氮肥運(yùn)籌提升宿根蔗產(chǎn)量和氮素利用

單翔宇 謝如林 李伏生

摘? 要：針對(duì)我國(guó)甘蔗生產(chǎn)中氮肥用量高和氮肥利用率低的問(wèn)題，為提高氮肥利用率，本研究以‘桂糖42號(hào)為試驗(yàn)材料，研究對(duì)比5種施氮量（N150：150 kg/hm2、N225：225 kg/hm2、N300：300 kg/hm2、N375：375 kg/hm2、N450：450 kg/hm2）和2種施氮次數(shù)（R1：3次施入，30%氮肥作基肥、30%作分蘗肥和40%作攻莖肥;R2：2次施入，30%氮肥作基肥和70%作攻莖肥）下宿根蔗生長(zhǎng)、產(chǎn)量、含糖量以及氮素利用。結(jié)果表明：（1）蔗莖產(chǎn)量受施氮量影響顯著，隨施氮量增加，2種施氮次數(shù)的蔗莖產(chǎn)量均呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)。相同施氮量下，不同施氮次數(shù)的蔗莖產(chǎn)量差異不顯著，R1N375、R1N450、R2N375和R2N450處理甘蔗產(chǎn)量較高，分別為106.4、112.2、106.4和109.1 t/hm2。（2）隨施氮量增加，蔗糖分先增加后減少。N375和N450下，R1的蔗糖分顯著高于R2。隨施氮量增加，R1的產(chǎn)糖量呈先增加后無(wú)顯著變化的趨勢(shì)，R2的產(chǎn)糖量呈先增加后減少的趨勢(shì)。N375和N450下，R1的產(chǎn)糖量顯著高于R2，R1N375和R1N450處理甘蔗含糖量較高，分別為14.95和14.58 t/hm2。（3）R1和R2的當(dāng)季氮肥利用率分別為22%～36%和20%～32%。因此，當(dāng)施氮量為375 kg/hm2，以30%基肥、30%分蘗肥和40%攻莖肥是蔗葉還田下宿根蔗的最優(yōu)施氮模式。

關(guān)鍵詞：氮肥運(yùn)籌;甘蔗;產(chǎn)量;氮素利用率

中圖分類號(hào)：S566.1? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： In view of the problems of high nitrogen （N） amount and low N use rate in sugarcane production in China， in order to improve the nitrogen utilization rate， ‘Guitang 42 was used as the experimental material. This study compared the growth， yield， sugar content and N utilization of ratoon sugarcane under five N rates （N150： 150 kg/hm2， N225： 225 kg/hm2， N300： 300 kg/hm2， N375： 375 kg/hm2 and N450： 450 kg/hm2） and two kinds of N application times （R1， three times of N application， 30% N fertilizer as basal fertilizer， 30% N fertilizer as tillering fertilizer and 40% N fertilizer as elongation fertilizer， and R2： two times of N application， 30% N fertilizer as basal fertilizer and 70% N fertilizer as elongation fertilizer）. The yield of sugarcane stems was significantly affected by N application， and the yield of the two kinds of N application times showed an increasing trend with the increase of N fertilizer rate. Under the same N rate， there was no significant difference in sugarcane yield under different N application times. R1N375， R1N450， R2N375 and R2N450 had higher sugarcane yield of 106.4 t/hm2， 112.2 t/hm2， 106.4 t/hm2 and 109.1 t/hm2. Sucrose content increased firstly and then decreased with the increase of N fertilizer rate. At N375 and N450， the sucrose content of R1 was significantly higher than that of R2. With the increase of N fertilizer rate， the sugar yield of R1 increased firstly and then did not significantly change， and the sugar yield of R2 showed a trend of first increase and then decrease. At N375 and N450， the sugar yield of R1 was significantly higher than that of R2. R1N375 and R1N450 had higher sugar yield of 14.95 t/hm2 and 14.58 t/hm2. The N fertilizer recovery fraction of R1 and R2 was 22%?36% and 20%?32%， respectively. Thus the best nitrogen application mode was N fertilizer rate of 375 kg/hm2 with 30% N fertilizer as basal fertilizer， 30% N fertilizer as tillering fertilizer and 40% N fertilizer as elongation fertilizer for ratoon sugarcane production under the condition of returning sugarcane leaves to the field.

