蒙世協(xié),王小民,楊 鋒,唐國榮,崔 麗,王重云,黃國生,盧雁飛,黃屏熙,陸國盈
(1.廣西新方向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司,廣西 南寧 530007;2.南寧糖業(yè)股份有限公司,廣西 南寧 530022;3.廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院,廣西 南寧 530005)
甘蔗是廣西的第一大戰(zhàn)略經(jīng)濟(jì)作物,也是廣西的支柱產(chǎn)業(yè),農(nóng)民增收最主要的經(jīng)濟(jì)來源,涉及農(nóng)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì),2013~2014年廣西全區(qū)甘蔗種植面積約為111.52萬公頃,總產(chǎn)量7896.93萬噸。廣西蔗糖業(yè)從業(yè)人數(shù)占全區(qū)人口近40%,約2000萬人[2]。
研究表明,水分和養(yǎng)分是制約甘蔗產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。適宜的水分條件和合理的養(yǎng)分供應(yīng)是甘蔗高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的基本保證,水分脅迫、養(yǎng)分缺乏以及二者供應(yīng)的不同步均不利于甘蔗生長[3]。水分因子是影響甘蔗蔗莖伸長的重要因子,許多研究表明降水量對甘蔗伸長的貢獻(xiàn)最大,甘蔗缺水往往會(huì)造成減產(chǎn)甚至失收[4-7]。而甘蔗對養(yǎng)分的需求量同樣很大,但不同時(shí)期之間有所差別,水肥一體化技術(shù)可以滿足甘蔗對水分及養(yǎng)分的不同要求,達(dá)到水肥的高效利用[8]。與傳統(tǒng)方式相比,水肥一體化技術(shù)可減少肥料揮發(fā)、固定以及淋洗的損失,肥料利用率可提高30%~50%,水分利用率可提高40%~60%[9]。
目前,關(guān)于甘蔗水肥一體化技術(shù)的研究報(bào)道并不多,而且品種、地區(qū)氣候、土壤等條件不同,其水肥供應(yīng)參數(shù)也會(huì)有所差異,因此在廣西赤紅壤區(qū)針對目前種植主要栽培品種,尋找合理的水肥供應(yīng)模式十分必要,同時(shí),通過測土、測植株(株)全面掌握甘蔗的土壤養(yǎng)分和甘蔗養(yǎng)分豐缺指標(biāo),研究并試驗(yàn)適合甘蔗需肥特點(diǎn)的甘蔗專用水溶肥,根據(jù)各不同土壤情況、種植密集狀況建設(shè)加肥站及節(jié)水灌溉設(shè)施,指導(dǎo)示范基地農(nóng)戶根據(jù)甘蔗生長進(jìn)程滴灌施肥,建立完整可操作的甘蔗水肥一體化增效減施的技術(shù)將是甘蔗產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢。
1.1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)
試驗(yàn)區(qū)位于廣西南寧市武鳴區(qū)寧武鎮(zhèn)新甫村18隊(duì)廠基地北區(qū)13#地塊,前作為甘蔗。
1.1.2 供試品種
粵糖93/159。
1.1.3 供試肥料
“新方向”甘蔗專用水溶肥25-7-18+TE,粉體,廣西南寧產(chǎn)。
“新方向”甘蔗專用基肥7-12-6S,固體顆粒,廣西南寧產(chǎn)。
