不同施肥处理的养分利用率及甘蔗效益研究

秦 芳， 何铁光， 苏利荣， 苏天明， 张 野，李婷婷， 李 琴， 韦彩会， 李忠义， 俞月凤

(广西农业科学院 农业资源与环境研究所，广西 南宁 530007)

不同施肥处理的养分利用率及甘蔗效益研究

秦 芳， 何铁光*， 苏利荣， 苏天明， 张 野，李婷婷， 李 琴， 韦彩会， 李忠义， 俞月凤

(广西农业科学院 农业资源与环境研究所，广西 南宁 530007)

在广西坡耕地赤红壤下，研究不同施肥处理对养分利用效率、甘蔗生长、单茎重、生物产量、蔗茎产量、锤度及经济效益的影响，寻求低成本、高经济效益和养分利用率的施肥模式.设5个处理，(1)不施肥的甘蔗对照(CK)，(2)甘蔗常规施肥(SF)，(3)80%的甘蔗常规施肥量(SF80%)，(4)60%的甘蔗常规施肥量(SF60%)，(5)甘蔗常规施肥+农家肥(SF+N).(SF+N)处理的甘蔗茎粗、株高、地上部干物质含量、生物产量、甘蔗产量、锤度、经济效益均最高，分别为33.93 mm、368.6 cm、82.78%、149.92 t/ha、139.58 t/ha、18.83BX、69 792.45元/hm2，与其它各处理相比，差异均达极显著水平；与SF处理相比，SF60%处理提高了N、P利用率，分别提高了4.87%、1.63%；与SF处理相比，(SF+N)处理提高P利用率42.04%，SF80%处理提高K利用率4.12%.(SF+N)处理的甘蔗产量和经济效益均最高.甘蔗K利用率最高的是SF80%处理，甘蔗N利用率最高的是SF60%处理.因此，在广西较肥沃的坡耕地上种植甘蔗，可以适当的减少化肥施用量，配施农家肥可以提高产量和经济效益，也能提高养分利用率.表5,参9.

施肥；养分利用率；甘蔗；效益

广西是中国甘蔗的主产区，无论是甘蔗栽培面积或蔗糖产量占全国比例均超过60%[1].2008年种植面积达109万hm2,产量达8 215.6万t，均居全国第一[2].甘蔗是广西主要的经济支柱产业，而广西甘蔗地约70%分布在红壤类土壤上[3]，20世纪60年代以来，我国甘蔗单产逐步提高，由1961年42.43 t/hm2增加到2005年的65.16 t/hm2,单产提高幅度大50%[4].农户施多少的肥料既能提高甘蔗产量和品质，又能增加经济效益，对广西甘蔗产业科持续发展和保护生态环境都具有重要的意义.

我国是世界上甘蔗成本较高的国家之一，据今年来对粤西蔗区的调查分析，平均生产成本达21 000元/hm2，每年投入达7 500元/hm2的肥料成本，占总生产成本的30%以上[4].过量使用化肥，湖泊、河流富营养化的氮磷养分有50%～60%来源于农田径流水，农业非点源污染成为当前水体环境污染的主要来源[5].适当的减少肥料投入，可提高作物养分利用率，提高经济效益，已成为甘蔗产业生产的重要课题.

甘蔗为C4作物，原产于热带、亚热带地区，有喜高温光照，需水量大、生长期长、需要比其他作物吸收更多的养分，尤其是较多的氮和钾[4,6].而在广西坡耕地种植甘蔗，进行常规施肥和减量施肥后，对甘蔗的品质、生物产量、经济产量、经济效益及养分利用率的研究较少.

在广西武鸣赤红壤坡耕地种植甘蔗,有常规施肥、减量施肥、常规施肥+农家肥等处理，探寻不同施肥量对甘蔗产量、品质及经济效益的影响，提高作物养分的利用率的施肥技术，为甘蔗产业可持续发展提供科学依据.

1 材料与方法

1.1 概况

试验在武鸣县仙湖镇苏梁村甘蔗基地进行，土壤类型为赤红土，第四纪红土母质，具体位置为N23°17.043′E108°8.790′高程109，坡度为8°的坡耕地.前作为木薯套种花生.基础土壤理化性质：碱解氮133.04 mg/kg，速效磷30.58 mg/kg，速效钾210.62 mg/kg，有机质41.41 g/kg，pH5.13.

农家肥养分农家肥为腐熟的猪粪和牛粪，其含量：全氮6.77 g/kg，全磷(P2O5)20.86 g/kg，全钾(K2O)21.39 g/kg.

1.2 试验设计方案

试验采用随机排列，设5个处理，处理1：甘蔗对照(CK)，处理2：甘蔗常规施肥(SF)，处理3：甘蔗常规施肥80%(SF80%)，处理4：甘蔗常规施肥60%(SF60%)，处理5：甘蔗常规施肥+农家肥(SF+N)，3次重复，共15个小区.各处理作物施肥及种植密度(见表1).