Keywords： nitrogen management; sugarcane; yield; nitrogen utilization

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.12.011

中國(guó)甘蔗主要種植在旱坡地，土壤保水保肥能力差，每年雨季都會(huì)沖刷掉土壤養(yǎng)分，造成化肥利用率很低[1]。秸稈還田能有效減少地表徑流，緩解土壤侵蝕和土壤養(yǎng)分流失[2]，對(duì)甘蔗增產(chǎn)和養(yǎng)分利用效率的提高有積極作用[3]。蔗葉還田后蔗葉中的氮素僅有5%被當(dāng)季植物吸收利用，更多用于培肥地力[4]，連續(xù)秸稈還田10～15年后可減少15%氮肥用量[5]。此外，蔗葉還田對(duì)雜草生長(zhǎng)的抑制也有一定作用。

施用氮肥對(duì)甘蔗分蘗、有效莖數(shù)和單莖質(zhì)量等有促進(jìn)作用，并提高甘蔗產(chǎn)量[6]。在廣西蔗區(qū)氮肥用量普遍較高，一般尿素用量為500～ 700 kg/hm2，但被植株吸收利用的只有25%～35%，甚至更少[7]。適量施氮能提高甘蔗產(chǎn)量和改善甘蔗品質(zhì)，而過(guò)量施氮不僅增產(chǎn)效果不明顯，甚至還導(dǎo)致甘蔗品質(zhì)下降[8-9]。有關(guān)甘蔗生育時(shí)期施氮次數(shù)目前存在爭(zhēng)議。有人認(rèn)為甘蔗氮肥按基肥、分蘗肥和攻莖肥施用對(duì)甘蔗生理生化性狀有積極的影響，能持久保持較強(qiáng)的生理優(yōu)勢(shì)，利于提高甘蔗產(chǎn)量[10-13]。但另有研究表明，2次或1次施氮有利于蔗莖產(chǎn)量的形成和蔗莖蔗糖分的積累，從而提高蔗莖產(chǎn)量和蔗糖分[14-15]。

目前有關(guān)蔗葉還田下氮肥運(yùn)籌對(duì)宿根蔗氮素利用的影響少見報(bào)道，且不同地區(qū)氮肥用量不同，施氮次數(shù)也存在爭(zhēng)議。因此，研究蔗葉還田條件下合理的氮肥施用技術(shù)，對(duì)宿根蔗生長(zhǎng)和氮素利用有重要意義。本文研究了在蔗葉還田條件下氮肥運(yùn)籌對(duì)宿根蔗生長(zhǎng)、產(chǎn)量、含糖量和氮素利用的影響，以期獲得提高宿根蔗產(chǎn)量、含糖量和氮肥利用率的最優(yōu)施氮模式。

1? 材料與方法

1.1? 材料

田間試驗(yàn)于2018年3月至2019年1月在廣西金光農(nóng)場(chǎng)友誼分場(chǎng)試驗(yàn)基地進(jìn)行。供試土壤為赤紅壤，試驗(yàn)前0～20 cm土壤主要理化性質(zhì)：容重1.31 g/cm3、pH 6.63、有機(jī)質(zhì)15.4 g/kg、全氮（N）1.31 g/kg、堿解N 78.9 mg/kg、速效磷（P）61.9 mg/kg和速效鉀（K）157.8 mg/kg。供試甘蔗品種為廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所選育的‘桂糖42號(hào)。

