韋彩會(huì)??+何永群??+曾向陽(yáng)??+張野??+何鐵光??+莫成恩??+韋家華??+李婷婷??+李忠義??+黃偉彬
摘要:為探索木薯最佳施肥及耕作栽培模式,大田試驗(yàn)研究了施肥與耕作技術(shù)集成對(duì)木薯生長(zhǎng)、產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響。試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)處理:處理1(生物有機(jī)肥+測(cè)土配方肥+蓋膜集雨水+深耕);處理2(生物有機(jī)肥+測(cè)土配方肥+蓋膜集雨水);處理3(生物有機(jī)肥+測(cè)土配方肥+深耕);處理4(生物有機(jī)肥+測(cè)土配方肥);處理5以常規(guī)施肥及耕作方式為對(duì)照(施通用高濃度復(fù)合肥)。肥料施用量以所有處理均按N+P2O5+K2O 總養(yǎng)分900 kg/hm2計(jì);而蓋膜集雨水的處理則在木薯種植行之間的畦面上覆蓋農(nóng)膜使雨水流入兩邊的木薯種植行內(nèi);深耕處理是將木薯種植行的溝深開(kāi)至50~60 cm,而常規(guī)種植木薯種植行的溝深是30~40 cm。結(jié)果表明,與常規(guī)施肥及種植方式相比,不同施肥及耕作栽培技術(shù)綜合集成處理均可促進(jìn)木薯植株生長(zhǎng),處理1各構(gòu)成要素指標(biāo)均顯著提高,木薯產(chǎn)量和凈收益分別提高了35.81%和53.48%,增產(chǎn)增收效果顯著。本試驗(yàn)條件下,以技術(shù)綜合集成處理1(生物有機(jī)肥+測(cè)土配方肥+蓋膜集雨水+深耕)為木薯最佳施肥及耕作栽培模式。
關(guān)鍵詞:木薯;施肥及耕作技術(shù)集成;生長(zhǎng);產(chǎn)量;經(jīng)濟(jì)效益
中圖分類(lèi)號(hào): S533.01文獻(xiàn)標(biāo)志碼:
文章編號(hào):1002-1302(2016)08-0148-03
木薯是一種優(yōu)良的生物質(zhì)能源作物,與馬鈴薯、甘薯并稱(chēng)為世界三大薯類(lèi)作物[1]。其塊根除作為生產(chǎn)淀粉和乙醇原料外,還可以深加工為變性淀粉、山梨醇、山梨酸、可降解薄膜、淀粉糖等高附加值產(chǎn)品[2]。 隨著我國(guó)能源需求的快速增長(zhǎng),木薯已成為生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要資源。廣西是我國(guó)最大的木薯種植省區(qū),然而由于栽培管理粗放、品種老化、自然因素等緣故,造成了木薯單產(chǎn)水平低,鮮薯品質(zhì)差的生產(chǎn)現(xiàn)狀[3~4]。因此,突破傳統(tǒng)栽培方式,開(kāi)展木薯高產(chǎn)高效施肥及耕作栽培技術(shù)研究對(duì)于廣西乃至全國(guó)木薯生產(chǎn)均有重要意義。李靜等研究表明,有機(jī)肥與無(wú)機(jī)復(fù)合肥的合理配施,有利于促進(jìn)木薯的生長(zhǎng)以及優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)[5]。黎青等研究表明,木薯經(jīng)地膜覆蓋栽培,減少了雨水對(duì)土壤的沖刷及土壤中養(yǎng)分的揮發(fā),保持耕層土壤養(yǎng)分及水分含量,促進(jìn)木薯前中期莖葉生長(zhǎng),增強(qiáng)了木薯的光合能力,促使光合產(chǎn)物在葉片的聚集量增多,為后期木薯淀粉積累奠定物質(zhì)基礎(chǔ),最終增加塊根產(chǎn)量及塊根淀粉總量[6-7]。而疏松的土壤環(huán)境有利于木薯塊根伸展,同時(shí)增加土壤水分的下滲量,提高土壤蓄水能力,進(jìn)而促進(jìn)木薯的生長(zhǎng)發(fā)育,最終提高木薯產(chǎn)量[8]。目前,大量研究主要從施肥這一單一因素入手,而綜合考慮施肥、水分管理、栽培措施等技術(shù)集成對(duì)木薯生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響研究仍少見(jiàn)報(bào)道。本研究通過(guò)綜合集成施肥、蓋膜集雨水、深耕等技術(shù),比較不同技術(shù)集成對(duì)木薯生長(zhǎng)、塊根產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響,探索木薯最佳施肥及耕作栽培模式,為廣西木薯高產(chǎn)高效栽培提供實(shí)用技術(shù)和科學(xué)依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
