不同滴灌用肥配方對甘蔗苗期生長及養分積累的影響

邢 穎， 譚裕模， 梁潘霞， 廖 青， 潘麗萍， 黃太慶， 江澤普， 楊紹鍔， 陳桂芬， 謝如林

(廣西農業科學院農業資源與環境研究所，廣西南寧 530007)

甘蔗是我國主要的糖料，我國食糖85%都來自甘蔗[1]。根據廣西壯族自治區政府有關規劃，廣西在近年內要發展以水肥一體化技術為主的甘蔗設施農業面積達33.33萬hm2，占廣西總種植面積的30%以上，計劃原料產量達120 t/hm2。目前，水肥一體化技術在甘蔗施肥上的應用尚不成熟，與之配套的施肥參數成為研究重點。譚宏偉等研究發現，與常規灌溉施肥相比，滴灌減量施肥處理對甘蔗不同生長階段(苗期、分蘗期、伸長期和成熟期)、氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)的吸收量和吸收強度均有顯著的促進作用，甘蔗產量和品質也得到顯著提高[2]。邢穎等研究發現，與常規施肥相比，滴灌施肥用量為常規施肥量的30%～50%時，蔗莖產量、各項農藝指標均處同等水平，且顯著高于對照，這說明滴灌施肥可節約用肥50%～70%[3]。邢穎等研究表明，全程使用甘蔗滴灌專用液肥，可提高13.04%的甘蔗產量[4]。綜上所述，甘蔗施肥采用水肥一體化技術，除水利設置配套外，合理的滴灌用肥配方也非常重要。因此，合理、高效的水溶肥配方，既能減少甘蔗施肥的浪費及環境問題，又能保證甘蔗生長需求，同時降低生產成本。由于甘蔗生長周期長，植株個體大，田間試驗受環境影響大；因此，筆者選用室內試驗，作為甘蔗養分研究的補充手段。室內培養常采用沙培[5-6]、(土)盆栽[7]和水培(液培)法，本試驗選用沙培模擬大田滴灌的方式進行研究。苗期是甘蔗生長的關鍵初始階段，出苗好壞影響甘蔗整個生育期及產量，因此本試驗研究甘蔗苗期不同滴灌用肥配方對甘蔗生長及養分積累的影響，為甘蔗水肥一體化技術提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試品種 供試品種為柳城05-136。

1.1.2 試驗地點 廣西農業科學院農業資源與環境研究所塑料大棚，盆栽沙培。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計 2016年8月25日種植，每盆2芽，裝沙18 kg。試驗共設4個處理：配方A(N ∶P2O5∶K2O=14 ∶9 ∶14)、配方B(N ∶P2O5∶K2O=14 ∶9 ∶14，中微量元素Si、Zn、B)、配方C(N ∶P2O5∶K2O=14 ∶9 ∶14，中微量元素Si、Zn、B，氨基酸)、配方D(N ∶P2O5∶K2O=14 ∶9 ∶14，中微量元素Si、Zn、B，腐殖酸)。設全程清水滴灌為對照，3次重復。試驗用肥均采用模擬滴灌進行，配方中氮磷鉀比例、不同形態氮磷鉀量及滴灌用水量均參考李奇偉等的試驗[1]。

1.2.2 取樣與測定 甘蔗出苗時間為2016年8月31日，于2016年10月29日進行苗期株高、葉片數、SPAD值調查并取樣測定根系活力、氮磷鉀養分指標。用SPAD-502葉綠素儀對甘蔗幼苗葉片進行SPAD值測量，每張葉片測量15次取平均值。用烘箱105 ℃下殺青15 min，70 ℃恒溫烘干，稱取干質量。采用氯化三苯基四氮唑法(TTC法)測定根系活力，在波長485 nm處測定0.3 g根尖樣品中TTC的還原量，根系活力用TTC 還原強度[μg/(g·h)]表示[8]。植株樣品經H2SO4-H2O2消化后，氮、磷、鉀含量分別用奈氏比色法、釩鉬黃比色法、火焰光度法測定[9]。

1.3 數據處理

數據采用Excel和DPS軟件處理分析。

2 結果與分析

2.1 不同水溶肥配方對甘蔗幼苗形態生長及生理指標的影響

從表1可以看出，不同水溶肥配方對甘蔗幼苗生長及生理指標均有顯著影響。株高是植物生長形態特征最為直觀的表現，處理A、C、D的株高顯著高于處理B。說明僅含氮磷鉀的配方或在氮磷鉀及微量元素的基礎上加入氨基酸或腐殖酸有利于甘蔗株高的增加。葉片數可以反映植株生長速度，葉片數多的植株比葉片數少的生長得快。不同水溶肥配方均能促進葉片生長，葉片數均顯著高于對照處理；趨勢與株高一致，株高高的處理葉片數多。處理A根冠比顯著高于其他處理，且其他處理間差異不顯著。葉片SPAD值與葉綠素含量呈正相關；葉綠素含量越高，SPAD值就越大。從表1可以看出，不同處理的葉片SPAD值均存在一定差異；其中，處理A葉片SPAD值最高，這與甘蔗苗期株高、根冠比趨勢一致，說明葉綠素含量對甘蔗生長有重要作用。根系是植物生長發育的重要器官，提供生長所需水分和營養元素等。根系活力反映了根系吸收、合成代謝的能力。因此，根系活力越強，甘蔗生長越好。由表1可知，處理A根系活力最強。