1.2? 方法

1.2.1? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)? 以不施N處理（CK）作為對(duì)照，設(shè)5種氮肥用量，N150：150 kg/hm2、N225：225 kg/hm2、N300：300 kg/hm2、N375：375 kg/hm2、N450：450 kg/hm2，以及2種施氮次數(shù)，R1：分3次施入，30%氮肥作基肥、30%作分蘗肥和40%作攻莖肥;R2：分2次施入，30%氮肥作基肥和70%作攻莖肥，如表1。試驗(yàn)共11個(gè)處理，分別為CK、R1N150、R1N225、R1N300、R1N375、R1N450、R2N150、R2N225、R2N300、R2N375和R2N375，每個(gè)處理設(shè)4個(gè)重復(fù)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。每小區(qū)種植甘蔗5行，行長(zhǎng)15 m，行距1.2 m，小區(qū)面積90 m2，試驗(yàn)區(qū)面積3600 m2。各處理均施P2O5 90 kg/hm2和K2O 225 kg/hm2作為基肥。氮肥用尿素（N 46%），磷肥用鈣鎂磷肥（P2O5 18%），鉀肥用氯化鉀（K2O 60%）。

1.2.2? 田間管理? 前一年種植的甘蔗收獲后遺留的全部蔗葉直接覆蓋于蔗田壟間。2018年3月2日宿根蔗所有處理全部磷肥（P2O5 90 kg/hm2）和鉀肥（K2O 225 kg/hm2），各施氮處理中30%尿素作基肥施用。4月30日R1追施30%尿素作分蘗肥，6月28日R1追施40%尿素以及R2追施70%尿素作攻莖肥，各施肥方案均采用撒施方式將肥料直接施于蔗田土壤中，每次施肥后進(jìn)行灌溉。其他農(nóng)業(yè)措施按大田生產(chǎn)進(jìn)行。11月中旬因遭受臺(tái)風(fēng)暴雨，甘蔗部分倒伏，后扶起。2019年1月6日按原料蔗收獲標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定各小區(qū)蔗莖產(chǎn)量。

1.2.3? 植株樣品采集與分析? 在成熟期采集植株樣品，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取5株，重復(fù)4次，共取樣20株。在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定株高，莖徑和單莖質(zhì)量，并用便攜式錘度計(jì)測(cè)定蔗汁糖錘度。植物樣品帶回實(shí)驗(yàn)室后，放入烘箱中，在105 ℃下殺青30 min，60 ℃下烘干至恒質(zhì)量，粉碎后備用。

1.2.4? 氮肥利用率和利用效率的計(jì)算? 當(dāng)季氮肥利用率（NRF）、氮肥農(nóng)學(xué)利用效率（NAE）和氮肥偏生產(chǎn)力（NPFP）的計(jì)算參照黃振瑞等[16]以及巨曉棠和張福鎖[17]的方法。

NRF = （施氮區(qū)植株總氮吸收量?無(wú)氮區(qū)植株總氮吸收量）/施氮量×100%

NAE （kg/kg） = （施氮區(qū)產(chǎn)量?無(wú)氮區(qū)產(chǎn)量）/施氮量

PFPN（kg/kg）=施氮區(qū)產(chǎn)量/施氮量

1.3? 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行整理和作表，并用IBM SPSS 24.0進(jìn)行方差分析。不同處理各指標(biāo)采用Duncans法作多重比較，差異顯著性水平P<0.05。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 氮肥運(yùn)籌對(duì)宿根蔗生長(zhǎng)的影響

甘蔗單位面積產(chǎn)量由單位面積的有效莖數(shù)和單蔗莖質(zhì)量獲得。由表2可知，宿根蔗株高、有效莖數(shù)、蔗莖直徑（莖徑）和單蔗莖質(zhì)量均隨施氮量增加而增加。R1（3次施氮）下，N450的株高最高，為409.0 cm，顯著高于其他施氮量和對(duì)照（CK），比CK提高62.9 cm，而R2（2次施氮）下各施氮量株高之間的差異不顯著，但均顯著高于CK。相同施氮量下，R2株高均高于R1。說(shuō)明較多的氮肥作攻莖肥可促進(jìn)甘蔗伸長(zhǎng)，株高增高。

