亚热带农业研究 2020,Vol. 16Issue (2): 73-77   PDF   
DOI: 10.13321/j.cnki.subtrop.agric.res.2020.02.001
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罗亚伟, 梁阗, 覃振强, 谭宏伟, 何为中, 李德伟
LUO Yawei, LIANG Tian, QIN Zhenqiang, TAN Hongwei, HE Weizhong, LI Dewei
专用缓释肥在宿根蔗上一次性施用的效果
Efficacy of one-time application of special slow-release fertilizer on ratoon sugarcane
亚热带农业研究, 2020, 16(2): 73-77
Subtropical Agriculture Research, 2020, 16(2): 73-77.
DOI: 10.13321/j.cnki.subtrop.agric.res.2020.02.001

文章历史

收稿日期: 2020-04-02
专用缓释肥在宿根蔗上一次性施用的效果
罗亚伟, 梁阗, 覃振强, 谭宏伟, 何为中, 李德伟     
广西农业科学院, 广西 南宁 530007
摘要[目的] 探讨一次性施用甘蔗专用缓释肥对宿根蔗生长、产量和品质的影响, 为降低宿根蔗施肥成本提供参考。[方法] 设置一次性施用甘蔗专用缓释肥、一次性施用常规肥、常规施肥及不施肥(CK)4种处理, 调查各处理宿根蔗的农艺性状、品质性状和蔗茎产量, 并比较其经济效益。[结果] 一次性施用甘蔗专用缓释肥的宿根蔗产量显著高于一次性施用常规肥和CK, 与常规施肥相当; 分别比CK、一次性施用常规肥、常规施肥增收8 671.1、5 118.5、1 749.2元·hm-2[结论] 宿根蔗一次性施用甘蔗专用缓释肥可减少化肥施用量, 降低生产成本, 提高经济效益。
关键词宿根蔗    一次性施用    缓释肥    效果    
Efficacy of one-time application of special slow-release fertilizer on ratoon sugarcane
LUO Yawei, LIANG Tian, QIN Zhenqiang, TAN Hongwei, HE Weizhong, LI Dewei     
Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning, Guangxi 530007, China
Abstract: [Purpose] To study the effects of one-time application of sugarcane special slow-release fertilizer on the growth, yield and quality of ratoon sugarcane and to provide a reference for reducing the fertilization cost of ratoon sugarcane. [Method] A field experiment of one-time application of sugarcane special slow-release fertilizer, one-time application of conventional fertilizer, conventional fertilization, and no fertilization (CK) was conducted on ratoon sugarcane. Agronomic traits, quality characteristics, cane yield were investigated and economy efficacies were compared. [Result] The yield of ratoon sugarcane with one-time application of special slow-release fertilizer was significantly higher than that of one-time application of conventional fertilizer and the CK, but was equivalent to the yield of conventional fertilization. Comparing to no fertilizer application, one-time application of conventional fertilizer, and conventional fertilization, the income with one-time application of special slow-release fertilizer increased by 8 671.1, 5 118.5, and 1 749.2 yuan·hm-2, respectively. [Conclusion] The one-time application of sugarcane special slow-release fertilizer on ratoon sugarcane can reduce the amount of chemical fertilizer, reduce production cost, and increase economic benefit.
Key words: ratoon sugarcane    one-time application    slow-release fertilizer    efficacy    

广西是我国最大的蔗糖生产基地,甘蔗种植面积和蔗糖产量占全国的60%以上,2017/2018年榨季全区糖料蔗种植面积达76万hm2,糖料蔗入榨量5 083万t,食糖产量602.5万t[1-3]。宿根蔗也称老根蔗、老蔸蔗,是指上一造甘蔗收获后,蔗蔸(蔗头或蔗桩)上的侧芽在适宜环境下萌发出土生成新的植株,经人工培育而成为新的一造甘蔗。宿根蔗栽培在甘蔗生产上占有较高的比重, 我国宿根蔗面积常年占甘蔗总面积的50%~70%,广西宿根蔗面积约占甘蔗总面积的60%~70%[4-6]。宿根蔗具有吸收养分早, 生长前期需肥量多、后期少,对肥料利用率低, 施肥量大的特点,生产上要求早管理、早施肥[5]。由于宿根蔗生长期长达1年以上,生产上通常在7月份之前施用2次肥料,分别在破垄松蔸或小培土时施攻蘖肥,5—6月大培土时施攻茎肥。由于传统的化肥易淋失、易挥发,导致我国肥料利用率普遍偏低,造成极大的资源浪费[7]。常规肥料中的大部分氮、磷、钾养分常以挥发、淋溶或土壤吸附的形式流失,造成甘蔗对氮、磷、钾肥的平均利用率仅21.2%、11.6%和21.1%[8]

