蒙世協,王小民,楊 鋒,唐國榮,崔 麗,王重云,黃國生,盧雁飛,黃屏熙,陸國盈
(1.廣西新方向現代農業發展有限公司,廣西 南寧 530007;2.南寧糖業股份有限公司,廣西 南寧 530022;3.廣西大學農學院,廣西 南寧 530005)
甘蔗是廣西的第一大戰略經濟作物,也是廣西的支柱產業,農民增收最主要的經濟來源,涉及農民經濟的發展[1]。據統計,2013~2014年廣西全區甘蔗種植面積約為111.52萬公頃,總產量7896.93萬噸。廣西蔗糖業從業人數占全區人口近40%,約2000萬人[2]。
研究表明,水分和養分是制約甘蔗產量的關鍵因素。適宜的水分條件和合理的養分供應是甘蔗高產優質的基本保證,水分脅迫、養分缺乏以及二者供應的不同步均不利于甘蔗生長[3]。水分因子是影響甘蔗蔗莖伸長的重要因子,許多研究表明降水量對甘蔗伸長的貢獻最大,甘蔗缺水往往會造成減產甚至失收[4-7]。而甘蔗對養分的需求量同樣很大,但不同時期之間有所差別,水肥一體化技術可以滿足甘蔗對水分及養分的不同要求,達到水肥的高效利用[8]。與傳統方式相比,水肥一體化技術可減少肥料揮發、固定以及淋洗的損失,肥料利用率可提高30%~50%,水分利用率可提高40%~60%[9]。
目前,關于甘蔗水肥一體化技術的研究報道并不多,而且品種、地區氣候、土壤等條件不同,其水肥供應參數也會有所差異,因此在廣西赤紅壤區針對目前種植主要栽培品種,尋找合理的水肥供應模式十分必要,同時,通過測土、測植株(株)全面掌握甘蔗的土壤養分和甘蔗養分豐缺指標,研究并試驗適合甘蔗需肥特點的甘蔗專用水溶肥,根據各不同土壤情況、種植密集狀況建設加肥站及節水灌溉設施,指導示范基地農戶根據甘蔗生長進程滴灌施肥,建立完整可操作的甘蔗水肥一體化增效減施的技術將是甘蔗產業未來發展趨勢。
1.1.1 試驗地點
試驗區位于廣西南寧市武鳴區寧武鎮新甫村18隊廠基地北區13#地塊,前作為甘蔗。
1.1.2 供試品種
粵糖93/159。
1.1.3 供試肥料
“新方向”甘蔗專用水溶肥25-7-18+TE,粉體,廣西南寧產。
“新方向”甘蔗專用基肥7-12-6S,固體顆粒,廣西南寧產。
“高而壯”復混肥13-6-10,固體顆粒,廣西崇左產。
“高而壯”復混肥21-7-18,固體顆粒,廣西崇左產。
尿素,46%含量,廣西河池產。
1.1.4 供試土壤
赤紅壤,第四紀紅土母質,前作為甘蔗。
試驗區土壤理化性質見表1。

表1 試驗區土壤理化性質
試驗設3個處理,分別是處理A:“新方向”甘蔗專用水溶肥滴灌。處理B:基肥施用“新方向”甘蔗專用基肥7-12-6S+伸長期追新方向甘蔗專用水溶肥滴灌。處理C:基肥施用“高而壯”復混肥13-6-10+伸長期追“高而壯”復混肥21-7-18,每個處理設3個重復,每個重復區面積30畝(1個輪灌區),隨機輪灌區排列。
試驗基地甘蔗于2017年4月10日種植,6月19日大培土,A處理“新方向”甘蔗專用水溶肥滴灌,第一次用肥為6月15日,到10月14日止,共施肥12次,每間隔10天左右施肥一次,總用量73公斤/畝。B處理甘蔗種植時基肥施用“新方向”甘蔗專用基肥7-12-6S,100公斤/畝,追肥用“新方向”甘蔗專用水溶肥滴灌,使用時間6月15日,到10月14日止,共施肥12次,每間隔10天左右施肥一次,總用量48公斤/畝。C處理甘蔗種植時基肥施用“高而壯”復混肥13-6-10,100公斤/畝,追肥用“高而壯”復混肥21-7-18,100公斤/畝,尿素20公斤/畝,使用時間6月15日,結合中耕培土進行。
種植后,在甘蔗的萌芽期、分蘗期調查甘蔗的出苗率和分蘗率。在甘蔗收獲時調查甘蔗的株高、莖徑、有效莖數、田間錘度和產量。
本研究數據采用Excel2007等軟件完成,采用DPS7.05軟件進行單因素方差分析。
表2為不同施肥模式甘蔗苗期和分蘗期生長的調查統計結果,可以看出,不同施肥模式處理對甘蔗出苗和分蘗有不同程度的影響。
在甘蔗生長前期不同施肥模式對甘蔗出苗的影響表現為,B處理出苗率最高,平均54.02%,顯著高于A處理的44.23%和C處理的47.21%,A處理和C處理之間差異不顯著,但C處理高于A處理,說明前期施用基肥對甘蔗出苗有促進作用,尤其是如B處理的磷含量高且含硫的產品。

