水肥互作对扶绥甘蔗生长的影响

2023-04-29杨焕明

广西糖业 2023年6期

摘要：以粤糖93-159和ROC22为研究对象，设1200.0 m3/hm2（D1）、1500.0 m3/hm2（D2）和1800.0 m3/hm2（D3）3个滴灌灌溉定额处理，1500.0 kg/hm2（F1）、2250.0 kg/hm2（F2）、3000.0 kg/hm2（F3）和3750.0 kg/hm2（F4）4个施肥量处理，开展12个灌溉定额和施肥量组合的甘蔗生长试验，探究不同灌溉定额和施肥量互作对2个甘蔗品种农艺性状、蔗茎产量和蔗糖品质的影响。结果发现，中、低水平灌溉定额（1200.0～1500.0 m3/hm2）与中、低施肥量（1500.0～2250.0 kg/hm2）组合有利于提高甘蔗出苗率，促进植株伸长；高水平灌溉定额（1800.0 m3/hm2）与高施肥量（3000.0～3750.0 kg/hm2）组合有助于提高蔗苗的分蘖率；在中等水平灌溉定额（1500.0 m3/hm2）与中、低施肥量（1500.0 ～2250.0 kg/hm2）组合下，2个甘蔗品种的蔗茎产量和单位面积产糖量均高于其他处理。可见，采用灌溉定额1500.0 m3/hm2、施肥量1500.0～2250.0 kg/hm2的水肥互作措施，更有助于节省甘蔗生产成本，提高蔗茎产量和产糖量。

关键词：甘蔗；灌溉定额；施肥量；水肥互作

中图分类号：S566.1；S275.6 文献标志码：A 文章编号：2095-820X（2023）06-0014-05

收稿日期：2023-10-12

第一作者：杨焕明（1986-），男，助理农艺师，主要从事甘蔗农务管理工作，E-mail：710316037@qq.com

0 引言

灌溉与施肥是甘蔗生长过程中极其重要的田间管理措施。适量的灌溉定额配套合理的施肥量，是提高甘蔗产量、促进蔗糖产业可持续发展的关键［1，2］。但不同甘蔗品种的适宜灌溉定额和施肥量有所不同，因此，很有必要就具体甘蔗品种开展最佳灌溉定额和施肥量水平的适应性研究，以促进甘蔗对水肥的高效利用。刘亚男等［3］探寻不同施氮方式和灌水量对甘蔗生长和产量的影响，结果表明，灌水量833.3 m3/hm2与一次性施氮肥379.5 kg/hm2处理的甘蔗产量最高。邓宇驰等［4］在温室大棚开展不同水肥供应量对甘蔗叶片吸收矿质元素影响研究，结果发现，伸长期施氮量360.0 kg/hm2、灌水量每天60.0 m3/hm2对蔗叶吸收氮素的效果最佳。汤雪莲［5］开展甘蔗分蘖初期至伸长后期不同供水量和不同施钾量互作试验，经过综合比较发现，供水量每旬400.0 m3/hm2与施钾量180.0 kg/hm2互作对甘蔗生长的促进作用最明显。蒋明明等［6］分析不同供水量和施磷量对甘蔗生理生化指标的耦合效应，结果表明，供水量每旬600.0 m3/hm2、施磷量120.0 kg/hm2组合有利于提高甘蔗叶绿素含量、自由水含量和可溶性糖含量，增强甘蔗抗逆能力。李世君［7］设置不同供水量和施氮量水氮互作对甘蔗生长影响试验，结果显示，采用供水量每旬600.0 m3/hm2、施氮量360.0 kg/hm2水肥处理措施的甘蔗产量和含糖量最高。以往的研究多侧重于探讨单种肥料元素与供水组合对甘蔗生长的影响，鲜见开展甘蔗灌水量与施肥量互作梯度试验的报道。本研究统筹安排不同灌溉定额与施肥量处理组合，开展甘蔗品种粤糖93-159和ROC22的水肥互作试验，为筛选出在当地土壤条件下适宜粤糖93-159和ROC22生长所需的最佳灌溉定额和施肥量组合提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2022年在广西崇左市扶绥县渠黎镇甘蔗种植基地（北纬22°51'，东经107°79'）进行。试验区为旱坡地，土壤质地较黏重，其中，pH 5.9，容重1.31 g/cm3，田间持水量33.6%。供试甘蔗品种为粤糖93-159和新台糖22号（ROC22），由广西扶南东亚糖业有限公司提供。粤糖93-159是由广州市甘蔗糖业研究所选育的早熟高糖品种，蔗种萌芽率高、分蘖力强，植株生长速度快，宿根性好，蔗茎糖分含量高，成熟高峰期蔗糖分在17.00%以上。新台糖22号是由台湾糖业研究所选育的中大茎品种，植株前期生长稍慢，中后期生长较快，抗旱能力强，丰产性好，产量达120.0～195.0 t/hm2。使用的复合肥N-P2O5-K2O（17-17-17）由欧洲化学安特卫普公司生产，购自广西扶绥县农资市场。采用压力补偿式滴灌带进行灌溉，滴头间距30.0～50.0 cm，管径16.0～25.0 mm，流量2.5～3.0 L/h。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

