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施肥間的差異，為構建輕簡高效施肥模式提供理論依據。【方法】以桂糖42號為試驗材料，設7個施肥處理，即常規施肥（CK）和6個緩釋肥配方[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，調查不同施肥處理條件下新植甘蔗的萌芽率、分蘗率、生長期伸長量、產量和品質性狀，并分析其經濟效益。【結果】一次性施用6個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指標與CK間均無顯著差異;有效莖數、產量和經濟效益等指示施肥效果的指標均不同程度高于CK，以處理D的有效莖數（59130條/ha）、產量（92.63 t/ha）、農業產值（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，提高其產量和品質，還可降低勞動力成本，具有顯著的節本增收效果，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】以甘蔗種植業為基礎的蔗糖產業是廣西主要的經濟支柱產業之一。由于甘蔗整個生長期長達一年以上，若使用常規的尿素、復合肥等化學肥料，生產上需在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，甘蔗僅追施常規的化學肥料，土壤固持、氨氣揮發及淋溶等因素不僅容易導致甘蔗生長后期養分供應不足，出現甘蔗產量偏低、糖分含量低等問題，還會引起土壤肥力持續下降、生態環境污染等不利影響（廖文菊，2012;黃振瑞等，2015）。此外，近年來由于勞動力成本的不斷上揚，導致甘蔗生產成本上漲，現階段低成本甘蔗生產技術需求日益高漲。甘蔗專用緩釋肥一次性施用有望滿足甘蔗整個生育期的養分需求，有助于削減追肥中的勞動力成本，提高甘蔗生產效益。【前人研究進展】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用于各種作物生產試驗。丁志磊等（2015）研究了緩釋肥應用于桃樹與大豆間套作的栽培體系;Zhang等（2016）、姚光剛等（2019）分別將緩釋肥應用于蔬菜和苗木生產;朱亞等（2018）將緩釋肥與葉面肥配施應用于煙草種植;王文麗等（2019）、趙蒙等（2019）將緩釋肥應用于水稻生產;宮宇等（2019）、周茂林等（2019）將緩釋肥應用于玉米的簡化栽培模式。上述研究均表明，應用緩釋肥于不同作物生產，不僅具有養分利用率高、有效供應期長的特點，還可克服應用普通肥料存在的弊端，省時省工。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）先后將緩釋肥應用于甘蔗生產中，結果發現緩釋肥不僅能顯著提高肥料利用效率，還具有減少勞動支出、提高甘蔗產量和經濟效益的效果。廣西作為我國甘蔗的主產區，許樹寧等（2016）、廖青等（2017）探究了緩釋肥應用于廣西甘蔗生產中的效果，結果表明，施用緩釋肥可顯著提高甘蔗產量和蔗糖分。【本研究切入點】目前，雖然已有不少關于緩釋肥應用于甘蔗生產的研究報道，但甘蔗專用緩釋肥的相關基礎研究仍然較薄弱，其能否適應亞熱帶地區氣候，新植蔗與宿根蔗對緩釋肥的響應異同，以及如何構建甘蔗專用緩釋肥高效的施用技術體系等，均有待進一步補充和完善。【擬解決的關鍵問題】利用本課題組聯合企業研發的不同添加劑配方甘蔗專用緩釋肥開展一次性施用試驗，探討不同配方甘蔗專用緩釋肥對桂糖42號新植蔗產量、品質及經濟效益的影響，旨在為研發適應廣西亞熱帶地區氣候的新型高效甘蔗專用緩釋肥，以及構建節本增效的甘蔗栽培管理模式提供理論依據和技術支撐。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

供試甘蔗品種為桂糖42號（廣西農業科學院甘蔗研究所選育）。供試肥料：甘蔗專用緩釋肥（采用硫酸脲技術生產，N-P-K含量為20-10-10，廣西某肥業公司產品，共有6個配方，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%有機無機復混肥（12-6-7、國產）、40%復合肥（20-10-10、國產）。

1. 2 試驗方法

1. 2. 1 試驗設計 試驗設7個處理：處理A～F分別對應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）為常規施肥，即分基肥、分蘗肥和拔節肥3次施用，施25%有機無機復混肥750 kg/ha（基肥）、40%復合肥1800 kg/ha（分蘗肥300 kg/ha、拔節肥1500 kg/ha）。試驗處理小區長7.0 m、寬1.2 m，共5行，小區面積42.0 m2;3次重復，共設21個試驗小區，隨機排列，周圍設保護行（排）。

