梁闐 楊尚東 何為中 譚宏偉

摘要：【目的】比較一次性施用甘蔗專用緩釋肥與常規(guī)施肥間的差異，為構(gòu)建輕簡(jiǎn)高效施肥模式提供理論依據(jù)。【方法】以桂糖42號(hào)為試驗(yàn)材料，設(shè)7個(gè)施肥處理，即常規(guī)施肥（CK）和6個(gè)緩釋肥配方[分別添加長(zhǎng)效劑120 g/t（處理A）、150 g/t（處理B）、235 g/t（處理C）和增效劑3 kg/t（處理D）、8 kg/t（處理E）、18 kg/t（處理F）]一次性施用處理，調(diào)查不同施肥處理?xiàng)l件下新植甘蔗的萌芽率、分蘗率、生長(zhǎng)期伸長(zhǎng)量、產(chǎn)量和品質(zhì)性狀，并分析其經(jīng)濟(jì)效益。【結(jié)果】一次性施用6個(gè)不同配方甘蔗緩釋肥，新植蔗的萌芽率（67.61%～75.00%）和總伸長(zhǎng)量（229～237 cm）與CK間無(wú)顯著差異（P>0.05，下同），但分蘗率（22.25%～56.31%）極顯著高于CK（P<0.01）（除處理C外）;蔗汁錘度、純度、還原糖和糖分含量等甘蔗品質(zhì)指標(biāo)與CK間均無(wú)顯著差異;有效莖數(shù)、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益等指示施肥效果的指標(biāo)均不同程度高于CK，以處理D的有效莖數(shù)（59130條/ha）、產(chǎn)量（92.63 t/ha）、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值（46312.5元/ha）和收入（39562.5元/ha）最高，分別較CK提高11.70%、11.82%、11.82%和18.64%?！窘Y(jié)論】一次性施用甘蔗專用緩釋肥，不僅有利于新植甘蔗的生長(zhǎng)，提高其產(chǎn)量和品質(zhì)，還可降低勞動(dòng)力成本，具有顯著的節(jié)本增收效果，其中以添加3 kg/t增效劑配方的甘蔗專用緩釋肥（處理D）效果最佳。

