施用硅肥對黑皮甘蔗產量和品質的影響

鄭煜基，陳能場，張曉霞，張雪霞(廣東省生態環境與土壤研究所 廣東省農業環境重點實驗室，廣東廣州510650)

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施用硅肥對黑皮甘蔗產量和品質的影響

鄭煜基，陳能場，張曉霞，張雪霞
(廣東省生態環境與土壤研究所 廣東省農業環境重點實驗室，廣東廣州510650)

摘 要：在廣東大寶山缺硅的農田進行了硅肥施用對甘蔗產、質量影響的研究。通過不同施肥量及不同施肥方式的對比研究，結果表明，施用硅肥能顯著提高甘蔗(黑皮果蔗)的產量，在硅肥施用量375～1500 kg/hm2的區間內，隨著硅肥施用量的增加，甘蔗產量增加效果顯著，增產幅度為9.6%～26.7%，最高可增產甘蔗40.5 t/hm2；另外，施硅肥能提高甘蔗的糖分，在施用量375～1500 kg/hm2的施用量區間，蔗汁糖分增加的幅度為0.3%～2.0%(絕對值)；田間調查還顯示，施用硅肥對甘蔗株高及有效莖數影響不大，但能增加甘蔗的莖徑0.24～0.64 cm，并使葉片較為直立，生長后期頂葉較為青翠，能使光合作用更為合理；在同樣的施肥量下，采用基肥+追肥的施用方式，其增產、提質的效果優于一次性基施的效果。

關鍵詞：硅肥；甘蔗；產量；品質

0 前言

國內外的研究結果表明，甘蔗是硅積累作物，植株地上部分Si含量一般在1.0～2.5%左右。而甘蔗又是高產作物，一般產量為75.0～150.0 t/hm2，因此，甘蔗單位面積作物吸收的Si數量較大，可以達到300～400 kg/hm2，甘蔗種植將從土壤帶走大量的硅[1-2]。

翁源縣大寶山污灌區上壩村，由于近年來種植甘蔗經濟效益較好，農戶多數不種水稻而改種甘蔗，連年種植甘蔗導致土壤脫硅現象嚴重，加上pH低，影響土壤硅的有效性，導致土壤缺硅。

為了探討硅肥及不同用量在甘蔗上的應用效果，我們于2011年進行了本試驗研究。

1 材料與方法

1.1 供試品種

供試甘蔗品種為廣西黑皮果蔗，種植規格株距、行距為45 cm×150 cm，每公頃種植苗數1.482萬苗。1.2 供試肥料

供試硅肥為自產硅肥，以硅灰石粉為原料經造粒而成，該肥料含有效硅SiO235%、CaO 15%，pH 為9.7。

1.3 試驗方法

試驗設在廣東翁源縣新江鎮上壩村，該村長期使用受大寶山鐵礦尾礦水污染的橫石河水進行農田灌溉，供試土壤基本性狀為：pH較低，為4.97，有機質含量為22.8 mg/kg，有效硅(SiO2)含量為57.48 mg/kg。可見，該村農田土壤在長期使用受鐵礦尾礦水污染的河水灌溉后，土壤偏酸性，有效硅偏低，比土壤有效硅含量缺乏標準(≤95 mg/kg)還要低。

試驗分2部分進行。

1.3.1 不同硅肥施用量研究

試驗設CK(處理1，不施硅肥)，375 kg/hm2(處理2)，750 kg/hm2(處理3)，1125 kg/hm2(處理4)，1500 kg/hm2(處理5)等5個處理，每處理3個重復，每一小區66.7 m2。

硅肥的施用隨基肥一次性施用。施用時間2011 年4月21日，陰天。

1.3.2 不同硅肥施用方式試驗

試驗設CK(處理6，不施硅肥)，(375+375) kg/hm2(處理7)，(750+375) kg/hm2(處理8)，(1125+375) kg/hm2(處理9)等4個處理，即把施用方式分為基肥+追肥的方式，前面部分隨基肥一起施用，后面部分為追肥施用，追肥時間為大培土期，同樣每處理3個重復，每小區66.7 m2。