参照许树宁等［8］的方法，设灌溉和施肥2个因素，灌溉方式为滴灌，设低灌溉定额1200.0 m3/hm2（D1）、中等灌溉定額1500.0 m3/hm2（D2）、高灌溉定额1800.0 m3/hm2（D3），肥料运筹设低施肥量1500.0 kg/hm2（F1）、中等施肥量2250.0 kg/hm2（F2）、高施肥量3000.0 kg/hm2（F3）和3750.0 kg/hm2（F4），共12个处理组合，分别用D1F1、D1F2、D1F3、D1F4、D2F1、D2F2、D2F3、D2F4、D3F1、D3F2、D3F3和D3F4表示。每个试验区长20.0 m，宽7.5 m，面积150.0 m2，3次重复。

1.2.2 水肥管理

灌溉方案见表1。各处理均施用N-P2O5-K2O（17-17-17）复合肥，甘蔗不同生长期施肥比例为基肥占50.0%、苗期追肥占10.0%、分糵肥占10.0%和攻茎肥占30.0%。

1.2.3 测定项目及方法

农艺性状测定：在4月10日蔗种出苗后期计数各试验区苗数，除以播种芽数得到出苗率；蔗苗分蘖完毕后，于5月20日计数各试验区分蘖苗数，除以基础苗数得到分蘖率；进入伸长期后，每个试验区挑选长势相近的20株挂牌标记，分别在6、7、8和9月定株测量株高，以株高除以生长天数得到蔗茎生长速度。考种测产：甘蔗砍收前（12月5日）进行考种，每个试验区选取有代表性的植株20根，测量株高、茎粗和蔗汁锤度；砍收后各试验区单独称量蔗茎产量，记录有效茎数。蔗糖分测定：以蔗汁锤度计算蔗糖分，计算公式：蔗糖分（%）=锤度×1.0825-7.703。将蔗糖分乘以蔗茎产量，可得到各处理的产糖量。

1.3 统计分析

试验数据采用Excel 2003进行整理和统计。

2 结果与分析

2.1 不同水肥互作对甘蔗农艺性状的影响

由表2可知，在出苗率方面，2个甘蔗品种均以低灌溉定额和中、低施肥量互作最高，高灌溉定额与高施肥量互作最低。其中，粤糖93-159以D1F2处理最高，达69.6%，D3F3处理最低，仅33.4%；ROC22以D1F1处理最高，达60.7%，D3F4处理最低，为37.7%。说明苗期适量降低灌水量和施肥量有利于蔗芽萌发，灌溉和施肥过多會对出苗率产生负效应。在分蘖率方面，粤糖93-159总体上低于ROC22，其中，粤糖93-159以D3F3处理最高，达69.2%，D1F2处理最低，为31.7%；ROC22以D3F4处理最高，为105.7%，D3F1处理相对较低，但仍达到60.1%。说明分蘖期适当加大灌水量和施肥量，有助于促进蔗苗分蘖。在蔗茎生长速度方面，2个品种均以D1F2处理最快（粤糖93-159为1.84 cm/d，ROC22略高于粤糖93-159，为1.91 cm/d），粤糖93-159以D3F2处理生长速度最慢，为1.44 cm/d，ROC22以D3F4处理最慢，为1.64 cm/d。说明甘蔗伸长期田间逐渐荫蔽，灌水过多易影响植株生长，应适当降低灌水量和施肥量，增加灌溉次数，以提高蔗茎生长速度。

2.2 不同水肥互作对甘蔗产量性状的影响

由表3可知，中、低灌溉定额与各施肥量互作的甘蔗产量性状表现总体上优于高灌溉定额与高施肥量互作。其中，粤糖93-159以D1F1处理的蔗茎最粗，达2.93 cm；D1F2处理的植株最高，达320.3 cm；D2F2处理的有效茎数和蔗茎产量均最高，分别为8.6369万条/hm2和105.46 t/hm2；ROC22的蔗茎产量也以D2F2处理最高，达127.97 t/hm2。从表3可看出，粤糖93-159以D3F4处理、ROC22以D3F3处理的蔗茎最细，分别为2.51和2.84 cm；2个甘蔗品种的株高均以D3F3最低，分别为258.4和264.2 cm。此外，在ROC22高灌溉定额与高施肥量互作中，D3F4的有效茎数也低于其他处理，仅为7.1178万条/hm2。可见，高灌溉定额与高施肥量互作的多项甘蔗产量指标均处于较低水平，中、低等灌水量和施肥量组合有利于甘蔗增产增收，尤其以灌溉定额1500.0 m3/hm2与施肥量2250.0 kg/hm2互作的效果更佳。

