包膜尿素與普通尿素混施對甘蔗產(chǎn)量的影響

施衛(wèi)省，劉小剛，陳志遠(yuǎn)

(1. 昆明理工大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，云南昆明650500;2. 云南農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，云南昆明650031)

全球每年食糖消費(fèi)大約1.24 億t，每人年均消費(fèi)食糖21 kg。近年來，全球食糖消費(fèi)以1%～2%的速率遞增。在世界食糖總產(chǎn)量中，蔗糖約占65%，甘蔗是重要的食糖原料［1－3］。云南省作為全國第二大甘蔗種植區(qū)，由于地形復(fù)雜，海拔高，肥料利用率低，甘蔗生產(chǎn)成本增大，給甘蔗生產(chǎn)帶來困難［4］。

包膜材料有:醇酸類樹脂、聚氨脂類樹脂、硫磺類物質(zhì)，也有熱塑性樹脂(聚乙烯)溶解于氯化烴等［5－8］。水冬瓜(Idesia polycarpa var . vestita)屬大風(fēng)子科的一種木本油料樹種，其果實(shí)屬于漿果，含油率27.5%，果油含有大量的亞油酸等物質(zhì)，可以用做包膜肥料［9］。

從已有的研究看［10－15］，前人對甘蔗的不同品種、生長和光合生理及其環(huán)境因子(土壤養(yǎng)分、水分、溫度和病蟲害)的生理生態(tài)適應(yīng)性方面進(jìn)行了較多的研究，但如何在高海拔地區(qū)和采用包膜肥料與普通肥料混合處理研究其對甘蔗生長影響的研究較少。因此，如何將包膜肥、普通肥、土壤、海拔高等因素和甘蔗綜合考慮，就成為研究的關(guān)鍵性問題。

用“水冬瓜果油”為原料的包膜尿素為材料，采用盆栽試驗(yàn)方法，將包膜尿素和普通尿素施于土壤，對甘蔗的生長進(jìn)行觀察，為探索包膜尿素在提高甘蔗產(chǎn)量方面開辟新的途徑。

1 材料與方法

1.1 材料

水冬瓜油:云南省文三洲，酸值為2.61，粘度為256 mPas。

尿素:云南云天化集團(tuán)生產(chǎn)，N 含量46%。

甘蔗品種:桂糖11 號。

1.2 包膜尿素的制備

稱取尿素(Mo)放入包膜機(jī)，設(shè)定轉(zhuǎn)速及溫度后，啟動包膜機(jī)和熱風(fēng)機(jī)預(yù)熱包膜尿素顆粒，將水冬瓜油液噴涂于翻滾的包膜尿素顆粒表面，一定時(shí)間后，將包膜尿素取出稱量質(zhì)量(M)，再將包膜尿素過篩，即得到大小一致的包膜尿素。

包膜尿素的涂層覆蓋率C= (M—Mo)/M ，試驗(yàn)采用C=10%

1.3 包膜尿素養(yǎng)分溶出率的測定

包膜尿素的養(yǎng)分測定采用“質(zhì)量法”，即取包膜尿素5 g，36 份，每份用紗布包好，分別置于土壤下10 cm 處。每隔一定時(shí)間測定每份肥料的質(zhì)量(用毛刷將網(wǎng)袋表面的泥土清除干凈，用蒸餾水沖洗，晾干稱質(zhì)量)，重復(fù)3 次。然后換算出有效的氮素成分，并計(jì)算氮素養(yǎng)分的累積溶出率。測定期間，進(jìn)行地膜覆蓋，保持土壤含水量為27%。

具體做法如下:測定期間，取土層15 cm 混合樣品，在105 ℃烘干，測定土壤含水率(質(zhì)量含水量法)，再根據(jù)試驗(yàn)盆15 cm 裝土的質(zhì)量，計(jì)算補(bǔ)充的水量，保持土壤含水量為27%。因?yàn)椋し柿现饕课黾幽?nèi)濃度梯度，加速養(yǎng)分溶出，故必須保證土壤含水量相對穩(wěn)定，然后測定水冬瓜果油包膜尿素養(yǎng)分溶出率。

