蔗地土壤改良對(duì)甘蔗生長(zhǎng)的研究初探

盧國(guó)培，覃曉遠(yuǎn)，曹小瓊，張亮曼，黎忠海，韋增林

(廣西來(lái)賓市興賓區(qū)甘蔗技術(shù)推廣站，廣西來(lái)賓546100)

0 引言

來(lái)賓市興賓區(qū)是廣西乃至全國(guó)重要的糖料蔗生產(chǎn)基地之一，多年來(lái)來(lái)賓市興賓區(qū)甘蔗種植面積80萬(wàn)hm2，進(jìn)廠(chǎng)糖料蔗550萬(wàn)～600萬(wàn)t，單產(chǎn)70 t/hm2，蔗糖分14%左右。來(lái)賓市興賓區(qū)甘蔗連作現(xiàn)象十分普遍，存在大量施用化肥、少施或不施有機(jī)肥造成的土壤板結(jié)、酸化、沙化等現(xiàn)象[1]，對(duì)甘蔗產(chǎn)量和質(zhì)量帶來(lái)嚴(yán)重的影響。究其原因主要是由于長(zhǎng)期種植甘蔗單一作物，導(dǎo)致土壤板結(jié)、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)比例失衡、有機(jī)質(zhì)含量降低、耕作層變淺、土壤酸化、土壤鹽漬化、土壤污染、重茬障礙[2-5]。土壤板結(jié)主要危害性為：一是根系吸收能力下降，土壤板結(jié)的情況下，缺氧而導(dǎo)致根系活力下降，不能正常發(fā)育，呼吸減弱，影響?zhàn)B分的吸收；二是導(dǎo)致缺素癥，有機(jī)質(zhì)含量低，土壤越種越貧瘠，土壤微生物的活動(dòng)受阻，影響土壤有效營(yíng)養(yǎng)的代謝和肥效釋放等功能，最終影響到種植農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。所以做好土壤改良，恢復(fù)土壤功能，是提高土地生產(chǎn)率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。此外，通常還可以利用生物改良措施來(lái)改良土壤，常用的措施主要有秸稈、農(nóng)林廢棄物、農(nóng)家肥、生物菌肥以及含有機(jī)質(zhì)的加工副產(chǎn)品如發(fā)酵殘液、濾泥還田。生物改良措施可以增加土壤有機(jī)質(zhì)，結(jié)合深耕后疏松的土壤環(huán)境，增強(qiáng)微生物活動(dòng)，將有機(jī)養(yǎng)分分解為可利用形態(tài)，通過(guò)長(zhǎng)期的效應(yīng)積累，改善土壤結(jié)構(gòu)、功能的協(xié)調(diào)性和養(yǎng)分供給能力[6-8]，持續(xù)提高作物產(chǎn)量，增加土壤中的有效無(wú)機(jī)氮含量[9]。

當(dāng)前國(guó)家把國(guó)土整治與生態(tài)改良，實(shí)現(xiàn)國(guó)土空間規(guī)劃優(yōu)化，大幅提高水土資源配置的效率，主要污染物排放總量持續(xù)減少，實(shí)現(xiàn)生態(tài)屏障的穩(wěn)固，城鄉(xiāng)人居環(huán)境明顯改善作為主要任務(wù)來(lái)抓。目前國(guó)內(nèi)在有機(jī)污染土壤改良過(guò)程中較常使用的物理、化學(xué)、生物改良技術(shù)及其適用條件，其中利用微生物進(jìn)行土壤改良是一種比較理想的主要技術(shù)措施[10-13]。

本試驗(yàn)旨在探索土壤改良途徑和方法，通過(guò)粉壟深耕深松[14-17]，增施有機(jī)肥，配合施用有益微生物菌肥[18-20]對(duì)土壤進(jìn)行改良，使土壤養(yǎng)分供給平衡，保持土壤疏松，土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，土壤水、肥、氣、熱全面協(xié)調(diào)供給，防止土壤進(jìn)一步板結(jié)、沙化、酸化，為甘蔗生長(zhǎng)提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境，進(jìn)而促進(jìn)甘蔗增產(chǎn)、增糖，提質(zhì)增效。為今后大面積推廣土壤改良工作提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試甘蔗品種：廣西甘蔗研究所選育的桂糖57號(hào)；廣西五豐公司生產(chǎn)的1FSGL-230履帶自走粉壟機(jī)；廣西自然微生物技術(shù)應(yīng)用有限公司提供的生物有機(jī)肥(有機(jī)質(zhì)≥60%，有效活菌數(shù)≥0.3億/g，N+P2O5+K2O-9%，氨基酸10%，多鈦≥3%+其他18%)、復(fù)合菌劑(細(xì)菌含量2.5億/mg)、光合菌(含量4.8億～4.9億/mg)。

