紅壤旱地不同品種甘蔗干物質(zhì)積累與養(yǎng)分效率分析

摘" 要：甘蔗（Saccharum hybrids spp.）是廣西重要的糖料作物和經(jīng)濟(jì)作物。了解和掌握甘蔗養(yǎng)分需求特性，是促進(jìn)甘蔗高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)及高效栽培的重要基礎(chǔ)。近年我國(guó)甘蔗新品種選育和推廣迅速，為促進(jìn)甘蔗新品種高效栽培，結(jié)合廣西甘蔗新品種推廣種植情況，在當(dāng)?shù)馗收嶂鳟a(chǎn)區(qū)紅壤旱地，采用田間試驗(yàn)，分析桂糖44號(hào)、桂糖49號(hào)、桂糖55號(hào)、桂糖58號(hào)及粵糖00-236新植蔗和宿根蔗干物質(zhì)積累、養(yǎng)分積累及養(yǎng)分效率。結(jié)果表明：各品種2 a宿根蔗干物質(zhì)積累量均明顯多于新植蔗和1 a宿根蔗；三季甘蔗莖和全株干物質(zhì)的積累量總量均以桂糖58號(hào)最多，分別為66"946、96"785"kg/hm²，較其余品種分別增加6.48%～19.01%、2.57%～25.06%，其次是粵糖00-236，而桂糖49號(hào)最少；各品種2"a宿根蔗N、P及K積累量均明顯多于新植蔗和1 a宿根蔗；各品種不同作物季N、P及K積累量分別為99.81～212.18、11.04～27.01、150.09～400.29"kg/hm²，其中三季的累積量均以桂糖58號(hào)最多，分別較其余品種增加5.16%～20.75%、4.38%～31.85%、6.29%～21.45%，而桂糖49號(hào)均最少；各品種不同作物季每生產(chǎn)1 t蔗莖需N、P及K分別為1.66～2.59、0.19～0.30、2.76～3.76"kg，其中三季均以桂糖44號(hào)和桂糖55號(hào)較多，而桂糖49號(hào)較少；三季甘蔗N、P及K經(jīng)濟(jì)效率均以桂糖49號(hào)較高，生理效率均以粵糖00-236較高?？梢?jiàn)，桂糖58的生物產(chǎn)量性狀較好，桂糖49號(hào)、粵糖00-236養(yǎng)分效率較高。

關(guān)鍵詞：甘蔗；干物質(zhì)；氮；磷；鉀中圖分類(lèi)號(hào)：S566.1 """""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Comparative Analysis of Dry Matter Accumulation and NutrientsEfficiency in Different Sugarcane Varieties in Red Upland Soil

WEI Dongping¹， WEI Jianfeng^2*， HU Guijuan¹， LUO Xiaofen²， MA Ji²， DENG Dongmei²， WU Xuanke³， WEI Chunlu¹

1. Liuzhou Institute of Technology， Liuzhou， Guangxi 545616， China; 2. Guangxi University of Science and Technology， Liuzhou， Guangxi 545006， China; 3. Liuzhou Agricultural Meteorological Experimental Station， Liuzhou， Guangxi 545005， China

