余江敏，董文斌，劉麗君，韋彩會，陳 燕，韓瑞明

(1廣西農業(yè)職業(yè)技術學院，廣西南寧530007；2廣西壯族自治區(qū)農業(yè)科學院甘蔗研究所，廣西南寧530007；3廣西壯族自治區(qū)亞熱帶作物研究所，廣西南寧530014；4廣西東亞撒陽肥料有限公司，廣西寧明532599)

0 引言

甘蔗作為中國食糖生產的主要原料之一，近10年(2008～2018年)的種植面積基本保持在137萬～170萬 hm2左右，約占全國糖料作物種植面積的90%。而素有中國糖業(yè)看廣西之說，2018年，廣西甘蔗種植面積達到88.64萬hm2，約占當年全國甘蔗種植的63%。氮是甘蔗生長需要的大量元素，甘蔗高產情況下，按照每生產1 t甘蔗對氮養(yǎng)分的平均吸收量為1.81 kg[1]，而甘蔗吸收的氮素約18%～29%來源于當季施用的氮素，氮肥利用率為 21.0%～34.52%，殘留率為 37.61%～44.13%，有 21.35%～41.39%的氮素損失[2]，以此類推，假設平均單產約為67.5 t/hm2，每年甘蔗從蔗地帶走的氮量約為10.8萬t，而氮肥當季利用率僅為18%～29%。過高的施氮量不僅不能隨著施氮量的增加而增產，卻增加蔗農種蔗成本，減少收益；而為了獲得高產，在甘蔗生長后期繼續(xù)追施氮肥，止氮期推遲，卻讓甘蔗糖分降低，影響制糖企業(yè)的效益。甘蔗施肥應基肥和追肥并重才能保證甘蔗整個生產過程中有足夠的營養(yǎng)[3]，甘蔗前期重施氮肥、少次施氮處理的蔗莖產量優(yōu)于前期輕施氮肥、多次施氮處理[4]，合理施氮時間，對甘蔗氮利用率也有一定的影響，根據已有研究可知，甘蔗各個生長時期，對氮的吸收自苗期占整個生育期的7.89%，分蘗期占16.09%，伸長期占 66.27%，收獲期僅占 9.74%，平均施氮在 276 kg/hm2左右[5]。本文通過設計4個施氮量和4個施氮時間，對甘蔗株高等農藝性狀和甘蔗糖分等品質進行分析，以期為廣西甘蔗生產提供合理的甘蔗施氮量和合適止氮日期提供科學參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點位于廣西崇左市寧明縣明江鎮(zhèn)祥春屯，甘蔗品種為桂糖42號，供試土壤為赤紅壤，土壤農化性狀pH 4.68，有機質20.62 g/kg，全氮1.0 g/kg，速效磷103.46 mg/kg，速效鉀180.90 mg/kg。

1.2 試驗材料

化肥使用廣西東亞撒陽肥料有限公司提供的摻混肥(BB肥)，基肥為35%含量(氮∶磷∶鉀=19∶6∶10)，追肥為46%含量(氮∶磷∶鉀=21∶7∶18)，尿素為廣西中化提供的大顆粒尿素，含N量≥46%。

1.3 試驗處理與方法

甘蔗種植日期為2019年4月2日，砍收日期為2020年1月上旬，砍收前進行株高、莖徑、甘蔗采樣。施肥方式為種植前，按基肥為750 kg/hm235%摻混肥(折純氮量為142.5 kg/hm2)全部施完，6月10日追肥先施 750 kg/hm246%摻混肥(折純氮量為157.5 kg/hm2)，再按不同施氮量和施肥時期增施尿素，不同施肥日期和不同施氮量安排在同一地塊進行，為2個獨立的單因素試驗，每個處理重復3次，具體不同施肥日期和施氮量如表1所示。

表1 不同施肥日期和施氮量明細表

1.4 數據測量與樣品采集

試驗小區(qū)甘蔗種植行距為1.85 m，每個小區(qū)種植5行，行長15～20 m不等(按地塊實際地形設置)，隨機排列。每5行的左右2行設為保護行，取中間3行甘蔗進行株高、莖徑的測量，株高使用5 m塔尺從甘蔗根部到蔗葉分叉處進行測量記錄，莖徑使用電子數顯游標卡尺進行測量；甘蔗品質化驗用甘蔗樣品按照每小區(qū)的中間3行各取1根，砍成上、中、下 3段，混合后再分別隨機取上、中、下各 2段共6段混合制成1個樣品。