關(guān)鍵詞： 甘蔗;緩釋肥;新植;一次性施用

0 引言

【研究意義】以甘蔗種植業(yè)為基礎(chǔ)的蔗糖產(chǎn)業(yè)是廣西主要的經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一。由于甘蔗整個(gè)生長(zhǎng)期長(zhǎng)達(dá)一年以上，若使用常規(guī)的尿素、復(fù)合肥等化學(xué)肥料，生產(chǎn)上需在7月之前追施2～3次肥料才能滿足甘蔗生長(zhǎng)需求（謝如林等，2010）。同時(shí)，甘蔗僅追施常規(guī)的化學(xué)肥料，土壤固持、氨氣揮發(fā)及淋溶等因素不僅容易導(dǎo)致甘蔗生長(zhǎng)后期養(yǎng)分供應(yīng)不足，出現(xiàn)甘蔗產(chǎn)量偏低、糖分含量低等問(wèn)題，還會(huì)引起土壤肥力持續(xù)下降、生態(tài)環(huán)境污染等不利影響（廖文菊，2012;黃振瑞等，2015）。此外，近年來(lái)由于勞動(dòng)力成本的不斷上揚(yáng)，導(dǎo)致甘蔗生產(chǎn)成本上漲，現(xiàn)階段低成本甘蔗生產(chǎn)技術(shù)需求日益高漲。甘蔗專用緩釋肥一次性施用有望滿足甘蔗整個(gè)生育期的養(yǎng)分需求，有助于削減追肥中的勞動(dòng)力成本，提高甘蔗生產(chǎn)效益?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】緩控釋肥料（簡(jiǎn)稱緩釋肥）作為一種新型肥料，不少科技人員已將其應(yīng)用于各種作物生產(chǎn)試驗(yàn)。丁志磊等（2015）研究了緩釋肥應(yīng)用于桃樹(shù)與大豆間套作的栽培體系;Zhang等（2016）、姚光剛等（2019）分別將緩釋肥應(yīng)用于蔬菜和苗木生產(chǎn);朱亞等（2018）將緩釋肥與葉面肥配施應(yīng)用于煙草種植;王文麗等（2019）、趙蒙等（2019）將緩釋肥應(yīng)用于水稻生產(chǎn);宮宇等（2019）、周茂林等（2019）將緩釋肥應(yīng)用于玉米的簡(jiǎn)化栽培模式。上述研究均表明，應(yīng)用緩釋肥于不同作物生產(chǎn)，不僅具有養(yǎng)分利用率高、有效供應(yīng)期長(zhǎng)的特點(diǎn)，還可克服應(yīng)用普通肥料存在的弊端，省時(shí)省工。黃振瑞等（2015）、吳潔敏等（2015）、代光偉等（2016）、李成寬等（2017）、施立科等（2017）先后將緩釋肥應(yīng)用于甘蔗生產(chǎn)中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)緩釋肥不僅能顯著提高肥料利用效率，還具有減少勞動(dòng)支出、提高甘蔗產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的效果。廣西作為我國(guó)甘蔗的主產(chǎn)區(qū)，許樹(shù)寧等（2016）、廖青等（2017）探究了緩釋肥應(yīng)用于廣西甘蔗生產(chǎn)中的效果，結(jié)果表明，施用緩釋肥可顯著提高甘蔗產(chǎn)量和蔗糖分?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前，雖然已有不少關(guān)于緩釋肥應(yīng)用于甘蔗生產(chǎn)的研究報(bào)道，但甘蔗專用緩釋肥的相關(guān)基礎(chǔ)研究仍然較薄弱，其能否適應(yīng)亞熱帶地區(qū)氣候，新植蔗與宿根蔗對(duì)緩釋肥的響應(yīng)異同，以及如何構(gòu)建甘蔗專用緩釋肥高效的施用技術(shù)體系等，均有待進(jìn)一步補(bǔ)充和完善。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】利用本課題組聯(lián)合企業(yè)研發(fā)的不同添加劑配方甘蔗專用緩釋肥開(kāi)展一次性施用試驗(yàn)，探討不同配方甘蔗專用緩釋肥對(duì)桂糖42號(hào)新植蔗產(chǎn)量、品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益的影響，旨在為研發(fā)適應(yīng)廣西亞熱帶地區(qū)氣候的新型高效甘蔗專用緩釋肥，以及構(gòu)建節(jié)本增效的甘蔗栽培管理模式提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

供試甘蔗品種為桂糖42號(hào)（廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所選育）。供試肥料：甘蔗專用緩釋肥（采用硫酸脲技術(shù)生產(chǎn)，N-P-K含量為20-10-10，廣西某肥業(yè)公司產(chǎn)品，共有6個(gè)配方，其中配方1、2、3分別添加長(zhǎng)效劑120、150和235 g/t，配方4、5、6分別添加增效劑3、8和18 kg/t）、25%有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥（12-6-7、國(guó)產(chǎn)）、40%復(fù)合肥（20-10-10、國(guó)產(chǎn)）。

1. 2 試驗(yàn)方法

1. 2. 1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)7個(gè)處理：處理A～F分別對(duì)應(yīng)甘蔗專用緩釋肥配方1～6，施肥量2250 kg/ha，作基肥一次性施用;對(duì)照（CK）為常規(guī)施肥，即分基肥、分蘗肥和拔節(jié)肥3次施用，施25%有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥750 kg/ha（基肥）、40%復(fù)合肥1800 kg/ha（分蘗肥300 kg/ha、拔節(jié)肥1500 kg/ha）。試驗(yàn)處理小區(qū)長(zhǎng)7.0 m、寬1.2 m，共5行，小區(qū)面積42.0 m2;3次重復(fù)，共設(shè)21個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，隨機(jī)排列，周圍設(shè)保護(hù)行（排）。

