新植蔗一次性施用甘蔗专用缓释肥的效果

梁阗 杨尚东 何为中 谭宏伟

摘要：【目的】比较一次性施用甘蔗专用缓释肥与常规施肥间的差异，为构建轻简高效施肥模式提供理论依据。【方法】以桂糖42号为试验材料，设7个施肥处理，即常规施肥（CK）和6个缓释肥配方[分别添加长效剂120 g/t（处理A）、150 g/t（处理B）、235 g/t（处理C）和增效剂3 kg/t（处理D）、8 kg/t（处理E）、18 kg/t（处理F）]一次性施用处理，调查不同施肥处理条件下新植甘蔗的萌芽率、分蘖率、生长期伸长量、产量和品质性状，并分析其经济效益。【结果】一次性施用6个不同配方甘蔗缓释肥，新植蔗的萌芽率（67.61%～75.00%）和总伸长量（229～237 cm）与CK间无显著差异（P>0.05，下同），但分蘖率（22.25%～56.31%）极显著高于CK（P<0.01）（除处理C外）;蔗汁锤度、纯度、还原糖和糖分含量等甘蔗品质指标与CK间均无显著差异;有效茎数、产量和经济效益等指示施肥效果的指标均不同程度高于CK，以处理D的有效茎数（59130条/ha）、产量（92.63 t/ha）、农业产值（46312.5元/ha）和收入（39562.5元/ha）最高，分别较CK提高11.70%、11.82%、11.82%和18.64%。【结论】一次性施用甘蔗专用缓释肥，不仅有利于新植甘蔗的生长，提高其产量和品质，还可降低劳动力成本，具有显著的节本增收效果，其中以添加3 kg/t增效剂配方的甘蔗专用缓释肥（处理D）效果最佳。

关键词： 甘蔗;缓释肥;新植;一次性施用

0 引言

【研究意义】以甘蔗种植业为基础的蔗糖产业是广西主要的经济支柱产业之一。由于甘蔗整个生长期长达一年以上，若使用常规的尿素、复合肥等化学肥料，生产上需在7月之前追施2～3次肥料才能满足甘蔗生长需求（谢如林等，2010）。同时，甘蔗仅追施常规的化学肥料，土壤固持、氨气挥发及淋溶等因素不仅容易导致甘蔗生长后期养分供应不足，出现甘蔗产量偏低、糖分含量低等问题，还会引起土壤肥力持续下降、生态环境污染等不利影响（廖文菊，2012;黄振瑞等，2015）。此外，近年来由于劳动力成本的不断上扬，导致甘蔗生产成本上涨，现阶段低成本甘蔗生产技术需求日益高涨。甘蔗专用缓释肥一次性施用有望满足甘蔗整个生育期的养分需求，有助于削减追肥中的劳动力成本，提高甘蔗生产效益。【前人研究进展】缓控释肥料（简称缓释肥）作为一种新型肥料，不少科技人员已将其应用于各种作物生产试验。丁志磊等（2015）研究了缓释肥应用于桃树与大豆间套作的栽培体系;Zhang等（2016）、姚光刚等（2019）分别将缓释肥应用于蔬菜和苗木生产;朱亚等（2018）将缓释肥与叶面肥配施应用于烟草种植;王文丽等（2019）、赵蒙等（2019）将缓释肥应用于水稻生产;宫宇等（2019）、周茂林等（2019）将缓释肥应用于玉米的简化栽培模式。上述研究均表明，应用缓释肥于不同作物生产，不仅具有养分利用率高、有效供应期长的特点，还可克服应用普通肥料存在的弊端，省时省工。黄振瑞等（2015）、吴洁敏等（2015）、代光伟等（2016）、李成宽等（2017）、施立科等（2017）先后将缓释肥应用于甘蔗生产中，结果发现缓释肥不仅能显著提高肥料利用效率，还具有减少劳动支出、提高甘蔗产量和经济效益的效果。广西作为我国甘蔗的主产区，许树宁等（2016）、廖青等（2017）探究了缓释肥应用于广西甘蔗生产中的效果，结果表明，施用缓释肥可显著提高甘蔗产量和蔗糖分。【本研究切入点】目前，虽然已有不少关于缓释肥应用于甘蔗生产的研究报道，但甘蔗专用缓释肥的相关基础研究仍然较薄弱，其能否适应亚热带地区气候，新植蔗与宿根蔗对缓释肥的响应异同，以及如何构建甘蔗专用缓释肥高效的施用技术体系等，均有待进一步补充和完善。【拟解决的关键问题】利用本课题组联合企业研发的不同添加剂配方甘蔗专用缓释肥开展一次性施用试验，探讨不同配方甘蔗专用缓释肥对桂糖42号新植蔗产量、品质及经济效益的影响，旨在为研发适应广西亚热带地区气候的新型高效甘蔗专用缓释肥，以及构建节本增效的甘蔗栽培管理模式提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

