甘蔗滴灌專用液肥及其在廣西赤紅壤蔗區(qū)灌溉模式研究

邢穎　江澤普　譚裕模等

摘要[目的] 開發(fā)甘蔗滴灌專用液肥，探討在生產(chǎn)上的施肥模式，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水肥一體化生產(chǎn)方式提供技術支撐。[方法] 選取ROC22為供試材料，田間設置選用近年與廣西新方向化學工業(yè)有限公司合作研制的甘蔗專用液肥兩個配方：新方向平衡型21-21-21+TE、新方向高鉀型13-6-39-TE，以常規(guī)施肥為對照，分別設置前期施基肥分蘗期開始水肥一體和全程水肥一體兩種模式。[結果] 前期施基肥分蘗期開始水肥一體和全程水肥一體對甘蔗出苗沒有明顯的影響，而前期施基肥在分蘗期及時補充水溶肥有利于甘蔗分蘗。不同處理對株高及產(chǎn)量影響顯著，其中采用新方向高鉀型水溶肥產(chǎn)量比常規(guī)處理增加13.04%，收益增加4 500元/hm2。[結論] 甘蔗液體專用肥有明顯促進甘蔗生長的作用，同等條件下高鉀型水溶肥效果更佳。

關鍵詞赤紅壤；甘蔗；滴灌、專用液肥

中圖分類號S155.2+5文獻標識碼A文章編號0517-6611（2015）07-075-03

Study of Sugarcane Special Fertilizer for Drip Irrigation and Irrigation Mode in Guangxi Lateritic Red Soil Region

XING Ying， JIANG Ze-pu， TAN Yu-mo* et al

（Agricultural Resources and Environment Institute， Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning， Guangxi 530007）

Abstract[Objective] Sgarcane liquid special fertilizer was developed and the fertilizer patterns were explored in the production to provide technical support for water fertilizer mixture production of modern agriculture. [Method] ROC22 was selected as materials. Two sugarcane special fertilizer formulas were selected with New Orientation（Guangxi）Chemical Industry Co.，Ltd：Xinfangxiang balanced 21-21-21+TE and hyperkalemic 13-6-39+ TE. Compared with conventional fertilization， base fertilizer tillering start water fertilizer mixture and water fertilizer mixture at whole growth period were set. [Result] Two modes of fertilization had no significant effects on the emergence of sugarcane， but base fertilizer tillering start water fertilizer mixture treatment was conducive to sugarcane tillering. Harvest results showed that the effects of different treatments on plant height and yield were significant， which used hyperkalemic water-soluble fertilizer production increased by 13.04% compared to conventional treatment. Income was increased by 4 500 yuan per hectare. [Conclusion] Sugarcane liquid special fertilizer significantly promoted the growth of sugarcane. Hyperkalemic water-soluble fertilizer was better under the same condition.

Key wordsLateritic red soil；Sugarcane；Drip irrigation； Sugarcane liquid special fertilizer

基金項目現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系建設專項資金資助（CARS-20-3-5）；廣西農(nóng)業(yè)科學院青年基金項目資助（桂農(nóng)科2014YQ33）；廣西農(nóng)業(yè)科學院科研專項-重點項目資助（桂農(nóng)科2013YZ12）。

作者簡介邢穎（1986- ），女，青海西寧人，研究實習員，從事土壤生態(tài)與高值農(nóng)業(yè)方面的研究。

蔗糖業(yè)是廣西重要的經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)[1]。蔗糖產(chǎn)業(yè)面臨國際糖價低、廣西主要產(chǎn)區(qū)蔗區(qū)基礎設施不完善、勞動力價格日益高漲、作物生產(chǎn)競爭能力差、經(jīng)濟效益日益下降、產(chǎn)量水平低等的影響。要提高廣西蔗糖生產(chǎn)的競爭能力，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)模式是必由之路，即適當?shù)纳a(chǎn)規(guī)模、甘蔗生產(chǎn)全程機械化、良種化、灌溉水利化、種植規(guī)?；Ｋ趾宛B(yǎng)分是制約甘蔗產(chǎn)量的關鍵因素。建設現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，廣西部分企業(yè)、糖業(yè)集團企業(yè)通過蔗區(qū)土地整合，小塊變大塊，規(guī)模化種植，并且采取膜下滴灌溉技術等現(xiàn)代化設備，已取得非常良好的效果。對于這一新技術甘蔗的灌溉頻率、施肥量、施肥技術，前人研究不多。