“高而壯”復(fù)混肥13-6-10,固體顆粒,廣西崇左產(chǎn)。
“高而壯”復(fù)混肥21-7-18,固體顆粒,廣西崇左產(chǎn)。
尿素,46%含量,廣西河池產(chǎn)。
1.1.4 供試土壤
赤紅壤,第四紀(jì)紅土母質(zhì),前作為甘蔗。
試驗(yàn)區(qū)土壤理化性質(zhì)見表1。
表1 試驗(yàn)區(qū)土壤理化性質(zhì)
試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理,分別是處理A:“新方向”甘蔗專用水溶肥滴灌。處理B:基肥施用“新方向”甘蔗專用基肥7-12-6S+伸長期追新方向甘蔗專用水溶肥滴灌。處理C:基肥施用“高而壯”復(fù)混肥13-6-10+伸長期追“高而壯”復(fù)混肥21-7-18,每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)區(qū)面積30畝(1個(gè)輪灌區(qū)),隨機(jī)輪灌區(qū)排列。
試驗(yàn)基地甘蔗于2017年4月10日種植,6月19日大培土,A處理“新方向”甘蔗專用水溶肥滴灌,第一次用肥為6月15日,到10月14日止,共施肥12次,每間隔10天左右施肥一次,總用量73公斤/畝。B處理甘蔗種植時(shí)基肥施用“新方向”甘蔗專用基肥7-12-6S,100公斤/畝,追肥用“新方向”甘蔗專用水溶肥滴灌,使用時(shí)間6月15日,到10月14日止,共施肥12次,每間隔10天左右施肥一次,總用量48公斤/畝。C處理甘蔗種植時(shí)基肥施用“高而壯”復(fù)混肥13-6-10,100公斤/畝,追肥用“高而壯”復(fù)混肥21-7-18,100公斤/畝,尿素20公斤/畝,使用時(shí)間6月15日,結(jié)合中耕培土進(jìn)行。
種植后,在甘蔗的萌芽期、分蘗期調(diào)查甘蔗的出苗率和分蘗率。在甘蔗收獲時(shí)調(diào)查甘蔗的株高、莖徑、有效莖數(shù)、田間錘度和產(chǎn)量。
本研究數(shù)據(jù)采用Excel2007等軟件完成,采用DPS7.05軟件進(jìn)行單因素方差分析。
表2為不同施肥模式甘蔗苗期和分蘗期生長的調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果,可以看出,不同施肥模式處理對甘蔗出苗和分蘗有不同程度的影響。
在甘蔗生長前期不同施肥模式對甘蔗出苗的影響表現(xiàn)為,B處理出苗率最高,平均54.02%,顯著高于A處理的44.23%和C處理的47.21%,A處理和C處理之間差異不顯著,但C處理高于A處理,說明前期施用基肥對甘蔗出苗有促進(jìn)作用,尤其是如B處理的磷含量高且含硫的產(chǎn)品。
表2 不同施肥模式甘蔗苗期生長統(tǒng)計(jì)表
另外,分蘗前期開始水肥一體化滴灌的A處理分蘗率顯著高于其他處理,而前期基肥+分蘗期進(jìn)行水肥一體滴灌化的B處理分蘗率也高于C處理,證明水肥一體化滴灌有利于甘蔗分蘗。
表3為不同施肥模式對甘蔗株高和月生長速度的影響。表2的結(jié)果已經(jīng)顯示,分蘗期水肥一體化滴灌有利于甘蔗分蘗,而從表3的結(jié)果可以看出,進(jìn)入拔節(jié)期應(yīng)用水肥一體化滴灌的模式優(yōu)勢則進(jìn)一步明顯。A處理和B處理的株高和月生長速度明顯高于C處理,且拔節(jié)期應(yīng)用水肥一體化滴灌月生長速度逐漸穩(wěn)定提高,而傳統(tǒng)模式甘蔗生長則出現(xiàn)先快后慢的現(xiàn)象,說明養(yǎng)分和水分的持續(xù)供應(yīng),采用水肥一體化滴灌進(jìn)行甘蔗追肥,更有利于甘蔗的生長。