R1下，各施氮處理有效莖數(shù)之間的差異顯著，N450、N375、N300和N225有效莖數(shù)顯著高于N150和CK，以N450的有效莖數(shù)最高，為50980條/hm2。R2下，N450和N375的有效莖數(shù)較高，為49460條/hm2和49142條/hm2，顯著高于N300、N225、N150和CK，且N375和N300的有效莖數(shù)顯著高于N150和CK。N450和N300下，R1有效莖數(shù)顯著高于R2，其他氮肥用量下，R1與R2有效莖數(shù)之間的差異不顯著，且R1N375與R2N450無(wú)顯著差異。R1N450有效莖數(shù)最高，比CK提高7884條/hm2，其次是R2N450、R2N375和R1N375，分別比CK提高6364、6046和6005條/hm2。

R1下，各施氮量莖徑均高于CK，N450莖徑顯著高于N150和CK，R2下各施氮量莖徑之間的差異不顯著。N225、N300、N375和N450下，R1莖徑顯著高于R2。R1N450莖徑最高，為2.79 cm，比CK提高了0.30 cm。

R1下，N450的單蔗莖鮮質(zhì)量顯著高于N225、N150和CK，且N375和N300的單蔗莖鮮質(zhì)量顯著高于N150和CK。R2下，N450單蔗莖鮮質(zhì)量顯著高于N225、N150和CK，且N375和N300單蔗莖鮮質(zhì)量顯著高于N150和CK。相同施氮量下R1單蔗莖鮮質(zhì)量與R2之間的差異不顯著。R1N450和R2N450單蔗莖鮮質(zhì)量較高，分別為2.60 kg和2.59 kg，其次為R1N375、R2N375和R2N300。

R1下，N450和N375干物質(zhì)質(zhì)量顯著高于其他施氮處理和CK，N300和N225的干物質(zhì)質(zhì)量顯著高于N150和CK。R2下，N450、N375和N300的干物質(zhì)質(zhì)量顯著高于N225、N150和CK，N225和N150的干物質(zhì)質(zhì)量顯著高于CK。N150施氮量下R2干物質(zhì)質(zhì)量顯著高于R1，其他施氮量下，不同施氮次數(shù)之間的單蔗莖干質(zhì)量差異不顯著。

因此，較多的氮肥作為攻莖肥可促進(jìn)甘蔗伸長(zhǎng)，株高增高，在高施氮量下，3次施氮更有利于提高甘蔗有效莖數(shù)。蔗莖質(zhì)量和干物質(zhì)質(zhì)量受施氮量的影響較大，而受施氮次數(shù)的影響不顯著。

2.2? 氮肥運(yùn)籌對(duì)宿根蔗產(chǎn)量和含糖量的影響

由表3可見，相同施氮次數(shù)下，N375和N450的宿根蔗產(chǎn)量顯著高于其他氮肥用量和CK，且N300和N225的產(chǎn)量顯著高于N150和CK。相同施氮量下，不同施氮次數(shù)之間的宿根蔗產(chǎn)量差異不顯著。與CK相比，除R1N150和R2N150增產(chǎn)效果不顯著，其它施氮處理宿根蔗產(chǎn)量增加13.8%～ 35.7%。R1N450、R2N450、R1N375和R2N375產(chǎn)量較高，分別為112.23、109.10、106.43和106.41 t/hm2。

R1下，N375蔗糖分顯著高于其他氮肥用量和CK，N300蔗糖分顯著高于N225、N150和CK，N450蔗糖分顯著高于CK。R2下，N300蔗糖分顯著高于其他氮肥用量和CK，N225蔗糖分顯著高于N375、N450、N150和CK，N450蔗糖分較CK降低，差異顯著。N375和N450下，R1的蔗糖分顯著高于R2，其他氮肥用量下，不同施氮次數(shù)之間的蔗糖分差異不顯著。R1N375的蔗糖分最高，為14.04%，R2N450的蔗糖分最低，為11.34%，低于CK。

R1下，各施氮量均顯著高于CK，N375和N450的含糖量顯著高于其他氮肥用量。R2下，N300的含糖量顯著高于其他氮肥用量和CK，且N225、N375和N450顯著高于N150和CK，N150的含糖量顯著高于CK。N375和N450下，R1的含糖量顯著高于R2，其他氮肥用量下不同施氮次數(shù)之間的含糖量差異不顯著。R1N375和R1N450含糖量最高，分別為14.95和14.58 t/hm2，其次為R2N300和R1N300。