供试甘蔗品种为桂糖42号（广西农业科学院甘蔗研究所选育）。供试肥料：甘蔗专用缓释肥（采用硫酸脲技术生产，N-P-K含量为20-10-10，广西某肥业公司产品，共有6个配方，其中配方1、2、3分别添加长效剂120、150和235 g/t，配方4、5、6分别添加增效剂3、8和18 kg/t）、25%有机无机复混肥（12-6-7、國产）、40%复合肥（20-10-10、国产）。

1. 2 试验方法

1. 2. 1 试验设计 试验设7个处理：处理A～F分别对应甘蔗专用缓释肥配方1～6，施肥量2250 kg/ha，作基肥一次性施用;对照（CK）为常规施肥，即分基肥、分蘖肥和拔节肥3次施用，施25%有机无机复混肥750 kg/ha（基肥）、40%复合肥1800 kg/ha（分蘖肥300 kg/ha、拔节肥1500 kg/ha）。试验处理小区长7.0 m、宽1.2 m，共5行，小区面积42.0 m2;3次重复，共设21个试验小区，随机排列，周围设保护行（排）。

1. 2. 2 实施方案 试验在广西农业科学院甘蔗研究所试验地进行，供试地块平坦，排灌条件良好，前茬作物为甘蔗，土壤类型为黄壤土，黏重。种植前对蔗地土壤进行采样，土壤理化特性分析结果如下：pH 6.0，有机质含量20.4 g/kg、全氮含量0.091%、全磷含量0.052%、全钾含量0.89%、碱解氮含量59 mg/kg、速效磷含量25.7 mg/kg、速效钾含量86 mg/kg。2017年3月19日种植，下种量105000芽/ha 。

种植前施基肥，按设计量将各肥料均匀撒施于相应处理区种植沟，并用锄头将肥料与沟底碎土拌匀，双行品字形摆种，盖3～5 cm厚细泥、覆盖地膜。CK在5月5日施分蘖肥后小培土、5月28日施拔节肥后大培土，其他田间管理与常规生产方法相同，2018年1月23日砍收。

1. 2. 3 调查分析项目及方法 参照黄振瑞等（2015）的方法调查甘蔗萌芽率、分蘖率和6—10月伸长量，以及收获前调查甘蔗产量性状（有效茎数、株高、茎径和单茎重）和分析蔗糖品质等。甘蔗产量按常规方法进行测定，即采收时称量小区的蔗茎产量，换算单位面积甘蔗产量。

