有機無機復混肥配施不同水平鎂肥對糖料蔗田間效應的影響

吳刃 經福林 馮學娟 梁明 劉建榮 張曼其 劉偉清

摘要由于重施和偏施氮肥、磷肥和鉀肥等化學肥料，忽視施用有機肥料及一些對甘蔗生長有著重要作用的中、微量營養元素，加上甘蔗的連作，導致大部分蔗區地力下降，土壤中大量的鎂素養分被帶走，在一定程度上抑制甘蔗產量及品質的提高。研究施用有機無機復混肥+不同量鎂肥對糖料蔗田間效應的影響。結果表明，有機無機復混肥配施不同水平鎂肥，不僅改善了糖料蔗地土壤營養狀況，補充了土壤鎂素養分，提高了土壤 pH，還增加了糖料蔗株高、蔗莖重、產量以及經濟收入，且有機無機復混肥配施150 kg/hm2硫酸鎂增加的經濟收入最多（1584元/hm2），值得推廣應用。

關鍵詞糖料蔗;有機肥;硫酸鎂;田間效應

中圖分類號 S147.2 文獻標識碼 A? DOI：10.12008/j.issn.1009-2196.2021.12.005

Effects of Organic-inorganic Compound Fertilizer Combined with Different Levels of Magnesium Fertilizer on Sugarcane in the Field

WU? Ren? JING? Fulin? FENG? Xuejuan? LIANG? Ming? LIU? JianrongZHANG? Manqi? LIU? Weiqing

（Guangdong Zhanjiang State Farms Research Institute， Zhanjiang， Guangdong 524000， China）

Abstract? Heavy? or? single? application? of macroelement? chemical? fertilizers? such? as? nitrogen? fertilizer， phosphorus? fertilizer? and potassium? fertilizer without? application? of organic? fertilizers? and? some? meso- and micro- element nutrients that play? an important role in? sugarcane growth， and continuous cropping of? sugarcane? have? led? to? decline? in? soil? fertility? in? most? sugarcane? areas，? and? a? large? number? of magnesium has been removed from the soil， which has inhibited the improvement of sugarcane yield and quality to a certain extent. In this context， sugarcane was applied with the organic - inorganic compound fertilizer combined with magnesium fertilizer at different rates in the sugarcane field. The results showed that the organic-inorganic compound fertilizer combined with different levels of magnesium fertilizer not only? improved? the? soil? nutritional? regimes? in? the? sugarcane? filed，? supplemented? the? soil? magnesium content， and improved soil pH， but also increased the plant height， cane weight， cane yield and economic income from? sugarcane. The? sugarcane treated with the organic-inorganic compound fertilizer combined with 150 kg ·ha-1 magnesium? sulfate generated the highest economic income （1584 yuan ·ha-1） after cost subtraction， and the treatment is hence worthy of promotion and application.

Keywords? sugarcane ; organic fertilizer ; magnesium sulfate ; field effect

近年來，國家持續加大對農業的投入，并開展化肥減量增效示范，強調在耕地酸化、鹽堿化較嚴重區域集成推廣施用土壤調理劑、綠肥還田、耕作壓鹽及增施有機肥等措施。林海榮[1]在廣東雷州蔗區調查發現，地力下降是造成甘蔗低產的主要原因之一，亟需通過施用有機肥部分替代化肥來改良和培肥土壤;并通過連續3年的試驗發現，配施生物有機肥+化肥可使甘蔗增產18%，而且施用生物有機肥后甘蔗對氮、磷、鉀吸收利用更充分[1]。陳迪文等[2]通過探究生物有機肥在甘蔗生產上的施用效果發現，配施生物有機肥+化肥能顯著提高甘蔗的產量和糖分含量。鎂對維持葉綠體結構有重要作用，可參與光合作用、酶的活化、蛋白質合成及活性氧代謝等一系列生理過程。因此，充足的鎂素供應有利于甘蔗光合產物的積累，促進植株生長，進而促進其對氮、磷、鉀、鎂元素的吸收[3]。廣東雷州半島蔗區是中國糖料甘蔗三大優勢生產區域之一[4]，該蔗區雖然具有甘蔗生長得天獨厚的優越的熱帶亞熱帶氣候條件和土地資源，但由于土壤主要為紅壤和磚紅壤，養分障礙因子較多，土壤酸化非常嚴重。在該蔗區的甘蔗生產中，重施和偏施氮肥、磷肥和鉀肥，而忽視施用有機肥料及一些對甘蔗生長有著重要作用的中、微量營養元素肥，致使蔗區缺乏中、微量營養元素，土壤逐年板結，有機質含量下降，從而限制甘蔗的正常生長，未能取得應有的經濟效益[5-6]。因此，通過有機肥料配施中、微量營養元素來提高糖料蔗產量、品質，改善土壤地力，是目前大部分蔗區研究發展趨勢[7-9]。本研究在施用有機肥料基礎上，探究增施鎂肥對糖料蔗田間效應的影響，以期找到一種既能提高糖料蔗產量、品質，又能持續改善糖料蔗地力的配方，為墾區糖料蔗產業持續健康發展提供參考。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1試材