因此，甘蔗產(chǎn)量受施氮量的影響較大，且較多氮肥在伸長(zhǎng)期施入不利于甘蔗糖分的積累，進(jìn)而影響甘蔗含糖量。

2.3? 氮肥運(yùn)籌對(duì)宿根蔗氮含量和吸收量的影響

2.3.1? 氮含量? 由表4可見，甘蔗各部位氮含量和吸收量均隨施氮量增加而增加。R1下，N450的葉片含氮量顯著高于N150和CK，且N375葉片含氮量顯著高于CK。R2下，各施氮量葉片含氮量之間的差異不顯著。相同施氮量下，不同施氮次數(shù)葉片含氮量之間的差異不顯著。R1N450葉片氮含量最高，為12.8 g/kg。

R1下，N450的蔗莖含氮量顯著高于N150和CK，且N375、N300和N225蔗莖含氮量顯著高于CK。R2下，N450的蔗莖含氮量顯著高于N150和CK，且N375、N300和N225蔗莖含氮量顯著高于CK。相同施氮量下，不同施氮次數(shù)蔗莖含氮量之間的差異不顯著。R1N450蔗莖含氮量最高，為14.1 g/kg，其次為R2N450。

2.3.2? 氮吸收量? R1下，N450、N375、N300和N225的葉片氮吸收量顯著高于N150和CK，且N150葉片氮吸收量顯著高于CK。R2下，各氮肥用量葉片氮吸收量之間的差異不顯著，除N150外均顯著高于CK。N300、N375和N450下，R1葉片氮吸收量顯著高于R2。R1N450葉片氮吸收量最高，為78.76 kg/hm2，其次為R1N375和R1N300。

R1下，各施氮量處理蔗莖氮吸收量之間的差異顯著，且均顯著高于CK。R2下N375和N450蔗莖氮吸收量之間的差異不顯著，但均顯著高于N300、N225、N150和CK，且其他氮肥用量處理蔗莖氮吸收量之間的差異顯著，均顯著高于CK。相同施氮量下，不同施氮次數(shù)蔗莖氮吸收量之間的差異不顯著。R1N450蔗莖氮吸收量最高，為273.7 kg/hm2，其次為R2N450。

R1下，N450和N375總氮吸收量顯著高于N300、N225、N150和CK，N300和N225總氮吸收量顯著高于N150和CK，N150總氮吸收量顯著高于CK。R2下，N450和N375的總氮吸收量顯著高于N300、N225、N150和CK，N300和N225總氮吸收量顯著高于N150和CK，N150總氮吸收量顯著高于CK。N450施氮量下，R1總氮吸收量顯著高于R2，其他施氮量下，不同施氮次數(shù)總氮吸收量之間的差異不顯著。以R1N450總氮吸收量較高，為352.4 kg/hm2。

2.4? 氮肥運(yùn)籌對(duì)宿根蔗氮素利用的影響

由表5可見，R1下，N225的當(dāng)季氮肥利用率顯著高于其他氮肥用量處理，N300、N375和N450的當(dāng)季氮肥利用率顯著高于N150。R2下，N225和N375的當(dāng)季氮肥利用率顯著高于N450和N150，N300和N450的當(dāng)季氮肥利用率顯著高于N150。N225、N300和N450下，R1的當(dāng)季氮肥利用率顯著高于R2。

R1下，N450的氮肥農(nóng)學(xué)利用效率顯著高于N225與N150，且N375、N300和N225的氮肥農(nóng)學(xué)利用效率顯著高于N150。R2下，N450、N375、N300和N225氮肥農(nóng)學(xué)利用效率之間差異不顯著，但均顯著高于N150。相同施肥量下，不同施氮次數(shù)氮肥農(nóng)學(xué)利用效率之間的差異不顯著。

相同施氮次數(shù)下，氮肥偏生產(chǎn)力隨施氮量的增加而降低，且各施氮量處理氮肥偏生產(chǎn)力之間的差異顯著。相同施肥量下，不同施氮次數(shù)氮肥偏生產(chǎn)力之間的差異不顯著。