缓释肥根据作物对养分的需求规律来调节养分的释放,主要通过外层包膜材料控制养分的释放速度和强度,使肥料的养分释放与作物的养分吸收相协调,减少营养元素的损失,提高肥料利用率,满足植物整个生长期对养分的需求[9]。黄振瑞等[10]研究了2种缓释肥组合施用对甘蔗干物质积累和氮素利用率的影响表明,在减少1次施肥的基础上,施用与常规化肥等养分的缓释肥能显著提高株高、甘蔗产量及糖产量,并提高氮素利用率;施用减少20%养分的缓释肥能提高氮素利用率,甘蔗产量和糖产量不低于常规施肥。许树宁等[11]对缓释复合肥不同施用次数研究显示,缓释复合肥一次性施用较普通复合肥增产4.0%,差异不显著;2次施用可增产8.7%,差异极显著。说明缓释复合肥一次性施用有利于甘蔗增糖,2次施用有利于甘蔗增产。伍荣冬[12]研究表明,甘蔗基肥施常规肥(全年施肥总养分的20%),追肥时施常规肥(总养分的20%)和控释肥(总养分的60%)的施肥方式最佳,能显著提高甘蔗株高和产量,增加纯收益。周柳强等[13]研究表明,以甘蔗常规施肥(基肥、分蘖肥、伸长肥)为对照,施肥总量不变下减少1~2次施肥次数,在分蘖至伸长期间追施1次控释肥料,有利于茎的伸长、增粗,并提高产量,降低人工费用。廖青等[14]认为,缓释肥和甘蔗专用肥能显著提高甘蔗产量。目前,缓释肥在宿根蔗上的应用的相关报道尚少。因此,本文比较了一次性施用甘蔗专用缓释肥、一次性施用常规肥(与缓释肥等养分量)及常规施肥对宿根蔗生长、产量和品质的影响,调查甘蔗专用缓释肥对宿根蔗的施用效益,以期为甘蔗专用缓释肥在甘蔗生产上的推广应用提供参考。

1 材料与方法 1.1 试验材料及试验地概况

供试甘蔗品种为桂糖42号,由广西农业科学院甘蔗研究所选育,为广西蔗区常规品种。供试甘蔗为第1年宿根蔗,2017年3月种植,2018年2月砍收,2018年3月中旬破垄。供试肥料包括:42%甘蔗专用缓释肥(N:P:K=20:7:15,九禾股份有限公司生产)、40%复合肥(N:P:K=20:10:10,国产)、46%尿素(N含量为46%,国产)。

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,黄壤土、粘重,pH值5.5,有机质含量为16.3 g·kg-1,全氮、全磷、全钾含量分别为0.82、0.67、11 g·kg-1,水解性氮、速效磷、速效钾含量分别为64.0、25.3、75.6 mg·kg-1

1.2 试验方法

试验共设4个处理,A1处理:一次性施用1 950 kg·hm-2 42%甘蔗专用缓释肥;A2处理(常规施肥):施用675 kg·hm-2 46%尿素(225 kg·hm-2苗肥、450 kg·hm-2攻茎肥)+1 800 kg·hm-2 40%复合肥(攻茎肥);A3处理:一次性施用2 047.5 kg·hm-2 40%常规复合肥(与A1处理等养分量);以不施肥为对照(CK)。各处理3次重复,共12个小区,小区行长7.0 m,行距1.2 m,5行区,小区面积42.0 m2,随机排列,周围设保护行(排)。A1、A3处理于2018年5月2日将肥料一次性施于蔗蔸两边后进行大培土;A2处理于2018年4月17日雨后撒施蔗苗基部做苗肥,2018年5月19日进行追肥、大培土;CK于5月19日进行大培土。其他田间管理与常规生产方法相同,2019年1月28日砍收。

