紅壤旱地不同品種甘蔗干物質積累與養分效率分析

摘" 要：甘蔗（Saccharum hybrids spp.）是廣西重要的糖料作物和經濟作物。了解和掌握甘蔗養分需求特性，是促進甘蔗高產、優質及高效栽培的重要基礎。近年我國甘蔗新品種選育和推廣迅速，為促進甘蔗新品種高效栽培，結合廣西甘蔗新品種推廣種植情況，在當地甘蔗主產區紅壤旱地，采用田間試驗，分析桂糖44號、桂糖49號、桂糖55號、桂糖58號及粵糖00-236新植蔗和宿根蔗干物質積累、養分積累及養分效率。結果表明：各品種2 a宿根蔗干物質積累量均明顯多于新植蔗和1 a宿根蔗；三季甘蔗莖和全株干物質的積累量總量均以桂糖58號最多，分別為66"946、96"785"kg/hm²，較其余品種分別增加6.48%～19.01%、2.57%～25.06%，其次是粵糖00-236，而桂糖49號最少；各品種2"a宿根蔗N、P及K積累量均明顯多于新植蔗和1 a宿根蔗；各品種不同作物季N、P及K積累量分別為99.81～212.18、11.04～27.01、150.09～400.29"kg/hm²，其中三季的累積量均以桂糖58號最多，分別較其余品種增加5.16%～20.75%、4.38%～31.85%、6.29%～21.45%，而桂糖49號均最少；各品種不同作物季每生產1 t蔗莖需N、P及K分別為1.66～2.59、0.19～0.30、2.76～3.76"kg，其中三季均以桂糖44號和桂糖55號較多，而桂糖49號較少；三季甘蔗N、P及K經濟效率均以桂糖49號較高，生理效率均以粵糖00-236較高。可見，桂糖58的生物產量性狀較好，桂糖49號、粵糖00-236養分效率較高。

關鍵詞：甘蔗；干物質；氮；磷；鉀中圖分類號：S566.1 """""文獻標志碼：A

Comparative Analysis of Dry Matter Accumulation and NutrientsEfficiency in Different Sugarcane Varieties in Red Upland Soil

WEI Dongping¹， WEI Jianfeng^2*， HU Guijuan¹， LUO Xiaofen²， MA Ji²， DENG Dongmei²， WU Xuanke³， WEI Chunlu¹

1. Liuzhou Institute of Technology， Liuzhou， Guangxi 545616， China; 2. Guangxi University of Science and Technology， Liuzhou， Guangxi 545006， China; 3. Liuzhou Agricultural Meteorological Experimental Station， Liuzhou， Guangxi 545005， China

Abstract： Sugarcane （Saccharum hybrids spp.） is an important sugar crop and cash crop in Guangxi. Revealing the characteristics of sugarcane nutrient requirements is an important foundation for promoting high yield， high quality and efficient cultivation of sugarcane. In recent years， the selection and application of new sugarcane varieties in China have been rapid. A field experiment was conducted in the main sugarcane producing areas of Guangxi on red upland soil to promote the efficient cultivation of new sugarcane varieties. The dry matter accumulation， nutrient accumulation， and nutrient efficiency of GT44， GT49， GT55， GT58 and YT00-236 in both plant and ratoon crops were analyzed. The res-ults showed that the dry matter accumulation in the 2^nd ratoon crop of the five varieties was significantly higher than that in the plant and 1^st ratoon crops. The accumulated amount of stalk dry matter and whole crop dry matter in three crops were the highest in GT58， reaching 66 946 kg/hm2 and 96 785 kg/hm2， respectively， which was 6.48%?19.01% and 2.57%?25.06% more than that in the other varieties， followed by YT 00-236， and the least in GT 49. The accumulation of N， P and K in the 2^nd ratoon crop was significantly higher than that in the plant and 1^st ratoon crops for all the variet-ies. In different crops， the accumulation of N， P and K in the five varieties was 99.81?212.18， 11.04?27.01， 150.09?400.29 kg/hm²， respectively. The accumulated amount of N， P and K in the three crops was the highest in GT58， which increased by 5.16%?20.75%， 4.38%?31.85% and 6.29%?21.45%， respectively， compared with the other varieties， and that in GT49 was the lowest. The N， P， K requirement of a ton cane in different crops for the five varieties was 1.66?2.59， 0.19?0.30 and 2.76?3.76 kg， respectively， but GT44 and GT55 had more requirements while GT49 had less requirements. The economic efficiency of nitrogen， phosphorus and potassium in the three crops was higher in GT49， and the physiological efficiency of nitrogen， phosphorus and potassium was higher in YT00-236. In conclusion， the biological production of GT58 is better， and the nutrient efficiency of GT49 and YT0026 is higher.