試驗(yàn)設(shè)在廣西武鳴縣城廂鎮(zhèn)從廣村,土壤為第四紀(jì)紅土發(fā)育的紅泥土,其pH值為6.30,有機(jī)質(zhì)含量29.80 g/kg,堿解N 115.90 mg/kg、速效P 22.70 mg/kg、速效K 62.60 mg/kg、全氮0.154%、全磷0.063%、全鉀0.691%。供試木薯品種為華南205。供試生物有機(jī)肥由廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所與廣西田陽(yáng)智強(qiáng)生物科技公司聯(lián)合研制生產(chǎn),所需有機(jī)原料來(lái)自木薯加工業(yè)的木薯皮、木薯渣等廢棄物,其生物活菌數(shù)≥0.20×108 CFU/g、N+P2O5+K2O≥5%、有機(jī)質(zhì)≥40%,木薯測(cè)土配方肥由廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所與廣西物寶農(nóng)業(yè)科技有限責(zé)任公司聯(lián)合配制生產(chǎn),含N 12%、P2O5 8%、K2O 15%、有效S 6.0%、有效Mg 1.0%,高濃度復(fù)合肥(國(guó)內(nèi)知名品牌,含N 15%、P2O5 15%、K2O 15%),供試塑料地膜寬80 cm,厚0.005 mm。
1.2試驗(yàn)方法
田間試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理。處理1:生物有機(jī)肥+測(cè)土配方肥+蓋膜集雨水+深耕;處理2:生物有機(jī)肥+測(cè)土配方 肥+ 蓋膜集雨水;處理3:生物有機(jī)肥+測(cè)土配方肥+深耕;處理4:生物有機(jī)肥+測(cè)土配方肥;處理5作為對(duì)照,施通用高濃度復(fù)合肥。所有處理肥料施用量為N+P2O5+K2O總養(yǎng)分900 kg/hm2,其中處理1~4施肥種類(lèi)及用量一致,其生物有機(jī)肥和木薯測(cè)土配方肥各施2 250 kg/hm2,處理5高濃度復(fù)合肥為1 999.5 kg/hm2,所有肥料作基肥一次施入。蓋膜集雨水處理是在木薯種植行之間的畦面上覆蓋農(nóng)膜使雨水流入兩邊的木薯種植行內(nèi),并使其畦面高于種植行2~3 cm,畦面寬80 cm。深耕處理是將木薯種植行的溝深開(kāi)至50~60 cm,而常規(guī)種植木薯種植行的溝深是30~40 cm。每處理3次重復(fù),共15個(gè)小區(qū),隨機(jī)區(qū)組排列,小區(qū)面積33.3 m2,株行距為80 cm×80 cm,種植行溝寬40 cm,種植深度15~20 cm,種植密度為12 000株/hm2,于2014年3月20日種植,2015年1月17日收獲。
1.3測(cè)定項(xiàng)目及方法
木薯株高利用卷尺測(cè)定,以根基部到最新葉片葉基部的高度來(lái)表示;莖粗利用游標(biāo)卡尺測(cè)定,以根基部往上30 cm處莖粗表示;收獲時(shí)每小區(qū)選取正常代表性植株,目測(cè)單株塊根數(shù),尺子測(cè)定塊根長(zhǎng)度,游標(biāo)卡尺測(cè)定塊根直徑,電子秤測(cè)定單株塊根鮮薯質(zhì)量;收獲小區(qū)所有植株測(cè)定地上部鮮生物量及塊根鮮薯質(zhì)量測(cè)定其產(chǎn)量,葉綠素用乙醇丙酮法測(cè)定;收獲指數(shù)=木薯塊根產(chǎn)量/植株的鮮生物量。
