不同施肥量對甘蔗產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

周桂夙，管弦，劉朋朋，查應惠，和敏，字文強，王宇航，劉修勇，YIN Xinhua

(1.云南農(nóng)業(yè)大學煙草學院，云南 昆明 650201； 2.美盛農(nóng)資(北京)有限公司，北京 100000； 3.臨滄市農(nóng)業(yè)學校，云南 臨滄 677000； 4.滇西科技師范學院，云南 臨滄 677000； 6.Department of Plant Sciences，The University of Tennessee，USA Tennessee Jackson 38301)

我國是全球食糖消費的大國，食糖在我國國民經(jīng)濟發(fā)展中占有重要的地位。云南作為全國第二大甘蔗生產(chǎn)地區(qū)，蔗糖產(chǎn)量約占全國產(chǎn)量的20%[1]，依托豐富的地熱資源和良好的自然條件，甘蔗種植面積、原料產(chǎn)量和蔗糖產(chǎn)量逐年上升。“十二五”期間甘蔗良種覆蓋率突破90%，甘蔗農(nóng)業(yè)單產(chǎn)平均達63.45 t·hm-2；甘蔗平均糖分達14.39%，平均出糖率達12.47%[2-3]，甘蔗已成為振興云南邊疆少數(shù)民族農(nóng)業(yè)經(jīng)濟和幫助農(nóng)戶脫貧致富的重要支柱性產(chǎn)業(yè)。盡管提高甘蔗產(chǎn)量和糖分主要依靠品種選育和改善栽培條件來實現(xiàn)，但農(nóng)田的合理施肥同樣是影響作物產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素。在對2013—2014年榨季云南省主要蔗區(qū)的施肥情況調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，云南不同生態(tài)蔗區(qū)的氮磷鉀養(yǎng)分施用不平衡，蔗農(nóng)普遍重施氮肥，不施或者少施磷鉀肥，甘蔗施肥缺乏科學性，對甘蔗進行科學合理的施肥具有重要意義[4]。

甘蔗具有生長周期長、生物產(chǎn)量高及養(yǎng)分需求量大的特點，在生產(chǎn)中保持充足合適的養(yǎng)分供給是實現(xiàn)甘蔗高產(chǎn)高糖的關(guān)鍵。合理施肥不但可促進甘蔗生長發(fā)育，還可提高產(chǎn)量、含糖量及經(jīng)濟效益，從而降低生產(chǎn)成本[5-6]。何天春等[7]在硫、鋅素養(yǎng)分對甘蔗產(chǎn)量與品質(zhì)影響試驗中研究發(fā)現(xiàn)，配施硫、鋅后甘蔗增產(chǎn)10%左右，甘蔗糖分也明顯提高；劉遜忠等[8]在磚赤紅壤施用鈣、鎂肥對甘蔗的效益試驗中研究發(fā)現(xiàn)，施用后能提高甘蔗產(chǎn)量和糖分含量，兩者配施效果更好；彭李順等[9]認為，在眾多養(yǎng)分元素中，甘蔗對鉀的需求量最高，作為喜鉀作物，適當?shù)拟浰乜梢源龠M甘蔗的光合作用，提高能量代謝，促進糖分的運輸積累；劉子凡等[10]通過研究不同施鉀量對甘蔗產(chǎn)質(zhì)量的影響試驗發(fā)現(xiàn)，隨著施鉀量的增加，甘蔗品質(zhì)有所改善。

1 材料與方法

1.1 供試材料

大田試驗于2017年3月至2018年3月在云南省臨滄市臨翔區(qū)博尚鎮(zhèn)進行。試驗地處23°46′58.95″N， 100°0′41.2″E，海拔1 729.58 m，無霜期333 d，年均氣溫17.5 ℃，年日照時數(shù)2 099.8 h，年降雨量1 234.7 mm。

供試土壤為紅壤，供試甘蔗品種為臺糖25。于2017年3月1日種植，蔗種經(jīng)砍成雙芽后品字形擺放，667 m2下種量為6 800芽行距1.0 m。2018年2月21日收獲。

供試肥料有當?shù)貜突旆?N 10%，P2O512%，K2O 6%)，融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)(N 12%，P2O540%，S 10%，Zn 1%)，尿素(N 46%)，過磷酸鈣(P2O512%)，氯化鉀(K2O 60%)。

1.2 處理設(shè)計

采用隨機區(qū)組試驗設(shè)計，以667 m2為施肥單位，設(shè)3個處理，每處理重復3次，共9個小區(qū)，每小區(qū)面積為60 m2。

處理1為當?shù)爻Ｒ?guī)施肥。基肥施復混肥80 kg，追肥施復混肥160 kg，施尿素160 kg。養(yǎng)分投入用量N、P2O5、K2O分別為97.4、28.8、14.4 kg。

