施用硅肥对黑皮甘蔗产量和品质的影响

郑煜基，陈能场，张晓霞，张雪霞(广东省生态环境与土壤研究所 广东省农业环境重点实验室，广东广州510650)



施用硅肥对黑皮甘蔗产量和品质的影响

郑煜基，陈能场，张晓霞，张雪霞
(广东省生态环境与土壤研究所 广东省农业环境重点实验室，广东广州510650)

摘 要：在广东大宝山缺硅的农田进行了硅肥施用对甘蔗产、质量影响的研究。通过不同施肥量及不同施肥方式的对比研究，结果表明，施用硅肥能显著提高甘蔗(黑皮果蔗)的产量，在硅肥施用量375～1500 kg/hm2的区间内，随着硅肥施用量的增加，甘蔗产量增加效果显著，增产幅度为9.6%～26.7%，最高可增产甘蔗40.5 t/hm2；另外，施硅肥能提高甘蔗的糖分，在施用量375～1500 kg/hm2的施用量区间，蔗汁糖分增加的幅度为0.3%～2.0%(绝对值)；田间调查还显示，施用硅肥对甘蔗株高及有效茎数影响不大，但能增加甘蔗的茎径0.24～0.64 cm，并使叶片较为直立，生长后期顶叶较为青翠，能使光合作用更为合理；在同样的施肥量下，采用基肥+追肥的施用方式，其增产、提质的效果优于一次性基施的效果。

关键词：硅肥；甘蔗；产量；品质

0 前言

国内外的研究结果表明，甘蔗是硅积累作物，植株地上部分Si含量一般在1.0～2.5%左右。而甘蔗又是高产作物，一般产量为75.0～150.0 t/hm2，因此，甘蔗单位面积作物吸收的Si数量较大，可以达到300～400 kg/hm2，甘蔗种植将从土壤带走大量的硅[1-2]。

翁源县大宝山污灌区上坝村，由于近年来种植甘蔗经济效益较好，农户多数不种水稻而改种甘蔗，连年种植甘蔗导致土壤脱硅现象严重，加上pH低，影响土壤硅的有效性，导致土壤缺硅。

为了探讨硅肥及不同用量在甘蔗上的应用效果，我们于2011年进行了本试验研究。

1 材料与方法

1.1 供试品种

供试甘蔗品种为广西黑皮果蔗，种植规格株距、行距为45 cm×150 cm，每公顷种植苗数1.482万苗。1.2 供试肥料

供试硅肥为自产硅肥，以硅灰石粉为原料经造粒而成，该肥料含有效硅SiO235%、CaO 15%，pH 为9.7。

1.3 试验方法

试验设在广东翁源县新江镇上坝村，该村长期使用受大宝山铁矿尾矿水污染的横石河水进行农田灌溉，供试土壤基本性状为：pH较低，为4.97，有机质含量为22.8 mg/kg，有效硅(SiO2)含量为57.48 mg/kg。可见，该村农田土壤在长期使用受铁矿尾矿水污染的河水灌溉后，土壤偏酸性，有效硅偏低，比土壤有效硅含量缺乏标准(≤95 mg/kg)还要低。

试验分2部分进行。

1.3.1 不同硅肥施用量研究

试验设CK(处理1，不施硅肥)，375 kg/hm2(处理2)，750 kg/hm2(处理3)，1125 kg/hm2(处理4)，1500 kg/hm2(处理5)等5个处理，每处理3个重复，每一小区66.7 m2。

硅肥的施用随基肥一次性施用。施用时间2011 年4月21日，阴天。

1.3.2 不同硅肥施用方式试验

试验设CK(处理6，不施硅肥)，(375+375) kg/hm2(处理7)，(750+375) kg/hm2(处理8)，(1125+375) kg/hm2(处理9)等4个处理，即把施用方式分为基肥+追肥的方式，前面部分随基肥一起施用，后面部分为追肥施用，追肥时间为大培土期，同样每处理3个重复，每小区66.7 m2。

