蔗地土壤改良对甘蔗生长的研究初探

卢国培，覃晓远，曹小琼，张亮曼，黎忠海，韦增林

(广西来宾市兴宾区甘蔗技术推广站，广西来宾546100)

0 引言

来宾市兴宾区是广西乃至全国重要的糖料蔗生产基地之一，多年来来宾市兴宾区甘蔗种植面积80万hm2，进厂糖料蔗550万～600万t，单产70 t/hm2，蔗糖分14%左右。来宾市兴宾区甘蔗连作现象十分普遍，存在大量施用化肥、少施或不施有机肥造成的土壤板结、酸化、沙化等现象[1]，对甘蔗产量和质量带来严重的影响。究其原因主要是由于长期种植甘蔗单一作物，导致土壤板结、矿质营养比例失衡、有机质含量降低、耕作层变浅、土壤酸化、土壤盐渍化、土壤污染、重茬障碍[2-5]。土壤板结主要危害性为：一是根系吸收能力下降，土壤板结的情况下，缺氧而导致根系活力下降，不能正常发育，呼吸减弱，影响养分的吸收；二是导致缺素症，有机质含量低，土壤越种越贫瘠，土壤微生物的活动受阻，影响土壤有效营养的代谢和肥效释放等功能，最终影响到种植农作物的产量和质量。所以做好土壤改良，恢复土壤功能，是提高土地生产率的关键环节。此外，通常还可以利用生物改良措施来改良土壤，常用的措施主要有秸秆、农林废弃物、农家肥、生物菌肥以及含有机质的加工副产品如发酵残液、滤泥还田。生物改良措施可以增加土壤有机质，结合深耕后疏松的土壤环境，增强微生物活动，将有机养分分解为可利用形态，通过长期的效应积累，改善土壤结构、功能的协调性和养分供给能力[6-8]，持续提高作物产量，增加土壤中的有效无机氮含量[9]。

当前国家把国土整治与生态改良，实现国土空间规划优化，大幅提高水土资源配置的效率，主要污染物排放总量持续减少，实现生态屏障的稳固，城乡人居环境明显改善作为主要任务来抓。目前国内在有机污染土壤改良过程中较常使用的物理、化学、生物改良技术及其适用条件，其中利用微生物进行土壤改良是一种比较理想的主要技术措施[10-13]。

本试验旨在探索土壤改良途径和方法，通过粉垄深耕深松[14-17]，增施有机肥，配合施用有益微生物菌肥[18-20]对土壤进行改良，使土壤养分供给平衡，保持土壤疏松，土壤团粒结构得到优化，土壤水、肥、气、热全面协调供给，防止土壤进一步板结、沙化、酸化，为甘蔗生长提供良好的生长环境，进而促进甘蔗增产、增糖，提质增效。为今后大面积推广土壤改良工作提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试甘蔗品种：广西甘蔗研究所选育的桂糖57号；广西五丰公司生产的1FSGL-230履带自走粉垄机；广西自然微生物技术应用有限公司提供的生物有机肥(有机质≥60%，有效活菌数≥0.3亿/g，N+P2O5+K2O-9%，氨基酸10%，多钛≥3%+其他18%)、复合菌剂(细菌含量2.5亿/mg)、光合菌(含量4.8亿～4.9亿/mg)。

1.2 试验地

试验地点：来宾市兴宾区桥巩镇木土双高基地，地块面积0.0788 hm2，试验区用地666.7 m2。前作为宿根蔗。土壤pH 5.2酸性，有机质6.8 g/kg，有效氮83.52 g/kg，有效磷8.65 mg/kg，速效钾75.36 mg/kg，土壤有机质偏低。

1.3 试验设计与方法

1.3.1 试验设计

试验设3个处理：A处理：蔗种用复合菌(芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌、光合菌等)300倍液浸种6 h播种；基肥：有机生物菌肥25 kg/小区(60 m2)折6250 kg/hm2，有益微生物菌剂30 kg/hm2，中耕追肥生物有机肥40 kg/小区，折6600 kg/hm2；微生物复合菌30 kg/hm2(稀释300倍液)喷甘蔗根部，不施其它化肥。

B处理：光合菌剂：稀释300倍液浸种6 h播种，基肥：有机生物菌肥25 kg/小区(60 m2)折6250 kg/hm2，微生物优质高纯光合菌剂30 kg/hm2，中耕追肥有机生物菌肥40 kg/小区，折6600 kg/hm2；加优质高纯光合菌剂30 kg/hm2(稀释300倍液)喷甘蔗根部土壤，不施其它化肥。

