牛糞有機肥對甘蔗產量和糖分的影響

韋威泉，馮 斌，陳家福，鐘德發，滕忠羿，李巨繪，楊斯雅

（1.來賓市農業科學院，廣西 來賓 546100； 2.廣西農業科學院來賓分院，廣西 來賓 546100）

0 引言

來賓市位于廣西中部，故有“桂中腹地”之稱，總面積13411km，轄興賓區、象州縣、武宣縣、忻城縣、金秀瑤族自治縣、合山市，總人口為270萬人，常住人口為207萬人，有壯族、苗族、瑤族等12多個民族，壯族等少數民族人口占75%，素有“中國糖都”之美稱。來賓市是全國重要的蔗糖主產區之一，糖料蔗種植面積、食糖產量占全國1/10以上，“十三五”期間年糖料蔗種植面積11.33萬hm以上，涉及農戶 15萬多戶蔗農近80萬人，已建成糖料蔗“雙高”基地107.3萬畝，建成666.67hm以上連片的“雙高”基地 22個，200hm以上片區49個，蔗農年種蔗直接收入 44.2億元，蔗農人均收入5500元以上。全市共有7家制糖企業（集團、公司）13家糖廠，總日榨生產能力9.8萬t，2020/2021年榨季共進廠糖料蔗853.5萬t，糖料蔗進廠平均糖分15.3%，平均產糖率13.58%，產糖量115.9萬t，制糖及綜合利用產值103.1億元，其中，循環經濟產值40億元以上，真正把一根甘蔗“吃干用盡”，形成了“甘蔗—蔗葉蔗稍—飼料加工—畜牧養殖－畜糞有機肥還田”糖業循環經濟產業鏈，初步建成廣西乃至全國最完整的糖業循環經濟基地，糖業資源優勢正轉變為產業發展和經濟發展新優勢。

近年來，來賓市肉牛產業迅猛發展，在廣西德升牧業有限公司（肉牛）、廣西來賓市金泰農業科技有限公司（肉牛）、廣西來賓八百里農業有限公司（種牛）、忻城縣中投牧業有限公司（南方牛都）、廣西武宣金泰豐農業科技發展有限公司（夏南牛擴繁）等養牛龍頭企業帶動下，來賓市建成規模養牛場27家（其中千頭牛場16家）。然而，養殖生產過程中產生的大量牛糞大部分未經處理直接排放，對空氣、水體和土壤等環境造成污染，使周邊群眾生活質量降低，因此，如何把牛糞便變廢為寶已成為急需解決的問題。應用牛糞規模化生產有機肥，不僅能有效解決環境污染問題，還能增加農業生產效益，值得示范推廣。

1 材料與方法

1.1 供試肥料

對照處理復合肥廠家：迪斯科化工集團股份有限公司，氮磷鉀比例為17：17：17；試驗處理牛糞有機肥廠家：廣西綠源肥業有限公司，氮磷鉀含量≧5%，有機質≧45%，生物活性菌≧0.6億個/g。

1.2 供試蔗種

供試甘蔗品種為桂糖57號（桂糖08-1180）。

1.3 實驗設計

對照（CK）和處理（T）各重復三個小區，分別用CK1、CK2、CK3和T1、T2、T3表示，另外設1個大區。（2）施基肥：每個對照施6.75kg復合肥，每個處理施65kg牛糞有機肥，大區施牛糞有機肥500kg/667m。（3）大培土施肥：每個對照施20.22kg復合肥，每個處理施65kg牛糞有機肥，大區施復合肥120kg/667m。