1.4 試驗(yàn)方案

試驗(yàn)盆上口45 cm、下口24 cm、高30 cm 的硬脂塑料桶，每盆1 個(gè)單芽苗。盆栽土壤含水量保持在27%左右，地膜覆蓋，重復(fù)3 次。2010 年3 月23 日種植，2010 年11 月28 日砍收甘蔗，實(shí)測蔗莖產(chǎn)量。研究試驗(yàn)于2011 年進(jìn)行，室內(nèi)盆栽試驗(yàn)在昆明理工大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程學(xué)院溫室外進(jìn)行。

累積溶出率［16］=n (d)溶出的養(yǎng)分質(zhì)量/肥料中的養(yǎng)分總質(zhì)量×100%，n——天數(shù)d

表1 盆栽甘蔗包膜肥施肥方案Tab.1 Project of filling a prescription of the sugarcane in soil incubation experiment

1.5 觀測項(xiàng)目

農(nóng)藝性狀調(diào)查:生長速度、株高、莖徑、單莖質(zhì)量、產(chǎn)量等主要農(nóng)藝性狀。SPAD 值測定:采用SPAD－502 葉綠素儀測定。隨機(jī)選擇3 株不同植株主莖3 葉，每葉在葉脈兩側(cè)平均測3 個(gè)點(diǎn)，取平均值，每月15 日測量。

1.6 盆栽土壤的養(yǎng)分狀況:

紅壤土的有機(jī)質(zhì)14.1 g·kg－1，堿解氮610 mg·kg－1，有效磷(P)為14.6 mg·kg－1，有效鉀(K)為74 mg·kg－1，pH 值為5.6。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤含水量(27%)對包膜尿素養(yǎng)分累計(jì)溶出率的影響

由圖1 可見，當(dāng)土壤含水量為27%，包膜尿素在1 d 的養(yǎng)分溶出率為12.2%，在34 d 的養(yǎng)分溶出率為57.6%。普通尿素在1 d 的養(yǎng)分溶出率為80.1%，比包膜尿素養(yǎng)分溶出率高67.9%。由此可見，采用包膜尿素和普通尿素混合配施，以保證施肥期甘蔗養(yǎng)分的及時(shí)供應(yīng)，同時(shí)也能保證甘蔗后期的養(yǎng)分供應(yīng)。

圖1 土壤含水量(27%)對包膜尿素的累積溶解曲線Fig.1 Curves of accumulated N released from coated released ures on the 27% rate of soil moisture

2.2 不同處理對甘蔗生長速度的影響

由表2 可見，對于桂糖11 號甘蔗品種，各處理從7 月－8 月，甘蔗以較大的生長速度進(jìn)行拔節(jié)伸長，從9 月－10 月甘蔗生長速率有一個(gè)下降的現(xiàn)象。其主要原因是甘蔗緩慢進(jìn)行蔗莖的伸長，但又進(jìn)入快速蔗糖積累階段。

表2 不同處理對甘蔗莖伸長期生長量的影響Tab.2 Effect of different treatments on growth in elongation stage of sugarcane

各處理表明:處理5 月平均生長量為35.3 cm 比對照處理月平均生長量凈增加9.6 cm，比處理2 (施普通尿素)月平均生長量凈增加15.2 cm。說明普通尿素養(yǎng)分釋放較快，影響甘蔗莖伸長期生長。

從包膜尿素與普通尿素混施效果看，月平均生長量，處理5 ＞處理6 ＞處理4 ＞處理3，可以看出，包膜尿素與普通尿素混施主要是提高甘蔗莖伸長期的生長速度，隨著施包膜尿素量的增加，甘蔗莖伸長期延后，但當(dāng)包膜尿素量超過70%時(shí)，后期甘蔗生長也受到影響。