1. 2. 2 實(shí)施方案 試驗(yàn)在廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所試驗(yàn)地進(jìn)行，供試地塊平坦，排灌條件良好，前茬作物為甘蔗，土壤類型為黃壤土，黏重。種植前對(duì)蔗地土壤進(jìn)行采樣，土壤理化特性分析結(jié)果如下：pH 6.0，有機(jī)質(zhì)含量20.4 g/kg、全氮含量0.091%、全磷含量0.052%、全鉀含量0.89%、堿解氮含量59 mg/kg、速效磷含量25.7 mg/kg、速效鉀含量86 mg/kg。2017年3月19日種植，下種量105000芽/ha 。

種植前施基肥，按設(shè)計(jì)量將各肥料均勻撒施于相應(yīng)處理區(qū)種植溝，并用鋤頭將肥料與溝底碎土拌勻，雙行品字形擺種，蓋3～5 cm厚細(xì)泥、覆蓋地膜。CK在5月5日施分蘗肥后小培土、5月28日施拔節(jié)肥后大培土，其他田間管理與常規(guī)生產(chǎn)方法相同，2018年1月23日砍收。

1. 2. 3 調(diào)查分析項(xiàng)目及方法 參照黃振瑞等（2015）的方法調(diào)查甘蔗萌芽率、分蘗率和6—10月伸長(zhǎng)量，以及收獲前調(diào)查甘蔗產(chǎn)量性狀（有效莖數(shù)、株高、莖徑和單莖重）和分析蔗糖品質(zhì)等。甘蔗產(chǎn)量按常規(guī)方法進(jìn)行測(cè)定，即采收時(shí)稱量小區(qū)的蔗莖產(chǎn)量，換算單位面積甘蔗產(chǎn)量。

1. 3 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010和SPSS 19.0進(jìn)行整理和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2. 1 不同配方緩釋肥處理對(duì)甘蔗萌芽和分蘗的影響

萌芽率和分蘗率決定甘蔗群體大小，是獲取單位面積有效莖數(shù)的基礎(chǔ)。由表1可知，緩釋肥處理A～處理F的甘蔗萌芽率為67.61%～75.00%，分別較CK的萌芽率（65.15%）高2.46%～9.85%（絕對(duì)值，下同），但差異均不顯著（P>0.05，下同）;且不同配方緩釋肥處理間甘蔗的萌芽率差異也不顯著，表明6種新型配方緩釋肥對(duì)新植甘蔗的萌芽無(wú)不良影響。各處理對(duì)甘蔗分蘗率的影響由高至低排序?yàn)樘幚鞥>處理D>處理F>處理A>處理B>處理C>CK，緩釋肥處理甘蔗分蘗率較CK高4.38%～38.44%，緩釋肥處理A、處理D、處理E和處理F的分蘗率差異不顯著，但均極顯著高于CK（P<0.01，下同）;此外，添加長(zhǎng)效劑150 g/t的處理B甘蔗分蘗率顯著高于CK（P<0.05，下同），而添加長(zhǎng)效劑235 g/t的處理C與CK間差異不顯著。本研究基于相同的栽培地點(diǎn)和甘蔗品種，施用不同配方的緩釋肥，甘蔗分蘗率卻有顯著差異現(xiàn)象，由此推測(cè)，不同配方的甘蔗專用緩釋肥均可不同程度提高新植蔗田的土壤肥力，尤其是添加增效劑的處理D～處理F提升效果較添加長(zhǎng)效劑的處理A～處理C更顯著。

2. 2 不同配方緩釋肥處理對(duì)甘蔗伸長(zhǎng)量的影響

由表2可知，6月30日不同配方緩釋肥處理甘蔗的株高為95～101 cm，與CK相比，僅處理B和處理D顯著高于CK，其余緩釋肥處理與CK間差異不顯著。7—9月恰逢廣西蔗區(qū)高溫、多雨季節(jié)，不同配方緩釋肥處理甘蔗的伸長(zhǎng)量在高溫、雨季初期（7月）顯著低于CK，但高溫、雨季后期（8—9月）不同配方緩釋肥處理甘蔗的伸長(zhǎng)量與CK間差異不顯著;10月廣西開(kāi)始進(jìn)入旱季，氣溫逐步下降，不同配方緩釋肥處理甘蔗的伸長(zhǎng)量極顯著高于CK;11月—翌年1月廣西屬于旱季，不同配方緩釋肥處理甘蔗伸長(zhǎng)量與CK間均無(wú)顯著差異。綜上所述，7月—翌年1月，無(wú)論是雨季或干旱季節(jié)，不同配方緩釋肥處理甘蔗的總伸長(zhǎng)量與CK間均無(wú)顯著差異。表明新型配方緩釋肥一次性施用不僅未對(duì)新植蔗的萌芽率和分蘗率造成不良影響，在干旱逆境初期（10月），還能比CK更好地滿足廣西特殊的降雨與旱季轉(zhuǎn)換條件下甘蔗生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分要求。