Keywords： sugarcane; dry matter; nitrogen; phosphorus; potassium

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2025.07.015

甘蔗（Saccharum hybrids spp.）是我國主要的糖料作物和經濟作物，廣西是我國糖料蔗種植面積最大的省區，發展糖料蔗種植對廣西經濟發展和農民增收有著極其重要的作用^[1-2]。甘蔗品種是甘蔗糖業發展的重要基礎，因地制宜選擇合適的優良品種種植是甘蔗糖業可持續發展的關鍵^[1]。近年來，我國甘蔗育種取得了很大進步，選育出粵糖、桂糖、桂柳及云蔗等系列性狀良好的品種，但甘蔗品種的區域適應性較強，生長表現與氣候條件、土壤條件及栽培措施等多種因素密切相關，因此不同品種在同一蔗區或同一品種在不同蔗區的產量差異較大^{[1， 3-6]}，同一品種在相同蔗區不同作物季或不同降雨條件下的蔗莖產量或生物產量有的相差1～2倍以上^{[2， 4-7]}。甘蔗屬于高光效的C₄植物，具有生長快、生長周期長及生物產量高等特點，整個生育期需從土壤中吸收大量的養分^{[2， 8-9]}。氮、磷、鉀養分是甘蔗產量和品質形成的重要基礎，但不同品種甘蔗對養分的吸收與利用差異較大，不同栽培條件下積累氮、磷、鉀變幅也大，有的相差2～3倍或甚至更多^{[2， 8-12]}。同一品種在不同作物季吸收積累氮、磷、鉀也存在差異，有的表現為新植季明顯多于宿根季，有的表現為宿根季多于新植季，具體因甘蔗長勢而異^{[2， 11， 13-15]}。了解和掌握甘蔗養分需求規律，是調控甘蔗科學施肥和提高養分效率的重要前提和基礎，對促進甘蔗高產、優質及高效栽培有重要意義^{[2， 9-11， 16]}。為此，筆者結合廣西甘蔗主產區甘蔗品種推廣和替代情況，對當地新種植的5個甘蔗品種一季新植和兩季宿根的干物質積累、養分積累及養分效率進行分析，進一步了解甘蔗養分需求特點，為當地甘蔗高效栽培提供科學依據。

1 "材料與方法

1.1" 材料

在自然降雨條件下，試驗于2021年3月—2023年12月在廣西柳州市柳東新區“雙高”糖料蔗基地進行。試驗地為紅壤，0～20、20～40"cm土層pH分別為4.29、4.64，有機質分別為19.06、14.74"g/kg，全氮分別為0.92、0.73"g/kg，全磷分別為1.19、0.81"g/kg，全鉀分別為4.49、4.04"g/kg，堿解氮分別為89.60、59.33"mg/kg，速效磷分別為87.93、46.65"mg/kg，速效鉀分別為239.00、126.50"mg/kg，已連續種植甘蔗35"a。化肥為甘蔗藥肥（含噻蟲胺、N、P₂O₅、K₂O分別為0.6、170、60、120 g/kg，廣西田園生化股份有限公司）和氯化鉀（含K₂O為600"g/kg，青海鹽湖工業股份有限公司）。

供試甘蔗為當地新推廣品種桂糖44號、桂糖49號、桂糖55號、桂糖58號及粵糖00-236，分別編號為GT44、GT49、GT55、GT58、GT44、YT00-236，每品種種植8行，行距1.0"m，行長40"m，重復3次。