表1 不同处理施肥情况Tab.1 Fertilization scheme of different treatments

注：施肥量以N-P2O5-K2O 纯养分计算.

试验中甘蔗品种为桂糖128，播种时间为3月1日，行距为1.1 m.肥料分别为三元复混肥是国外进口的复混肥或是控释复混肥(15-15-15)；钙镁磷肥：有效磷≥18%；尿素是含纯氮46%的尿素.

1.3 样品采集与分析

1)土壤.于2013年2月底取土壤，去除土壤表面杂草和腐殖物，采集土壤耕作层0～20 cm的土样，每个小区按S型采集5个样品混匀后四分法分取0.5 kg作为一个土壤样品，土壤鲜样测水分，土壤自然风干，并按要求研磨，保存在自封袋中.土壤干样分析碱解氮、速效磷、速效钾、有机质、pH项目.碱解氮含量采用碱解扩散法，速效磷含量参照NY/T148—1990标准，速效钾含量采用乙酸铵提取—火焰光度法，有机质含量采用重铬酸钾容量法，pH含量采用电位法

2)植株.于2013年和11月13日分别调查作物生长情况和采集植株样品，分根、茎、叶测其水分和氮、磷、钾的养分含量.植株全氮采用H2SO4—H2O2消煮—蒸馏法，全磷采用H2SO4—H2O2消煮—钼锑抗比色法，全钾采用H2SO4—H2O2消煮—火焰光度计法.

3)甘蔗养分利用率的计算.养分利用率%=植物吸收养分数量/该养分的总量*100%[6]

1.4 统计分析

采用Excel-2003 和SPSS15.0软件进行数据统计分析.

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对甘蔗干物质积累的影响

从表2可以看出，施肥处理与对照处理的茎粗差异达到极显著水平，表明施肥可增加茎粗，随着施肥量的增加甘蔗的茎粗呈显著增加.SF+N(常规施肥+农家肥)茎粗最粗，与其他施肥处理相比差异极显著，与CK(不施肥)施肥相比，茎粗增加14.13%，差异达极显著水平.

施肥各处理与对照处理的株高差异达到极显著水平，表明施肥可增加株高，随着施肥量的增加甘蔗株高呈极显著增加.SF+N(常规施肥+农家肥)处理株高最高，与其他施肥处理相比差异极显著，与CK(不施肥)施肥相比，株高增加11.70%，差异达极显著水平.

12月20日对各处理甘蔗干物质进行测量，各处理中甘蔗地上部干物质积累最多为SF+N(常规施肥+农家肥)，其次为SF(常规施肥)，第三的为SF80%(常规施肥80%)，最少的为CK(不施肥)(见表2).施肥显著提高了甘蔗的干物质，SF+N(常规施肥+农家肥)处理比对照增加干物质3.38%.

表2 不同施肥处理甘蔗生长及干物质积累的影响Tab.2 Effect of different fertilization treatments on growth and dry matter accumulation of sugarcane

注： 数据后的不同小写字母表示处理间达到5%的显著差异水平，大写字母表示达到1%极显著差异水平，下同.

2.2 不同施肥处理对甘蔗养分利用率的影响

从表3可以看出，各施肥处理与CK(不施肥)处理相比，各施肥处理均不同程度地提高了甘蔗氮、磷、钾的利用率.与SF(常规施肥)处理相比，SF+N(常规施肥+有机肥)处理提高了P利用率(42.04%)，SF80%(常规施肥80%)处理提高了K利用率(4.12%)，SF60%(常规施肥60%)处理提高了N、P利用率，分别提高了4.87%、1.63%.

表3 不同施肥处理对甘蔗养分利用率的影响Tab.3 Effect of different fertilization treatments on nutrients use efficiency of sugarcane

2.3 不同施肥处理对单茎重、生物产量及其锤度的影响

从表4可以看出，各施肥处理与对照处理的生物产量(单茎重、锤度)差异均达到极显著水平，表明施肥可增加甘蔗的生物产量(单茎重、锤度)， 而且随着施肥量的增加甘蔗生物产量(单茎重、锤度)均呈极显著增加，SF+N(常规施肥+农家肥)处理生物产量最高(为149.89 t/hm2)，与SF、SF80%、SF60%(常规施肥、常规施肥80%、常规施肥60%)，生物产量分别增加0.48%、2.17%、3.16%，与CK(不施肥)处理相比，生物产量增加3.32%，差异达极显著水平.SF+N(常规施肥+农家肥)处理的甘蔗锤度最高为18.83bx，与SF、SF80%、SF60%、CK，锤度分别增加了0.85%、1.34%、2.45%、15.10%.