1.4 實驗方法與過程

試驗地位于來賓市興賓區鳳凰鎮龍巖村龍巖屯，肥力中等，地勢平坦，土質疏松，土壤為沙壤土，有排水溝，上一茬種植甘蔗。實驗小區間隔分布，分布圖見表1，每個樣本小區面積90m，分5行種植。設一個大區，面積為0.4hm。試驗地周圍設保護行。按照當地栽培習慣進行管理，2021年3月9日新植蔗，把浸種消毒后的雙芽段蔗種按“品字形”種植，每個小區下種900芽（下種7200個芽/667m）。下種后施基肥并蓋地膜。在甘蔗種植后，蔗苗出土前進行一次除草。5月19日中耕大培土施肥。甘蔗成生長中后期適當剝掉多余蔗葉，通風透光。

表1 試驗種植分布圖

田間錘度測定用日本愛拓手持糖度計MASTER-53Pa，數據分析采用excel軟件。

1.5 數據收集與整理

2021年5月6日，收集小區出苗數據。2022年3月3日，測量甘蔗田間錘度、株高、莖徑、有效莖、糖分及產量，小區選取中間20株甘蔗調查，同時大區隨機選取3個區（42m/區）調查。

2 實驗結果與分析

2.1 出苗情況分析

從表2可知，T比C K的甘蔗平均出苗率高1%，說明牛糞有機肥對出苗有促進作用。根據小區各行出苗數的標準差可知，出苗的穩定性T3＞T1＞T2＞CK2＞CK3＞CK1，T的三個重復出苗穩定性均高于CK，T整體出苗效果好。牛糞有機肥可增加土壤有機質含量，改善土壤田間持水量，恢復土壤微生物群落結構，提高土壤自我修復能力。其養分豐富，肥效緩慢釋放，有利于促進土壤團粒結構的形成，可增加土壤保水、保溫、透氣、保肥的能力。有機肥料中腐殖質膠體促進土壤團粒結構形成，降低容重，提高土壤的通透性，協調水、氣矛盾。培肥地力，提高土壤的保肥、保水力。試驗證明，牛糞有機肥作為基肥可優化蔗種發芽環境，提高出苗率。

表2 桂糖57號出苗情況表

2.2 產量性狀分析

桂糖57號屬于中大莖種，植株高度中等，發芽出苗率一般，分蘗性強，有效莖數多，前期生長速度一般，生長整齊均勻，后期植株直立抗倒。在2015～2017年全國甘蔗品種第十一輪聯合區試中，桂糖57號7個試驗點1新2宿平均出苗率61.29%，平均株高282cm，平均莖徑2.62cm，平均有效莖數66180條/hm，平均蔗莖產量為103.8t/hm，平均含糖量為15.3t/hm，平均甘蔗蔗糖分為14.85%。桂糖57號具有高糖、高產等優良特性，在品種推廣過程中，應結合當地生態環境條件，采取適當栽培措施，最大可能地發揮其品種的優良特性，以達到高產、高糖和高效的效果。

從表3可知，各小區平均株高T3＞T2＞大區1＞大區3＞大區2=CK1＞T1＞CK2＞CK3，平均莖徑T3＞CK2＞大區2＞T2＞大區1＞大區3＞T1＞CK1＞CK3，其中T3的平均株高和莖徑數值都最高，CK3的平均株高和莖徑數值都最低，說明單施牛糞有機肥和單施化肥的株高和莖徑表現差距較大，而混施的表現則居中。小區有效莖T1、T3表現最好，CK2、CK3表現最差。通過對比每個小區株高和莖徑的原始數據，發現株高、莖徑不存在線性相關；而對比小區有效莖數和小區產量，發現其存在顯著性正相關，有效莖數多極大概率產量高。

表3 桂糖57號產量性狀表

從總體上看，平均株高T〉大區〉CK，平均莖徑T〉大區〉CK，有效莖數T〉大區〉CK，三個關鍵的產量性狀數值均是T最高，其次是大區，最后是對照。說明牛糞有機肥在促進甘蔗生長量和成莖率上具有一定效果。T比CK有效莖多166條/667m，且差異達到顯著水平，說明施用牛糞有機肥在增加有效莖上效果顯著。