1.2" 方法

按當地蔗農生產方式，播種前用拖拉機牽引四鏵犁翻土深30"cm，用旋耕機旋耕碎土深25"cm，用開溝犁開種植溝。2021年3月中旬砍收上年種植的春植蔗整條作為種莖，人工擺種，下種量1"t/hm²，約為12萬芽/hm²，擺種后人工用小鋤在行溝內砍種2～3芽/段，施甘蔗藥肥375"kg/hm²，覆土厚度約5"cm。2021年5月30日，新植蔗用機械施甘蔗藥肥1500"kg/hm²和氯化鉀200"kg/hm²，并培土覆蓋。后續宿根蔗于當年4月30日用機械破壟、施甘蔗藥肥1875"kg/hm²和氯化鉀200"kg/hm²，并培土覆蓋。每季甘蔗收獲后全田焚燒蔗葉。蔗地雜草和病蟲采用機械噴灑藥劑防治。

在甘蔗工藝成熟期（2021年12月25日、2022年12月10日、2023年12月5日）調查新植蔗、宿根蔗莖數和蔗莖產量；同時每處理連續取6株蔗葉附著完整的甘蔗，在基部周圍15"cm、深至地下種莖處連同土壤挖出，然后沖洗干凈，分根、莖及葉烘干，計算單位面積干物質積累量平均值，按NY/T 2017—2011^[17]測全氮（N）、全磷（P）及全鉀（K）含量，計算單位面積N、P、K積累量平均值。干物質積累量=干物質積累量（g/株）×莖數/1000；N、P或K積累量=N、P或K含量×干物質積累量/100；N、P或K經濟效率=莖干物質積累量/甘蔗N、P或K積累總量；N、P或K生理效率=甘蔗干物質積累總量/甘蔗N、P或K積累總量；每生產1"t蔗莖N、P或K需求量=N、P或K積累總量/蔗莖產量。

1.3" 數據處理

采用Excel 2010及SPSS 19.0軟件進行數據處理與統計分析，采用Duncan新復極差法進行多重比較。

2" 結果與分析

2.1" 甘蔗干物質積累與分配

表1顯示，各品種甘蔗干物質積累量均以2 a宿根的最高，其中莖干物質積累量和干物質積累總量分別是新植的1.58倍、1.51倍以上，是1"a

宿根的1.69倍、1.67倍以上。新植季，各器官干物質積累量均以GT58最高，其中莖干物質積累量和干物質積累總量顯著高于其余品種，其次是YT00-236。1 a宿根季，GT58根、莖干物質積累量較YT00-236增加，葉干物質積累量和干物質積累總量較YT00-236減少，但二者莖、葉干物質積累量和干物質積累總量顯著高于其余品種。2"a宿根季，GT58莖干物質積累量和干物質積累總量較其余品種增加，其中莖干物質積累量顯著高于GT49；GT58根干物質積累量與GT44差異不顯著，但二者顯著高于GT49、GT55；GT58葉干物質積累量顯著低于YT00-236，但顯著高于GT49、GT55。三季甘蔗莖和全株干物質積累量總量均以GT58最多，分別為66"946、96"785"kg/hm²，較其余品種增加6.48%～19.01%、2.57%～25.06%，其次是YT00-236，而GT49最少；三季甘蔗葉干物質積累量總量以YT00-236最多，較其余品種增加6.04%～50.19%，其次為GT58，而GT49最少。三季甘蔗干物質在莖、葉的分配率分別為64.62%～ 73.33%、25.36%～34.04%，分別以GT49、YT00-236最多。可見GT58生物產量較高，GT49生物產量較低。

2.2" 甘蔗養分積累與分配

表2顯示，各品種三季甘蔗N積累總量為99.81～212.18"kg/hm²，但均以2 a宿根的最高，分別是新植和1 a宿根的1.31倍、1.67倍以上。新植季，GT58莖、葉N積累量和N積累總量較其余品種顯著增加，而GT49、YT00-236積累總量較少；GT58根N積累量顯著低于GT44，但顯著高于其余品種。1 a宿根季，GT58莖N積累量和N積累總量較其余品種顯著增加，而GT49最少；GT58根N積累量顯著低于GT44，但顯著高于GT49、GT55；GT58葉N積累量顯著低于YT00-236，但顯著高于GT49、GT55。2 a宿根季，