表4 不同施肥对甘蔗生物产量及锤度的影响Tab.4 Biomass yield and brix of sugarcane in different fertilization treatments

2.3 不同施肥处理对甘蔗产量及效益分析

从表4可以看出，施肥各处理与对照处理的甘蔗产量、经济效益差异均达到极显著水平，表明施肥可增加甘蔗产量和经济效益，随着施肥量的增加甘蔗产量

和经济效益均呈极显著增加.SF+N(常规施肥+农家肥)处理的甘蔗产量、经济效益均最好，分别为139.58 t/hm2、 69 792.45元/hm2，与其他施肥处理相比差异极显著，与CK(不施肥)施肥相比，甘蔗产量、经济效益分别增加了8.77%、8.78%，差异达极显著水平.

表5 各施肥处理甘蔗产量及效益的影响Tab.5 Sugarcane yield and profit in different fertilization treatments

注：各处理甘蔗种子为6 000.00元/hm2，农药、除草剂等300.00元/hm2.

3 讨 论

在赤红壤肥沃的坡耕地上种植甘蔗，与其他处理比较，SF+N(常规施肥+农家肥)处理的甘蔗的株高、茎粗、锤度、生物产量、经济产量及经济效益均达差异极显著水平.可见施不同类型的肥料对作物产量、品质影响很大[10].与SF +N(常规施肥+农家肥)处理相比，SF80%(常规施肥80%)处理的甘蔗经济效益仅仅减少了2.58%，即117.23元/667 m2，而SF80%处理提高了氮、钾利用率，分别为8.79%、54.44%.作物吸收养分有一定浓度范围，否则会出现肥料利用率低，经济效益低的现象，种植户应根据土壤供肥能力及甘蔗的需肥规律按需补肥，降低成本，提高肥料的利益率，减缓农业面源的污染，发展广西甘蔗产业均具有重要意义[12,13].

4 结 论

各施肥处理与CK(不施肥)处理相比，随着施肥量的增加甘蔗的茎粗、株高、干物质、单茎重、生物产量、经济产量、锤度及经济效益均呈显著增加.SF+N(甘蔗常规施肥+农家肥)的甘蔗产量、经济效益均最好，与其他施肥处理相比差异极显著，与CK(不施肥)相比，甘蔗产量、经济效益分别增加了8.77%、8.78%，差异均达极显著水平.与SF(常规施肥)处理相比，SF80%(常规施肥80%)处理提高了钾的利用率( 4.12%).广西农户在较肥沃的土地种植甘蔗时，适当减少肥料施用，提高甘蔗的养分利用率.

[1] 李杨瑞，杨丽涛. 20世纪90年代以来我国甘蔗产业和

科技的新发展[J]. 西南农业学报，2009，22(5)：1 469-1 476.

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Nutrient Use Efficiency and Sugarcane Profit under Different Fertilization Treatments

QIN Fang, HE Tie-guang, SU Li-rong, SU Tian-ming, ZHANG Ye,LI Ting-ting, LI Qin, WEI Cai-hui, LI Zhong-yi, YU Yue-feng

(Agricultural Resources and Environmental Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences,Nanning 530007,China )

An experiment in latosolic red soil on Guangxi slope was conducted to discover the effects of different fertilization treatments on nutrient use efficiency,sugarcane growth,single stem weight,biomass yield,stem yield,brix and profit,to seek a fertilization mode with low cost and high profit and nutrient use efficiency. Method Five treatments were designed as follows,(1)sugarcane without fertilizer(CK),(2)sugarcane with regular chemical fertilizer(SF),(3)sugarcane with 80% of regular chemical fertilizer amount(SF80%)，(4)sugarcane with 60% of regular chemical fertilizer amount(SF60%)，(5)sugarcane with regular chemical fertilizer and farmmanure(SF+N). The sugarcane showed the greatest stem diameter,plant height,aboveground dry matter,biomass yield,stem yield,brix and profit in (SF+N) treatment,respectively with 23.93 mm,368.6 cm,82.78%,149.92 t/ha,139.58 t/ha,18.83BX and 69 792.45 Chinese yuan/ha,which were remarkably higher than those in other treatments. SF60% treatment brought about higher 4.87% P use efficiency and 1.63% K use efficiency than those in SF treatment. Higher 42.04% P use efficiency in (SF+N)treatment and higher 4.12% K use efficiency in SF treatment were displayed than those in SF treatment. (SF+N) treatment showed highest sugarcane yield and profit. Highest K and N use efficiency occured in SF80% and SF60% treatments respectively. So reduced fertilization modes are feasible in fertile soil on Guangxi slope. Especially for (SF+N) mode,it can produce greater sugarcane yield and profit because of its properties with higher nutrients use efficiency.5tabs.,9refs.

fertilization; nutrient use efficiency; sugarcane; profit

2014-09-08

2014年度国家级引进国外技术、管理人才项目(编号：S20144500063)，广西科学研究与技术开发计划项目(编号：桂科合1298014-18)，广西农业科学院基本科研业务专项(编号：桂农科2012YZ24)

秦 芳(1975-)，女，广西兴安人，硕士，助理研究员，研究方向：植物营养与栽培. *通讯作者,Email：tghe118@163.com.

2095-7300(2014)03-017-05

S566.1

A