2.3 不同處理對甘蔗葉綠素SPAD 值的影響

從圖2 可以看出，包膜尿素與普通尿素混施處理，對生長旺盛期甘蔗的SPAD 值有較大的影響。如處理5 甘蔗從8 月到11 月SPAD 值在增加;表明增施包膜肥料，甘蔗保持較高的葉綠素含量，光合作用還在進(jìn)行，混施肥料作用明顯;處理2 和對照在9 月SPAD 值迅速下降，表明甘蔗已逐漸進(jìn)入蔗糖快速積累的成熟期，不再或緩慢進(jìn)行蔗莖的伸長;處理1 在10 月SPAD 值下降，表明在單一因素包膜尿素處理?xiàng)l件下，甘蔗葉綠素含量降低，光合作用減弱，但SPAD 值下降的時(shí)間推遲，有利于保持甘蔗植株中后期仍有較強(qiáng)的光合能力。分析可知，增施包膜肥料，可推遲甘蔗葉綠素含量的降低。

在11 月，處理5 比CK 甘蔗葉綠素SPAD 值增加4.4，比處理1 甘蔗葉綠素SPAD 值增加2.3，比處理2 甘蔗葉綠素SPAD 值增加3.3。

圖2 不同處理對甘蔗SPAD 值的影響Fig.2 Effect of different coated fertilizer treatment on SPAD value of sugarcane

2.4 不同處理對甘蔗農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響

由表3 可見，各處理甘蔗的莖徑變化不大。從株高來看:處理1 比CK 株高增加率為15.6%，處理2比CK 株高增加率為14.5%。處理3 到處理6 比CK 株高增加率分別為29.9%、30.6%、32.2% 和30.7%，其中，處理5 比CK 株高增加率最高為32.2%。表明:隨包膜尿素施用量的增加，甘蔗的株高在明顯的增加。處理5 比CK 株高增加50.5 cm，比處理1 株高增加26.0 cm，比處理2 株高增加27.8 cm。

表3 不同處理對甘蔗主要農(nóng)藝性狀的影響(平均)Tab.3 Effect of different treatments on main agronomic characters of sugarcane

從單莖質(zhì)量來看:處理1 比CK 單莖質(zhì)量增加率為12.3%，處理2 比CK 單莖質(zhì)量增加率為7.4%。處理3 到處理6 比CK 單莖質(zhì)量增加率分別為16.0%、32.1%、38.3%和28.4%，其中，處理5 比CK 單莖質(zhì)量增加率最高為38.3%，表明:隨包膜尿素施用量的增加，甘蔗的單莖質(zhì)量在明顯的增加。處理5比CK 單莖質(zhì)量增加量為0.31 g，比處理1 單莖質(zhì)量增加量為0.21 g，比處理2 單莖質(zhì)量增加量為0.25 g。

可以看出:當(dāng)包膜尿素70% +普通尿素30%混施時(shí)，單莖質(zhì)量最高。

3 討 論

包膜肥料施入土壤，速效養(yǎng)分緩慢地釋放，以延長肥效，提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)［16－17］。采用盆栽試驗(yàn)方式，研究包膜尿素和普通尿素養(yǎng)分釋放期。包膜尿素在1 d 的養(yǎng)分溶出率為12.2%，比普通尿素養(yǎng)分溶出率低67.9%。包膜尿素和普通尿素混施，有利于甘蔗的養(yǎng)分供應(yīng)。

在影響甘蔗生長的因素中，容小陽等［4］研究甘蔗控釋BB 肥田間肥效試驗(yàn)。結(jié)果表明:使用控釋BB肥可以明顯提高肥料的利用率，提高了作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。從試驗(yàn)的結(jié)果也可以看到，在11 月，處理5甘蔗葉綠素SPAD 值比單施包膜尿素增加2.3，比單施普通尿素增加3.3。處理5 比CK 單莖質(zhì)量增加量為0.31 g，比單施包膜尿素單莖質(zhì)量增加0.21 g，比單施普通尿素單莖質(zhì)量增加0.25 g。處理5 比CK 株高增加50.5 cm，比單施普通尿素株高增加27.8 cm。處理5 的包膜尿素與普通尿素的混合比例最好。這與容小陽等［4］的研究結(jié)果一致。

實(shí)驗(yàn)只是在盆栽培條件下研究包膜對甘蔗產(chǎn)量的影響，還應(yīng)在大田情況下考察其在甘蔗生產(chǎn)中的作用，這方面有待進(jìn)一步研究。

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