不同施肥量对甘蔗产量及品质的影响

周桂夙，管弦，刘朋朋，查应惠，和敏，字文强，王宇航，刘修勇，YIN Xinhua

(1.云南农业大学烟草学院，云南 昆明 650201； 2.美盛农资(北京)有限公司，北京 100000； 3.临沧市农业学校，云南 临沧 677000； 4.滇西科技师范学院，云南 临沧 677000； 6.Department of Plant Sciences，The University of Tennessee，USA Tennessee Jackson 38301)

我国是全球食糖消费的大国，食糖在我国国民经济发展中占有重要的地位。云南作为全国第二大甘蔗生产地区，蔗糖产量约占全国产量的20%[1]，依托丰富的地热资源和良好的自然条件，甘蔗种植面积、原料产量和蔗糖产量逐年上升。“十二五”期间甘蔗良种覆盖率突破90%，甘蔗农业单产平均达63.45 t·hm-2；甘蔗平均糖分达14.39%，平均出糖率达12.47%[2-3]，甘蔗已成为振兴云南边疆少数民族农业经济和帮助农户脱贫致富的重要支柱性产业。尽管提高甘蔗产量和糖分主要依靠品种选育和改善栽培条件来实现，但农田的合理施肥同样是影响作物产量和品质的重要因素。在对2013—2014年榨季云南省主要蔗区的施肥情况调查后发现，云南不同生态蔗区的氮磷钾养分施用不平衡，蔗农普遍重施氮肥，不施或者少施磷钾肥，甘蔗施肥缺乏科学性，对甘蔗进行科学合理的施肥具有重要意义[4]。

甘蔗具有生长周期长、生物产量高及养分需求量大的特点，在生产中保持充足合适的养分供给是实现甘蔗高产高糖的关键。合理施肥不但可促进甘蔗生长发育，还可提高产量、含糖量及经济效益，从而降低生产成本[5-6]。何天春等[7]在硫、锌素养分对甘蔗产量与品质影响试验中研究发现，配施硫、锌后甘蔗增产10%左右，甘蔗糖分也明显提高；刘逊忠等[8]在砖赤红壤施用钙、镁肥对甘蔗的效益试验中研究发现，施用后能提高甘蔗产量和糖分含量，两者配施效果更好；彭李顺等[9]认为，在众多养分元素中，甘蔗对钾的需求量最高，作为喜钾作物，适当的钾素可以促进甘蔗的光合作用，提高能量代谢，促进糖分的运输积累；刘子凡等[10]通过研究不同施钾量对甘蔗产质量的影响试验发现，随着施钾量的增加，甘蔗品质有所改善。

1 材料与方法

1.1 供试材料

大田试验于2017年3月至2018年3月在云南省临沧市临翔区博尚镇进行。试验地处23°46′58.95″N， 100°0′41.2″E，海拔1 729.58 m，无霜期333 d，年均气温17.5 ℃，年日照时数2 099.8 h，年降雨量1 234.7 mm。

供试土壤为红壤，供试甘蔗品种为台糖25。于2017年3月1日种植，蔗种经砍成双芽后品字形摆放，667 m2下种量为6 800芽行距1.0 m。2018年2月21日收获。

供试肥料有当地复混肥(N 10%，P2O512%，K2O 6%)，融合氮磷硫锌肥(美可辛®)(N 12%，P2O540%，S 10%，Zn 1%)，尿素(N 46%)，过磷酸钙(P2O512%)，氯化钾(K2O 60%)。

1.2 处理设计

采用随机区组试验设计，以667 m2为施肥单位，设3个处理，每处理重复3次，共9个小区，每小区面积为60 m2。

处理1为当地常规施肥。基肥施复混肥80 kg，追肥施复混肥160 kg，施尿素160 kg。养分投入用量N、P2O5、K2O分别为97.4、28.8、14.4 kg。

处理2为减氮增钾。在常规施肥基础上减氮30%，增钾50%。基肥施用尿素、过磷酸钙、氯化钾分别为17、80、8 kg；追肥施用尿素、过磷酸钙、氯化钾分别为130、160、24 kg。养分投入量N、P2O5、K2O分别为68.2、28.8、19.2 kg。

处理3是在与处理1等养分量情况下，施用融合氮磷硫锌肥美可辛100%替代过磷酸钙。美可辛是美盛公司生产的高端产品，属酸性肥料，酸碱度在4.2～5.0。基肥施用尿素、美可辛、氯化钾分别为11、24.0、8.0 kg；追肥施用尿素、美可辛、氯化钾分别为182.0、48.0、16.0 kg。养分投入量N、P2O5、K2O、S、Zn分别为97.4、28.8、14.4、7.2、0.72 kg。

在形式上模仿“假摔”，可视为一种表演；既然是主动表演，就必然传递了一种自信的态度。因为自信，所以勇于展现自我，勇于通过真实的个人或职业形象，表达对生活的热爱、对职业的尊重，并通过各种“自黑”和创意十足的点子，反映出各自的品位与幽默感。与“炫富摔”相比，“生活摔”透露的价值观是，个人选择与努力生活，比拥有金钱更具价值和意义，也更值得骄傲。