供試甘蔗品種為臺糖25號。

1.1.2供試肥料

硫酸鎂（總含量≥98%， MgO≥16%），基肥有機肥[含氮磷鉀≥25%（7-13-5），有機質≥25%，水分≤20%， pH 7.16]，追肥有機肥[含量標準：氮磷鉀≥25%（8-5-12），有機質≥25%，水分≤20%，pH 6.35]。

1.1.3試驗地點

試驗地設在廣東省湛江農墾科學研究所基地

（面積0.36 hm2），土壤有機質含量21.40 g/kg，處于中水平;全氮含量1.23 g/kg，處于中水平;堿解氮含量69.40 mg/kg，處于中水平;速效磷含量38.15 mg/kg，處于高水平;速效鉀55.08 mg/kg，處于中下水平;有效鎂含量15.43 mg/kg，處于低水平;土壤類型為磚紅壤，旱坡地，土壤 pH 為4.64，呈酸性;地勢平整，水利設施完善，前茬作物為糖料蔗。

1.2方法

1.2.1試驗設計

采用隨機區組設計，3次重復，施用肥料配方設計見表1，小區面積0.08～0.1 hm2。試驗地糖料蔗為一年宿根蔗，2019年1月份砍收后統一田管，行距1 m，2020年1月砍收。

1.2.2試驗經過及田間管理

對照（ CK）：采用本地區常規田管理施肥方法，分2次施肥，第一次施基肥：有機肥1500 kg/hm2;余下肥料在伸長初期培土施下。F1～F3：分2次施肥，第一次施基肥：硫酸鎂（全部）、有機肥1500 kg/hm2;余下有機肥料在伸長初期培土施下。田間防蟲除草管理相同。

1.2.3數據分析

蔗地土壤樣品采集參照鮑士旦《土壤農化分析》第三版[10]，糖料農藝性狀的測定參照《中國甘蔗品種志》[11]。采用五點取樣法調查每個試驗小區糖料蔗的生長狀況、土壤情況，每個樣點取單行10 m 內糖料蔗作為樣方，調查其農藝性狀。

（1）在苗期調查發株率，收獲期調查株高、莖重、產量、蔗糖分。每個樣點測量20條蔗莖的株高與重量并計算平均株高（cm）;從測蔗莖重的甘蔗中隨機選取10株，在每株上、中、下部3點鉆取蔗莖汁，用手持錘度計測定并計算平均錘度;產量按實際收獲統計;各處理區所采集的數據均取平均值。蔗糖分（%）=平均田間錘度（%） ×1.0825-7.703。

（2）在試驗前、收獲期采集蔗地土樣。土壤有機質測定采用高溫外熱重絡酸鉀容量法，全氮測定采用凱氏蒸餾法，堿解氮測定采用堿解擴散中和滴定法，有效磷采用鹽酸-1/2硫酸浸提鉬銻抗比色法[12]，速效鉀測定采用乙酸交換1∶10原子吸收分光光度法，pH測定采用水（去 CO2）浸提1∶2.5點位法，交換性鎂采用乙酸銨交換（上清液）原子吸收分光光度法[13]。

（3）采用 Microsoft Excel 2007軟件完成試驗數據統計分析，并用統計軟件 SAS 9.0 duncan中的新復極差法對調查結果進行方差分析。

2結果與分析

2.1土壤養分及酸堿度

糖料蔗生長需要從土壤中吸收大量的養分。由表2可知，不同鎂肥處理的糖料蔗地土壤養分消耗、土壤 pH值變化不同。F3處理糖料蔗地有機質減少量最多，顯著多于 CK，前后減少了3.09 g/kg，而 F1、F2與 CK 和 F3均沒有顯著差異。在不同鎂肥處理中，糖料蔗地土壤全氮減少最少的為 F1，前后減少了0.13 g/kg，F1、F2、F3之間沒有顯著差異，減少量顯著少于 CK。堿解氮減少最多為 CK，與 F1沒有顯著差異，但減少量顯著多于 F2、F3。 CK 有效磷減少量最少，顯著少于 F1、F2、F3，而 F3顯著少于 F1、F2，但 F1和 F2不存在顯著差異。速效鉀和 pH 在試驗后都增加了，但是增加的量不同，CK 速效鉀增加最多，增加了56.84 mg/kg，但各處理之間沒有顯著差異;F3 pH增加最多，增加了0.21，增加量顯著多于 CK、F1、F2，而 F2顯著增多于 F1，但與 CK沒有顯著差異。