根據各地的生產實踐以及目前的生產水平，一般認為比較適宜的有效莖數和相應的下種量大致為：大莖種要求有效莖數4500～5500條/667m，下種量要求為3000～3500個雙芽段/667m；中莖種要求有效莖數5000～6000條/667m，下種量要求為3500～4000個雙芽段/667m。桂糖57號屬于中大莖種，該實驗參考以上數據，下種7200個芽/667m，結果有效莖4528～ 4943條/667m，下種量在中莖種范圍，產出的有效莖卻在大莖種的范圍，說明總體有效莖數略微偏少，今后還可以適當增加下種量。所以除了科學施肥，合理密植也是取得高產的重要因素，芽數過多或過少都不利于產量的增加。

2.3 甘蔗糖分析

從表4可知，甘蔗成熟期，各小區平均田間錘度T2=大區2＞T1＞CK1〉大區3＞T3〉大區1＞CK2＞CK3，各小區田間錘度分布不集中，且各有優劣，相對較差的是CK。總體看來，田間錘度T〉大區〉CK，T和大區的平均田間錘度比CK分別高出0.37%和0.18%，T與CK相比，田間錘度差異達到顯著水平。已有的研究表明，田間錘度和糖分具較強的相關性。蔗糖分=錘度×1.0825～7.703，其中1.0825是各地糖廠甘蔗蔗糖分與田間錘度的直線回歸系數，7.703是各糖廠的歷史經驗系數，這個公式可粗略計算甘蔗蔗糖分。甘蔗成熟期田間錘度大小可粗略表示甘蔗糖分的多少，說明牛糞有機肥代替化肥對甘蔗糖分的積累效果顯著。

表4 桂糖57號田間錘度表

2.4 產量及經濟效益

從表5可知，各小區畝產量T1＞T3〉大區3〉大區1〉大區2＞T2＞CK1＞CK2＞CK3，總體畝產量T〉大區〉CK，T和大區比CK分別增產11.13%和8.5%。T與CK相比，差異達到顯著水平。按2021/2022年榨季糖料蔗收購價格，桂糖57號按490元/t收購，在肥料投入價格相等的條件下，T和大區每畝甘蔗收入比CK分別增加354和270元，如果按照這個增收比例，推廣到來賓市10%（1.13萬多hm）的甘蔗產業中，增收將達6000多萬元，僅此一項就可以使蔗農年人均增收750元。

表5 甘蔗產量和增產增收情況表

3 結論

據統計，來賓市甘蔗可灌面積占種植面積的6%以下，95%以上甘蔗種植在旱地或者緩坡地，土地耕層淺薄，保水保肥能力差，多數蔗地由于冬春干旱，早期造成新植蔗出苗不快、不整齊，宿根蔗缺苗，影響甘蔗正常生長，秋旱影響甘蔗伸長拔節，不利于甘蔗產量的形成。蔗區灌溉滯后，已經成為影響甘蔗生產水平提高的主要因素。

事實證明，有機肥能夠有效地改良土壤理化性狀，增加微生物含量，使土壤孔隙增大，容重降低，透氣性得到極大的改善，形成良好的團粒結構。因有機肥中含有大量有機質，有機質不能被植物吸收，需要通過腐解變為各種礦物養分和小分子有機物（腐殖質化），才能被根系吸收。試驗中的牛糞有機肥有機質和生物活性菌含量高，有機質分解速度快，形成的腐殖質有效促進植物生長。維持根基生物區系平衡和降解有毒有害物質等作用，能有效預防土傳病害，從根本上減少了農藥的投入。遺憾的是，本次實驗未對土壤參數進行測定，下一步我們還將探究牛糞有機肥對土壤理化性質的影響，更深入的發掘牛糞有機肥改良土壤、促進植物生長的機理。有機會還要在更多的甘蔗品種中實驗，比較品種間的差異，有針對性地發揮牛糞有機肥的優勢，有利于大面積推廣該施肥技術。