木本泥炭新型肥料在磚紅壤甘蔗上的應用

王亞彪，陳迪文，李健鵬，周文靈，黃 瑩，江 永，譚 鈞，邢文軍，黃振瑞*

(1廣州甘蔗糖業研究所 廣東省甘蔗改良與生物煉制重點實驗室，廣東廣州510316；2廣東廣墾糖業集團有限公司，廣東湛江524022；3中向國際有限公司，北京100004)

木本泥炭新型肥料在磚紅壤甘蔗上的應用

王亞彪1,2，陳迪文1，李健鵬3，周文靈1，黃 瑩1，江 永1，譚 鈞3，邢文軍3，黃振瑞1*

(1廣州甘蔗糖業研究所 廣東省甘蔗改良與生物煉制重點實驗室，廣東廣州510316；2廣東廣墾糖業集團有限公司，廣東湛江524022；3中向國際有限公司，北京100004)

在粵西磚紅壤上以粵糖03-393為供試品種，通過設置空白對照、常規推薦用肥、常規推薦用肥與分別添加5種木本泥炭肥料配施共7個處理的田間試驗，研究了木本泥炭新型肥料對新植甘蔗農藝性狀、蔗莖產量、理論產糖量及土壤肥力的影響。結果表明：與僅施常規推薦用肥相比，施用木本泥炭生物有機肥處理能顯著增加甘蔗有效莖數。5個增施木本泥炭肥料處理的蔗莖產量和理論產糖量均比僅施推薦用肥處理顯著增加，土壤中全氮、全磷、速效磷、全鉀和有機質的含量也顯著提高，經濟效益相應得到增加。

木本泥炭；生物肥料；甘蔗；土壤肥力；有機肥

0 引言

甘蔗是C4作物，生長周期長，生物量大，養分需求多。研究表明，在甘蔗產量為144 t/hm2的情況下，每生產1 t甘蔗平均吸收N 1.81 kg，P2O50.36 kg，K2O 2.11 kg[1]。我國甘蔗生產普遍存在偏施化肥、不施有機肥和重施氮肥的現象，這不僅不利于甘蔗高產優質，也容易造成土壤板結、肥力下降等嚴重問題[2-3]。一般通過施用有機肥可以改善這個問題[4-6]。有機肥的種類很多，而且不斷有新類型出來。木本泥炭是由木本植物殘體在富營養沼澤條件下形成，有機質含量高，能有效調節土壤固、液、氣三相分布和含水量，提高土壤有效水分，改善土壤保水性[7-8]，其作為有機肥應用的相關報道不多。

華南地區土壤pH值較低，屬于酸性土壤，酸化嚴重是甘蔗生產的主要限制因子之一[9-10]。研究表明，通過合理施用石灰，可以提高甘蔗產量和蔗糖分，顯著提高土壤pH[11]。腐植酸鉀是一種有機鉀肥，其中的腐植酸是一類有良好生物活性的有機高分子物質，在促進作物養分吸收、提高肥料利用率等方面有顯著的作用[12-13]。研究結果表明，采用富含腐殖酸的有機-無機復合肥能顯著提高甘蔗對肥料的利用率。譚宏偉等[14]施用有機-無機復合肥處理的甘蔗對氮素平均利用率為55.22%，磷素平均利用率為39.45%，鉀素利用率為59.24%。生物有機肥是一種含有大量特定微生物菌落的新型肥料，它可以改良土壤，提高產量，改善作物品質，提高經濟效益[15-16]。綜合以上所述，為探明木本泥炭以及相關肥料產品的改土效果以及對甘蔗生長、養分積累、產量和品質的影響，本文設計了不同制劑與木本泥炭搭配組成新型有機肥，通過田間試驗來研究木本泥炭及炭基新型肥料對甘蔗生長、養分積累、產量、品質及土壤肥力的影響，為提高肥料利用效率、實現高產高效提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1試驗概況

試驗地位于廣東省湛江遂溪縣黃略鎮新橋，屬于磚紅壤黃色砂壤土，地形為平地，肥力等級為中等，前茬作物為甘蔗。供試甘蔗品種為粵糖03-393。試驗地土壤基礎養分性狀：pH 4.85，有機質16.32 g/kg，全氮559.67 mg/kg，全磷1.25 g/kg，速效磷201.58 mg/kg，全鉀2.32 g/kg，速效鉀95.0 mg/kg。試驗肥料包括以木本泥炭為原料來源的生物有機肥、酸性土壤調理劑、腐殖酸鉀等(中向國際公司提供)，尿素(湖北華強化工產，含N 46%)，磷酸一銨(四川雷波洋豐公司產，含N 12%，P2O547%)，復合肥(湖北新洋豐公司產，含N 20%，P2O510%，K2O 15%)。