Abstract： Sugarcane （Saccharum hybrids spp.） is an important sugar crop and cash crop in Guangxi. Revealing the characteristics of sugarcane nutrient requirements is an important foundation for promoting high yield， high quality and efficient cultivation of sugarcane. In recent years， the selection and application of new sugarcane varieties in China have been rapid. A field experiment was conducted in the main sugarcane producing areas of Guangxi on red upland soil to promote the efficient cultivation of new sugarcane varieties. The dry matter accumulation， nutrient accumulation， and nutrient efficiency of GT44， GT49， GT55， GT58 and YT00-236 in both plant and ratoon crops were analyzed. The res-ults showed that the dry matter accumulation in the 2^nd ratoon crop of the five varieties was significantly higher than that in the plant and 1^st ratoon crops. The accumulated amount of stalk dry matter and whole crop dry matter in three crops were the highest in GT58， reaching 66 946 kg/hm2 and 96 785 kg/hm2， respectively， which was 6.48%?19.01% and 2.57%?25.06% more than that in the other varieties， followed by YT 00-236， and the least in GT 49. The accumulation of N， P and K in the 2^nd ratoon crop was significantly higher than that in the plant and 1^st ratoon crops for all the variet-ies. In different crops， the accumulation of N， P and K in the five varieties was 99.81?212.18， 11.04?27.01， 150.09?400.29 kg/hm²， respectively. The accumulated amount of N， P and K in the three crops was the highest in GT58， which increased by 5.16%?20.75%， 4.38%?31.85% and 6.29%?21.45%， respectively， compared with the other varieties， and that in GT49 was the lowest. The N， P， K requirement of a ton cane in different crops for the five varieties was 1.66?2.59， 0.19?0.30 and 2.76?3.76 kg， respectively， but GT44 and GT55 had more requirements while GT49 had less requirements. The economic efficiency of nitrogen， phosphorus and potassium in the three crops was higher in GT49， and the physiological efficiency of nitrogen， phosphorus and potassium was higher in YT00-236. In conclusion， the biological production of GT58 is better， and the nutrient efficiency of GT49 and YT0026 is higher.

Keywords： sugarcane; dry matter; nitrogen; phosphorus; potassium

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2025.07.015

甘蔗（Saccharum hybrids spp.）是我國(guó)主要的糖料作物和經(jīng)濟(jì)作物，廣西是我國(guó)糖料蔗種植面積最大的省區(qū)，發(fā)展糖料蔗種植對(duì)廣西經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民增收有著極其重要的作用^[1-2]。甘蔗品種是甘蔗糖業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，因地制宜選擇合適的優(yōu)良品種種植是甘蔗糖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵^[1]。近年來(lái)，我國(guó)甘蔗育種取得了很大進(jìn)步，選育出粵糖、桂糖、桂柳及云蔗等系列性狀良好的品種，但甘蔗品種的區(qū)域適應(yīng)性較強(qiáng)，生長(zhǎng)表現(xiàn)與氣候條件、土壤條件及栽培措施等多種因素密切相關(guān)，因此不同品種在同一蔗區(qū)或同一品種在不同蔗區(qū)的產(chǎn)量差異較大^{[1， 3-6]}，同一品種在相同蔗區(qū)不同作物季或不同降雨條件下的蔗莖產(chǎn)量或生物產(chǎn)量有的相差1～2倍以上^{[2， 4-7]}。甘蔗屬于高光效的C₄植物，具有生長(zhǎng)快、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)及生物產(chǎn)量高等特點(diǎn)，整個(gè)生育期需從土壤中吸收大量的養(yǎng)分^{[2， 8-9]}。氮、磷、鉀養(yǎng)分是甘蔗產(chǎn)量和品質(zhì)形成的重要基礎(chǔ)，但不同品種甘蔗對(duì)養(yǎng)分的吸收與利用差異較大，不同栽培條件下積累氮、磷、鉀變幅也大，有的相差2～3倍或甚至更多^{[2， 8-12]}。同一品種在不同作物季吸收積累氮、磷、鉀也存在差異，有的表現(xiàn)為新植季明顯多于宿根季，有的表現(xiàn)為宿根季多于新植季，具體因甘蔗長(zhǎng)勢(shì)而異^{[2， 11， 13-15]}。了解和掌握甘蔗養(yǎng)分需求規(guī)律，是調(diào)控甘蔗科學(xué)施肥和提高養(yǎng)分效率的重要前提和基礎(chǔ)，對(duì)促進(jìn)甘蔗高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)及高效栽培有重要意義^{[2， 9-11， 16]}。為此，筆者結(jié)合廣西甘蔗主產(chǎn)區(qū)甘蔗品種推廣和替代情況，對(duì)當(dāng)?shù)匦路N植的5個(gè)甘蔗品種一季新植和兩季宿根的干物質(zhì)積累、養(yǎng)分積累及養(yǎng)分效率進(jìn)行分析，進(jìn)一步了解甘蔗養(yǎng)分需求特點(diǎn)，為當(dāng)?shù)馗收岣咝г耘嗵峁┛茖W(xué)依據(jù)。