C处理(对照)：基肥450 kg/hm2药肥，追肥史丹利复合1500 kg/hm2，尿素375 kg/hm2。按当地传统方法施肥管理。

1.3.2 试验方法

试验地划分小区，小区行长10 m，行距1.2 m，5行区，小区面积60 m2，3个处理，3次重复，采取随机区组排列。

2020年2月28日进行粉垄开行，3月6日种植，蔗种砍成双芽段，A、B处理区用微生物菌300倍液浸种6 h，小区播种量250个双芽段，基肥：处理A、B施25 kg有机复合菌肥、木糠10 kg/小区；处理C(对照)3 kg/小区药肥(蔗玉)；喷除草剂、盖地膜。2020年6月20日中耕，A、B处理每小区施40 kg生物菌肥；对照区按当地施肥史丹利复合9 kg/小区，尿素2.25 kg/小区。7月21日下午5时喷施微生物菌剂，A处理喷微生物复合菌1∶500倍液16 L/小区；B处理喷施优质高纯光合菌剂1∶250倍液16 L/小区；C处理喷清水16 L/小区作对照。于2020年12月25日验收。

1.4 田间调查项目及方法

1.4.1 调查项目

甘蔗出苗率、分蘖率、成茎率；收获时调查株高、茎径、有效茎、单茎重，并测定蔗茎锤度。调查项目哥进行3次重复，并计算平均值。

1.4.2 调查方法

试验小区5行区，每个小区定点调查中间3行，2020年4月30日调查甘蔗出苗率，5月25日调查甘蔗分蘖率，10月25日调查成茎率，11月17日调查甘蔗株高、茎径。

1.4.3 验收方法

2020年12月25日验收，验收方法：每个小区调查中间1行，连续调查30株株高、茎径，连续砍收30株，过称，折算单茎重，小区中间3行全部调查有效茎，换算成公顷有效茎数、单产。蔗糖分每小区测量锤度30株，用经验公式蔗糖分(%)=锤度(%)×1.0825-7.703折算蔗糖分。

2 结果与分析

试验田间的调查结果如下表1～9。

由表1可知，土壤改良对各处理的甘蔗出苗率影响不大，差异不明显。其中对照组出苗率最高，达到49.11%。处理A、B间差异仅为0.11%，差异不显著。

表1 土壤改良对甘蔗出苗率的影响

土壤改良对各处理的甘蔗分蘖率影响不大，差异不明显(见表2)。处理A、B均低于对照(129.93%)。处理A比处理B高了0.46个百分点。土壤改良处理主要以有机肥为主，效肥缓慢，比对照甘蔗分蘖率低。因此，建议甘蔗苗期补施速效性肥料促进甘蔗分蘖。

表2 土壤改良对甘蔗分蘖率的影响

蔗田土壤改良后甘蔗成茎率略有增加，但相差不大，详见表3。其中，处理B成茎率最高，达77.51%，比对照组高了2.53个百分点。

表3 土壤改良对甘蔗成茎率的影响

株高及茎径方面，由表4、5可知，蔗田土壤改良后甘蔗株高略有增加，但相差不大，约比对照株高增加6 cm左右。蔗田土壤改良处理后比对照组茎径增粗0.23～0.29 cm，茎径增粗，单茎重也随之增加，单位面积产量也相应提高。

表4 土壤改良对甘蔗株高的影响

由表6可知，蔗田土壤改良处理比对照单茎重增加了0.28～0.35 kg/条，增重22.95%～28.69%。

表6 土壤改良对甘蔗单茎重的影响

表5 土壤改良对甘蔗茎径的影响

由表7可知，蔗田土壤改良处理比对照有效茎数略低6.55%～6.67%，可能与前期有机肥效缓慢有关。

表7 土壤改良对甘蔗有效茎数的影响

从产量调查情况来看(见表8)，土壤改良处理比对照增产13.04～17.48 t/hm2，增产15.57%～20.31%。

表8 土壤改良对甘蔗单产的影响

按照经验公式用锤度折算蔗糖分，由表9中的试验结果表明，土壤改良处理比对照蔗糖分增加0.81%～1.13%(绝对值)。

表9 土壤改良对甘蔗糖分的影响

3 结论与讨论

该试验结果显示，通过采取深耕粉垄、施用有机肥、增加土壤微生物等土壤改良技术，为甘蔗生长提供了良好的土壤环境，促进甘蔗增产增糖。该试验进行土壤改良A和B处理平均单产分别为103.51、99.07 t/hm2，单产量分别比对照平均86.03 t/hm2增产13.04、17.48 t/hm2，增幅15.75%、20.31%，增产效果较好。蔗田土壤改良A和B处理糖分分别为15.07%、14.75%；比对照13.94%分别提高了1.13、0.81个百分点。

该试验增产未达到显著水平的原因是处理区只施用有机生物肥、微生物菌剂，不配合氮、磷、钾肥施用，各营养要素满足不了甘蔗高产需要，尤其是有机生物肥属于缓效肥，前期生长缓慢。建议在土壤改良过程中除了进行土壤深耕深松、增施有机肥、微生物菌剂外，还应根据土壤肥力情况配施氮、磷、钾肥。土壤改良要经过多年进行才能恢复土壤功能。

本试验只有新植蔗数据，今后还需对宿根蔗效应进行观察，完整这方面数据内容.