1.4統(tǒng)計(jì)分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì),方差分析采用SPSS 12.0軟件中通用線性模型單因素變量法進(jìn)行分析,多重比較采用Duncans法。
2結(jié)果與分析
2.1不同技術(shù)集成對(duì)木薯植株生長(zhǎng)的影響
2.1.1株高苗期木薯根系和葉片的形成所需養(yǎng)分主要來(lái)源于種莖,因此各處理株高差異不明顯;塊根形成期,處理間的株高有了比較明顯的差異,處理1、2、5明顯高于處理3、4,盡管處理1、2和處理3、4都是測(cè)土配方肥和生物有機(jī)肥搭配施用且使用量一致,但因蓋膜集雨水使得處理1和處理2木薯根區(qū)周?chē)寥辣3州^高的田間持水量,充足的水分條件有利于養(yǎng)分向根部移動(dòng)并被木薯吸收利用,從而促進(jìn)其植株生長(zhǎng),而處理5(CK)株高大于處理3和處理4,可能是因?yàn)槠浞柿橡B(yǎng)分為速效型,養(yǎng)分的迅速釋放能滿(mǎn)足此時(shí)木薯迅速生長(zhǎng)對(duì)于養(yǎng)分的大量需求,這種狀況一直保持到結(jié)薯盛期。到木薯成熟期,處理間株高差異不明顯,這與生物有機(jī)肥的養(yǎng)分在木薯生育中后期的持續(xù)釋放與穩(wěn)定供給,從而使植株后期仍能保持穩(wěn)定生長(zhǎng)有關(guān)。
2.1.2莖徑由表1可知,木薯生育前期,處理間莖徑差異不明顯,這與各處理株高在生育前期的表現(xiàn)一致,而隨著生育進(jìn)程的推進(jìn),不同處理間出現(xiàn)了差異性,處理1、2、3、4的莖徑逐漸比處理5(CK)大,到成熟期,處理1、2和處理5(CK)的差異達(dá)顯著水平,這主要是因?yàn)榧夹g(shù)集成處理的生物有機(jī)肥在木薯生育中后期促進(jìn)了土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化,[JP3]增加了養(yǎng)分的有效供應(yīng),而蓋膜集雨保證充足的水分含量,深耕又形成疏松的土壤環(huán)境,這些有利條件均促進(jìn)了木薯植株的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),使得其莖徑增大。
2.1.3葉綠素葉片葉綠素含量是評(píng)價(jià)植株光合性能的重
要指標(biāo)之一,由圖1可知,在木薯生長(zhǎng)各階段,處理1、2、3、4葉片葉綠素含量均高于處理5(CK),尤其在生育中后期差異更加明顯,這是因?yàn)闇y(cè)土配方肥增加了鉀、鎂營(yíng)養(yǎng)的有效供給,從而促進(jìn)木薯葉片葉綠素的形成,提高了木薯的光合作用,這對(duì)于防止葉片早衰,以及對(duì)后期木薯塊根淀粉的積累均有促進(jìn)作用。
[FK(W11][TPWCH1.tif][FK)]
2.2不同技術(shù)集成對(duì)木薯產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響
產(chǎn)量構(gòu)成因素從表2可以看出,與處理5(CK)相比,施肥及耕作技術(shù)集成處理1、2、3、4木薯塊根直徑、塊根長(zhǎng)、單株塊根數(shù)、單株塊根鮮質(zhì)量、單株地上部鮮質(zhì)量及單株塊根鮮質(zhì)量和地上部鮮質(zhì)量比均有不同程度提高,處理1、2、3、4的塊根直徑分別比處理5(CK)增加15.43%、11.82%、9.90%、7.27%,塊根長(zhǎng)分別增加12.20%、10.77%、7.59%、5.94%,單株塊根數(shù)分別增加33.50%、26.39%、15.68%、10.71%,單株塊根鮮重分別提高49.24%、38.18%、32.54%、19.95%,單株地上部鮮質(zhì)量分別提高13.10%、11.90%、5.95%、6.67%,單株塊根鮮質(zhì)量和地上部鮮質(zhì)量比分別提高31.82%、23.64%、25.45%、12.73%,尤其處理1各產(chǎn)量構(gòu)成因素指標(biāo)均極顯著高于對(duì)照。