2. 3 不同配方緩釋肥處理對(duì)甘蔗產(chǎn)量性狀的影響

由表3可知，不同配方緩釋肥處理單位面積甘蔗有效莖數(shù)以處理D最高，達(dá)59130條/ha，顯著高于CK，其他緩釋肥處理的有效莖數(shù)與CK間無(wú)顯著差異，具體排序?yàn)樘幚鞤（59130條/ha）>處理A（58095條/ha）>處理B（57300條/ha）>處理C=處理E（55800條/ha）>處理F（55080條/ha）>CK（52935條/ha）;不同配方緩釋肥處理甘蔗的株高、莖徑和單莖重與CK間均無(wú)顯著差異，且不同緩釋肥處理間也無(wú)顯著差異;與CK相比，不同配方緩釋肥處理甘蔗產(chǎn)量均有不同程度提升，但除處理D（92.63 t/ha）外其余緩釋肥處理均與CK間無(wú)顯著差異。表明不同配方緩釋肥處理對(duì)新植甘蔗產(chǎn)量的影響主要體現(xiàn)在有效莖數(shù)量上，其對(duì)甘蔗株高和莖徑的影響與常規(guī)施肥管理無(wú)顯著差異。

2. 4 不同配方緩釋肥處理對(duì)甘蔗品質(zhì)的影響

甘蔗品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果如表4所示，不同配方緩釋肥處理的蔗汁錘度介于21.62%～22.72%，與CK間無(wú)顯著差異;不同配方緩釋肥處理的蔗汁純度、還原糖含量、蔗汁糖分和甘蔗糖分含量與CK間均無(wú)顯著差異，各配方緩釋肥處理間也無(wú)顯著差異。表明施用不同配方甘蔗專用緩釋肥并未導(dǎo)致新植甘蔗品質(zhì)的劣化。

2. 5 不同配方緩釋肥處理新植蔗的經(jīng)濟(jì)效益分析

不同配方緩釋肥處理新植甘蔗的經(jīng)濟(jì)效益分析結(jié)果如表5所示。由表5可知，甘蔗專用緩釋肥處理A～處理F的肥料成本介于6750.0～6800.0元/ha，不同處理由于配方用量的差異致使肥料成本發(fā)生小幅變動(dòng)，但每公頃肥料成本的變幅不大，在50.0元范圍內(nèi)。與CK的肥料成本（7620.0元/ha）相比，緩釋肥處理的肥料成本每公頃可節(jié)省870.0元左右;此外，緩釋肥處理比CK減少2次追肥的人工勞力成本（450.0元/ha），扣除肥料及增施人工成本后，由此獲得的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值與CK相比可增收1602.5～3980.0元/ha，以處理D的經(jīng)濟(jì)效益最佳。表明甘蔗專用緩釋肥的一次性施用可有效降低肥料成本、減少追肥次數(shù)和節(jié)省勞動(dòng)力開(kāi)支。