试验于2011年甘蔗种植上进行。由于地块分布的关系，本试验另设对照区。基肥施用时间为2011 年4月21日，追肥时间为当年6月15日，晴天。1.4 观测项目及方法

观测与分析项目：供试土壤基本性状、甘蔗农艺性状、甘蔗产量、糖分。

土壤有效硅的测定用20 g/L柠檬酸溶液浸提，浸提过滤液直接用ICP-AES测定Si含量。

甘蔗农艺性状主要通过田间调查观察。

甘蔗性状及产量、糖分测定：于采收前每一处理小区各取20株进行田间调查，调查径茎(离地面1.2 m处)、株高，收获时调查每一小区甘蔗有效茎数，称取产量，每一小区随机抽取1株甘蔗在实验室洗净并用榨汁机榨汁，并测定蔗汁的含糖量。田间调查及收获时间为2011年10月29日。

2 结果与分析

2.1 硅肥对甘蔗的增产效应

硅肥对甘蔗的增产效应试验结果见表1。

表1 硅肥处理对甘蔗产量的影响

从表1可见，施用硅肥，对于需要硅营养较多的农作物甘蔗，其增产效果显著，甘蔗产量在硅肥施用量375～1500 kg/hm2的区间内，随着硅肥施用量的增加，采用2种不同施肥方式甘蔗产量增加效果均显著，增产幅度为9.6%～26.7%。统计分析表明，施肥量与甘蔗产量的关系可以用一元一次回归方程来表达，一次性施肥为Y=0.0364X+155.41，相关系数r=0.9701，基肥+追肥为Y=0.021X+160.99，r=0.9873。各处理与对照以及各处理间的对比均达极显著性差异的水准。采用基肥+追肥为(1125+375) kg/hm2的施肥方式下，最高可增产甘蔗40.5 t/hm2。在同样的肥料施用量条件下，采用基肥+追肥的施肥方式，其效果优于基肥一次性施用，比如同样是1125 kg/hm2的施用量，采用基肥+追肥的方法，其增产率为23.3%，而一次性基肥施用仅增产18.4%，在1500 kg/hm2的施用量也有相同的趋势。

2.2 硅肥对甘蔗品质的影响

从表2可以看出，硅肥的施用，能提高甘蔗的糖分，在施用量375～1500 kg/hm2的施用量区间，甘蔗汁糖分增加0.3～2.0%(绝对值，下同)，增施375 kg/hm2的硅肥可使甘蔗汁含糖量提高0.2%～0.3%，施肥量与蔗汁糖分的关系可用一元一次回归方程分别表达，一次性施肥方式Y=0.0018X+10.22，相关系数r=0.9577，基施+追施方式Y=0.0007X+10.02，相关系数r=0.9976。而同样的施肥量下，基施+追施的使用效果好于一次性作为基肥施用的效果，在(375+375) kg/hm2的施用量时其蔗汁糖分为11.1%，比一次性基肥施用750 kg/hm2的施用量的甘蔗汁糖分(10.5%)增加0.6%；同样，在1125及1500 kg/hm2的施用量下也有相同的趋势，蔗汁含糖量分别增加1.0%。

从不同施肥方式的施用效果来看，采用基施加追施的施肥方式其效果要优于一次性作为基肥施用的效果，这可能是因为硅肥在土壤中的移动性较低，分次施用更有利于甘蔗根系与硅肥的接触，促进甘蔗对硅的吸收，发挥硅肥的增产提质作用。

表2 硅肥对甘蔗汁糖分的影响

2.3 硅肥对甘蔗农艺性状的影响

从表3可看出，施用硅肥能增加甘蔗的茎径。从375～1500 kg/hm2的施用量下，甘蔗的径粗增加了0.24～0.64 cm，但是同样施肥量下，基肥+追肥施用方式与一次性基肥施用效果差别不大。

施用硅肥可使甘蔗茎径增加，这对作为新鲜食用的黑皮果蔗来说，可提高其品级，从而使收购价提高。试验地甘蔗的收购价为1500元/t，比同期其他田块的收购价增加300～500元/t，真正达到增产增收的目的。