從表3可以看出,處理1、2、3、4均不同程度提高了木薯地上部生物量,與處理5(CK)相比,處理1、2、3、4分別提高
8.77%、6.47%、6.29%、13.57%,但處理間差異不顯著,而施肥和耕作栽培技術(shù)綜合集成對(duì)木薯塊根產(chǎn)量的影響各處理均達(dá)極顯著水平,處理1、2、3、4分別較處理5(CK)提高 35.81%、28.35%、26.27%、23.09%。從表4還可以看出,處理1、2、3、4木薯總生物量分別較對(duì)照提高23.10%、18.07%、16.88%、18.62%,差異均達(dá)極顯著水平。另外處理1、2的收獲指數(shù)顯著高于處理5(CK),說(shuō)明集成技術(shù)處理1和處理2更有利于植株養(yǎng)分向地下部分輸送運(yùn)轉(zhuǎn),促進(jìn)塊根的膨大生長(zhǎng),提高鮮薯產(chǎn)量。
羅興錄等研究指出生物有機(jī)肥具有促進(jìn)木薯生長(zhǎng),提高木薯產(chǎn)量和淀粉積累的作用[4],而李靜等進(jìn)一步研究表明,有機(jī)肥與無(wú)機(jī)復(fù)合肥的合理配施,可以促進(jìn)木薯的生長(zhǎng),并使木薯優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)[5]。林洪鑫等研究表明地膜覆蓋栽培使木薯的光合能力增強(qiáng),光合產(chǎn)物在葉片的聚集量增多,這些有利條件均可促進(jìn)后期木薯淀粉的積累[9]。申章佑等研究指出粉壟栽培由于種植帶得以深耕深松,提高了木薯產(chǎn)量及鮮薯淀粉含量[10]。本研究比較了5種施肥及耕作栽培模式對(duì)木薯生長(zhǎng)、塊根產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響,結(jié)果表明,和常規(guī)施肥及耕作栽培方式相比,施肥及耕作栽培技術(shù)綜合集成處理1、2、3、4木薯莖徑、葉片葉綠素含量均有不同程度的增加,說(shuō)明技術(shù)綜合集成處理促進(jìn)了木薯植株的生長(zhǎng)、增強(qiáng)了植株光合能力,為后期塊根膨大及淀粉積累奠定了物質(zhì)基礎(chǔ),而收獲時(shí),其塊根直徑、塊根長(zhǎng)、單株塊根數(shù)、單株塊根鮮質(zhì)量、單株地上部鮮質(zhì)量及單株塊根鮮質(zhì)量和地上部鮮質(zhì)量比等產(chǎn)量構(gòu)成要素指標(biāo)均有不同程度提高,尤其是處理1(生物有機(jī)肥+測(cè)土配方肥+蓋膜集雨水+深耕)的各產(chǎn)量構(gòu)成因素指標(biāo)及其塊根產(chǎn)量均極顯著高于對(duì)照,這主要是因?yàn)闇y(cè)土配方肥與生物有機(jī)肥的配合施用,促進(jìn)生物、有機(jī)、無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)互動(dòng)效能,同時(shí),測(cè)土配方肥中,增加了鉀、鎂營(yíng)養(yǎng)元素,提高木薯光合效率。加之在良好的土壤水分和深厚疏松的土壤環(huán)境條件下,加強(qiáng)了木薯植株體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸送和積累,從而促進(jìn)了木薯的生殖生長(zhǎng),從而顯著提高木薯的塊根產(chǎn)量。通過(guò)綜合比較各集成技術(shù)對(duì)木薯生長(zhǎng)、塊根產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響,認(rèn)為集成技術(shù)處理1(生物有機(jī)肥+測(cè)土配方肥+蓋膜集雨水+深耕)顯著提高木薯產(chǎn)量及種植效益,而地膜覆蓋栽培還可以減少中耕除草的人工費(fèi)用,是木薯獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的最佳施肥和耕作栽培模式。
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