1. 2. 2 實施方案 試驗在廣西農業科學院甘蔗研究所試驗地進行，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行采樣，土壤理化特性分析結果如下：pH 6.0，有機質含量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，按設計量將各肥料均勻撒施于相應處理區種植溝，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日施拔節肥后大培土，其他田間管理與常規生產方法相同，2018年1月23日砍收。

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

1. 3 統計分析

試驗數據采用Excel 2010和SPSS 19.0進行整理和方差分析。

2 結果與分析

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的基礎。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為處理E>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月恰逢廣西蔗區高溫、多雨季節，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，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換條件下甘蔗生長所需的養分要求。

2. 3 不同配方緩釋肥處理對甘蔗產量性狀的影響

由表3可知，不同配方緩釋肥處理單位面積甘蔗有效莖數以處理D最高，達59130條/ha，顯著高于CK，其他緩釋肥處理的有效莖數與CK間無顯著差異，具體排序為處理D（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量的影響主要體現在有效莖數量上，其對甘蔗株高和莖徑的影響與常規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的影響

甘蔗品質指標測定結果如表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致新植甘蔗品質的劣化。

2. 5 不同配方緩釋肥處理新植蔗的經濟效益分析

不同配方緩釋肥處理新植甘蔗的經濟效益分析結果如表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生小幅變動，但每公頃肥料成本的變幅不大，在50.0元范圍內。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，由此獲得的農業產值與CK相比可增收1602.5～3980.0元/ha，以處理D的經濟效益最佳。表明甘蔗專用緩釋肥的一次性施用可有效降低肥料成本、減少追肥次數和節省勞動力開支。

3 討論

作為廣西經濟支柱產業之一的蔗糖產業，其原料——甘蔗屬C4植物，不僅生物量高，生長時間長，還需要吸收較多養分才能滿足其整個生育期的營養需求。研究發現，甘蔗在伸長期中對氮、磷、鉀的吸收量分別占整個生育期的81%、81%和77%（王秀林和陽代天，1994）。其中，氮素是甘蔗產量形成的關鍵養分之一（譚宏偉，2009）。然而，氮素在甘蔗一年的生長期中，由于淋溶、徑流及氨揮發等途徑導致當季施用氮肥損失約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，從而導致甘蔗生長后期養分供應不足。在甘蔗實際生產中，若僅追施一次常規肥料，不足以滿足甘蔗正常生長所需養分。在新植蔗的常規施肥管理中，除了播種時施用基肥外，7月之前還需追施2～3次肥料，即傳統的基肥、攻蘗肥和攻莖肥，但目前農村強勞動力短缺的現狀已難以滿足甘蔗生產上的這一現實需求。緩釋肥是一種通過對商品肥料噴涂調節劑，并采用包膜等技術手段控制肥料養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，節約資源并滿足作物生長需求，還具有減少肥料養分流失，降低環境污染的作用（李家康等，2010），因此，我國十分重視緩釋肥的發展，“十一五”規劃綱要中已將其列入重點研究領域加以研究與推廣，具有良好的發展空間和推廣價值（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生產獲得，控制肥料養分釋放的效果良好，實現了肥料養分的均衡、緩慢釋放。研究結果表明，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，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轉換條件下甘蔗生長所需的養分需求。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，降低勞動力成本。本研究采取基肥一次性施用的方式，較常規施肥管理減少2次追肥，大幅減少了勞動力成本。結果表明，與常規施肥相比，施用緩釋肥不僅沒有導致甘蔗生長性狀劣化、產量下降、品質降低，部分緩釋肥施用處理在伸長量、產量及季節變換時期誘導甘蔗抗逆能力等方面指標還優于常規施肥方式，以處理D的效果最佳。一次性施用緩釋肥通過控制養分緩慢釋放，保障甘蔗在生長后期也能吸收充足的養分。此外，減少2次追肥措施，有效提高了肥料利用率和經濟效益，農業產值和收入均高于常規施肥。

4 結論

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

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（責任編輯 羅 麗）