表3 硅肥对甘蔗农艺性状的影响

从表3还可以看出，施用硅肥对甘蔗株高与有效茎数没有明显影响。

另外，从田间观测调查的甘蔗生长情况来看，施用硅肥甘蔗的株高及有效茎数差异不明显，但硅肥施用可使甘蔗的叶片更加直立，在生长后期，顶叶也比较青翠。

众所周知，硅是细胞的重要组成部分，甘蔗吸收硅量增加，使硅酸和果胶酸更紧密地结合，增厚细胞壁，减少水分蒸发，这是其导致甘蔗叶片直立的原因，而叶片直立则可使叶片的光合作用更合理，为产量、品质的提高打下基础[3-4]。而后期顶叶比较青翠，估计是硅的施用促进了氮的吸收和转化所导致，这更有利于后期在日夜温差较大情况下甘蔗糖分的积累。同时这也提示施硅肥对氮素营养的影响将是接下来可以深入研究的方向。

3 小结

在连年种植黑皮果蔗，并采用受铁矿尾矿水污染的河水灌溉，导致土壤酸化严重的农田中，土壤有效硅偏低，施用硅肥可显著提高甘蔗的茎径及糖分，甘蔗的产量也有显著提高，从而提高黑皮果蔗的收购等级，达到增产增收的目的。在硅肥施用方式上采用基肥施用加上结合大培土追施的方式其效果优于一次性作为基肥施用的效果。

参考文献

[1] 叶春，徐进．甘蔗使用高效硅肥的增产效果[J]．福建农业科技，1995(4)：13-14.

[2] 罗洁，周锦芳. 施用硅钙肥对甘蔗产量和品质的影响[J].福建热作科技，2004(4)：6-10.

[3] 曾宪录，梁计南，谭中文. 硅肥对甘蔗叶片一些光合特性的影响[J]. 华中农业大学学报，2008(26)：330-334.

[4] SAVANT N K, KORNDÖRFER G H, DATNOFF L E, et al. Silicon Nutrition and Sugarcane Production：A Review [J]. Journal Of Plant Nutrition, 1999(22)：1853-1903.

(本篇责任编校：李金玉)

Effect of Silicate Fertilizer on the Quality and Yield of Sugarcane Plants

ZHENG Yu-ji, CHEN Neng-chang, ZHANG Xiao-xia, ZHANG Xue-xia
(Guangdong Institute of Eco-Environmental and Soil Sciences/Guangdong Key Laboratory of Agricultural Environment, Guangzhou 510650)

Abstract:The study was carried out on the yield and quality of sugarcane with the application of silicate fertilizer to the silicon-deficient farmland located in Dabaoshan, Guangdong Province. The results showed that with the increase of fertilizer application in the range of 375~1500 kg/hm2, the yield increased significantly by 9.6%~26.7% with the maximum yield increase of 40.5 t/hm2. In addition, application of silicon fertilizer increased the sugar content by 0.3%~2.0% within the application of fertilizer in the range of 375~1500 kg/hm2. Field survey showed that the application of silicate fertilizer exerts little effect on the sugarcane plant height and stalk number, but increase the stalk diameter by 0.24~0.64 cm and make the leaf erect and greener for photosynthesis in the later growth stage. Application of silicate fertilizer with basal and topdressing showed higher yield and higher sugar content when compared with single basal application under the same amount of silicate fertilizer.

Keywords:Silicate fertilizer; Sugarcane; Yield; Quality

作者简介：郑煜基(1963-)，男，高级工程师；E-mail：yjzheng@soil.gd.cn

基金项目：广东省科学院野外台站基金项目(SYTZ2010 10)；广东省科技计划项目(2010B050300016)

收稿日期：2015-08-06；修回日期：2016-01-31

中图分类号：S566.1

文献标识码：B

文章编号：1005-9695(2016)01-0022-04

引文格式：郑煜基，陈能场，张晓霞，等. 施用硅肥对黑皮甘蔗产量和品质的影响[J]. 甘蔗糖业，2016(1)：22-25.