1.3 调查项目及方法

上茬甘蔗砍收时调查每小区的有效茎数。2018年4月28日调查每小区宿根蔗出苗数,并计算出苗率。出苗率/%=(宿根蔗出苗数/上茬甘蔗有效茎数)×100。6—10月每月每小区随机选取20株生长正常的甘蔗,测量株高并计算伸长量。收获前调查每小区甘蔗有效茎数并计算发株率。发株率/%=(宿根蔗有效茎数/上茬甘蔗有效茎数)×100;各处理随机选取20株生长正常的甘蔗,分别调查株高、茎径等产量性状;各处理随机选取6株生长正常的甘蔗,带回广西农业科学院甘蔗研究所实验室进行蔗糖品质分析。收获时称量各小区的蔗茎产量,并换算成单位面积产量。

1.4 统计与分析

采用Excel 2010和DPS软件进行数据整理与分析。

2 结果与分析 2.1 施肥处理对宿根蔗出苗率及发株率的影响

表 1可知,A3处理宿根蔗出苗率最高,为170.76%,可能与4月中旬该处理雨后施肥促进蔗苗生长有关,但与其他处理的出苗率(161.70%~163.95%)差异不显著。A1、A2、A3处理发株率分别为93.35%、93.00%、94.89%,且3个处理间差异不显著。A1、A2、A3处理发株率分别比CK(78.06%)提高15.29%、14.94%、16.83%,且与CK差异均达显著水平。CK有效茎数少、发株率低,主要由于该处理不施肥料,养分供应不足。

表 1 不同处理下宿根蔗出苗率及发株率的比较1) Table 1 Comparison of seedling rate and millable stalk rate of ratoon sugarcane under different fertilize treatments
处理 $\frac{{上茬蔗有效茎数}}{{条·{\rm hm}^{-2}}}$ $\frac{{出苗数}}{{苗·{\rm hm}^{-2}}}$ 出苗率/% $\frac{{有效茎数}}{{条·{\rm hm}^{-2}}}$ 发株率/% 比CK±/%
A1 61 065 99 285 162.59Aa 57 006 93.35Aa 15.29
A2 61 095 98 790 161.70Aa 56 820 93.00Aa 14.94
A3 59 970 102 405 170.76Aa 56 905 94.89Aa 16.83
CK 61 545 100 905 163.95Aa 48 040 78.06Ab -
1)同列数值后附不同大小写字母者分别表示差异达0.01、0.05显著水平。A1.一次性施用42%甘蔗专用缓释肥;A2.常规施肥;A3.一次性施用40%常规复合肥;CK.不施肥。
2.2 施肥处理对宿根蔗伸长量的影响

表 2可知,A1、A2、A3及CK处理宿根蔗株高分别为65、63、66、56 cm,其中A1、A2、A3处理间差异不显著,但3个处理与CK差异均达显著水平。A1、A2、A3处理6月伸长量差异均不显著,但与CK差异均达显著水平;A1、A2处理7月伸长量差异不显著,但均显著大于A3和CK处理,A3和CK处理间差异不显著;A1处理8月伸长量最大,显著大于A3处理,极显著大于CK,但与A2处理差异不显著;A1处理9月伸长量显著大于A2、A3和CK,但其他3个处理间差异不显著;各处理间10月伸长量差异均不显著。A1、A2处理6—10月总伸长量均为226 cm,显著大于CK(194 cm);A3处理总伸长量为210 cm,与CK差异不显著。

表 2 不同处理下宿根蔗伸长量的比较1) Table 2 Comparison of ratoon sugarcane growth under different fertilize treatments  cm
处理 株高 伸长量 总伸长量
6月 7月 8月 9月 10月
A1 65Aa 77Aa 69Aa 39Aa 28Aa 13a 226Aa
A2 63Aa 83Aa 72Aa 36Aab 24Ab 14a 226Aa
A3 66Aa 78Aa 63Ab 33Ab 23Ab 13a 210Aab
CK 56Ab 69Ab 60Ab 30Bb 23Ab 12a 194Ab
1)同列数值后附不同大小写字母者分别表示差异达0.01、0.05显著水平。A1.一次性施用42%甘蔗专用缓释肥;A2.常规施肥;A3.一次性施用40%常规复合肥;CK.不施肥。