1 "材料與方法

1.1" 材料

在自然降雨條件下，試驗(yàn)于2021年3月—2023年12月在廣西柳州市柳東新區(qū)“雙高”糖料蔗基地進(jìn)行。試驗(yàn)地為紅壤，0～20、20～40"cm土層pH分別為4.29、4.64，有機(jī)質(zhì)分別為19.06、14.74"g/kg，全氮分別為0.92、0.73"g/kg，全磷分別為1.19、0.81"g/kg，全鉀分別為4.49、4.04"g/kg，堿解氮分別為89.60、59.33"mg/kg，速效磷分別為87.93、46.65"mg/kg，速效鉀分別為239.00、126.50"mg/kg，已連續(xù)種植甘蔗35"a?；蕿楦收崴幏剩ê缦x(chóng)胺、N、P₂O₅、K₂O分別為0.6、170、60、120 g/kg，廣西田園生化股份有限公司）和氯化鉀（含K₂O為600"g/kg，青海鹽湖工業(yè)股份有限公司）。

供試甘蔗為當(dāng)?shù)匦峦茝V品種桂糖44號(hào)、桂糖49號(hào)、桂糖55號(hào)、桂糖58號(hào)及粵糖00-236，分別編號(hào)為GT44、GT49、GT55、GT58、GT44、YT00-236，每品種種植8行，行距1.0"m，行長(zhǎng)40"m，重復(fù)3次。

1.2" 方法

按當(dāng)?shù)卣徂r(nóng)生產(chǎn)方式，播種前用拖拉機(jī)牽引四鏵犁翻土深30"cm，用旋耕機(jī)旋耕碎土深25"cm，用開(kāi)溝犁開(kāi)種植溝。2021年3月中旬砍收上年種植的春植蔗整條作為種莖，人工擺種，下種量1"t/hm²，約為12萬(wàn)芽/hm²，擺種后人工用小鋤在行溝內(nèi)砍種2～3芽/段，施甘蔗藥肥375"kg/hm²，覆土厚度約5"cm。2021年5月30日，新植蔗用機(jī)械施甘蔗藥肥1500"kg/hm²和氯化鉀200"kg/hm²，并培土覆蓋。后續(xù)宿根蔗于當(dāng)年4月30日用機(jī)械破壟、施甘蔗藥肥1875"kg/hm²和氯化鉀200"kg/hm²，并培土覆蓋。每季甘蔗收獲后全田焚燒蔗葉。蔗地雜草和病蟲(chóng)采用機(jī)械噴灑藥劑防治。

在甘蔗工藝成熟期（2021年12月25日、2022年12月10日、2023年12月5日）調(diào)查新植蔗、宿根蔗莖數(shù)和蔗莖產(chǎn)量；同時(shí)每處理連續(xù)取6株蔗葉附著完整的甘蔗，在基部周?chē)?5"cm、深至地下種莖處連同土壤挖出，然后沖洗干凈，分根、莖及葉烘干，計(jì)算單位面積干物質(zhì)積累量平均值，按NY/T 2017—2011^[17]測(cè)全氮（N）、全磷（P）及全鉀（K）含量，計(jì)算單位面積N、P、K積累量平均值。干物質(zhì)積累量=干物質(zhì)積累量（g/株）×莖數(shù)/1000；N、P或K積累量=N、P或K含量×干物質(zhì)積累量/100；N、P或K經(jīng)濟(jì)效率=莖干物質(zhì)積累量/甘蔗N、P或K積累總量；N、P或K生理效率=甘蔗干物質(zhì)積累總量/甘蔗N、P或K積累總量；每生產(chǎn)1"t蔗莖N、P或K需求量=N、P或K積累總量/蔗莖產(chǎn)量。

1.3" 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010及SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2" 結(jié)果與分析

2.1" 甘蔗干物質(zhì)積累與分配

表1顯示，各品種甘蔗干物質(zhì)積累量均以2 a宿根的最高，其中莖干物質(zhì)積累量和干物質(zhì)積累總量分別是新植的1.58倍、1.51倍以上，是1"a