處理2為減氮增鉀。在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上減氮30%，增鉀50%。基肥施用尿素、過磷酸鈣、氯化鉀分別為17、80、8 kg；追肥施用尿素、過磷酸鈣、氯化鉀分別為130、160、24 kg。養(yǎng)分投入量N、P2O5、K2O分別為68.2、28.8、19.2 kg。

處理3是在與處理1等養(yǎng)分量情況下，施用融合氮磷硫鋅肥美可辛100%替代過磷酸鈣。美可辛是美盛公司生產(chǎn)的高端產(chǎn)品，屬酸性肥料，酸堿度在4.2～5.0。基肥施用尿素、美可辛、氯化鉀分別為11、24.0、8.0 kg；追肥施用尿素、美可辛、氯化鉀分別為182.0、48.0、16.0 kg。養(yǎng)分投入量N、P2O5、K2O、S、Zn分別為97.4、28.8、14.4、7.2、0.72 kg。

在形式上模仿“假摔”，可視為一種表演；既然是主動表演，就必然傳遞了一種自信的態(tài)度。因為自信，所以勇于展現(xiàn)自我，勇于通過真實的個人或職業(yè)形象，表達對生活的熱愛、對職業(yè)的尊重，并通過各種“自黑”和創(chuàng)意十足的點子，反映出各自的品位與幽默感。與“炫富摔”相比，“生活摔”透露的價值觀是，個人選擇與努力生活，比擁有金錢更具價值和意義，也更值得驕傲。

在2017年3月播種并施基肥，2017年6月分蘗期施追肥，2018年2月收獲，其他田間管理按當?shù)貍鹘y(tǒng)進行。

1.3 測定項目及測定方法

1.3.1 土壤養(yǎng)分測定

甘蔗栽種前，采用五點取樣法對基礎(chǔ)土樣進行采集，甘蔗收獲后采用五點取樣法對每個小區(qū)土壤進行采集。采集好的土壤樣品自然風干，磨細，過1.00、0.25 mm篩，自封袋保存。對土壤pH、有機質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀常規(guī)五項進行測定，測定方法參照鮑士旦[12]的《土壤農(nóng)化分析》。土壤基本理化性狀如下：酸堿度為4.5，有機質(zhì)含量為20.8 g·kg-1，速效氮、速效磷、速效鉀含量分別為152.0、23.7、134.0 mg·kg-1。

1.3.2 甘蔗農(nóng)藝性狀

分別于苗期、分蘗期、伸長期、成熟期在每個小區(qū)隨機取5～10株生長具有代表性的甘蔗，對甘蔗的株高、節(jié)距、莖圍進行測定。

1.3.3 甘蔗養(yǎng)分含量測定

分別于苗期、分蘗期、伸長期、成熟期在每個小區(qū)隨機取5株生長具有代表性的甘蔗，用蒸餾水將選取甘蔗洗凈后，在105 ℃ 殺青35 min，于70 ℃烘干后，粉碎過0.15 mm篩，用于養(yǎng)分含量的測定。對甘蔗氮、磷、鉀含量進行分析，分析方法參照鮑士旦[12]的《土壤農(nóng)化分析》。

1.3.4 甘蔗經(jīng)濟性狀及品質(zhì)測定

在甘蔗收獲時按照小區(qū)分別稱重測定其產(chǎn)量，并計算產(chǎn)值。甘蔗品質(zhì)指標由農(nóng)業(yè)部產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心(昆明)及云南省農(nóng)業(yè)科學院滇南農(nóng)產(chǎn)品檢測中心進行分析測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007和SAS 9.3軟件處理分析數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 對甘蔗收獲后土壤養(yǎng)分含量的影響

從表1可以看出，各處理對土壤pH無顯著影響。常規(guī)施肥處理下，土壤中的速效氮、磷、鉀含量均顯著高于其余處理。減氮增鉀處理和施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)處理的土壤速效氮含量分別較常規(guī)施肥處理降低65.3%和85.9%，速效磷較常規(guī)施肥分別降低58.4%和51.5%，速效鉀較常規(guī)施肥處理分別降低14.2%和30.5%。施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)處理下，土壤有機質(zhì)含量顯著高于其他處理。通過對甘蔗收獲后土壤常規(guī)養(yǎng)分的測定結(jié)果可以看出，當?shù)爻Ｒ?guī)施肥能顯著增加土壤中速效養(yǎng)分含量，但土壤有機質(zhì)含量沒有顯著增加，表明當?shù)爻Ｒ?guī)施肥量過多，造成甘蔗收獲后土壤中速效養(yǎng)分含量過高，從而增加蔗農(nóng)的生產(chǎn)資本的投入。施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)后土壤有機質(zhì)顯著提高，說明其對培肥和改善土壤養(yǎng)分有積極作用。