综合来看,相较于A2、A3处理,A1处理6、7月甘蔗伸长速度相对平稳,伸长量略低,8、9月伸长量略有提高,说明一次性施用缓释肥(A1处理)能延长肥料养分释放时间,提高肥料利用率,使甘蔗均衡生长,为提高产量打好基础。

2.3 施肥处理对宿根蔗产量性状及蔗茎产量的影响

有效茎数、株高及茎径是构成单位面积甘蔗产量的三要素。由表 3可知,A1、A2、A3处理宿根蔗有效茎数分别为57 005、56 905、56 820条·hm-2,且各处理间差异不显著,但均显著大于CK(48 040条·hm-2)。A1、A2、A3处理间宿根蔗株高及茎径差异均不显著,但均极显著大于CK。A1处理蔗茎产量最高,达81.36 t·hm-2,比CK增产61.20%,差异极显著;比A3处理增产13.46%,差异显著;较A2处理增产1.03%,差异不显著。A2处理产量次之,为80.53 t·hm-2,比CK增产59.56%,差异极显著;比A3处理增产12.30%,差异显著。A3处理比CK增产42.08%、差异极显著。

表 3 不同处理下宿根蔗产量性状及蔗茎产量的比较1) Table 3 Comparison of ratoon sugarcane yield characters and cane yield under different fertilize treatments
处理 $\frac{{有效茎数}}{{条·{\rm hm}^{-2}}}$ 株高/cm 茎径/cm $\frac{{蔗茎产量}}{{{\rm t·hm}^{-2}}}$ 比CK±/% 比A3±/% 比A2±/%
A1 57 005Aa 291Aa 2.71Aa 81.36ABa 61.20 13.46 1.03
A2 56 905Aa 292Aa 2.70Aa 80.53ABa 59.56 12.30 -
A3 56 820Aa 276Aa 2.65Aa 71.71ABb 42.08 - -
CK 48 040Ab 250Bb 2.51Bb 50.47Cc - - -
1)同列数值后附不同大小写字母者分别表示差异达0.01、0.05显著水平。A1.一次性施用42%甘蔗专用缓释肥;A2.常规施肥;A3.一次性施用40%常规复合肥;CK.不施肥。

综上所述,A1、A2处理单位面积有效茎数显著大于CK,株高、茎径和蔗茎产量极显著大于CK,且A1、A2处理蔗茎产量显著大于A3,各产量性状也大于A3处理,但差异不显著。表明一次性施用缓释肥(A1处理)对宿根蔗单位面积有效茎数、株高、茎径等产量性状具有促进作用,有利于提高产量。

2.4 施肥处理对宿根蔗品质的影响

蔗糖分、蔗汁锤度及还原糖含量是评价甘蔗品质的重要指标[15]。从甘蔗品质检测结果(表 4)可知,A3处理蔗汁锤度最高,为22.00%,CK最低,仅21.13%;A1处理蔗汁锤度高于A2和CK处理,但略低于A3处理。A1处理蔗汁纯度最高,为93.28%,A3和CK处理次之,A2处理最低。A2处理还原糖含量最高,为0.15%,A1、A3处理均为0.14%,CK最低,为0.13%。A2处理蔗汁糖分最高,为20.61%,CK最低。A3处理蔗糖分最高,为16.89%;A1处理次之,为16.87%,比A3处理低0.02%;CK最低,仅16.24%。表明一次施用缓释肥(A1处理)肥效期较长,在宿根蔗成熟期还有部分养分供给植株营养生长,同时对糖分的积累有一定的影响,表现在蔗糖分略低于一次性施用常规复合肥。