宿根的1.69倍、1.67倍以上。新植季，各器官干物質(zhì)積累量均以GT58最高，其中莖干物質(zhì)積累量和干物質(zhì)積累總量顯著高于其余品種，其次是YT00-236。1 a宿根季，GT58根、莖干物質(zhì)積累量較YT00-236增加，葉干物質(zhì)積累量和干物質(zhì)積累總量較YT00-236減少，但二者莖、葉干物質(zhì)積累量和干物質(zhì)積累總量顯著高于其余品種。2"a宿根季，GT58莖干物質(zhì)積累量和干物質(zhì)積累總量較其余品種增加，其中莖干物質(zhì)積累量顯著高于GT49；GT58根干物質(zhì)積累量與GT44差異不顯著，但二者顯著高于GT49、GT55；GT58葉干物質(zhì)積累量顯著低于YT00-236，但顯著高于GT49、GT55。三季甘蔗莖和全株干物質(zhì)積累量總量均以GT58最多，分別為66"946、96"785"kg/hm²，較其余品種增加6.48%～19.01%、2.57%～25.06%，其次是YT00-236，而GT49最少；三季甘蔗葉干物質(zhì)積累量總量以YT00-236最多，較其余品種增加6.04%～50.19%，其次為GT58，而GT49最少。三季甘蔗干物質(zhì)在莖、葉的分配率分別為64.62%～ 73.33%、25.36%～34.04%，分別以GT49、YT00-236最多。可見(jiàn)GT58生物產(chǎn)量較高，GT49生物產(chǎn)量較低。

2.2" 甘蔗養(yǎng)分積累與分配

表2顯示，各品種三季甘蔗N積累總量為99.81～212.18"kg/hm²，但均以2 a宿根的最高，分別是新植和1 a宿根的1.31倍、1.67倍以上。新植季，GT58莖、葉N積累量和N積累總量較其余品種顯著增加，而GT49、YT00-236積累總量較少；GT58根N積累量顯著低于GT44，但顯著高于其余品種。1 a宿根季，GT58莖N積累量和N積累總量較其余品種顯著增加，而GT49最少；GT58根N積累量顯著低于GT44，但顯著高于GT49、GT55；GT58葉N積累量顯著低于YT00-236，但顯著高于GT49、GT55。2 a宿根季，

GT58葉N積累量和N積累總量較其余品種增加，與GT49、YT00-236差異均達(dá)顯著水平，而GT49顯著較少；GT58根、莖N積累量與GT44差異不顯著，但二者均顯著高于GT49、YT00-236。三季甘蔗莖、葉、全株N積累量總量均以GT58最多，其全株積累量總量為500.63 kg/hm²，較其余品種增加5.16%～20.75%，其次是GT44，而GT49最少。三季甘蔗N在莖、葉的分配率分別為61.04%～69.23%、29.24%～37.30%，分別以GT49、YT00-236最多，二者的差異均達(dá)顯著水平?？梢?jiàn)GT58吸收積累N較多，GT49吸收積累N較少。

各品種三季甘蔗P積累總量為11.04～ 27.01"kg/hm²，均以2 a宿根的最高，分別是新植和1 a宿根的1.39倍、1.62倍以上。新植季，GT58根、莖P積累量和P積累總量顯著高于其余品種，葉P積累量顯著高于GT44、GT49、GT55，而GT49最低。1 a宿根季，GT58根、莖P積累量較其余品種增加，與GT49、GT55差異均達(dá)顯著水平；GT58葉P積累量顯著低于YT00-236，但顯著高于其余品種；GT58 P積累總量與YT00-236差異不顯著，但二者顯著高于其余品種，而GT49最少。2 a宿根季，GT58根P積累量與GT44差異不顯著，但二者顯著高于其余品種；GT58莖P積累量顯著低于GT55，但顯著高于GT49、YT00-236；GT58葉P積累量和P積累總量顯著高于GT49，但與其余品種的差異均不顯著。三季甘蔗莖、全株P(guān)積累量總量均以GT58最多，其全株P(guān)積累量總量為59.78 kg/hm²，較其余品種增加4.38%～31.85%，其次是YT00-236，而GT49最少；三季甘蔗葉P積累量總量以YT00-236最多，較其余品種增加1.92%～41.03%，其次是GT58，而GT49最少。三季甘蔗P在莖、葉的分配率分別為63.78%～68.66%、30.98%～ 34.96%，分別以GT49、YT00-236最多?？梢?jiàn)GT58吸收積累P較多，而GT49吸收積累P較少。

