蔗地土壤改良對甘蔗生長的研究初探

盧國培，覃曉遠，曹小瓊，張亮曼，黎忠海，韋增林

(廣西來賓市興賓區甘蔗技術推廣站，廣西來賓546100)

0 引言

來賓市興賓區是廣西乃至全國重要的糖料蔗生產基地之一，多年來來賓市興賓區甘蔗種植面積80萬hm2，進廠糖料蔗550萬～600萬t，單產70 t/hm2，蔗糖分14%左右。來賓市興賓區甘蔗連作現象十分普遍，存在大量施用化肥、少施或不施有機肥造成的土壤板結、酸化、沙化等現象[1]，對甘蔗產量和質量帶來嚴重的影響。究其原因主要是由于長期種植甘蔗單一作物，導致土壤板結、礦質營養比例失衡、有機質含量降低、耕作層變淺、土壤酸化、土壤鹽漬化、土壤污染、重茬障礙[2-5]。土壤板結主要危害性為：一是根系吸收能力下降，土壤板結的情況下，缺氧而導致根系活力下降，不能正常發育，呼吸減弱，影響養分的吸收；二是導致缺素癥，有機質含量低，土壤越種越貧瘠，土壤微生物的活動受阻，影響土壤有效營養的代謝和肥效釋放等功能，最終影響到種植農作物的產量和質量。所以做好土壤改良，恢復土壤功能，是提高土地生產率的關鍵環節。此外，通常還可以利用生物改良措施來改良土壤，常用的措施主要有秸稈、農林廢棄物、農家肥、生物菌肥以及含有機質的加工副產品如發酵殘液、濾泥還田。生物改良措施可以增加土壤有機質，結合深耕后疏松的土壤環境，增強微生物活動，將有機養分分解為可利用形態，通過長期的效應積累，改善土壤結構、功能的協調性和養分供給能力[6-8]，持續提高作物產量，增加土壤中的有效無機氮含量[9]。

當前國家把國土整治與生態改良，實現國土空間規劃優化，大幅提高水土資源配置的效率，主要污染物排放總量持續減少，實現生態屏障的穩固，城鄉人居環境明顯改善作為主要任務來抓。目前國內在有機污染土壤改良過程中較常使用的物理、化學、生物改良技術及其適用條件，其中利用微生物進行土壤改良是一種比較理想的主要技術措施[10-13]。

本試驗旨在探索土壤改良途徑和方法，通過粉壟深耕深松[14-17]，增施有機肥，配合施用有益微生物菌肥[18-20]對土壤進行改良，使土壤養分供給平衡，保持土壤疏松，土壤團粒結構得到優化，土壤水、肥、氣、熱全面協調供給，防止土壤進一步板結、沙化、酸化，為甘蔗生長提供良好的生長環境，進而促進甘蔗增產、增糖，提質增效。為今后大面積推廣土壤改良工作提供科學依據。

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；廣西五豐公司生產的1FSGL-230履帶自走粉壟機；廣西自然微生物技術應用有限公司提供的生物有機肥(有機質≥60%，有效活菌數≥0.3億/g，N+P2O5+K2O-9%，氨基酸10%，多鈦≥3%+其他18%)、復合菌劑(細菌含量2.5億/mg)、光合菌(含量4.8億～4.9億/mg)。

1.2 試驗地

試驗地點：來賓市興賓區橋鞏鎮木土雙高基地，地塊面積0.0788 hm2，試驗區用地666.7 m2。前作為宿根蔗。土壤pH 5.2酸性，有機質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，土壤有機質偏低。

1.3 試驗設計與方法

1.3.1 試驗設計

試驗設3個處理：A處理：蔗種用復合菌(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：有機生物菌肥25 kg/小區(60 m2)折6250 kg/hm2，有益微生物菌劑30 kg/hm2，中耕追肥生物有機肥40 kg/小區，折6600 kg/hm2；微生物復合菌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：有機生物菌肥25 kg/小區(60 m2)折6250 kg/hm2，微生物優質高純光合菌劑30 kg/hm2，中耕追肥有機生物菌肥40 kg/小區，折6600 kg/hm2；加優質高純光合菌劑30 kg/hm2(稀釋300倍液)噴甘蔗根部土壤，不施其它化肥。

