不同供氮水平對甘蔗產量和品質的影響

刀靜梅，郭家文，崔雄維，樊 仙，劉少春，張躍彬

（云南省農科院甘蔗研究所/云南省甘蔗遺傳改良重點實驗室，開遠 661600）

甘蔗是我國食糖生產的主要原料作物，生育期內對肥水需求較大，其中氮是限制生長和形成產量的首要因素［1-2]。首先氮是組成蛋白質和核酸的重要成分，氮是組成植物葉綠素的成分，從而影響著甘蔗的光合作用，此外，氮還是酶的重要成分，所有代謝過程都有相應的酶參與，它直接影響著植物的生化反應方向和速度［3]。氮是甘蔗產量形成的礦質營養基礎，提高甘蔗的氮素利用效率是甘蔗高產高糖的重要前提之一。甘蔗施氮量的研究表明，甘蔗產量在一定施氮量范圍內隨施氮量的增加而增加［4]，每千克純氮可增加蔗莖70～250kg，但增產的效果并不隨施肥量增加而直線上升,當氮肥施用增加到一定水平就會出現產量不再上升,反而呈下降趨勢［3]。

然而，長期以來，蔗區甘蔗施肥缺乏科學指導，施肥偏施和過量施用氮肥，使甘蔗施肥成本居高不下，嚴重影響施肥的增產效果。據研究，偏施氮肥使甘蔗成熟期延遲，薄壁細胞內可溶性膠體氮化物增多，蔗糖分下降，嚴重影響甘蔗的產量與品質形成。為進一步確定氮肥用量對甘蔗產量和品質的影響，本研究開展了不同施氮水平對甘蔗產量和品質影響的研究，以期為甘蔗合理施氮和科學施肥提供依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試甘蔗品種為新臺糖22號，親本系新臺糖5號×69-463，由臺灣糖業研究所育成。供試土壤采自云南省開遠市，土壤類型為赤紅壤，其基本理化性狀為pH 5.90，有機質2g/kg，全氮5.7g/kg，全磷3.2g/kg，全鉀9.10 g/kg，堿解氮 32.32mg/kg，速效磷 2.02mg/kg，速效鉀 119.55mg/kg，有效錳 14.98mg/kg，有效鋅 4.40mg/kg，有效銅 0.68 mg/kg［5]。

1.2 試驗設計與實施

試驗于2008—2009年在云南省農科院甘蔗研究所試驗基地內實施，共設7處理，各處理每公斤土壤純N 施用量為：0、75、150、225、300、375、450 mg，分別用 N0（對照）、N75、N150、N225、N300、N375、N450表示，每處理 4 次重復。供試甘蔗于2008年3月21日種植，種植前對供試土壤進行曬干，敲碎混勻，在每個桶里裝取20 kg的土壤，同時每桶種下4個單芽苗的甘蔗，甘蔗種苗種植前進行溫水脫毒處理［6]。試驗用黑色塑料桶，其上緣直徑為38 cm，底面直徑為28 cm，高30 cm。甘蔗種植時施一次尿素（含氮為46%），澆自來水讓其自然生長，生長期間進行正常的病蟲害防治。2009年2月16日對甘蔗進行收獲，從每桶收獲的4株甘蔗原料莖抽取1株用于甘蔗品質分析測定（NY/T 1488-2007附錄B甘蔗蔗糖分和纖維分測定方法）。

1.3 數據處理

試驗數據采用Excel2003和SPSS17.0統計軟件進行處理，統計方法采用單因素方差分析（ANOVA）,并用LSD法檢驗p＜0.05水平上的差異顯著性。

2 結果與分析

2.1不同供氮水平的甘蔗產量和產量構成因素

從表1可以看出，在本試驗土壤肥力條件下，施N肥能顯著提高甘蔗產量，表現在各施肥處理均比對照增產，其中增產最高的處理為N75，比對照增產114.98%，增產最少的為N150處理也比對照增產60.80%。