各品種三季甘蔗K積累總量為150.09～ 400.29"kg/hm²，均以2 a宿根的最高，分別是新植和1 a宿根的1.91倍、1.91倍以上。新植季，GT58莖、葉K積累量及K積累總量較其余品種顯著增加，而GT49積累總量最少；GT58根K積累量顯著低于GT44，但顯著高于GT49、GT55。1 a宿根季，GT58莖K積累量顯著高于其余品種，K積累總量顯著高于GT44、GT49、GT55，而GT49最少；GT58根K積累量顯著低于GT44、YT00-236，葉K積累量較YT00-236減少，但顯著高于其余品種。2 a宿根季，GT58根K積累量顯著低于GT44，但顯著高于GT49、GT55；GT58莖K積累量和K積累總量與GT44、GT55差異不顯著，但三者顯著高于其余品種，而GT49均最少；GT58葉K積累量顯著高于GT49，但與其余品種的差異均不顯著。三季甘蔗莖、葉、全株K積累量總量均以GT58最多，其全株積累量總量為794.60"kg/hm²，較其余品種增加6.29%～ 21.45%，其次是GT44，而GT49最少。三季甘蔗K在莖、葉的分配率分別為64.72%～72.80%、26.77%～34.68%，分別以GT49、YT00-236最多?？梢?jiàn)，GT58吸收積累K較多，而GT49吸收積累K較少。

2.3" 甘蔗養(yǎng)分需求量

表3顯示，各品種三季甘蔗每生產(chǎn)1 t蔗莖需N、P及K分別為1.66～2.59、0.19～0.30、2.76～3.76"kg，其中2 a宿根需N、P較新植和1 a宿根的少，而新植需K較宿根的少。三季甘蔗，每生產(chǎn)1 t蔗莖GT44需N、P及K與GT55的差異均不顯著，但二者均顯著多于GT49、YT00-236，GT44、GT55需P均顯著多于GT58，而GT49需P均最少?？梢?jiàn)，GT49需N、P及K較少。

2.4 "甘蔗養(yǎng)分效率

表4顯示，各品種三季甘蔗均以P經(jīng)濟(jì)效率和生理效率最高，分別是N、K的7.65倍、10.34倍以上；N、P經(jīng)濟(jì)效率和生理效率以2 a宿根最高，而新植最低；K經(jīng)濟(jì)效率和生理效率以新植最高，而2 a宿根最低。三季甘蔗，GT49的N、K經(jīng)濟(jì)效率與YT00-236差異均不顯著，但二者均顯著高于GT44、GT55；GT49的P經(jīng)濟(jì)效率均顯著高于其余品種；YT00-236的N、K生理效率顯著高于其余品種；YT00-236的P生理效率與GT49差異不顯著，但二者均顯著高于GT44、GT55?？梢?jiàn)，GT49的N、P及K經(jīng)濟(jì)效率較高，YT00-236的N、P及K生理效率較高。

3 "討論

甘蔗產(chǎn)量表現(xiàn)因品種和栽培條件而異^{[1-4， 6-7， 10]}。

本研究表明，各供試品種甘蔗干物質(zhì)積累總量均以2"a宿根較多，而新植和1"a宿根較少，與前

期當(dāng)?shù)胤N植其他品種的不同^[2]，這主要是因?yàn)樾轮埠?"a宿根季在夏秋出現(xiàn)連續(xù)高溫干旱天氣引起植株矮小和莖數(shù)減少所致^{[4， 7]}。但GT58、YT00-236干物質(zhì)積累總量在新植和1 a宿根季均較其余品種顯著增加，這可能是兩品種抵御干旱能力較強(qiáng)而發(fā)揮了中大莖品種莖粗、葉大的生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)^[4-5]。此外，三季甘蔗莖干物質(zhì)積累量均以GT58最多，累積較其余品種增加6.48%～19.01%，其次是YT00-236，而GT49最少，說(shuō)明GT58的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)明顯。但三季甘蔗干物質(zhì)在莖的分配率均以GT49最多，在葉的分配率均以YT00-236最多，這主要是品種特性不同引起成熟期綠葉數(shù)量、葉面積及葉鞘質(zhì)量差異的緣故^{[1， 10]}。