試驗于2011年甘蔗種植上進行。由于地塊分布的關系，本試驗另設對照區。基肥施用時間為2011 年4月21日，追肥時間為當年6月15日，晴天。1.4 觀測項目及方法

觀測與分析項目：供試土壤基本性狀、甘蔗農藝性狀、甘蔗產量、糖分。

土壤有效硅的測定用20 g/L檸檬酸溶液浸提，浸提過濾液直接用ICP-AES測定Si含量。

甘蔗農藝性狀主要通過田間調查觀察。

甘蔗性狀及產量、糖分測定：于采收前每一處理小區各取20株進行田間調查，調查徑莖(離地面1.2 m處)、株高，收獲時調查每一小區甘蔗有效莖數，稱取產量，每一小區隨機抽取1株甘蔗在實驗室洗凈并用榨汁機榨汁，并測定蔗汁的含糖量。田間調查及收獲時間為2011年10月29日。

2 結果與分析

2.1 硅肥對甘蔗的增產效應

硅肥對甘蔗的增產效應試驗結果見表1。

表1 硅肥處理對甘蔗產量的影響

從表1可見，施用硅肥，對于需要硅營養較多的農作物甘蔗，其增產效果顯著，甘蔗產量在硅肥施用量375～1500 kg/hm2的區間內，隨著硅肥施用量的增加，采用2種不同施肥方式甘蔗產量增加效果均顯著，增產幅度為9.6%～26.7%。統計分析表明，施肥量與甘蔗產量的關系可以用一元一次回歸方程來表達，一次性施肥為Y=0.0364X+155.41，相關系數r=0.9701，基肥+追肥為Y=0.021X+160.99，r=0.9873。各處理與對照以及各處理間的對比均達極顯著性差異的水準。采用基肥+追肥為(1125+375) kg/hm2的施肥方式下，最高可增產甘蔗40.5 t/hm2。在同樣的肥料施用量條件下，采用基肥+追肥的施肥方式，其效果優于基肥一次性施用，比如同樣是1125 kg/hm2的施用量，采用基肥+追肥的方法，其增產率為23.3%，而一次性基肥施用僅增產18.4%，在1500 kg/hm2的施用量也有相同的趨勢。

2.2 硅肥對甘蔗品質的影響

從表2可以看出，硅肥的施用，能提高甘蔗的糖分，在施用量375～1500 kg/hm2的施用量區間，甘蔗汁糖分增加0.3～2.0%(絕對值，下同)，增施375 kg/hm2的硅肥可使甘蔗汁含糖量提高0.2%～0.3%，施肥量與蔗汁糖分的關系可用一元一次回歸方程分別表達，一次性施肥方式Y=0.0018X+10.22，相關系數r=0.9577，基施+追施方式Y=0.0007X+10.02，相關系數r=0.9976。而同樣的施肥量下，基施+追施的使用效果好于一次性作為基肥施用的效果，在(375+375) kg/hm2的施用量時其蔗汁糖分為11.1%，比一次性基肥施用750 kg/hm2的施用量的甘蔗汁糖分(10.5%)增加0.6%；同樣，在1125及1500 kg/hm2的施用量下也有相同的趨勢，蔗汁含糖量分別增加1.0%。

從不同施肥方式的施用效果來看，采用基施加追施的施肥方式其效果要優于一次性作為基肥施用的效果，這可能是因為硅肥在土壤中的移動性較低，分次施用更有利于甘蔗根系與硅肥的接觸，促進甘蔗對硅的吸收，發揮硅肥的增產提質作用。

表2 硅肥對甘蔗汁糖分的影響

2.3 硅肥對甘蔗農藝性狀的影響

從表3可看出，施用硅肥能增加甘蔗的莖徑。從375～1500 kg/hm2的施用量下，甘蔗的徑粗增加了0.24～0.64 cm，但是同樣施肥量下，基肥+追肥施用方式與一次性基肥施用效果差別不大。

施用硅肥可使甘蔗莖徑增加，這對作為新鮮食用的黑皮果蔗來說，可提高其品級，從而使收購價提高。試驗地甘蔗的收購價為1500元/t，比同期其他田塊的收購價增加300～500元/t，真正達到增產增收的目的。