2.2糖料蔗農藝、經濟性狀

由表3可知，各處理對糖料蔗發株率及糖分的影響差異不明顯，而對株高、蔗莖重及蔗產量的影響存在顯著差異。隨著鎂肥量的增加，糖料蔗株高、蔗莖重及蔗產量表現出相應增加，其中處理 F1、F2、F3的株高顯著高于 CK，但三者之間不存在顯著差異;F2和 F3的蔗莖重不存在顯著差異，但顯著高于 CK，而 F1與 CK不存在顯著差異; F2和 F3的蔗產量差異不顯著，但顯著高于 CK，F1與 CK 不存在顯著差異。因此，結合表2的土壤養分和酸堿度可知，有機無機復混肥配施特定水平鎂肥的土壤全氮和堿解氮顯著高于 CK，糖料蔗株高、蔗莖重、產量顯著高于 CK。

2.3糖料蔗經濟效益

由表4可知，4個處理鎂肥配方成本依次為 F3>F2>F1>CK，成本最高為處理 F3（5220元/hm2）;4個處理甘蔗收入依次為 F3>F2>F1>CK，甘蔗收入最高為處理 F3，除去肥料成本后，處理 F2實際增加經濟收入最高（1584元/hm2）。結合上述糖料蔗農藝、經濟性狀情況可知，處理 F2為最優鎂肥配方。

3討論與結論

3.1討論

韋業建等[14]認為，在施用測土氮磷鉀配方肥的基礎上，配施有機活性鈣鎂硅肥能協調養分供應，改善營養狀況，更有利于促進甘蔗生長發育和農藝性狀的良好形成。本研究在施用有機無機復混肥的基礎上，通過配施不同量鎂肥發現，糖料蔗地有機質減少量與增施鎂肥量成正比，但土壤中堿解氮的減少量與增施鎂肥量成反比，說明增施鎂肥使土壤有機質中含氮物質更易轉化為糖料蔗吸收的堿解氮。

王亞彪等[5]認為，適量增施石灰、鈣鎂磷肥及有機肥，可提高土壤 pH。本研究通過配施鎂肥均提高了土壤 pH，而 F2和 F3提高土壤 pH 幅度大于 CK，F1小于 CK，說明在施用有機無機復混肥的基礎上，適當補充土壤中微量元素，對改善土壤酸堿度有一定影響。

劉遜忠等[15]發現，施硫酸鉀鎂對提高甘蔗產量、糖分含量、產糖量及經濟效益效果好。本研究在施放有機肥的基礎上，增施不同量鎂肥，結果表明，適當增施鎂肥明顯提高了糖料蔗株高、蔗莖重和蔗產量，增施硫酸鎂150和220 kg/hm2，糖料蔗株高、蔗莖重和產量均顯著高于 CK。

何天春等[16]認為，在土壤缺鎂情況下，施用N、P、K肥的同時，配合施用鎂肥，既能提高旱地甘蔗產量，又能改善甘蔗品質，增加收益。本研究在施放有機肥的基礎上，增施不同量鎂肥，減去增施鎂肥的成本后，糖料蔗收入均有所增加，其中增施硫酸鎂150 kg/hm2的糖料蔗實際增加收入最高（1584元/hm2）。

3.2結論

在酸性磚紅壤旱坡地，隨著甘蔗的連作及產量的提高，土壤中大量的鎂素養分被帶走，加之淋溶及施肥中鎂素養分不足，導致大部分土壤鎂素營養虧缺，在一定程度上抑制甘蔗產量及品質的提高。本研究在施放有機無機復混肥的基礎上，通過配施不同量鎂肥，補充土壤鎂素養分，改善了糖料蔗地土壤營養狀況，提高了土壤 pH，增加了糖料蔗株高、蔗莖重和蔗產量，從而增加了糖料蔗經濟收入，其中有機肥配施150 kg/hm2硫酸鎂的處理增加的經濟收入最高，達到1584元/ hm2，適合推廣。

參考文獻

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（編輯排版：林海妹）