1. 3 统计分析

试验数据采用Excel 2010和SPSS 19.0进行整理和方差分析。

2 结果与分析

2. 1 不同配方缓释肥处理对甘蔗萌芽和分蘖的影响

萌芽率和分蘖率决定甘蔗群体大小，是获取单位面积有效茎数的基础。由表1可知，缓释肥处理A～处理F的甘蔗萌芽率为67.61%～75.00%，分别较CK的萌芽率（65.15%）高2.46%～9.85%（绝对值，下同），但差异均不显著（P>0.05，下同）;且不同配方缓释肥处理间甘蔗的萌芽率差异也不显著，表明6种新型配方缓释肥对新植甘蔗的萌芽无不良影响。各处理对甘蔗分蘖率的影响由高至低排序为处理E>处理D>处理F>处理A>处理B>处理C>CK，缓释肥处理甘蔗分蘖率较CK高4.38%～38.44%，缓释肥处理A、处理D、处理E和处理F的分蘖率差异不显著，但均极显著高于CK（P<0.01，下同）;此外，添加长效剂150 g/t的处理B甘蔗分蘖率显著高于CK（P<0.05，下同），而添加长效剂235 g/t的处理C与CK间差异不显著。本研究基于相同的栽培地点和甘蔗品种，施用不同配方的缓释肥，甘蔗分蘖率却有显著差异现象，由此推测，不同配方的甘蔗专用缓释肥均可不同程度提高新植蔗田的土壤肥力，尤其是添加增效剂的处理D～处理F提升效果较添加长效剂的处理A～处理C更显著。

2. 2 不同配方缓释肥处理对甘蔗伸长量的影响

由表2可知，6月30日不同配方缓释肥处理甘蔗的株高为95～101 cm，与CK相比，仅处理B和处理D显著高于CK，其余缓释肥处理与CK间差异不显著。7—9月恰逢广西蔗区高温、多雨季节，不同配方缓释肥处理甘蔗的伸长量在高温、雨季初期（7月）显著低于CK，但高温、雨季后期（8—9月）不同配方缓释肥处理甘蔗的伸长量与CK间差异不显著;10月广西开始进入旱季，气温逐步下降，不同配方缓释肥处理甘蔗的伸长量极显著高于CK;11月—翌年1月广西属于旱季，不同配方缓释肥处理甘蔗伸长量与CK间均无显著差异。综上所述，7月—翌年1月，无论是雨季或干旱季节，不同配方缓释肥处理甘蔗的总伸长量与CK间均无显著差异。表明新型配方缓释肥一次性施用不仅未对新植蔗的萌芽率和分蘖率造成不良影响，在干旱逆境初期（10月），还能比CK更好地满足广西特殊的降雨与旱季转换条件下甘蔗生长所需的养分要求。

2. 3 不同配方缓释肥处理对甘蔗产量性状的影响

由表3可知，不同配方缓释肥处理单位面积甘蔗有效茎数以处理D最高，达59130条/ha，显著高于CK，其他缓释肥处理的有效茎数与CK间无显著差异，具体排序为处理D（59130条/ha）>处理A（58095条/ha）>处理B（57300条/ha）>处理C=处理E（55800条/ha）>处理F（55080条/ha）>CK（52935条/ha）;不同配方缓释肥处理甘蔗的株高、茎径和单茎重与CK间均无显著差异，且不同缓释肥处理间也无显著差异;与CK相比，不同配方缓释肥处理甘蔗产量均有不同程度提升，但除处理D（92.63 t/ha）外其余缓释肥处理均与CK间无显著差异。表明不同配方缓释肥处理对新植甘蔗产量的影响主要体现在有效茎数量上，其对甘蔗株高和茎径的影响与常规施肥管理无显著差异。

2. 4 不同配方缓释肥处理对甘蔗品质的影响

甘蔗品质指标测定结果如表4所示，不同配方缓释肥处理的蔗汁锤度介于21.62%～22.72%，与CK间无显著差异;不同配方缓释肥处理的蔗汁纯度、还原糖含量、蔗汁糖分和甘蔗糖分含量与CK间均无显著差异，各配方缓释肥处理间也无显著差异。表明施用不同配方甘蔗专用缓释肥并未导致新植甘蔗品质的劣化。