表3 硅肥對甘蔗農藝性狀的影響

從表3還可以看出，施用硅肥對甘蔗株高與有效莖數沒有明顯影響。

另外，從田間觀測調查的甘蔗生長情況來看，施用硅肥甘蔗的株高及有效莖數差異不明顯，但硅肥施用可使甘蔗的葉片更加直立，在生長后期，頂葉也比較青翠。

眾所周知，硅是細胞的重要組成部分，甘蔗吸收硅量增加，使硅酸和果膠酸更緊密地結合，增厚細胞壁，減少水分蒸發，這是其導致甘蔗葉片直立的原因，而葉片直立則可使葉片的光合作用更合理，為產量、品質的提高打下基礎[3-4]。而后期頂葉比較青翠，估計是硅的施用促進了氮的吸收和轉化所導致，這更有利于后期在日夜溫差較大情況下甘蔗糖分的積累。同時這也提示施硅肥對氮素營養的影響將是接下來可以深入研究的方向。

3 小結

在連年種植黑皮果蔗，并采用受鐵礦尾礦水污染的河水灌溉，導致土壤酸化嚴重的農田中，土壤有效硅偏低，施用硅肥可顯著提高甘蔗的莖徑及糖分，甘蔗的產量也有顯著提高，從而提高黑皮果蔗的收購等級，達到增產增收的目的。在硅肥施用方式上采用基肥施用加上結合大培土追施的方式其效果優于一次性作為基肥施用的效果。

參考文獻

[1] 葉春，徐進．甘蔗使用高效硅肥的增產效果[J]．福建農業科技，1995(4)：13-14.

[2] 羅潔，周錦芳. 施用硅鈣肥對甘蔗產量和品質的影響[J].福建熱作科技，2004(4)：6-10.

[3] 曾憲錄，梁計南，譚中文. 硅肥對甘蔗葉片一些光合特性的影響[J]. 華中農業大學學報，2008(26)：330-334.

[4] SAVANT N K, KORND?RFER G H, DATNOFF L E, et al. Silicon Nutrition and Sugarcane Production：A Review [J]. Journal Of Plant Nutrition, 1999(22)：1853-1903.

(本篇責任編校：李金玉)

Effect of Silicate Fertilizer on the Quality and Yield of Sugarcane Plants

ZHENG Yu-ji, CHEN Neng-chang, ZHANG Xiao-xia, ZHANG Xue-xia
(Guangdong Institute of Eco-Environmental and Soil Sciences/Guangdong Key Laboratory of Agricultural Environment, Guangzhou 510650)

Abstract:The study was carried out on the yield and quality of sugarcane with the application of silicate fertilizer to the silicon-deficient farmland located in Dabaoshan, Guangdong Province. The results showed that with the increase of fertilizer application in the range of 375~1500 kg/hm2, the yield increased significantly by 9.6%~26.7% with the maximum yield increase of 40.5 t/hm2. In addition, application of silicon fertilizer increased the sugar content by 0.3%~2.0% within the application of fertilizer in the range of 375~1500 kg/hm2. Field survey showed that the application of silicate fertilizer exerts little effect on the sugarcane plant height and stalk number, but increase the stalk diameter by 0.24~0.64 cm and make the leaf erect and greener for photosynthesis in the later growth stage. Application of silicate fertilizer with basal and topdressing showed higher yield and higher sugar content when compared with single basal application under the same amount of silicate fertilizer.

Keywords:Silicate fertilizer; Sugarcane; Yield; Quality

作者簡介：鄭煜基(1963-)，男，高級工程師；E-mail：yjzheng@soil.gd.cn

基金項目：廣東省科學院野外臺站基金項目(SYTZ2010 10)；廣東省科技計劃項目(2010B050300016)

收稿日期：2015-08-06；修回日期：2016-01-31

中圖分類號：S566.1

文獻標識碼：B

文章編號：1005-9695(2016)01-0022-04

引文格式：鄭煜基，陳能場，張曉霞，等. 施用硅肥對黑皮甘蔗產量和品質的影響[J]. 甘蔗糖業，2016(1)：22-25.