在2017年3月播种并施基肥，2017年6月分蘖期施追肥，2018年2月收获，其他田间管理按当地传统进行。

1.3 测定项目及测定方法

1.3.1 土壤养分测定

甘蔗栽种前，采用五点取样法对基础土样进行采集，甘蔗收获后采用五点取样法对每个小区土壤进行采集。采集好的土壤样品自然风干，磨细，过1.00、0.25 mm筛，自封袋保存。对土壤pH、有机质、速效氮、速效磷、速效钾常规五项进行测定，测定方法参照鲍士旦[12]的《土壤农化分析》。土壤基本理化性状如下：酸碱度为4.5，有机质含量为20.8 g·kg-1，速效氮、速效磷、速效钾含量分别为152.0、23.7、134.0 mg·kg-1。

1.3.2 甘蔗农艺性状

分别于苗期、分蘖期、伸长期、成熟期在每个小区随机取5～10株生长具有代表性的甘蔗，对甘蔗的株高、节距、茎围进行测定。

1.3.3 甘蔗养分含量测定

分别于苗期、分蘖期、伸长期、成熟期在每个小区随机取5株生长具有代表性的甘蔗，用蒸馏水将选取甘蔗洗净后，在105 ℃ 杀青35 min，于70 ℃烘干后，粉碎过0.15 mm筛，用于养分含量的测定。对甘蔗氮、磷、钾含量进行分析，分析方法参照鲍士旦[12]的《土壤农化分析》。

1.3.4 甘蔗经济性状及品质测定

在甘蔗收获时按照小区分别称重测定其产量，并计算产值。甘蔗品质指标由农业部产品质量监督检验测试中心(昆明)及云南省农业科学院滇南农产品检测中心进行分析测定。

1.4 数据分析

采用Excel 2007和SAS 9.3软件处理分析数据。

2 结果与分析

2.1 对甘蔗收获后土壤养分含量的影响

从表1可以看出，各处理对土壤pH无显著影响。常规施肥处理下，土壤中的速效氮、磷、钾含量均显著高于其余处理。减氮增钾处理和施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)处理的土壤速效氮含量分别较常规施肥处理降低65.3%和85.9%，速效磷较常规施肥分别降低58.4%和51.5%，速效钾较常规施肥处理分别降低14.2%和30.5%。施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)处理下，土壤有机质含量显著高于其他处理。通过对甘蔗收获后土壤常规养分的测定结果可以看出，当地常规施肥能显著增加土壤中速效养分含量，但土壤有机质含量没有显著增加，表明当地常规施肥量过多，造成甘蔗收获后土壤中速效养分含量过高，从而增加蔗农的生产资本的投入。施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)后土壤有机质显著提高，说明其对培肥和改善土壤养分有积极作用。

表1 不同施肥处理对收获后土壤养分含量 变化的影响

注：同列数据后无相同字母者表示组间差异显著。表2～3同。

2.2 对不同生育期甘蔗农艺性状的影响

由图1可知，从甘蔗整个生育期来看，减氮增钾处理下甘蔗株高显著低于其他处理。施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)处理下，在甘蔗分蘖期和伸长期的株高均显著高于其他两个处理。在成熟期，融合氮磷硫锌肥(美可辛®)处理下的株高和常规处理没有显著差异，但显著高于减氮增钾处理下甘蔗株高。

同生育期无相同字母表示处理间差异显著(P<0.05)。图2～6同。图1 不同施肥处理对甘蔗不同生育期株高的影响

由图2可知，在整个生育期，施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)处理下的甘蔗节距显著高于其他处理。同株高表现，减氮增钾处理下不同时期甘蔗的节距均显著低于其余两个处理。在苗期，减氮增钾处理下甘蔗节距较施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)处理下显著降低。从甘蔗整个生育期看，施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)的甘蔗节距均显著高于常规施肥和减氮增钾处理。在伸长期，施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)较常规和减氮增钾处理下分别高出13.0%、21.9%。在成熟期，施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)较常规施肥、减氮增钾的甘蔗节距分别高出13.1%、25.0%。由此说明，施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)后，在甘蔗主要生育期可显著促进其节距伸长。

图2 不同肥料处理对甘蔗不同生育期节距的影响

由图3可知，除成熟期外，施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)处理下的甘蔗茎围在苗期、分蘖期和伸长期时显著高于其余处理。在苗期，施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)较施用常规施肥、减氮增钾的甘蔗茎围分别高出43.1%、49.3%，分蘖期分别较之高出22.7%、31.7%，伸长期分别较之高出18.9%、18.9%。从整个生育期来看，施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)处理可有效增加甘蔗茎围，相比之下，当地的常规施肥处理并未表现出明显的增效作用。

图3 不同施肥处理对甘蔗不同生育期茎围的影响

在本试验条件下，不同施肥处理对不同生育期下甘蔗农艺性状总体有显著性影响。施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)处理可显著增加甘蔗的株高、节距与茎围，尤可显著增加甘蔗的节距和茎围。