1.5 計算公式

有效莖數(條/hm2)=每米株數÷行距×104

單莖重(kg/條)=[0.7854×莖徑2×(株高-35 cm)]/1000

單產(t/hm2)=有效莖數×單莖重÷1000

理論產糖量(t/hm2)=單產×甘蔗糖分

1.6 統計工具

數據整理采用Excel 2019進行處理；方差分析采用SPSS 25.0進行分析；采用SPSS 25.0軟件進行差異性分析，其中，標注有同一小寫字母表示各處理間在0.05統計水平差異不顯著。

2 結果與分析

2.1 不同施氮日期和施氮量對甘蔗農藝性狀的影響

由圖1(A)可知，與對照(D-CK)相比，D1、D2、D3處理株高差異均不顯著；與 D-CK相比，處理D1、D2的株高比D-CK分別減少了2%、0.8%，但D3處理則增加了1.6%；

由圖 1(B)可知，與對照(N-CK)相比，N1、N2處理株高差異達顯著水平，N3處理差異不顯著；與N-CK相比，除N1的株高增加4.7%外，N2、N3分別減少了7.0%、3.4%。

由圖2(A)可知，與對照(D-CK)相比，D1、D2、D3處理莖徑差異均不顯著；由圖2(B)可知，與對照(N-CK，下同)相比，N1、N2、N3處理莖徑差異不顯著。

圖1 不同施氮日期(A)和施氮量(B)對甘蔗株高的影響

圖2 不同施氮日期(A)和施氮量(B)對甘蔗莖徑的影響

由圖3(A)可知，與對照(D-CK)相比，D1、D2、D3處理有效莖數差異均達顯著水平；與D-CK相比，處理D1、D2、D3處理有效莖數分別減少了20.6%、16.1%、12.4%；由圖 3(B)可知，與對照(N-CK，下同)相比，N1、N2、N3處理有效莖數差異均達顯著水平；與N-CK相比，處理N1、N2、N3處理有效莖數分別減少了16.2%、6.9%、16.2%。

由圖4(A)可知，與對照(D-CK，下同)相比，D1、D2、D3處理對單莖重差異均不顯著；由圖 4(B)可知，與對照(N-CK，下同)相比，N1、N2、N3處理對單莖重差異均不顯著。

2.2 不同施氮日期和施氮量對甘蔗產量的影響

由圖5(A)可知，與對照(D-CK，下同)相比，D1、D2處理單產差異均達顯著，D3處理單產差異不顯著；與D-CK相比，處理D1、D2、D3處理單產分別減少了16.9%、18.3%、11.1%；由圖5(B)可知，與對照(N-CK，下同)相比，N1、N2、N3處理對單產差異均不顯著；與 N-CK相比，處理 N1、N2、N3處理單產則分別減少了11.0%、10.9%、21%。

圖3 不同施氮日期(A)和施氮量(B)對甘蔗有效莖數的影響

圖4 不同施氮日期(A)和施氮量(B)對甘蔗單莖重的影響

圖5 不同施氮日期(A)和施氮量(B)對甘蔗單產的影響

2.3 不同施氮日期和施氮量對甘蔗品質的影響

2.3.1 甘蔗簡純度

由圖6(A)可知，與對照(D-CK，下同)相比，D1處理甘蔗簡純度差異達顯著水平，D2、D3處理甘蔗簡純度差異均不顯著。由圖 6(B)可知，與對照(N-CK，下同)相比，N1、N3處理甘蔗簡純度差異達顯著水平，N2處理甘蔗簡純度差異不顯著。

2.3.2 還原糖

由圖7(A)可知，與對照(D-CK，下同)相比，D1、D2、D3處理甘蔗還原糖差異達顯著水平；與D-CK相比，處理D1、D2、D3的還原糖分別降低了15.5%、10.5%、8.4%；由圖7(B)可知，與對照(N-CK，下同)相比，N1、N2、N3處理甘蔗還原糖差異達顯著水平；與N-CK相比，N1、N2分別提高了3.2%、15.0%，N3降低了13.8%。

2.3.3 甘蔗纖維分

圖6 不同施氮日期(A)和施氮量(B)對甘蔗簡純度的影響

圖7 不同施氮日期(A)和施氮量(B)對甘蔗還原糖的影響

由圖8(A)可知，與對照(D-CK，下同)相比，D1、D2、D3處理甘蔗纖維分差異均達顯著水平；與D-CK相比，處理D1、D3的纖維分分別降低了3.5%、2.5%，D2提高了5.0%；由圖8(B)可知，與對照(N-CK，下同)相比，N2、N3處理甘蔗纖維分差異達顯著水平，N1處理甘蔗纖維分差異不顯著；與N-CK相比，N2、N3分別提高了4.6%、2.6%，N1略微降低了0.9%。