2.3 不同水肥互作对蔗糖分和产糖量的影响

由表4可知，粤糖93-159的蔗糖分以高水高肥互作的D3F3和D3F4处理较高，分别为17.02%和16.72%，而中等灌溉定额与中、高施肥量互作的D2F2和D2F3处理的蔗糖分相对较低，分别为15.45%和15.37%，分别较D3F3处理降低1.57%（绝对值，下同）和1.65%；其他处理的蔗糖分在15.51%～16.42%之间，差异不明显。从表4可看出，ROC22的蔗糖分以中、低等灌溉定额和中、低等施肥量互作相对较高，其中，D1F1、D2F2和D1F2处理分别达14.75%、14.73%和14.67%，高施肥量的D1F4和D2F4处理的蔗糖分较低，分别为14.22%和14.27%，分别较D1F1处理下降0.53%和0.48%。可见，不同水肥互作对蔗糖分未产生明显影响。结合表3可知，粤糖93-159的产量以中等灌溉定额和中、低等施肥量互作的D2F1和D2F2处理较高，其对应的产糖量也较高，分别为16.63和16.29 t/hm2；相反，D3F2处理的产量最低（77.85 t/hm2），其产糖量（12.65 t/hm2）也明显低于其他处理，与D2F1处理相比降低3.01%。ROC22的产量以D2F2处理最高，产糖量达18.85 t/hm2，D3F1处理的产量最低（99.23 t/hm2），其产糖量也最低，仅为14.53 t/hm2，较D2F2降低4.32%。

综上所述，中等灌溉定额与中、低等施肥量互作对蔗糖分无明显影响，但可通过提高蔗茎产量来提高产糖量，从而增加糖分产出。

3 讨论

甘蔗苗期需水量较低，灌水过多容易引起烂根，不利于蔗种萌发。罗维钢等［9］比较微喷灌条件下不同灌溉定额对桂糖42号农艺性状的影响，发现灌水量1500.0～2250.0 m3/hm2对甘蔗出苗具有较大促进作用。甘蔗苗期对肥料也比较敏感，施肥不能过多。刘晓静等［10］研究表明，甘蔗发芽率以低施肥量（2250.0 kg/hm2）处理较高。本研究中，粤糖93-159和ROC22的出苗率均以低灌溉定额和中、低施肥量互作较高，随着灌溉定额和施肥量的增加，出苗率不断下降，与上述研究结果相符。说明甘蔗苗期必须控制水肥用量，在保障蔗种正常出苗的同时，节省生产成本。甘蔗进入分蘖期和伸长期后，植株长势逐渐旺盛，对水肥的需求量有所增加。张荣华等［11］探讨桂糖43号在不同施肥量和种植密度下的生长表现，结果表明，562.5 kg/hm2低肥处理的蔗茎生长最快，植株高于中肥和高肥处理；2625.0 kg/hm2高肥处理的分蘖率较高，但不利于植株伸长。在灌溉对甘蔗生长影响研究方面，李新建等［12］研究发现，在滴灌条件下，2250.0 m3/hm2灌水量有助于提高糖料蔗分蘖率，增加蔗茎高度，灌水过多则导致水分利用率下降。本研究中，高水高肥处理的粤糖93-159和ROC22的分蘖率均较高，但容易产生无效分蘖；低灌溉定额与中等施肥量互作的蔗茎生长速度较快，植株也相对较高，与张荣华等［11］、李新建等［12］的研究结果相似。说明在甘蔗分蘖和伸长期适当控水减肥，有利于控制蔗苗分蘖，促进蔗株生长。

灌溉与施肥是影响甘蔗产量的重要因素。李新建等［13］分析滴灌条件下不同用水定额的糖料蔗灌溉效益，发现2250.0 m3/hm2灌水量有利于提高糖料蔗产量，繼续加灌反而引起减产，原因可能是灌水过多导致土壤含水量过高，抑制根系呼吸作用，影响蔗种出苗和植株生长，造成蔗茎产量下降。施肥过量也不利于甘蔗产量提升。宋娟等［14］研究不同施肥水平对桂糖58号的影响，结果表明，1125.0 kg/hm2施肥量对甘蔗增产效应最佳，施肥量增加到2250.0 kg/hm2时，甘蔗产量下降。本研究中，粤糖93-159和ROC22均以中等灌溉定额和中等施肥量互作的产量最高，与李新建等［13］、宋娟等［14］的研究结果相似。蔗糖分是甘蔗的主要品质指标，本研究中不同水肥互作的粤糖93-159和ROC22的蔗糖分较接近，各处理间差异不明显，与彭李顺等［15］的研究结果相符。因此，甘蔗产糖量与产量的变化趋势基本相同，单位面积蔗茎产量越高，其产糖量也相应越高。

4 结论

在中等水平灌水量与中、低等施肥量互作下，甘蔗品种粤糖93-159和ROC22的产量和单位面积产糖量较高，生产上采用灌溉定额1500.0 m3/hm2、施肥量1500.0～2250 kg/hm2的水肥互作措施有助于提高甘蔗产量和产糖量，增加蔗农收入。

参考文献

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