表 4 不同处理下宿根蔗品质性状的比较1) Table 4 Comparison of ratoon sugarcane quality characteristics under different fertilize treatments  %
处理 蔗汁锤度 蔗汁纯度 还原糖 蔗汁糖分 蔗糖分
A1 21.97 93.28 0.14 20.54 16.87
A2 21.79 92.62 0.15 20.61 16.52
A3 22.00 93.16 0.14 20.55 16.89
CK 21.13 92.87 0.13 20.11 16.24
1)A1.一次性施用42%甘蔗专用缓释肥;A2.常规施肥;A3.一次性施用40%常规复合肥;CK.不施肥。
2.5 施肥处理对宿根蔗经济效益的影响

2018/2019榨季原料蔗价490元·t-1、42%甘蔗专用缓释肥3 200元·t-1、40%复合肥3 400元·t-1、46%尿素2 500元·t-1、施肥人工费225元·hm-2·次-1,收入=农业产值-肥料及人工成本。不同施肥处理下宿根蔗经济效益见表 5。A1处理农业产值39 866.4元·hm-2,扣除肥料和人工成本6 465元·hm-2,收入为33 401.4元·hm-2,分别比CK、A3、A2处理增收8 671.1、5 118.5、1 749.2元·hm-2;A2处理农业产值39 459.7元·hm-2,扣除肥料和人工成本7 807.5元·hm-2,收入31 652.2元·hm-2,分别比CK、A3处理增收6 921.9、3 369.3元·hm-2;A3处理农业产值35 137.9元·hm-2,扣除肥料和人工成本6 855.0元·hm-2,收入28 282.9元·hm-2,比CK增收3 552.6元·hm-2。综上可见,产量和农业产值相当,由于减少了肥料成本和节省了施肥人工费用,A1处理比A2处理获得更高的经济收入;同为一次性施肥,因产量更高和肥料成本更低,A1处理经济效益高于A3处理。说明一次性施用缓释肥(A1处理)能减少肥料成本和施用次数, 提高产量, 达到节本增效的效果。

表 5 不同处理下宿根蔗经济效益的比较1) Table 5 Comparison of ratoon sugarcane economic efficacy under different fertilize treatments
处理 $ \frac{{产量}}{{{\rm t·hm}^{-2}}}$ $\frac{{农业产值}}{{元·{\rm hm}^{-2}}}$ $\frac{{肥料及人工成本}}{{元·{\rm hm}^{-2}}}$ $\frac{{收入}}{{元·{\rm hm}^{-2}}}$ $\frac{{\rm 比CK±}}{{元·{\rm hm}^{-2}}}$ $\frac{{比{\rm A}^3±}}{{元·{\rm hm}^{-2}}}$ $\frac{{\rm 比A_2±}}{{元·{\rm hm}^{-2}}}$
A1 81.36 39 866.4 6 465.0 33 401.4 8 671.1 5 118.5 1 749.2
A2 80.53 39 459.7 7 807.5 31 652.2 6 921.9 3 369.3 -
A3 71.71 35 137.9 6 855.0 28 282.9 3 552.6 - -
CK 50.47 24 730.3 0 24 730.3 0 - -
1)A1.一次性施用42%甘蔗专用缓释肥;A2.常规施肥;A3.一次性施用40%常规复合肥;CK.不施肥。
3 小结

缓释肥料是在常规肥料的基础上改变肥料本身特性,通过外层包膜材料进行水溶性控制,避免养分因蒸发、地下渗透以及地表水冲洗而造成流失,降低肥料对土壤和环境的污染,提高肥效利用率[16-19],已有研究表明,与常规施肥相比,缓释肥中的氮、磷、钾利用率分别提高55%~80%、35%~50%、60%~70%[20]。缓释肥养分供应平稳、持续,避免甘蔗脱肥与徒长,从而改变甘蔗产量构成因素,可明显增大茎径及有效茎,有效提高单产,对提高甘蔗产量有正效应,能有效增加农业收入,同时一次性施用缓释肥还能促进甘蔗糖分积累,提高蔗糖分[21]。本研究表明,一次性施用甘蔗专用缓释肥,宿根蔗产量显著优于一次性施用常规肥和CK,与常规施肥相当。一次性施用甘蔗专用缓释肥分别比CK增收8 671.1元·hm-2,比一次性施常规肥增收5 118.5元·hm-2,比常规施肥增收1 749.2元·hm-2

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