表3 不同施肥模式對甘蔗株高和月生長速度的影響 單位:cm
由表4可以看出,B處理的有效莖數(shù)顯著高于A處理和C處理,這可能與基肥磷含量高且含硫元素,對甘蔗的出苗、分蘗以及有效莖的形成有關(guān)。三個(gè)處理的株高和莖徑差異不明顯,但B處理最高,其次是A處理,最低為C處理。
三個(gè)處理中,B處理產(chǎn)量最高,平均7722.0kg/畝,高于A處理的7193.4kg/畝,顯著高于C處理的6667.8kg/畝,比C處理平均提高1054.2kg/畝,提高幅度15.8%。其次是A處理,比C處理提高525.6kg/畝,提高幅度7.9%,B處理和A處理差異不顯著。
三個(gè)處理的田間錘度差異不明顯,說明不管是應(yīng)用水肥一體化滴灌模式還是傳統(tǒng)固體顆粒施肥模式均對糖分影響不大。
表4 不同施肥模式對甘蔗產(chǎn)量和糖分的影響
表5為不同施肥模式甘蔗經(jīng)濟(jì)效益比較,根據(jù)當(dāng)年原料蔗收購價(jià)450元/噸,減去人工砍收成本150元/噸后的純收入:300元/噸計(jì)算,三個(gè)處理,與C處理相比,A處理和B處理收入分別提高157.7元/畝和316.2元/畝,考慮肥料畝投入成本,綜合經(jīng)濟(jì)效益分別增加272.4元/畝和378.4元/畝,但每畝水肥設(shè)備投入約600元左右,如此計(jì)算當(dāng)年的經(jīng)濟(jì)效益并不理想,但水肥設(shè)備投入僅是一次性投入,設(shè)備的使用年限可以在10年以上,因此,如果A處理和B處理可以保持這樣的經(jīng)濟(jì)效益,尤其是B處理,2年就能收回水肥設(shè)備的投入成本,真正達(dá)到節(jié)水節(jié)肥提高農(nóng)民增產(chǎn)增收的目的。
表5 不同施肥模式經(jīng)濟(jì)效益比較
以上研究結(jié)果表明,水肥一體化滴灌模式對甘蔗的生長具有較明顯的促進(jìn)作用,無論是全程水肥一體化滴灌模式還是基肥在伸長期時(shí)再進(jìn)行水肥一體化滴灌模式均能明顯提高甘蔗產(chǎn)量。
全程的水肥一體化滴灌模式可以節(jié)約基肥及大培土?xí)r期的人工,達(dá)到節(jié)約成本的作用。但由于前期沒有基肥,對甘蔗的發(fā)芽、生根和出苗有一定的影響,出苗率顯著低于施用基肥處理,說明基肥對甘蔗出苗和苗期生長的重要性,尤其要注重磷含量高,并含有硫元素的測土配方肥。
從經(jīng)濟(jì)效益來看,基肥施用“新方向”甘蔗專用基肥7-12-6S+伸長期追新方向甘蔗專用水溶肥滴灌較為理想,顯著優(yōu)于沒有水肥一體化滴灌常規(guī)顆粒肥,平均提高1054.2kg/畝,提高幅度15.8%,綜合考慮成本投入,綜合經(jīng)濟(jì)效益增加378.4元/畝。
從以上結(jié)果可以看出,水肥一體化滴灌模式的各項(xiàng)農(nóng)藝性狀指標(biāo)和綜合經(jīng)濟(jì)效益均優(yōu)于傳統(tǒng)習(xí)慣施肥模式,其中,以基肥使用專用顆粒肥,追肥用水肥一體化滴灌模式的綜合經(jīng)濟(jì)效益最高,因此根據(jù)目標(biāo)地塊土壤養(yǎng)分情況,施用補(bǔ)足甘蔗出苗所需養(yǎng)分,提高甘蔗出苗率,中后期根據(jù)甘蔗各個(gè)生長時(shí)期養(yǎng)分和水分需要規(guī)律,進(jìn)行水肥一體化滴灌,確保有效莖,將能最大限度提高甘蔗產(chǎn)量和提高甘蔗含糖量,因此建議在具備水肥設(shè)備條件的基地予以推廣應(yīng)用水肥一體化滴灌模式。