3? 討論

3.1? 氮肥運(yùn)籌對(duì)宿根蔗生長(zhǎng)的影響

株高、蔗莖直徑（莖徑）、單蔗莖質(zhì)量可直接反映甘蔗生長(zhǎng)情況，干物質(zhì)積累量也是衡量植物有機(jī)物和養(yǎng)分積累的重要指標(biāo)，干物質(zhì)積累量越多說(shuō)明植物長(zhǎng)勢(shì)越好。甘蔗伸長(zhǎng)期是甘蔗生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期，對(duì)光、溫、水、肥需求達(dá)到高峰，對(duì)氮肥需求量占全部生育期的50%以上，保證伸長(zhǎng)期養(yǎng)分供應(yīng)充足，可有效促進(jìn)甘蔗生長(zhǎng)、增粗，對(duì)甘蔗產(chǎn)量提高具有重要意義[18]。本試驗(yàn)隨施氮量的增加，株高、有效莖數(shù)、莖徑、單蔗莖質(zhì)量和干物質(zhì)質(zhì)量增加，2次施氮下甘蔗株高高于3次施氮，與謝金蘭等[19]的結(jié)果相同。施肥量低于300 t/hm2時(shí)，2次施氮單蔗莖質(zhì)量更高。單位面積有效莖數(shù)是影響甘蔗產(chǎn)量的重要指標(biāo)，而分蘗率對(duì)有效莖數(shù)的形成影響較大。有研究指出，分蘗率與氮素水平呈正相關(guān)[20]。在一定氮肥用量范圍內(nèi)，分蘗期施用氮肥確有提高甘蔗分蘗率的作用，而施用量過(guò)大則會(huì)導(dǎo)致無(wú)效分蘗過(guò)多，降低成莖率[19]。本研究結(jié)果表明，施用氮肥對(duì)甘蔗有效莖數(shù)影響較大，且高施氮量下3次施氮對(duì)有效莖數(shù)的提升效果更佳。

3.2? 氮肥運(yùn)籌對(duì)宿根蔗產(chǎn)量和含糖量的影響

實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高糖是甘蔗生產(chǎn)中最受關(guān)注的問(wèn)題，而合理施肥是甘蔗獲得高產(chǎn)高糖的有效途徑。在一定氮肥用量范圍內(nèi)，甘蔗產(chǎn)量隨著施氮量的增加而增加[8-9]。本研究N150對(duì)產(chǎn)量提升效果不明顯，主要是由于蔗葉C/N比較高，蔗葉分解過(guò)程中微生物對(duì)氮素的競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致植物供氮不足[21-22]，有研究報(bào)道，蔗葉還田下施用氮肥80 kg/hm2時(shí)，甘蔗產(chǎn)量有所下降[23]。本研究甘蔗產(chǎn)量以R1N450處理最高，與前人結(jié)果基本一致[12]。高氮量下將氮肥分3次施入的甘蔗產(chǎn)量最高，低氮量和中氮量的2次施氮增產(chǎn)效果也較好。而蔗糖分受施氮量和施氮次數(shù)的影響顯著，梁計(jì)南等[14]發(fā)現(xiàn)，在相同施氮量下，后期重施氮肥對(duì)甘蔗后期生長(zhǎng)有利，但前期缺氮所造成的損失，不利于甘蔗糖分積累。有報(bào)道指出，中后期施用氮肥有利于促進(jìn)蛋白質(zhì)合成，同時(shí)會(huì)消耗大量碳水化合物，不利于提高蔗糖含量[13，24]。本研究表明，在一定氮肥用量范圍內(nèi)，施用氮肥有利于提高甘蔗含糖量，施氮量375 t/hm2下，3次施氮的效果最佳，與2次施氮相比，3次施氮更有利于提高甘蔗含糖量。

