然而，氮素在甘蔗一年的生長期中，由于淋溶、徑流及氨揮發(fā)等途徑導(dǎo)致當(dāng)季施用氮肥損失約40%（奚振邦，2006）;磷素則由于廣西土壤特征，極易被土壤固定而不易被甘蔗吸收利用，從而導(dǎo)致甘蔗生長后期養(yǎng)分供應(yīng)不足。在甘蔗實(shí)際生產(chǎn)中，若僅追施一次常規(guī)肥料，不足以滿足甘蔗正常生長所需養(yǎng)分。在新植蔗的常規(guī)施肥管理中，除了播種時(shí)施用基肥外，7月之前還需追施2～3次肥料，即傳統(tǒng)的基肥、攻蘗肥和攻莖肥，但目前農(nóng)村強(qiáng)勞動(dòng)力短缺的現(xiàn)狀已難以滿足甘蔗生產(chǎn)上的這一現(xiàn)實(shí)需求。緩釋肥是一種通過對商品肥料噴涂調(diào)節(jié)劑，并采用包膜等技術(shù)手段控制肥料養(yǎng)分釋放速度的新型肥料。由于緩釋肥不僅可提高化肥利用率，節(jié)約資源并滿足作物生長需求，還具有減少肥料養(yǎng)分流失，降低環(huán)境污染的作用（李家康等，2010），因此，我國十分重視緩釋肥的發(fā)展，“十一五”規(guī)劃綱要中已將其列入重點(diǎn)研究領(lǐng)域加以研究與推廣，具有良好的發(fā)展空間和推廣價(jià)值（于立芝等，2006;吳潔敏等，2015）。

本研究采用的緩釋肥基于硫酸脲技術(shù)生產(chǎn)獲得，控制肥料養(yǎng)分釋放的效果良好，實(shí)現(xiàn)了肥料養(yǎng)分的均衡、緩慢釋放。研究結(jié)果表明，施用不同配方緩釋肥對新植甘蔗萌芽和分蘗無任何不良影響，除添加長效劑235 g/t的處理C甘蔗分蘗率與CK間無顯著差異外，其余緩釋肥處理均能極顯著提高甘蔗分蘗率;同時(shí)，施用不同配方緩釋肥的甘蔗生長后期伸長量明顯高于CK，表明一次性施用甘蔗專用緩釋肥比CK能更好地滿足廣西特殊的降雨與干旱季節(jié)轉(zhuǎn)換條件下甘蔗生長所需的養(yǎng)分需求。研制新型緩釋肥不僅需要考慮施肥量，還需考慮如何減少施肥次數(shù)，降低勞動(dòng)力成本。本研究采取基肥一次性施用的方式，較常規(guī)施肥管理減少2次追肥，大幅減少了勞動(dòng)力成本。結(jié)果表明，與常規(guī)施肥相比，施用緩釋肥不僅沒有導(dǎo)致甘蔗生長性狀劣化、產(chǎn)量下降、品質(zhì)降低，部分緩釋肥施用處理在伸長量、產(chǎn)量及季節(jié)變換時(shí)期誘導(dǎo)甘蔗抗逆能力等方面指標(biāo)還優(yōu)于常規(guī)施肥方式，以處理D的效果最佳。一次性施用緩釋肥通過控制養(yǎng)分緩慢釋放，保障甘蔗在生長后期也能吸收充足的養(yǎng)分。此外，減少2次追肥措施，有效提高了肥料利用率和經(jīng)濟(jì)效益，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值和收入均高于常規(guī)施肥。

4 結(jié)論

一次性施用甘蔗專用緩釋肥，不僅有利于新植甘蔗的生長，提高其產(chǎn)量和品質(zhì)，還可降低勞動(dòng)力成本，具有顯著的節(jié)本增收效果，其中以添加3 kg/t增效劑配方的甘蔗專用緩釋肥（處理D）在提升甘蔗產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益等方面的綜合性狀最佳。

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（責(zé)任編輯 羅 麗）