彭文萍,沈 伟,宁 语,覃宏宇,叶燕萍
(广西大学农学院,广西 南宁530004)
甘蔗不同生育期需肥量不同,幼苗期需肥量占总肥量的1%;分蘖期占7% -8%;伸长期吸N 肥占整个生育期吸N 肥的50%,P、K 各占70%;成熟期N 占30% -40%,P、K 各占20%,表现为“两头少,中间多”的吸肥规律。甘蔗前期吸肥量虽少,但若基肥施用不足,无法为促伸长夺高产打下基础[1]。因此,要施足基肥,并结合甘蔗对营养元素的需求,合理施用N、P、K 肥[2]。传统的甘蔗施肥方式是施足基肥,苗期追施壮苗肥,生长期再施攻茎肥,及时补充营养元素,保证整个生育期的需肥量,确保高产稳产,是较为科学合理的施肥方式。但传统的施肥方式施肥次数多、人工成本投入大,与当前降低劳动成本增加蔗农经济效益的理念存在一定矛盾[3-4]。因此,本试验从我国甘蔗种植现状与农民经济效益出发[5-6],提出一次性施肥的设想,即采用种植时一次性施放缓释肥料,肥料在生长至工艺成熟期之间缓慢释放,以保证养分的持续供应。
缓控释肥需要在微生物分解、降解条件下才能释放养分,主要是脲醛类的高分子聚合物。以苹果酸和尿素母体合成的结晶有机肥具有养分释放缓慢、肥效稳定的特点,是集长效、增效、控释为一体的长效肥料。缓控释肥在土壤中对转化N 素的脲酶、硝化(亚)细菌活性具有抑制作用,对NH+4 起稳定作用,控制复混肥在作物生育期间N、P、K 素的释放,保证了养分供应相对稳定,有效发挥养分之间的交互协调作用,肥料综合利用率提高17% -25%[7]。
近年来,缓控释肥在水稻、玉米、甘蔗等作物的增产增效作用突出,推广前景广阔[8-9]。本试验以不同基肥施肥方式为主,比较不同施肥处理对甘蔗产量、品质及效益的影响,以期为甘蔗轻简施肥提供依据。
供试品种为柳城05/136 号。该品种中大茎种,出苗整齐、抗旱、抗寒、中抗黑穗病、易剥叶,平均含糖量14%以上。
参试肥料包括复合肥A、复合肥B、住商肥、有机肥和活力素(表1)。复合肥A 的N∶P∶K=15∶15∶15,每包50 kg,价格180 元;复合肥B 的N∶P∶K=15∶9∶5,每包50 kg,价格180 元;住商肥N∶P∶K=24∶6∶12,总肥效>42%,高浓度K2SO4型,每包50 kg,价格240 元;有机肥N∶P∶K=6∶2∶3,总肥效>12%,含中量元素及微量元素,每包50 kg,价格180 元;活力素的中量元素(Ca、Mg、S)≥10%,微量元素(P、Cu、Zn、Fe、Mo、Mn)≥10%,除必需元素外,添加有益元素及络合剂、活化剂、展着剂等,不含任何激素和毒质。
参照文献[10]的方法,采用随机设计,以不同施肥处理为试验因子,3 个重复。小区行长10 m,行距110 cm,每小区7 行,面积达77 m2,种植沟深约30 cm。2012年12月31日种植,2013年为第1年新植蔗,施肥处理共设传统施肥、一次性施肥、有机肥+复合肥+活力素,整个生育期需肥量见表1。
表1 柳城05/136 生育期施肥处理1)Table 1 Fertilizers proportion of sugarcane variety Liucheng 05/136 in different growth periods in different fertilization treatments
2013年4月调查出苗情况,每个处理设3 个重复,每重复统计2 行×10 m;2013年8 -10月,每重复取3 张正3 叶,采用混合液浸提法(乙醇∶丙酮∶水=4.5∶4.5∶1)测定各处理的叶绿素含量[11];2013年8 -10月,分别采用铵态氮测定法、定磷试剂比色法、火焰光度计测定法测定叶片N、P、K 含量[12];2014年2月进行品质分析,每重复取2 根甘蔗,即每个处理取6 根甘蔗,采用旋光法[13]测定蔗糖分,并测量株高、茎径,计算理论产量,每个重复测量2 行×10 m。结合肥料经济投入计算最终经济效益[14-17]。
成茎率是最终有效茎数的表现,成茎率/% =最终有效茎数/出苗数×100。由表2 可知,一次性施肥出苗数最低但成茎率最高;有机肥+复合肥+活力素施肥虽然出苗最好,但有些分蘖为无效分蘖,导致成茎率稍降低;传统施肥和有机肥+复合肥+活力素施肥的成茎率几乎相同;3 种施肥处理的有效茎数无显著差异。
表2 施肥处理对柳城05/136 出苗的影响Table 2 Effects of different fertilization treatments on sprouts,productive tillers and stem rates of sugarcane variety Liucheng 05/136