1.2 試驗(yàn)地

試驗(yàn)地點(diǎn)：來(lái)賓市興賓區(qū)橋鞏鎮(zhèn)木土雙高基地，地塊面積0.0788 hm2，試驗(yàn)區(qū)用地666.7 m2。前作為宿根蔗。土壤pH 5.2酸性，有機(jī)質(zhì)6.8 g/kg，有效氮83.52 g/kg，有效磷8.65 mg/kg，速效鉀75.36 mg/kg，土壤有機(jī)質(zhì)偏低。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理：A處理：蔗種用復(fù)合菌(芽孢桿菌、酵母菌、乳酸菌、光合菌等)300倍液浸種6 h播種；基肥：有機(jī)生物菌肥25 kg/小區(qū)(60 m2)折6250 kg/hm2，有益微生物菌劑30 kg/hm2，中耕追肥生物有機(jī)肥40 kg/小區(qū)，折6600 kg/hm2；微生物復(fù)合菌30 kg/hm2(稀釋300倍液)噴甘蔗根部，不施其它化肥。

B處理：光合菌劑：稀釋300倍液浸種6 h播種，基肥：有機(jī)生物菌肥25 kg/小區(qū)(60 m2)折6250 kg/hm2，微生物優(yōu)質(zhì)高純光合菌劑30 kg/hm2，中耕追肥有機(jī)生物菌肥40 kg/小區(qū)，折6600 kg/hm2；加優(yōu)質(zhì)高純光合菌劑30 kg/hm2(稀釋300倍液)噴甘蔗根部土壤，不施其它化肥。

C處理(對(duì)照)：基肥450 kg/hm2藥肥，追肥史丹利復(fù)合1500 kg/hm2，尿素375 kg/hm2。按當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)方法施肥管理。

1.3.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)地劃分小區(qū)，小區(qū)行長(zhǎng)10 m，行距1.2 m，5行區(qū)，小區(qū)面積60 m2，3個(gè)處理，3次重復(fù)，采取隨機(jī)區(qū)組排列。

2020年2月28日進(jìn)行粉壟開(kāi)行，3月6日種植，蔗種砍成雙芽段，A、B處理區(qū)用微生物菌300倍液浸種6 h，小區(qū)播種量250個(gè)雙芽段，基肥：處理A、B施25 kg有機(jī)復(fù)合菌肥、木糠10 kg/小區(qū)；處理C(對(duì)照)3 kg/小區(qū)藥肥(蔗玉)；噴除草劑、蓋地膜。2020年6月20日中耕，A、B處理每小區(qū)施40 kg生物菌肥；對(duì)照區(qū)按當(dāng)?shù)厥┓适返だ麖?fù)合9 kg/小區(qū)，尿素2.25 kg/小區(qū)。7月21日下午5時(shí)噴施微生物菌劑，A處理噴微生物復(fù)合菌1∶500倍液16 L/小區(qū)；B處理噴施優(yōu)質(zhì)高純光合菌劑1∶250倍液16 L/小區(qū)；C處理噴清水16 L/小區(qū)作對(duì)照。于2020年12月25日驗(yàn)收。

1.4 田間調(diào)查項(xiàng)目及方法

1.4.1 調(diào)查項(xiàng)目

甘蔗出苗率、分蘗率、成莖率；收獲時(shí)調(diào)查株高、莖徑、有效莖、單莖重，并測(cè)定蔗莖錘度。調(diào)查項(xiàng)目哥進(jìn)行3次重復(fù)，并計(jì)算平均值。

1.4.2 調(diào)查方法

試驗(yàn)小區(qū)5行區(qū)，每個(gè)小區(qū)定點(diǎn)調(diào)查中間3行，2020年4月30日調(diào)查甘蔗出苗率，5月25日調(diào)查甘蔗分蘗率，10月25日調(diào)查成莖率，11月17日調(diào)查甘蔗株高、莖徑。

1.4.3 驗(yàn)收方法

2020年12月25日驗(yàn)收，驗(yàn)收方法：每個(gè)小區(qū)調(diào)查中間1行，連續(xù)調(diào)查30株株高、莖徑，連續(xù)砍收30株，過(guò)稱(chēng)，折算單莖重，小區(qū)中間3行全部調(diào)查有效莖，換算成公頃有效莖數(shù)、單產(chǎn)。蔗糖分每小區(qū)測(cè)量錘度30株，用經(jīng)驗(yàn)公式蔗糖分(%)=錘度(%)×1.0825-7.703折算蔗糖分。