1.2試驗設計

試驗設7處理：

T1，不施任何肥料的空白對照；

T2，常規推薦用肥，1800 kg/hm2復合肥；

T3，木本泥炭+常規推薦用肥，3000 kg/hm2木本泥炭肥+1800 kg/hm2復合肥；

T4，酸性土壤調理劑+常規推薦用肥，3000 kg/hm2酸性土壤調理劑+1800 kg/hm2復合肥；

T5，腐植酸鉀+與常規推薦用肥等量的氮、磷肥，2700 kg/hm2腐植酸鉀+尿素682 kg/hm2+磷酸一銨382 kg/hm2；

T6，生物有機肥+常規推薦用肥，3000 kg/hm2生物有機肥+1800 kg/hm2復合肥；

T7，減量木本泥炭+常規推薦用肥，2250 kg/hm2木本泥炭+1800 kg/hm2復合肥。

各處理中化肥均按基追比1：3施用，除T5外木本泥炭肥均做基肥施用，T5的木本泥炭肥基追比為5：4，T2～T7的氮、磷、鉀養分均一致。

試驗設3個重復，共計21個小區，小區行長8.8 m，行寬1.15 m，10行區，小區面積101 m2，完全隨機區組設計。試驗于2014年2月23種植，施基肥，2014年5月7日追肥。2015年1月20日收獲。其他日常管理與大田生產上一致。

1.3調查項目及方法

農藝經濟性狀測定：用直尺量株高(分別于伸長期9月15日和成熟期1月20日進行)，成熟期計算有效莖數，用卡尺測量莖徑。

收獲后植株樣品分析：于2015年1月20日進行測產，每個小區實測產量，折算公頃產量。每小區隨機取6條甘蔗，將蔗莖混合榨汁，進行糖分分析[17]。

土壤養分分析：種植前與收獲后在每小區取0～30 cm土層土壤樣品。參照土壤農化分析方法[18]測定土壤pH、有機質、全氮、全磷、全鉀、速效磷和速效鉀。

1.4數據收集與處理

本試驗所有數據均用Microsoft? Excel 2010進行平均數和標準差計算，并且利用SAS 9.0 (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)統計軟件進行鄧肯多重比較方差分析。

2 結果與分析

2.1不同施肥處理對甘蔗農藝性狀的影響

從表1可以看出，不同施肥處理下甘蔗的萌芽率無顯著差異，均達65%以上，說明木本泥炭新型肥料作基肥施用對甘蔗萌芽是安全的。分蘗期甘蔗苗數調查結果顯示，施肥處理均比空白對照分蘗期苗數顯著增多；在施肥處理之間，增施木本泥炭肥處理比僅施常規推薦用肥的分蘗苗數都有所增加，其中T6與T7比僅施常規推薦用肥T2顯著增多，表明生物有機肥(木本泥炭+菌劑)以及在常規施肥基礎上增施木本泥炭可以促進分蘗的形成。在伸長期和成熟期，各個施肥處理的株高、莖徑均顯著高于空白對照T1。各施肥處理之間，增施木本泥炭肥料處理的株高與莖徑均比僅施常規推薦用肥有一定程度增加，但各施肥處理間的差異不顯著。從表1可以看出增施木本泥炭肥料處理的甘蔗有效莖數比僅施常規用肥和空白對照一定程度增加，其中T6處理比T2處理顯著增加，表明增施生物有機肥(木本泥炭+菌劑)處理有利于甘蔗有效莖的形成。

表1　不同施肥處理對甘蔗農藝性狀的影響

2.2不同施肥處理下的蔗莖產量和理論產糖量

通過對各處理下蔗莖產量和理論產糖量結果(表2)分析可以看出：與不施肥空白對照相比，施肥處理可顯著提高蔗莖產量，雖然糖分均下降，但理論產糖量卻顯著增加；在各施肥處理間，增施木本泥炭肥料處理下的蔗莖產量與糖產量比僅施常規推薦用肥顯著提高，蔗莖產量增幅在9.5%～18.3%之間，糖產量增幅在9.6%～17.1%之間，表明在常規推薦用肥基礎上適當增施木本泥炭肥料可提高甘蔗產量和理論糖產量。在各增施木本泥炭處理間，T5處理下(腐殖酸鉀)蔗莖產量最高，而T6處理(木本泥炭+菌劑)理論產糖量最高，但差異不顯著。

表2　不同施肥處理的蔗莖產量和理論產糖量

2.3不同施肥處理對收獲后土壤養分狀況的影響

如表3所示，相比種植前土壤pH為4.85，各處理pH均有所下降，其中T4酸性土壤調理劑的處理下降幅度最小，且顯著高于T2和T1處理，說明該酸性土壤調理劑具有一定的pH調節效果。施用木本泥炭及相關肥料的處理有機質、全氮、全磷、速效鉀和全鉀均顯著高于T2的常規推薦用肥處理，說明施用木本泥炭肥料對提高土壤肥力具有良好效果。

3 討論

本試驗結果表明，在磚紅壤蔗區在常規推薦用肥基礎上增施一定量的木本泥炭肥料能比僅施常規推薦用肥顯著提高蔗莖產量和理論產糖量，增幅達到9.5%～18.3%。雖然在農藝性狀中，株高和莖徑未有顯著差異，有效莖數也只有T6處理顯著高于常規推薦用肥處理，但是實際上增施木本泥炭新型肥料后甘蔗各項農藝性狀指標均有所提升，由于樣本誤差掩蓋了差異限制性，綜合各項指標累積到產量上則形成了顯著差異。各木本泥炭處理產量增幅超過15%的3個處理T4、T5和T6分別是泥炭中添加了酸性土壤調理劑、腐植酸鉀和微生物菌劑，說明木本泥炭中添加這些物質可以更好地改良土壤、提高蔗莖產量，從而增加糖產量，這個結果與敖俊華[11]，陳迪文[19]等人研究一致。