表1 不同水溶肥配方甘蔗幼苗形態生長及生理指標狀況

注：同列數據后不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。下表同。

2.2 不同水溶肥配方對甘蔗幼苗干物質積累和分配的影響

干物質量可以反映植株吸收養分，通過光合作用積累光合產物的能力。由表2可知，地上部干質量最大的為處理A，最小的為處理B，處理C、D差異不顯著。根系干質量最大為處理C，其他處理差異不顯著。總體來看，地上部與地下部干物質積累規律類似，說明地上部和根系是緊密相關。總干質量最大的也是處理A，說明僅含氮磷鉀的配方能夠滿足甘蔗苗期干物質積累與分配，而微量元素的加入需要氨基酸或腐殖酸的共同作用才能達到較為理想的效果。

表2 不同水溶肥配方對甘蔗幼苗干物質積累和分配的影響

2.3 不同水溶肥配方對甘蔗幼苗養分積累與分配的影響

氮磷鉀是甘蔗生長不可缺少的重要元素，但土壤中氮磷鉀的含量有限。適量的氮對甘蔗前期生長、出葉等都有促進作用。甘蔗植株體內正常水平的磷能夠促進光合產物從功能葉運輸至生長點和嫩葉，促進甘蔗生長。適量的鉀能夠保證光合作用正常進行，促進碳水化合物代謝。因此，氮磷鉀適當的配比及與不同微量元素或有機養分間的結合對于甘蔗對氮磷鉀養分的吸收至關重要。從表3可以看出，不同水溶肥配方處理氮磷鉀的累積量均顯著高于對照，且三者變化趨勢基本一致。地上部全氮累積量處理A含量最多，且與其他處理差異顯著，地下部全氮累積量各處理差異不顯著，全氮總累積量與地上部趨勢一致。全磷累積量地上部、地下部、總累積量均為處理A含量最高，且處理A、C差異不顯著。全鉀累積量與全氮累積量趨勢一致。處理A優于其他配方，說明合理的氮磷鉀配比即可滿足甘蔗苗期的生長，微量元素及氨基酸或腐殖酸的加入作用不顯著，可能與添加比例有關，有待于進一步研究。

表3 不同水溶肥配方對甘蔗幼苗養分積累與分配的影響

3 結論與討論

甘蔗生長期長，對養分需求量大，且需要持續供應。滴灌施肥技術，屬于精準化農業的領域，不僅能夠根據植物需求按需施肥，而且可靈活調控施肥配方[10]。合理的配方及養分配比對于甘蔗滴灌施肥有重要作用。本試驗根據前期田間試驗結果得到氮磷鉀配比[3]，共設置4個不同配方及空白對照處理。添加微量元素及有機物料是為了進一步完善水溶肥配方，并研究在滴灌水溶肥模式下甘蔗的生長狀況及養分積累。

試驗結果表明，甘蔗各項指標以配方A效果最佳，且大部分指標顯著高于配方B，與配方C、D間差異不顯著。說明使用氮磷鉀合理配比即可滿足甘蔗苗期生長，微量元素及有機物料的添加效果并不理想。這可能是由于微量元素或有機物料添加比例不合理造成的。目前關于甘蔗滴灌施肥研究多集中于氮磷鉀肥料的配比，對于微量元素添加比例、種類以及有機物料的添加等研究較少。陸樹華等研究指出滴灌施用氮鉀肥是提高甘蔗產量的有效措施，施用時間及施用量都需要精準，甘蔗生長初期合理的氮鉀肥比例能夠維持葉片中較高的氮鉀水平，有利于中后期的營養生長，提高最終產量和品質[10]。徐林等指出滴灌與氮磷鉀配方施肥配合運用，即節水節肥，能促進甘蔗增產[11]。滴灌施肥屬于精準農業的范疇，施肥能夠達到按需供給。大量研究發現，氮磷鉀肥施用量為1/2甚至1/3時，產量不減少反而增加[2-3，12]。這與本試驗中所用氮磷鉀配比一致，說明氮磷鉀配比合理的情況下，減少施用量可滿足甘蔗生長，而微量元素及有機物料的添加需進一步研究。