3 討論

作為廣西經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一的蔗糖產(chǎn)業(yè)，其原料——甘蔗屬C4植物，不僅生物量高，生長(zhǎng)時(shí)間長(zhǎng)，還需要吸收較多養(yǎng)分才能滿足其整個(gè)生育期的營(yíng)養(yǎng)需求。研究發(fā)現(xiàn)，甘蔗在伸長(zhǎng)期中對(duì)氮、磷、鉀的吸收量分別占整個(gè)生育期的81%、81%和77%（王秀林和陽(yáng)代天，1994）。其中，氮素是甘蔗產(chǎn)量形成的關(guān)鍵養(yǎng)分之一（譚宏偉，2009）。然而，氮素在甘蔗一年的生長(zhǎng)期中，由于淋溶、徑流及氨揮發(fā)等途徑導(dǎo)致當(dāng)季施用氮肥損失約40%（奚振邦，2006）;磷素則由于廣西土壤特征，極易被土壤固定而不易被甘蔗吸收利用，從而導(dǎo)致甘蔗生長(zhǎng)后期養(yǎng)分供應(yīng)不足。在甘蔗實(shí)際生產(chǎn)中，若僅追施一次常規(guī)肥料，不足以滿足甘蔗正常生長(zhǎng)所需養(yǎng)分。在新植蔗的常規(guī)施肥管理中，除了播種時(shí)施用基肥外，7月之前還需追施2～3次肥料，即傳統(tǒng)的基肥、攻蘗肥和攻莖肥，但目前農(nóng)村強(qiáng)勞動(dòng)力短缺的現(xiàn)狀已難以滿足甘蔗生產(chǎn)上的這一現(xiàn)實(shí)需求。緩釋肥是一種通過(guò)對(duì)商品肥料噴涂調(diào)節(jié)劑，并采用包膜等技術(shù)手段控制肥料養(yǎng)分釋放速度的新型肥料。由于緩釋肥不僅可提高化肥利用率，節(jié)約資源并滿足作物生長(zhǎng)需求，還具有減少肥料養(yǎng)分流失，降低環(huán)境污染的作用（李家康等，2010），因此，我國(guó)十分重視緩釋肥的發(fā)展，“十一五”規(guī)劃綱要中已將其列入重點(diǎn)研究領(lǐng)域加以研究與推廣，具有良好的發(fā)展空間和推廣價(jià)值（于立芝等，2006;吳潔敏等，2015）。

本研究采用的緩釋肥基于硫酸脲技術(shù)生產(chǎn)獲得，控制肥料養(yǎng)分釋放的效果良好，實(shí)現(xiàn)了肥料養(yǎng)分的均衡、緩慢釋放。研究結(jié)果表明，施用不同配方緩釋肥對(duì)新植甘蔗萌芽和分蘗無(wú)任何不良影響，除添加長(zhǎng)效劑235 g/t的處理C甘蔗分蘗率與CK間無(wú)顯著差異外，其余緩釋肥處理均能極顯著提高甘蔗分蘗率;同時(shí)，施用不同配方緩釋肥的甘蔗生長(zhǎng)后期伸長(zhǎng)量明顯高于CK，表明一次性施用甘蔗專用緩釋肥比CK能更好地滿足廣西特殊的降雨與干旱季節(jié)轉(zhuǎn)換條件下甘蔗生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分需求。研制新型緩釋肥不僅需要考慮施肥量，還需考慮如何減少施肥次數(shù)，降低勞動(dòng)力成本。本研究采取基肥一次性施用的方式，較常規(guī)施肥管理減少2次追肥，大幅減少了勞動(dòng)力成本。結(jié)果表明，與常規(guī)施肥相比，施用緩釋肥不僅沒(méi)有導(dǎo)致甘蔗生長(zhǎng)性狀劣化、產(chǎn)量下降、品質(zhì)降低，部分緩釋肥施用處理在伸長(zhǎng)量、產(chǎn)量及季節(jié)變換時(shí)期誘導(dǎo)甘蔗抗逆能力等方面指標(biāo)還優(yōu)于常規(guī)施肥方式，以處理D的效果最佳。一次性施用緩釋肥通過(guò)控制養(yǎng)分緩慢釋放，保障甘蔗在生長(zhǎng)后期也能吸收充足的養(yǎng)分。此外，減少2次追肥措施，有效提高了肥料利用率和經(jīng)濟(jì)效益，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值和收入均高于常規(guī)施肥。

4 結(jié)論

一次性施用甘蔗專用緩釋肥，不僅有利于新植甘蔗的生長(zhǎng)，提高其產(chǎn)量和品質(zhì)，還可降低勞動(dòng)力成本，具有顯著的節(jié)本增收效果，其中以添加3 kg/t增效劑配方的甘蔗專用緩釋肥（處理D）在提升甘蔗產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益等方面的綜合性狀最佳。

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（責(zé)任編輯 羅 麗）