土壤理化性質是土壤肥力的重要指標，施用有機肥對土壤具有改良作用，可以提升土壤肥力的相關報道已經非常多[20]。本試驗中，收獲后各增施木本泥炭新型肥料處理的氮、磷、鉀養分及有機質含量均比常規推薦用肥顯著提高，而各處理施入土壤的氮、磷、鉀養分總量是相同的，因此表明施用木本泥炭新型肥料后，泥炭有機質的增加以及土壤調理劑、腐植酸鉀和微生物菌劑可能對土壤結構以及土壤中微生物的活動產生了影響，活化土壤中一些被固定或者難溶的氮磷鉀養分，從而增進土壤肥力[21-22]。

表3　收獲后不同施肥處理土壤養分狀況

木本泥炭肥料應歸屬于有機肥料或者土壤調理劑，在甘蔗生產上應用較少，鑒于其增產效果明顯值得推廣應用。在實際應用上需要注意一些問題。首先是成本，施肥成本需要控制，任何增加成本的措施都應經過比較經濟效益之后考慮是否被采用。增施木本泥炭處理的肥料投入都有所增加，經初步核算每公頃肥料成本增加約1300～2400元，但同時由于產量增加使得每公頃產值增加3000～5700元，因此，在木本泥炭肥料價格相對較低的情況下，增施適量的木本泥炭肥料可以增加凈收入，具有較好的經濟效益。

然后是施用量和方式，由于人工成本逐年提高[22]，而有機肥之類施用量較大，如果是單純人工施肥，是很難接受的，機械施肥也要考慮可操作性，如果是機械種植，則是播種機直接下肥，需要考慮此肥料與其他肥料的“兼容性”，不能發生排斥或者互相影響的情況，以及發生結塊、吸潮而影響機器運行的情況。木本泥炭中加入不同的調節劑會產生不同的反應，對于機器施肥也有不同的適應性。無論是從成本以及人工或者機械施用上均要求肥料用量盡量降低，因此需要注意控制施用量。另外，肥料的保存方式以及有效期也需要生產者注意。

4 結論

田間試驗結果表明，在磚紅壤蔗區，在常規推薦用肥基礎上增施一定量的木本泥炭新型肥料可以提高土壤有機質含量，促進甘蔗生長，增加蔗莖產量和理論產糖量，提高經濟效益。木本泥炭新型肥料對于磚紅壤蔗區土壤改良的長期效應還需開展長期定位施肥試驗進行驗證。

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(本篇責任編校：李金玉)

Effect of New Type Fertilizers with Woody Peat on Sugarcane in Latosol Soil

WANG Ya-biao1, CHEN Di-wen2, LI Jian-peng3, ZHOU Wen-ling2, HUANG Ying2, JIANG Yong2, TAN Jun3, XING Wen-jun3, HUANG Zhen-rui2
(1Guangzhou Sugarcane Industrial Research Institute/Guangdong Key Lab of Sugarcane Improvement & Biorefinery, Guangzhou 510316;2Guangdong Guangken Sugar Group Co., Ltd., Zhanjiang, Guangdong 524022;3Zhongxiang International Ltd. Beijing 100004)

The growth, agronomic characters, cane yield and sugar yield of planted cane (YT03-393), and soil fertility was studied in lotosol soil with the blank control; the recommended fertilization and recommended fertilization add 5 different woody peat fertilizers respectively. The results showed that woody peat biological fertilizer treatment significantly increased millable canes, compared with the recommended fertilization. Cane yield and sugar yield for all 5 woody peat fertilizer treatments were significantly higher than that of the recommended fertilization. Also the content of total nitrogen, total phosphorous, available phosphorous, total potassium and organic matter in soil were improved. Finally the economic benefits with woody peat fertilizers were higher than that of the recommended fertilization.

Wood peat; Biological fertilizer; Sugarcane; Soil fertility; Organic fertilizer

S566.1

A

1005-9695(2016)02-0007-05

2016-04-06；修回日期：2016-04-25

中向國際“木本泥炭及炭基新型肥料田間試驗項目”；廣東省科技計劃(2015B070701001)；廣東省科技計劃
(2014B070706005)；國家現代農業產業技術體系甘蔗專項(CARS-20-3-1)
王亞彪(1962-)，男，農業推廣碩士，農藝師，主要從事甘蔗生產管理及技術推廣；Email：wang113388@163.com
*黃振瑞(1980-)，男，博士，高級農藝師，主要從事植物養分資源管理及配套栽培技術研究；Email：fjsi@163.com

引文格式：王亞彪，陳迪文，李健鵬，等. 木本泥炭新型肥料在磚紅壤甘蔗上的應用[J]. 甘蔗糖業，2016(2)：7-11.