2. 5 不同配方缓释肥处理新植蔗的经济效益分析

不同配方缓释肥处理新植甘蔗的经济效益分析结果如表5所示。由表5可知，甘蔗专用缓释肥处理A～处理F的肥料成本介于6750.0～6800.0元/ha，不同处理由于配方用量的差异致使肥料成本发生小幅变动，但每公顷肥料成本的变幅不大，在50.0元范围内。与CK的肥料成本（7620.0元/ha）相比，缓释肥处理的肥料成本每公顷可节省870.0元左右;此外，缓释肥处理比CK减少2次追肥的人工劳力成本（450.0元/ha），扣除肥料及增施人工成本后，由此獲得的农业产值与CK相比可增收1602.5～3980.0元/ha，以处理D的经济效益最佳。表明甘蔗专用缓释肥的一次性施用可有效降低肥料成本、减少追肥次数和节省劳动力开支。

3 讨论

作为广西经济支柱产业之一的蔗糖产业，其原料——甘蔗属C4植物，不仅生物量高，生长时间长，还需要吸收较多养分才能满足其整个生育期的营养需求。研究发现，甘蔗在伸长期中对氮、磷、钾的吸收量分别占整个生育期的81%、81%和77%（王秀林和阳代天，1994）。其中，氮素是甘蔗产量形成的关键养分之一（谭宏伟，2009）。然而，氮素在甘蔗一年的生长期中，由于淋溶、径流及氨挥发等途径导致当季施用氮肥损失约40%（奚振邦，2006）;磷素则由于广西土壤特征，极易被土壤固定而不易被甘蔗吸收利用，从而导致甘蔗生长后期养分供应不足。在甘蔗实际生产中，若仅追施一次常规肥料，不足以满足甘蔗正常生长所需养分。在新植蔗的常规施肥管理中，除了播种时施用基肥外，7月之前还需追施2～3次肥料，即传统的基肥、攻蘖肥和攻茎肥，但目前农村强劳动力短缺的现状已难以满足甘蔗生产上的这一现实需求。缓释肥是一种通过对商品肥料喷涂调节剂，并采用包膜等技术手段控制肥料养分释放速度的新型肥料。由于缓释肥不仅可提高化肥利用率，节约资源并满足作物生长需求，还具有减少肥料养分流失，降低环境污染的作用（李家康等，2010），因此，我国十分重视缓释肥的发展，“十一五”规划纲要中已将其列入重点研究领域加以研究与推广，具有良好的发展空间和推广价值（于立芝等，2006;吴洁敏等，2015）。

本研究采用的缓释肥基于硫酸脲技术生产获得，控制肥料养分释放的效果良好，实现了肥料养分的均衡、缓慢释放。研究结果表明，施用不同配方缓释肥对新植甘蔗萌芽和分蘖无任何不良影响，除添加长效剂235 g/t的处理C甘蔗分蘖率与CK间无显著差异外，其余缓释肥处理均能极显著提高甘蔗分蘖率;同时，施用不同配方缓释肥的甘蔗生长后期伸长量明显高于CK，表明一次性施用甘蔗专用缓释肥比CK能更好地满足广西特殊的降雨与干旱季节转换条件下甘蔗生长所需的养分需求。研制新型缓释肥不仅需要考虑施肥量，还需考虑如何减少施肥次数，降低劳动力成本。本研究采取基肥一次性施用的方式，较常规施肥管理减少2次追肥，大幅减少了勞动力成本。结果表明，与常规施肥相比，施用缓释肥不仅没有导致甘蔗生长性状劣化、产量下降、品质降低，部分缓释肥施用处理在伸长量、产量及季节变换时期诱导甘蔗抗逆能力等方面指标还优于常规施肥方式，以处理D的效果最佳。一次性施用缓释肥通过控制养分缓慢释放，保障甘蔗在生长后期也能吸收充足的养分。此外，减少2次追肥措施，有效提高了肥料利用率和经济效益，农业产值和收入均高于常规施肥。

4 结论

一次性施用甘蔗专用缓释肥，不仅有利于新植甘蔗的生长，提高其产量和品质，还可降低劳动力成本，具有显著的节本增收效果，其中以添加3 kg/t增效剂配方的甘蔗专用缓释肥（处理D）在提升甘蔗产量、品质和经济效益等方面的综合性状最佳。

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（责任编辑 罗 丽）