2.3.4 甘蔗糖分

由圖9(A)可知，與對照(D-CK，下同)相比，D1處理甘蔗糖分差異達顯著水平，D2、D3處理的甘蔗糖分差異不顯著；與 D-CK相比，處理 D1、D2的甘蔗糖分分別提高了 1.4%、0.5%，D3略微降低了0.7%；由圖9(B)可知，與對照(N-CK，下同)相比，N1、N2、N3處理甘蔗糖分差異均達顯著水平；與N-CK相比，除N1提高了4.9%，N2、N3則分別降低了2.8%、1.4%。

圖9 不同施氮日期(A)和施氮量(B)對甘蔗糖分的影響

由圖10(A)可知，與對照(D-CK)相比，D1，D2處理甘蔗單位面積理論產糖量差異達顯著水平，D3處理處理差異不顯著，與D-CK相比，處理D1、D2、D3的甘蔗單位面積產糖量分別降低了16%、18%和12%；由圖10(B)可知，與對照(N-CK，下同)相比，N1、N2處理甘蔗單位面積理論產糖量差異達不顯著水平，D3處理處理差異達顯著水平，與對照(N-CK，下同)相比，處理N1、N2、N3的甘蔗單位面積產糖量分別降低了7%、13%和22%。

3 討論與結論

圖10 不同施氮日期(A)和施氮量(B)對甘蔗單位面積理論產糖量的影響

有研究表明，不同時期施肥甘蔗植株對攻莖肥的氮素競爭力最強，氮素的利用率過高[6]及甘蔗止氮過遲，會導致甘蔗后期生產旺盛，不利于糖分的積累，還會降低甘蔗糖分含量[7]。本試驗條件下，與 D-CK相比，D1、D2、D3處理對甘蔗莖徑、株高、單莖重的影響差異不顯著，但 D2、D3的產量卻有所降低，并且差異達顯著水平，有可能是由于止氮期晚，促進后期無效分蘗苗繼續(xù)生長，從而影響有效莖成莖質量，這也說明了，推遲施用氮肥不僅不能增加產量，還有可能降低單產；同樣，隨著施氮日期的推遲，與D-CK相比，D1處理可提高甘蔗糖分并達到顯著水平，但 D3處理時，甘蔗糖分則有所減低，這與梁計南等[8]的研究結果一致，隨著施氮日期的推遲，甘蔗后期生長旺盛，生長中后期施氮肥，促進甘蔗后期營養(yǎng)生長，避免中后期施氮肥，消耗大量的碳水化合物，不利于提高蔗糖分。

本試驗條件下，與N-CK對比，N1處理的甘蔗株高、莖徑均比對照的高而且粗，而隨著氮肥施用量的增加，N2、N3處理的株高、莖徑均比對照的低而且細小，雖然 N1的單產略微低于對照，但差異不明顯，N1處理甘蔗蔗糖分有所提高，但隨著氮施用量的增加，則有所減低，而前人的研究結果也表明[9-11]，氮肥可增加株高和甘蔗莖徑，但是隨著氮肥施用量的增加，甘蔗蔗糖分沒有增加，甚至出現下降的趨勢，而產量也并沒有隨著氮肥施用量的增加而增加，鄧展云等在各品種在不同施肥水平的研究結果也表明甘蔗低肥區(qū)(氮素為 499.5 kg/hm2)表現出最高的產量和含糖量，中肥區(qū)(氮素為 832.5 kg/hm2)居中，高肥區(qū)(氮素為1165.5 kg/hm2)表現最低[12]，本試驗結果與前人研究一致，說明過量使用氮肥不僅不會增加產量和糖分，還有可能降低氮肥的利用率[13]，在伸長末期止氮，更有利于甘蔗對氮的吸收利用[5]，吳靜妮等的研究結果也表明提高施肥水平對新植蔗的蔗莖產量和蔗糖分的提高無明顯作用，甚至有所降低基本一致[14]，但Narwal認為氮處理對蔗汁品質沒有影響[15]，這可能與甘蔗蔗種、種植土壤肥力、灌溉等因素有關。

綜合本試驗結果，單位面積理論產糖量均隨著止氮日期推遲和施氮量增加呈現遞減趨勢，在甘蔗生產上，因為甘蔗品種、成熟期不同以及種植條件的差異，可因地制宜的配套對應的施肥水平和施肥時間，本試驗條件下，建議可在新植后69～99天之間施完氮素，主要集中在甘蔗分蘗和拔節(jié)(伸長)期之間施完，因甘蔗生產受種植區(qū)土壤肥力、施肥方式等影響明顯，建議每公頃施氮總量在 334.5～369 kg/hm2之間能較好保證甘蔗產量和甘蔗糖分含量，但也需要綜合甘蔗品種、氣候條件、栽培環(huán)境和水肥管理等來獲得高產高糖。