據(jù)報(bào)道，國(guó)內(nèi)甘蔗成熟期N、P及K積累量分別為125.3～352.4、11.8～42.6、127.5～599.9"kg/hm²，具體因品種、水肥條件及田間管理而異^{[8-11， 13-15， 18-19]}。本研究中，各品種三季甘蔗N、P及K積累量分別為99.81～212.18、11.04～27.01、150.09～ 400.29"kg/hm²，其中2 a宿根均較其余兩季大幅增加，P、K積累量也較前期當(dāng)?shù)胤N植其他品種的明顯增加^[2]，這可能是品種、生產(chǎn)方式及降雨條件不同的緣故，也可能是新植和1"a宿根蔗因干旱吸收養(yǎng)分較少而殘留P、K肥較多，使2 a宿根蔗在降雨足量下吸收了更多養(yǎng)分。因此，生產(chǎn)中需根據(jù)上季干旱情況調(diào)整下季宿根蔗的施肥量。此外，三季甘蔗N、P及K積累量總量以GT58較多，較其余品種分別增加5.16%～20.75%、4.38%～ 31.85%、6.29%～21.45%，而GT49較少，說(shuō)明GT58吸收N、P及K能力較強(qiáng)。另外，各品種三季甘蔗N、P及K積累量均有61%以上分配在莖，與其他品種的相似^{[2， 10， 19]}。但是，三季甘蔗N、P及K在莖的分配率均以GT49最多，與YT00-236的差異均達(dá)顯著水平，說(shuō)明GT49體內(nèi)養(yǎng)分向莖轉(zhuǎn)移分配效率較高。

前人研究表明，廣西、廣東及云南蔗區(qū)每生產(chǎn)1"t蔗莖需要N、P、K分別為1.66～2.89、0.11～ 0.52、1.93～4.09 kg，具體因品種、水肥條件及氣象條件而異^{[2， 8， 9， 12， 16]}。本研究中，各品種三季甘蔗每生產(chǎn)1"t蔗莖需N、P、K分別為1.66～2.59、0.19～0.30、2.76～3.76"kg，處于廣西蔗區(qū)的范圍值^{[8， 11， 12， 20-22]}。但是，2 a宿根蔗需N、P明顯少于新植和1 a宿根蔗，而新植蔗需K明顯少于宿根蔗，與以往旱地宿根蔗養(yǎng)分需要量較新植蔗少的趨勢(shì)不盡相同^[20-22]，這可能與本研究條件下土壤速效鉀含量較高和新植季、1 a宿根季殘留鉀肥較多而引起2 a宿根蔗奢侈吸收鉀有關(guān)^[15]，也可能是1 a宿根蔗生長(zhǎng)中前期吸收鉀較多，但因在7—11月受極端干旱天氣未能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)量效應(yīng)的緣故^[13]。然而，GT49、YT00-236每生產(chǎn)1"t蔗莖需N、P、K較GT44、GT55顯著減少，這可能是兩品種分別具有較高的養(yǎng)分經(jīng)濟(jì)效率和生理效率的緣故。

可見(jiàn)，5個(gè)品種甘蔗之間及其在3個(gè)作物季的生物產(chǎn)量、養(yǎng)分積累與需求差異較大，其中GT58生物產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)明顯，GT49養(yǎng)分經(jīng)濟(jì)效率較高，YT00-236養(yǎng)分生理效率較高。生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)種植的甘蔗品種及其上季生長(zhǎng)表現(xiàn)調(diào)控施肥量，以提高養(yǎng)分生產(chǎn)效率。

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