因此，蔗葉還田下應(yīng)調(diào)整施氮比例，增加基肥和分蘗肥比重，保證甘蔗生長(zhǎng)早期氮素供應(yīng)充足，可減少蔗葉分解時(shí)微生物爭(zhēng)氮對(duì)甘蔗生長(zhǎng)的影響，促進(jìn)甘蔗早分蘗、早生長(zhǎng)，充分利用生長(zhǎng)前期充沛的雨水促進(jìn)甘蔗快速伸長(zhǎng)，在干旱蔗區(qū)尤其應(yīng)當(dāng)推廣。

3.3? 氮肥運(yùn)籌對(duì)宿根蔗氮素利用效率的影響

氮素對(duì)甘蔗分蘗、有效莖數(shù)和單蔗莖質(zhì)量等都有一定的促進(jìn)作用，是影響甘蔗生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成的重要元素[6]。本試驗(yàn)甘蔗地上部氮吸收量與施氮量成正比。有研究指出，甘蔗生長(zhǎng)前期吸收的氮素大部分儲(chǔ)存在蔗葉中，伸長(zhǎng)期為保證蔗莖快速生長(zhǎng)，儲(chǔ)存在甘蔗中的氮素大量向蔗葉轉(zhuǎn)移，提高了蔗莖中氮素含量占全株氮含量的比重[25]。本研究表明，甘蔗各部位氮素積累量隨施氮量的增加而增加，增加施氮量更有利于氮素向蔗莖分配。

當(dāng)季氮肥利用率、氮肥農(nóng)學(xué)利用效率和氮肥偏生產(chǎn)力是反應(yīng)氮肥效果和作物對(duì)氮肥利用的重要指標(biāo)。我國(guó)主要糧食作物當(dāng)季氮肥利用率在25%～30%，高產(chǎn)農(nóng)田更低[26]。本試驗(yàn)甘蔗當(dāng)季氮肥利用率在20%～36%，除150 kg/hm2外，隨施氮量的增加，當(dāng)季氮肥利用率呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)，3次施氮比2次施氮有利于提高氮肥利用率，主要是由于施肥初期尿素中的氮釋放迅速，受降雨和環(huán)境影響較大，釋放出的硝態(tài)氮、銨態(tài)氮未被植物直接吸收利用，增加了銨態(tài)氮的揮發(fā)和硝態(tài)氮隨水淋溶的風(fēng)險(xiǎn)[27]，而3次施氮保證各時(shí)期氮素供應(yīng)均處于較高水平，使植物吸收的氮素多于2次施氮。氮肥偏生產(chǎn)力隨施氮量的增加而降低。2次施氮下，N375氮肥農(nóng)學(xué)利用效率最高，而N450下降，說(shuō)明2次施氮下施肥量超過(guò)375 t/hm2時(shí)增施氮肥對(duì)甘蔗增產(chǎn)效果降低。3次施氮下，適當(dāng)減少施氮量有利于提高甘蔗氮肥利用率、減少氮素?fù)p失、降低農(nóng)業(yè)氮肥施用對(duì)環(huán)境的影響，這與前人研究結(jié)果相似[28]。

4? 結(jié)論

本研究表明，甘蔗株高、有效莖數(shù)、莖徑、單蔗莖質(zhì)量和干物質(zhì)積累量受施氮量的影響較大，R1N450各項(xiàng)指標(biāo)均最高。在一定氮肥用量范圍內(nèi)，施用氮肥可增加甘蔗產(chǎn)量，提高甘蔗糖分，且3次施氮更有利于蔗糖積累，R1N375蔗糖分最高，為14.04%，R1N375、R1N450、R2N375和R2N450處理甘蔗產(chǎn)量較高，分別106.43、112.23、106.41和109.10 t/hm2;R1N375和R1N450含糖量較高，分別為14.95和14.58 t/hm2。3次施氮處理當(dāng)季氮肥利用率在22%～36%，而2次施氮處理當(dāng)季氮肥利用率在20%～32%，相同施氮量下，3次施氮當(dāng)季氮肥利用率較2次施氮提高了1.46%～3.68%。綜上所述，施氮量為375 kg/hm2，分3次施入（30%基肥、30%分蘗肥、40%攻莖肥），既保證甘蔗高產(chǎn)高糖，又使氮素利用率較高，是蔗葉還田下宿根蔗的最優(yōu)施氮模式。

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