施氮對甘蔗產量構成因素的影響表現在，各施氮處理的莖徑除N375處理外均與對照達到顯著差異，6個施N處理的莖徑以N75最大，比對照N0高32.58%；最小的是N375處理，比對照高8.99%。原料莖長（株高）施氮處理均和對照達到顯著差異，但各施氮處理間株高差異不顯著，6個施N處理的原料莖以N375處理的最長，比對照增加23.77%；N150處理的最短，比對照增加15.57%。

以上研究結果表明，在一定的施肥范圍內甘蔗產量是隨著施肥量的增加而增加，但超過一定的施肥量時甘蔗產量就不隨施肥量的增加而增加，反而出現減產，說明甘蔗對氮肥的施用應該做到適量，過多的肥料只會造成肥料的浪費，降低了肥料的利用效率［7]。

表1 不同供氮水平的甘蔗產量構成因素及品質測定結果

2.2 不同供氮水平處理的甘蔗品質

由于白糖是甘蔗最終獲得的產品，在產量一定的條件下，甘蔗品質的好壞直接關系到糖廠最終獲得產品的多少和產生經濟效益的多少。從表1可以看出，施用氮肥均有增加甘蔗出汁率和增加糖分的趨勢。隨著施氮量的增加，甘蔗纖維分除N150處理增加外其余處理與對照相比均有降低的趨勢。對蔗汁糖分的影響表現在0～75 mg/kg的施氮量呈增加趨勢，在75～400 mg/kg的施氮量呈降低趨勢。施肥對甘蔗簡純度和重力純度的影響相似,特別是從重力純度的變化可以看出,氮肥的施用有降低甘蔗重力純度的趨勢。還原糖的含量對照和N75處理的最低,其余施氮處理的還原糖的含量均比對照和N75處理高，據此可以看出，過量的施用氮肥會增加甘蔗蔗汁中的還原糖，還原糖的增加說明蔗糖的轉化，這對制糖的效益不利。

3 討論

本研究的結果表明，適量的施用氮肥能夠提高甘蔗的產量和改善甘蔗的品質，過多的施用氮肥不僅增產不明顯甚至還導致甘蔗的品質下降。本研究還發現，氮肥的增產效果還與土壤的基礎肥力有關，由于本試驗的土壤十分貧瘠（土壤有機質、速效氮磷鉀含量極低），在只施用化肥不施用有機肥的條件下，增產不明顯。這個現象與甘蔗生產上的情況相符，在云南蔗區普遍存在土壤肥力貧瘠的紅壤和赤紅壤，由于長期不施用有機肥，多年種植甘蔗造成土壤肥力的嚴重下降，當地蔗農經常大量或者過量施用化肥，但甘蔗的單產一般就是45t/hm2左右，增產不明顯，施肥產生的經濟效益也不明顯。研究者認為這根本的原因在于土壤基礎肥力較差。

[1]陸景陵.植物營養學（上冊//第2版）[M].北京:中國農業大學出版社，2003.

[2]楊永勝.供氮水平對玉米生長性狀及產量的影響[J].河北農業科學，2009，13（6）:42-43.

[3]張躍彬，吳正焜，劉少春，等.云南雙高甘蔗標準化綜合技術[M].昆明：云南科技出版社，2004.

[4]廖明壇，陳克文.供N水平對甘蔗生產和產量的影響[J].福建農業大學學報，1995，24（2）:195-200.

[5]魯如坤.土壤農業化學分析方法[M].北京：中國農業科技出版社，2000.

[6]盧文潔，李文鳳，黃應昆，等.甘蔗溫水脫毒種苗生產技術與增產效能[J].中國糖料，2010（3）:52-53.

[7]陸國盈，韓世健，楊培忠，等.不同施氮量對新臺糖16號的產量和品質的影響[J].廣西蔗糖，2001（4）:3-8.