2 結(jié)果與分析

試驗(yàn)田間的調(diào)查結(jié)果如下表1～9。

由表1可知，土壤改良對(duì)各處理的甘蔗出苗率影響不大，差異不明顯。其中對(duì)照組出苗率最高，達(dá)到49.11%。處理A、B間差異僅為0.11%，差異不顯著。

表1 土壤改良對(duì)甘蔗出苗率的影響

土壤改良對(duì)各處理的甘蔗分蘗率影響不大，差異不明顯(見(jiàn)表2)。處理A、B均低于對(duì)照(129.93%)。處理A比處理B高了0.46個(gè)百分點(diǎn)。土壤改良處理主要以有機(jī)肥為主，效肥緩慢，比對(duì)照甘蔗分蘗率低。因此，建議甘蔗苗期補(bǔ)施速效性肥料促進(jìn)甘蔗分蘗。

表2 土壤改良對(duì)甘蔗分蘗率的影響

蔗田土壤改良后甘蔗成莖率略有增加，但相差不大，詳見(jiàn)表3。其中，處理B成莖率最高，達(dá)77.51%，比對(duì)照組高了2.53個(gè)百分點(diǎn)。

表3 土壤改良對(duì)甘蔗成莖率的影響

株高及莖徑方面，由表4、5可知，蔗田土壤改良后甘蔗株高略有增加，但相差不大，約比對(duì)照株高增加6 cm左右。蔗田土壤改良處理后比對(duì)照組莖徑增粗0.23～0.29 cm，莖徑增粗，單莖重也隨之增加，單位面積產(chǎn)量也相應(yīng)提高。

表4 土壤改良對(duì)甘蔗株高的影響

由表6可知，蔗田土壤改良處理比對(duì)照單莖重增加了0.28～0.35 kg/條，增重22.95%～28.69%。

表6 土壤改良對(duì)甘蔗單莖重的影響

表5 土壤改良對(duì)甘蔗莖徑的影響

由表7可知，蔗田土壤改良處理比對(duì)照有效莖數(shù)略低6.55%～6.67%，可能與前期有機(jī)肥效緩慢有關(guān)。

表7 土壤改良對(duì)甘蔗有效莖數(shù)的影響

從產(chǎn)量調(diào)查情況來(lái)看(見(jiàn)表8)，土壤改良處理比對(duì)照增產(chǎn)13.04～17.48 t/hm2，增產(chǎn)15.57%～20.31%。

表8 土壤改良對(duì)甘蔗單產(chǎn)的影響

按照經(jīng)驗(yàn)公式用錘度折算蔗糖分，由表9中的試驗(yàn)結(jié)果表明，土壤改良處理比對(duì)照蔗糖分增加0.81%～1.13%(絕對(duì)值)。

表9 土壤改良對(duì)甘蔗糖分的影響

3 結(jié)論與討論

該試驗(yàn)結(jié)果顯示，通過(guò)采取深耕粉壟、施用有機(jī)肥、增加土壤微生物等土壤改良技術(shù)，為甘蔗生長(zhǎng)提供了良好的土壤環(huán)境，促進(jìn)甘蔗增產(chǎn)增糖。該試驗(yàn)進(jìn)行土壤改良A和B處理平均單產(chǎn)分別為103.51、99.07 t/hm2，單產(chǎn)量分別比對(duì)照平均86.03 t/hm2增產(chǎn)13.04、17.48 t/hm2，增幅15.75%、20.31%，增產(chǎn)效果較好。蔗田土壤改良A和B處理糖分分別為15.07%、14.75%；比對(duì)照13.94%分別提高了1.13、0.81個(gè)百分點(diǎn)。

該試驗(yàn)增產(chǎn)未達(dá)到顯著水平的原因是處理區(qū)只施用有機(jī)生物肥、微生物菌劑，不配合氮、磷、鉀肥施用，各營(yíng)養(yǎng)要素滿(mǎn)足不了甘蔗高產(chǎn)需要，尤其是有機(jī)生物肥屬于緩效肥，前期生長(zhǎng)緩慢。建議在土壤改良過(guò)程中除了進(jìn)行土壤深耕深松、增施有機(jī)肥、微生物菌劑外，還應(yīng)根據(jù)土壤肥力情況配施氮、磷、鉀肥。土壤改良要經(jīng)過(guò)多年進(jìn)行才能恢復(fù)土壤功能。

本試驗(yàn)只有新植蔗數(shù)據(jù)，今后還需對(duì)宿根蔗效應(yīng)進(jìn)行觀察，完整這方面數(shù)據(jù)內(nèi)容.