表2 不同施肥模式甘蔗苗期生長統計表
另外,分蘗前期開始水肥一體化滴灌的A處理分蘗率顯著高于其他處理,而前期基肥+分蘗期進行水肥一體滴灌化的B處理分蘗率也高于C處理,證明水肥一體化滴灌有利于甘蔗分蘗。
表3為不同施肥模式對甘蔗株高和月生長速度的影響。表2的結果已經顯示,分蘗期水肥一體化滴灌有利于甘蔗分蘗,而從表3的結果可以看出,進入拔節期應用水肥一體化滴灌的模式優勢則進一步明顯。A處理和B處理的株高和月生長速度明顯高于C處理,且拔節期應用水肥一體化滴灌月生長速度逐漸穩定提高,而傳統模式甘蔗生長則出現先快后慢的現象,說明養分和水分的持續供應,采用水肥一體化滴灌進行甘蔗追肥,更有利于甘蔗的生長。

表3 不同施肥模式對甘蔗株高和月生長速度的影響 單位:cm
由表4可以看出,B處理的有效莖數顯著高于A處理和C處理,這可能與基肥磷含量高且含硫元素,對甘蔗的出苗、分蘗以及有效莖的形成有關。三個處理的株高和莖徑差異不明顯,但B處理最高,其次是A處理,最低為C處理。
三個處理中,B處理產量最高,平均7722.0kg/畝,高于A處理的7193.4kg/畝,顯著高于C處理的6667.8kg/畝,比C處理平均提高1054.2kg/畝,提高幅度15.8%。其次是A處理,比C處理提高525.6kg/畝,提高幅度7.9%,B處理和A處理差異不顯著。
三個處理的田間錘度差異不明顯,說明不管是應用水肥一體化滴灌模式還是傳統固體顆粒施肥模式均對糖分影響不大。

表4 不同施肥模式對甘蔗產量和糖分的影響
表5為不同施肥模式甘蔗經濟效益比較,根據當年原料蔗收購價450元/噸,減去人工砍收成本150元/噸后的純收入:300元/噸計算,三個處理,與C處理相比,A處理和B處理收入分別提高157.7元/畝和316.2元/畝,考慮肥料畝投入成本,綜合經濟效益分別增加272.4元/畝和378.4元/畝,但每畝水肥設備投入約600元左右,如此計算當年的經濟效益并不理想,但水肥設備投入僅是一次性投入,設備的使用年限可以在10年以上,因此,如果A處理和B處理可以保持這樣的經濟效益,尤其是B處理,2年就能收回水肥設備的投入成本,真正達到節水節肥提高農民增產增收的目的。

表5 不同施肥模式經濟效益比較
以上研究結果表明,水肥一體化滴灌模式對甘蔗的生長具有較明顯的促進作用,無論是全程水肥一體化滴灌模式還是基肥在伸長期時再進行水肥一體化滴灌模式均能明顯提高甘蔗產量。
全程的水肥一體化滴灌模式可以節約基肥及大培土時期的人工,達到節約成本的作用。但由于前期沒有基肥,對甘蔗的發芽、生根和出苗有一定的影響,出苗率顯著低于施用基肥處理,說明基肥對甘蔗出苗和苗期生長的重要性,尤其要注重磷含量高,并含有硫元素的測土配方肥。
從經濟效益來看,基肥施用“新方向”甘蔗專用基肥7-12-6S+伸長期追新方向甘蔗專用水溶肥滴灌較為理想,顯著優于沒有水肥一體化滴灌常規顆粒肥,平均提高1054.2kg/畝,提高幅度15.8%,綜合考慮成本投入,綜合經濟效益增加378.4元/畝。
從以上結果可以看出,水肥一體化滴灌模式的各項農藝性狀指標和綜合經濟效益均優于傳統習慣施肥模式,其中,以基肥使用專用顆粒肥,追肥用水肥一體化滴灌模式的綜合經濟效益最高,因此根據目標地塊土壤養分情況,施用補足甘蔗出苗所需養分,提高甘蔗出苗率,中后期根據甘蔗各個生長時期養分和水分需要規律,進行水肥一體化滴灌,確保有效莖,將能最大限度提高甘蔗產量和提高甘蔗含糖量,因此建議在具備水肥設備條件的基地予以推廣應用水肥一體化滴灌模式。