甘蔗苗期光合作用弱,叶绿素含量低,而随着甘蔗的生长叶绿素含量逐渐升高。由表3 可以看出,3个处理的叶绿素含量均呈现中间高两头低状态。传统施肥和有机肥+复合肥+活力素2 个处理的叶绿素含量从9月份后开始下降,而一次性施肥的叶绿素含量下降比较早,从8月份前就已经开始下降,且8月份时一次性施肥处理叶绿素含量较其他2 个处理低,传统施肥处理的最高,但12月份后传统施肥处理的叶绿素却低于一次性施肥。
表3 施肥处理对柳城05/136 叶片叶绿素含量的影响Table 3 Effects of different fertilization treatments on chlorophyll content in the leaves of sugarcane variety Liucheng 05/136
N 含量对叶片光合强度影响最大,甘蔗光合能力通常受叶片N 水平限制。从表4 可以看出,8月份传统施肥处理叶片N 含量最高,其次是一次性施肥;叶片P 含量随着生长期逐渐减少,各个生长期叶片全P含量差别不大,说明施肥方式对叶片P 含量影响不大;叶片K 含量在8 -10月间基本呈上升趋势,3 个处理间K 含量无明显差异。
表4 施肥处理对柳城05/136 叶片N、P、K 含量的影响Table 4 Effects of different fertilization treatments on nitrogen,phosphorus,and potassium contents in leaves of sugarcane variety Liucheng 05/136 g·kg -1
从表5 可以看出,传统施肥处理甘蔗蔗糖分含量最高,其次是一次性施肥,而有机肥+复合肥+活力素施肥含量最低。一次性施肥处理的甘蔗产量远高于其他2 个处理,故其单位面积的含糖量也最高,其他2 个处理则无明显差异。
本试验各项投入包括肥料、农膜(约1800 元·hm-2)、劳动力(种蔗每人每天100 元,砍蔗每吨120元)、除草剂等(约750 元·hm-2)及其他(约375 元·hm-2)。甘蔗经济效益指总收入扣除各项投入的所得。从表6 可以看出,最终经济效益为:一次性施肥>传统施肥>有机肥+复合肥+活力素,但传统施肥处理与有机肥+复合肥+活力素处理相差不大,各处理的肥料投入为:一次性施肥>有机肥+复合肥+活力素>传统施肥。一次性施肥的肥料投入约是传统施肥的2 倍,但最终经济效益却比传统施肥高了近1/3,从最终效益上分析传统施肥与有机肥+复合肥+活力素相差不大且处于劣势,一次性施肥处理最占优势,说明其具有可行性。
表5 施肥处理对柳城05/136 产量品质的影响Table 5 Effects of different fertilization treatments on the yield and quality of sugarcane variety Liucheng 05/136
表6 施肥处理对柳城05/136 经济效益的影响1)Table 6 Effects of different fertilization treatments on the economic benefits of sugarcane variety Liucheng 05/136
2013年6 -9月台风频繁,试验地甘蔗倒伏严重,光合受影响,但各处理组受灾程度相同。本试验表明,一次性施肥处理的总收入比传统施肥提高了46%,经济效益提高了49%;有机肥+复合肥+活力素处理的总收入相对提高了12%,经济效益提高了14.8%。不同施肥方式对甘蔗产量影响的研究日益增加,传统施肥已不再是其高产稳产的唯一施肥方式[14,15,18]。一次性施肥处理无论是经济效益还是糖厂受益均高于传统施肥,具有推广性,但其技术及理论研究还需进一步深入。
传统施肥的各项生理指标、品质都较其他2 种施肥方式稳定;一次性施肥的缓效肥后劲较足,使后期叶绿素含量高于其他处理;有机肥+复合肥+活力素处理的叶绿素含量最高,是由于活力素的刺激使有机肥和复合肥有效养分释放,N 肥充足使前期叶片叶绿素含量大,但后劲不足;有机肥+复合肥+活力素处理的N 含量高于其他2 个处理,使得其叶绿素含量也较高,说明N 含量与叶绿素含量具有相关性;P 含量在3 个处理不同时期差异不大,原因是P 元素在叶片中不易转移;甘蔗生长后期3 个处理的K 含量都较高,使得3 个处理的蔗糖分含量都较高。
一次性施肥处理整个生育期只需要施一次肥,大幅度降低了劳动成本,提高净收益,表明推广轻简施肥是可行且必要的。传统施肥处理甘蔗生长较稳定,但产量及效益上还有很大发展空间;有机肥+复合肥+活力素处理明显表现为后劲不足,应在中后期喷施或喷灌叶面肥,使其增产又增糖。随着农业劳动力价格的提高,种植糖料蔗除提高单产外还要降低生产资料投入。在获得最高的经济效益的同时,应探索更多关于有效轻简施肥的方式,为合理化施肥、提高产量提供依据。
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