表1 不同施肥處理對收獲后土壤養(yǎng)分含量 變化的影響

注：同列數(shù)據(jù)后無相同字母者表示組間差異顯著。表2～3同。

2.2 對不同生育期甘蔗農(nóng)藝性狀的影響

由圖1可知，從甘蔗整個生育期來看，減氮增鉀處理下甘蔗株高顯著低于其他處理。施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)處理下，在甘蔗分蘗期和伸長期的株高均顯著高于其他兩個處理。在成熟期，融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)處理下的株高和常規(guī)處理沒有顯著差異，但顯著高于減氮增鉀處理下甘蔗株高。

同生育期無相同字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。圖2～6同。圖1 不同施肥處理對甘蔗不同生育期株高的影響

由圖2可知，在整個生育期，施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)處理下的甘蔗節(jié)距顯著高于其他處理。同株高表現(xiàn)，減氮增鉀處理下不同時期甘蔗的節(jié)距均顯著低于其余兩個處理。在苗期，減氮增鉀處理下甘蔗節(jié)距較施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)處理下顯著降低。從甘蔗整個生育期看，施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)的甘蔗節(jié)距均顯著高于常規(guī)施肥和減氮增鉀處理。在伸長期，施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)較常規(guī)和減氮增鉀處理下分別高出13.0%、21.9%。在成熟期，施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)較常規(guī)施肥、減氮增鉀的甘蔗節(jié)距分別高出13.1%、25.0%。由此說明，施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)后，在甘蔗主要生育期可顯著促進其節(jié)距伸長。

圖2 不同肥料處理對甘蔗不同生育期節(jié)距的影響

由圖3可知，除成熟期外，施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)處理下的甘蔗莖圍在苗期、分蘗期和伸長期時顯著高于其余處理。在苗期，施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)較施用常規(guī)施肥、減氮增鉀的甘蔗莖圍分別高出43.1%、49.3%，分蘗期分別較之高出22.7%、31.7%，伸長期分別較之高出18.9%、18.9%。從整個生育期來看，施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)處理可有效增加甘蔗莖圍，相比之下，當?shù)氐某Ｒ?guī)施肥處理并未表現(xiàn)出明顯的增效作用。

圖3 不同施肥處理對甘蔗不同生育期莖圍的影響

在本試驗條件下，不同施肥處理對不同生育期下甘蔗農(nóng)藝性狀總體有顯著性影響。施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)處理可顯著增加甘蔗的株高、節(jié)距與莖圍，尤可顯著增加甘蔗的節(jié)距和莖圍。

2.3 對不同生育期甘蔗養(yǎng)分含量的影響

由圖4可知，苗期不同施肥處理間差異不顯著；分蘗期時施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)處理下的甘蔗含氮量均顯著高于常規(guī)施肥和減氮增鉀處理，且甘蔗整株含氮量達到最大值；伸長期時，減氮增鉀和施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)處理較常規(guī)施肥處理呈顯著性差異，但此期減氮增鉀與施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)處理間差異并不顯著。從主要生育期下甘蔗含氮量的變化趨勢來看，施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)處理可有效促進甘蔗生育前期生長，這與圖1～3中甘蔗的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)相一致，即施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)處理下的甘蔗株高、節(jié)距及莖圍均顯著高于其余兩個處理。

圖4 不同施肥處理對甘蔗不同生育期含氮量的影響

同甘蔗整株含氮量表現(xiàn)，甘蔗整株含磷量的最高峰也出現(xiàn)在分蘗期。由圖5可知，從不同施肥處理來看，施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)處理，甘蔗含磷量在分蘗期時顯著高于常規(guī)施肥及減氮增鉀處理，分別較之高出126.2%、105.0%。在伸長期和成熟期時，減氮增鉀處理下甘蔗整株含磷量均顯著高于常規(guī)施肥處理及施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)處理，如在伸長期時分別高出25.5%、37.3%。但常規(guī)施肥處理與施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)處理間并無顯著差異。