GT58葉N積累量和N積累總量較其余品種增加，與GT49、YT00-236差異均達顯著水平，而GT49顯著較少；GT58根、莖N積累量與GT44差異不顯著，但二者均顯著高于GT49、YT00-236。三季甘蔗莖、葉、全株N積累量總量均以GT58最多，其全株積累量總量為500.63 kg/hm²，較其余品種增加5.16%～20.75%，其次是GT44，而GT49最少。三季甘蔗N在莖、葉的分配率分別為61.04%～69.23%、29.24%～37.30%，分別以GT49、YT00-236最多，二者的差異均達顯著水平。可見GT58吸收積累N較多，GT49吸收積累N較少。

各品種三季甘蔗P積累總量為11.04～ 27.01"kg/hm²，均以2 a宿根的最高，分別是新植和1 a宿根的1.39倍、1.62倍以上。新植季，GT58根、莖P積累量和P積累總量顯著高于其余品種，葉P積累量顯著高于GT44、GT49、GT55，而GT49最低。1 a宿根季，GT58根、莖P積累量較其余品種增加，與GT49、GT55差異均達顯著水平；GT58葉P積累量顯著低于YT00-236，但顯著高于其余品種；GT58 P積累總量與YT00-236差異不顯著，但二者顯著高于其余品種，而GT49最少。2 a宿根季，GT58根P積累量與GT44差異不顯著，但二者顯著高于其余品種；GT58莖P積累量顯著低于GT55，但顯著高于GT49、YT00-236；GT58葉P積累量和P積累總量顯著高于GT49，但與其余品種的差異均不顯著。三季甘蔗莖、全株P積累量總量均以GT58最多，其全株P積累量總量為59.78 kg/hm²，較其余品種增加4.38%～31.85%，其次是YT00-236，而GT49最少；三季甘蔗葉P積累量總量以YT00-236最多，較其余品種增加1.92%～41.03%，其次是GT58，而GT49最少。三季甘蔗P在莖、葉的分配率分別為63.78%～68.66%、30.98%～ 34.96%，分別以GT49、YT00-236最多。可見GT58吸收積累P較多，而GT49吸收積累P較少。

各品種三季甘蔗K積累總量為150.09～ 400.29"kg/hm²，均以2 a宿根的最高，分別是新植和1 a宿根的1.91倍、1.91倍以上。新植季，GT58莖、葉K積累量及K積累總量較其余品種顯著增加，而GT49積累總量最少；GT58根K積累量顯著低于GT44，但顯著高于GT49、GT55。1 a宿根季，GT58莖K積累量顯著高于其余品種，K積累總量顯著高于GT44、GT49、GT55，而GT49最少；GT58根K積累量顯著低于GT44、YT00-236，葉K積累量較YT00-236減少，但顯著高于其余品種。2 a宿根季，GT58根K積累量顯著低于GT44，但顯著高于GT49、GT55；GT58莖K積累量和K積累總量與GT44、GT55差異不顯著，但三者顯著高于其余品種，而GT49均最少；GT58葉K積累量顯著高于GT49，但與其余品種的差異均不顯著。三季甘蔗莖、葉、全株K積累量總量均以GT58最多，其全株積累量總量為794.60"kg/hm²，較其余品種增加6.29%～ 21.45%，其次是GT44，而GT49最少。三季甘蔗K在莖、葉的分配率分別為64.72%～72.80%、26.77%～34.68%，分別以GT49、YT00-236最多。可見，GT58吸收積累K較多，而GT49吸收積累K較少。

2.3" 甘蔗養分需求量

表3顯示，各品種三季甘蔗每生產1 t蔗莖需N、P及K分別為1.66～2.59、0.19～0.30、2.76～3.76"kg，其中2 a宿根需N、P較新植和1 a宿根的少，而新植需K較宿根的少。三季甘蔗，每生產1 t蔗莖GT44需N、P及K與GT55的差異均不顯著，但二者均顯著多于GT49、YT00-236，GT44、GT55需P均顯著多于GT58，而GT49需P均最少。可見，GT49需N、P及K較少。

2.4 "甘蔗養分效率

表4顯示，各品種三季甘蔗均以P經濟效率和生理效率最高，分別是N、K的7.65倍、10.34倍以上；N、P經濟效率和生理效率以2 a宿根最高，而新植最低；K經濟效率和生理效率以新植最高，而2 a宿根最低。三季甘蔗，GT49的N、K經濟效率與YT00-236差異均不顯著，但二者均顯著高于GT44、GT55；GT49的P經濟效率均顯著高于其余品種；YT00-236的N、K生理效率顯著高于其余品種；YT00-236的P生理效率與GT49差異不顯著，但二者均顯著高于GT44、GT55。可見，GT49的N、P及K經濟效率較高，YT00-236的N、P及K生理效率較高。