C處理(對照)：基肥450 kg/hm2藥肥，追肥史丹利復合1500 kg/hm2，尿素375 kg/hm2。按當地傳統方法施肥管理。

1.3.2 試驗方法

試驗地劃分小區，小區行長10 m，行距1.2 m，5行區，小區面積60 m2，3個處理，3次重復，采取隨機區組排列。

2020年2月28日進行粉壟開行，3月6日種植，蔗種砍成雙芽段，A、B處理區用微生物菌300倍液浸種6 h，小區播種量250個雙芽段，基肥：處理A、B施25 kg有機復合菌肥、木糠10 kg/小區；處理C(對照)3 kg/小區藥肥(蔗玉)；噴除草劑、蓋地膜。2020年6月20日中耕，A、B處理每小區施40 kg生物菌肥；對照區按當地施肥史丹利復合9 kg/小區，尿素2.25 kg/小區。7月21日下午5時噴施微生物菌劑，A處理噴微生物復合菌1∶500倍液16 L/小區；B處理噴施優質高純光合菌劑1∶250倍液16 L/小區；C處理噴清水16 L/小區作對照。于2020年12月25日驗收。

1.4 田間調查項目及方法

1.4.1 調查項目

甘蔗出苗率、分蘗率、成莖率；收獲時調查株高、莖徑、有效莖、單莖重，并測定蔗莖錘度。調查項目哥進行3次重復，并計算平均值。

1.4.2 調查方法

試驗小區5行區，每個小區定點調查中間3行，2020年4月30日調查甘蔗出苗率，5月25日調查甘蔗分蘗率，10月25日調查成莖率，11月17日調查甘蔗株高、莖徑。

1.4.3 驗收方法

2020年12月25日驗收，驗收方法：每個小區調查中間1行，連續調查30株株高、莖徑，連續砍收30株，過稱，折算單莖重，小區中間3行全部調查有效莖，換算成公頃有效莖數、單產。蔗糖分每小區測量錘度30株，用經驗公式蔗糖分(%)=錘度(%)×1.0825-7.703折算蔗糖分。

2 結果與分析

試驗田間的調查結果如下表1～9。

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

表1 土壤改良對甘蔗出苗率的影響

土壤改良對各處理的甘蔗分蘗率影響不大，差異不明顯(見表2)。處理A、B均低于對照(129.93%)。處理A比處理B高了0.46個百分點。土壤改良處理主要以有機肥為主，效肥緩慢，比對照甘蔗分蘗率低。因此，建議甘蔗苗期補施速效性肥料促進甘蔗分蘗。

表2 土壤改良對甘蔗分蘗率的影響

蔗田土壤改良后甘蔗成莖率略有增加，但相差不大，詳見表3。其中，處理B成莖率最高，達77.51%，比對照組高了2.53個百分點。

表3 土壤改良對甘蔗成莖率的影響

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，約比對照株高增加6 cm左右。蔗田土壤改良處理后比對照組莖徑增粗0.23～0.29 cm，莖徑增粗，單莖重也隨之增加，單位面積產量也相應提高。

表4 土壤改良對甘蔗株高的影響

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

表6 土壤改良對甘蔗單莖重的影響

表5 土壤改良對甘蔗莖徑的影響

由表7可知，蔗田土壤改良處理比對照有效莖數略低6.55%～6.67%，可能與前期有機肥效緩慢有關。

表7 土壤改良對甘蔗有效莖數的影響

從產量調查情況來看(見表8)，土壤改良處理比對照增產13.04～17.48 t/hm2，增產15.57%～20.31%。

表8 土壤改良對甘蔗單產的影響

按照經驗公式用錘度折算蔗糖分，由表9中的試驗結果表明，土壤改良處理比對照蔗糖分增加0.81%～1.13%(絕對值)。

表9 土壤改良對甘蔗糖分的影響

3 結論與討論

該試驗結果顯示，通過采取深耕粉壟、施用有機肥、增加土壤微生物等土壤改良技術，為甘蔗生長提供了良好的土壤環境，促進甘蔗增產增糖。該試驗進行土壤改良A和B處理平均單產分別為103.51、99.07 t/hm2，單產量分別比對照平均86.03 t/hm2增產13.04、17.48 t/hm2，增幅15.75%、20.31%，增產效果較好。蔗田土壤改良A和B處理糖分分別為15.07%、14.75%；比對照13.94%分別提高了1.13、0.81個百分點。

該試驗增產未達到顯著水平的原因是處理區只施用有機生物肥、微生物菌劑，不配合氮、磷、鉀肥施用，各營養要素滿足不了甘蔗高產需要，尤其是有機生物肥屬于緩效肥，前期生長緩慢。建議在土壤改良過程中除了進行土壤深耕深松、增施有機肥、微生物菌劑外，還應根據土壤肥力情況配施氮、磷、鉀肥。土壤改良要經過多年進行才能恢復土壤功能。

本試驗只有新植蔗數據，今后還需對宿根蔗效應進行觀察，完整這方面數據內容.