圖5 不同施肥處理對甘蔗不同生育期含磷量的影響

由圖6可知，與甘蔗含氮量、含磷量表現(xiàn)不同，甘蔗含鉀量的最高值出現(xiàn)在伸長期。從不同施肥處理來看，苗期施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)處理，甘蔗含鉀量顯著高于常規(guī)施肥及減氮增鉀處理，之后迅速下降；從分蘗期至成熟期時，減氮增鉀處理下蔗株含鉀量均顯著高于其余兩個處理，表明增施鉀肥可顯著提高蔗株生育后期含鉀量。

圖6 不同施肥處理對甘蔗不同生育期含鉀量的影響

2.4 對甘蔗產(chǎn)值及品質(zhì)影響

由表2可知，施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)處理的產(chǎn)量、產(chǎn)值均顯著高于其余處理。施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)的甘蔗產(chǎn)量比常規(guī)施肥高出17.65%，產(chǎn)值高出17.72%；比減氮增鉀產(chǎn)量高出47.1%，產(chǎn)值高出39.8%。說明施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)可顯著增加當?shù)馗收岬漠a(chǎn)量及產(chǎn)值，進而提高蔗農(nóng)的經(jīng)濟收入。

表2 不同施肥處理對甘蔗產(chǎn)量及產(chǎn)值的影響

對于甘蔗而言，糖分、錘度及還原糖糖分是評價甘蔗品質(zhì)的重要指標。甘蔗蔗糖是甘蔗重要的品質(zhì)指標，也是糖廠最為重視的甘蔗品質(zhì)指標；榨出汁錘度是評價甘蔗品質(zhì)好壞的一個重要指標，也是影響產(chǎn)糖率的關(guān)鍵因素；但榨出汁的還原糖分會影響甘蔗的煮煉和結(jié)晶，是評價甘蔗成熟度和蔗汁好壞的重要參考指標，甘蔗成熟時，還原糖分低，蔗汁品質(zhì)較好。由表3可知，減氮增鉀和施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)后，甘蔗糖分和榨出汁錘度均顯著高于常規(guī)施肥處理，不同施肥處理在榨出汁還原糖分上的差異不顯著。結(jié)果表明，相對于常規(guī)施肥處理，施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)后，甘蔗品質(zhì)顯著提高，蔗糖糖分含量增加，提高了榨出汁的錘度和蔗汁品質(zhì)。

表3 不同施肥處理對甘蔗品質(zhì)的影響

3 小結(jié)與討論

作為喜鉀作物，甘蔗對鉀需求量較高。適當增加甘蔗的施鉀量可有效改善蔗株的品質(zhì)，提高產(chǎn)量[13]。研究表明，相對于較高施肥水平，較低水平下的氮、磷、鉀肥對于提高甘蔗產(chǎn)量有顯著增加作用[14]。本試驗結(jié)果與之表現(xiàn)出一致的趨勢，即減氮增鉀處理可顯著提高蔗株的含鉀量，對于平衡蔗株養(yǎng)分、提高蔗株品質(zhì)有較好效果。施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)處理下，不論是甘蔗田間農(nóng)藝性狀、養(yǎng)分含量還是產(chǎn)量品質(zhì)均表現(xiàn)出良好結(jié)果，原因在于融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)的養(yǎng)分組成和獨特的肥料顆粒結(jié)構(gòu)，通過專利技術(shù)將氮、磷、硫、鋅四種養(yǎng)分(N 12%，P2O540%，S 10%，Zn 1%)融合在一起，從而促進甘蔗的均衡吸收營養(yǎng)。另外，融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)當中的硫包含兩種形態(tài)，即5%是速效硫(硫酸根)，5%是長效硫(單質(zhì)硫)。在作物生長前期，5%的硫酸根直接被作物吸收并利用；但到生長后期，隨著時間的推移，單質(zhì)硫在土壤中被逐漸氧化成硫酸根，即可滿足作物后期對硫的需求，同時可促進作物所吸收的磷酸鹽的形成，避免磷和鋅的沉淀鈍化反應。不同養(yǎng)分的協(xié)同吸收，可有效提高肥料利用率。本試驗結(jié)果與融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)在其他作物上試驗結(jié)果相同[15-18]。在本試驗條件下，施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)的處理可有效提高收獲后土壤的有機質(zhì)含量，改善土壤肥力，在中期能有效提高農(nóng)藝性狀，在營養(yǎng)關(guān)鍵期的分蘗期含氮磷鉀養(yǎng)分顯著高于其他處理；同時也顯著提高產(chǎn)量，提升品質(zhì)。綜合各項測定指標可以看出，施用融合氮磷硫鋅肥(美可辛?)可有效促進當?shù)馗收嵘a(chǎn)，對甘蔗增產(chǎn)提質(zhì)效果明顯。