2.3 对不同生育期甘蔗养分含量的影响

由图4可知，苗期不同施肥处理间差异不显著；分蘖期时施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)处理下的甘蔗含氮量均显著高于常规施肥和减氮增钾处理，且甘蔗整株含氮量达到最大值；伸长期时，减氮增钾和施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)处理较常规施肥处理呈显著性差异，但此期减氮增钾与施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)处理间差异并不显著。从主要生育期下甘蔗含氮量的变化趋势来看，施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)处理可有效促进甘蔗生育前期生长，这与图1～3中甘蔗的农艺性状表现相一致，即施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)处理下的甘蔗株高、节距及茎围均显著高于其余两个处理。

图4 不同施肥处理对甘蔗不同生育期含氮量的影响

同甘蔗整株含氮量表现，甘蔗整株含磷量的最高峰也出现在分蘖期。由图5可知，从不同施肥处理来看，施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)处理，甘蔗含磷量在分蘖期时显著高于常规施肥及减氮增钾处理，分别较之高出126.2%、105.0%。在伸长期和成熟期时，减氮增钾处理下甘蔗整株含磷量均显著高于常规施肥处理及施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)处理，如在伸长期时分别高出25.5%、37.3%。但常规施肥处理与施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)处理间并无显著差异。

图5 不同施肥处理对甘蔗不同生育期含磷量的影响

由图6可知，与甘蔗含氮量、含磷量表现不同，甘蔗含钾量的最高值出现在伸长期。从不同施肥处理来看，苗期施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)处理，甘蔗含钾量显著高于常规施肥及减氮增钾处理，之后迅速下降；从分蘖期至成熟期时，减氮增钾处理下蔗株含钾量均显著高于其余两个处理，表明增施钾肥可显著提高蔗株生育后期含钾量。

图6 不同施肥处理对甘蔗不同生育期含钾量的影响

2.4 对甘蔗产值及品质影响

由表2可知，施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)处理的产量、产值均显著高于其余处理。施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)的甘蔗产量比常规施肥高出17.65%，产值高出17.72%；比减氮增钾产量高出47.1%，产值高出39.8%。说明施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)可显著增加当地甘蔗的产量及产值，进而提高蔗农的经济收入。

表2 不同施肥处理对甘蔗产量及产值的影响

对于甘蔗而言，糖分、锤度及还原糖糖分是评价甘蔗品质的重要指标。甘蔗蔗糖是甘蔗重要的品质指标，也是糖厂最为重视的甘蔗品质指标；榨出汁锤度是评价甘蔗品质好坏的一个重要指标，也是影响产糖率的关键因素；但榨出汁的还原糖分会影响甘蔗的煮炼和结晶，是评价甘蔗成熟度和蔗汁好坏的重要参考指标，甘蔗成熟时，还原糖分低，蔗汁品质较好。由表3可知，减氮增钾和施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)后，甘蔗糖分和榨出汁锤度均显著高于常规施肥处理，不同施肥处理在榨出汁还原糖分上的差异不显著。结果表明，相对于常规施肥处理，施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)后，甘蔗品质显著提高，蔗糖糖分含量增加，提高了榨出汁的锤度和蔗汁品质。

表3 不同施肥处理对甘蔗品质的影响

3 小结与讨论

作为喜钾作物，甘蔗对钾需求量较高。适当增加甘蔗的施钾量可有效改善蔗株的品质，提高产量[13]。研究表明，相对于较高施肥水平，较低水平下的氮、磷、钾肥对于提高甘蔗产量有显著增加作用[14]。本试验结果与之表现出一致的趋势，即减氮增钾处理可显著提高蔗株的含钾量，对于平衡蔗株养分、提高蔗株品质有较好效果。施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)处理下，不论是甘蔗田间农艺性状、养分含量还是产量品质均表现出良好结果，原因在于融合氮磷硫锌肥(美可辛®)的养分组成和独特的肥料颗粒结构，通过专利技术将氮、磷、硫、锌四种养分(N 12%，P2O540%，S 10%，Zn 1%)融合在一起，从而促进甘蔗的均衡吸收营养。另外，融合氮磷硫锌肥(美可辛®)当中的硫包含两种形态，即5%是速效硫(硫酸根)，5%是长效硫(单质硫)。在作物生长前期，5%的硫酸根直接被作物吸收并利用；但到生长后期，随着时间的推移，单质硫在土壤中被逐渐氧化成硫酸根，即可满足作物后期对硫的需求，同时可促进作物所吸收的磷酸盐的形成，避免磷和锌的沉淀钝化反应。不同养分的协同吸收，可有效提高肥料利用率。本试验结果与融合氮磷硫锌肥(美可辛®)在其他作物上试验结果相同[15-18]。在本试验条件下，施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)的处理可有效提高收获后土壤的有机质含量，改善土壤肥力，在中期能有效提高农艺性状，在营养关键期的分蘖期含氮磷钾养分显著高于其他处理；同时也显著提高产量，提升品质。综合各项测定指标可以看出，施用融合氮磷硫锌肥(美可辛®)可有效促进当地甘蔗生产，对甘蔗增产提质效果明显。