3 "討論

甘蔗產量表現因品種和栽培條件而異^{[1-4， 6-7， 10]}。

本研究表明，各供試品種甘蔗干物質積累總量均以2"a宿根較多，而新植和1"a宿根較少，與前

期當地種植其他品種的不同^[2]，這主要是因為新植和1"a宿根季在夏秋出現連續高溫干旱天氣引起植株矮小和莖數減少所致^{[4， 7]}。但GT58、YT00-236干物質積累總量在新植和1 a宿根季均較其余品種顯著增加，這可能是兩品種抵御干旱能力較強而發揮了中大莖品種莖粗、葉大的生產優勢^[4-5]。此外，三季甘蔗莖干物質積累量均以GT58最多，累積較其余品種增加6.48%～19.01%，其次是YT00-236，而GT49最少，說明GT58的產量優勢明顯。但三季甘蔗干物質在莖的分配率均以GT49最多，在葉的分配率均以YT00-236最多，這主要是品種特性不同引起成熟期綠葉數量、葉面積及葉鞘質量差異的緣故^{[1， 10]}。

據報道，國內甘蔗成熟期N、P及K積累量分別為125.3～352.4、11.8～42.6、127.5～599.9"kg/hm²，具體因品種、水肥條件及田間管理而異^{[8-11， 13-15， 18-19]}。本研究中，各品種三季甘蔗N、P及K積累量分別為99.81～212.18、11.04～27.01、150.09～ 400.29"kg/hm²，其中2 a宿根均較其余兩季大幅增加，P、K積累量也較前期當地種植其他品種的明顯增加^[2]，這可能是品種、生產方式及降雨條件不同的緣故，也可能是新植和1"a宿根蔗因干旱吸收養分較少而殘留P、K肥較多，使2 a宿根蔗在降雨足量下吸收了更多養分。因此，生產中需根據上季干旱情況調整下季宿根蔗的施肥量。此外，三季甘蔗N、P及K積累量總量以GT58較多，較其余品種分別增加5.16%～20.75%、4.38%～ 31.85%、6.29%～21.45%，而GT49較少，說明GT58吸收N、P及K能力較強。另外，各品種三季甘蔗N、P及K積累量均有61%以上分配在莖，與其他品種的相似^{[2， 10， 19]}。但是，三季甘蔗N、P及K在莖的分配率均以GT49最多，與YT00-236的差異均達顯著水平，說明GT49體內養分向莖轉移分配效率較高。

前人研究表明，廣西、廣東及云南蔗區每生產1"t蔗莖需要N、P、K分別為1.66～2.89、0.11～ 0.52、1.93～4.09 kg，具體因品種、水肥條件及氣象條件而異^{[2， 8， 9， 12， 16]}。本研究中，各品種三季甘蔗每生產1"t蔗莖需N、P、K分別為1.66～2.59、0.19～0.30、2.76～3.76"kg，處于廣西蔗區的范圍值^{[8， 11， 12， 20-22]}。但是，2 a宿根蔗需N、P明顯少于新植和1 a宿根蔗，而新植蔗需K明顯少于宿根蔗，與以往旱地宿根蔗養分需要量較新植蔗少的趨勢不盡相同^[20-22]，這可能與本研究條件下土壤速效鉀含量較高和新植季、1 a宿根季殘留鉀肥較多而引起2 a宿根蔗奢侈吸收鉀有關^[15]，也可能是1 a宿根蔗生長中前期吸收鉀較多，但因在7—11月受極端干旱天氣未能轉化為產量效應的緣故^[13]。然而，GT49、YT00-236每生產1"t蔗莖需N、P、K較GT44、GT55顯著減少，這可能是兩品種分別具有較高的養分經濟效率和生理效率的緣故。

可見，5個品種甘蔗之間及其在3個作物季的生物產量、養分積累與需求差異較大，其中GT58生物產量優勢明顯，GT49養分經濟效率較高，YT00-236養分生理效率較高。生產中應根據種植的甘蔗品種及其上季生長表現調控施肥量，以提高養分生產效率。

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