土地主要蔗區(qū)已推行了甘蔗水利化。適宜的水分條件和合理的養(yǎng)分供應是甘蔗高產(chǎn)、優(yōu)質的基本保證。水分脅迫、養(yǎng)分缺乏以及二者供應的不同步均不利于甘蔗生長[2]。水分因子是影響甘蔗蔗莖伸長的重要因子。許多研究表明，降水量對甘蔗伸長的貢獻最大[3-7]。甘蔗缺水往往會造成減產(chǎn)甚至失收。而甘蔗對養(yǎng)分的需求量同樣很大，但不同時期之間有所差別。水肥一體化技術可以滿足甘蔗對水分、養(yǎng)分的不同要求，達到水肥的高效利用。與傳統(tǒng)方式相比，水肥一體化技術可減少肥料揮發(fā)、固定以及淋洗的損失，肥料利用率可提高30%～50%，水分利用率可提高40%～60%[8]。

陸邵德等[9]對粵糖83-271和粵糖00-236新植及宿根蔗進行水肥一體及普通施肥試驗，結果表明應用水肥一體化技術，粵糖83-271品系較常規(guī)施肥單產(chǎn)提高18 t/hm2，產(chǎn)值增加8 088.9元/hm2。粵糖00-236品系宿根甘蔗較常規(guī)管理的甘蔗單產(chǎn)提高5.85 t/hm2，產(chǎn)值增加2 659.5元/hm2；該品系新植甘蔗較常規(guī)管理甘蔗單產(chǎn)提高9 t/hm2，產(chǎn)值增加4 047.9元/hm2。李世君[10]以新臺糖22號為試驗材料進行不同用水量及不同氮肥用量水肥互作試驗，結果表明在高用水量中施氮量下甘蔗的產(chǎn)量、糖分最高。關于甘蔗水肥一體化技術的研究報道并不多，而且品系、地區(qū)氣候、土壤等條件不同，其水肥供應參數(shù)也會有所差異，因此在廣西赤紅壤區(qū)針對目前種植面積較廣的新臺糖22號尋找合理的水肥供應模式十分必要。筆者選取新方向甘蔗專用液肥為試驗用肥，開發(fā)驗證更適合廣西赤紅壤區(qū)的液體肥配方，為進一步研究甘蔗水肥一體化提供技術支撐。

1材料與方法

1.1試驗材料

試驗區(qū)位于廣西壯族自治區(qū)隆安縣南圩鎮(zhèn)連安村甘蔗試驗基地，土壤為赤紅壤，第四紀紅土母質，前作為甘蔗。供試土壤理化性質為：pH 4.09，有機質27.5 g/kg，全氮1.35 g/kg，全磷 0.90 g/kg，全鉀 6.45 g/kg，速效氮111 mg/kg，速效磷28 mg/kg，速效鉀63 mg/kg。供試甘蔗品種為新臺糖22號。供試復合肥為史丹利復合肥（45%，廣西貴港產(chǎn)），氮肥為尿素（含N46%，廣西河池產(chǎn)），磷肥為普鈣（P2O5含量12%，廣西柳州產(chǎn)），K肥為KCl（含K2O 60%，加拿大產(chǎn)），新方向水溶肥（平衡型21-21-21+TE、高鉀型13-6-39-TE，廣西南寧產(chǎn)）。

1.2試驗設計

設6個處理，分別為A施基肥（施肥量為F處理基肥的一半）+分蘗期新方向平衡性配方水溶肥滴灌；B施基肥（施肥量為F處理基肥的一半）+分蘗期新方向高鉀型水溶肥滴灌；C新方向平衡性配方水溶肥滴灌；D新方向高鉀型水溶肥滴灌；E常規(guī)施肥。試驗小區(qū)行長7.0 m，行距1.1 m，每個小區(qū)5行。試驗設3次重復，均采用膜下滴灌模式。

常規(guī)施肥量（F處理的施肥量）為：基肥復合肥（15-15-15）900 kg/hm2，大培土后追施復合肥（15-15-15）900 kg/hm2、尿素300 kg/hm2、氯化鉀225 kg/hm2。不同處理按照肥料總價格相同進行施肥，常規(guī)施肥肥料總成本為7 177.5元/hm2，其他處理均以此價格為準。灌水量保持一致，均以處理C水溶肥稀釋800倍水量為準，灌水時間為每7 d一次，從2013年4月21日～10月30日，共灌水28次。甘蔗種植時間為2013年3月12日。

1.3測定項目

在種植后，在甘蔗的萌芽期、分蘗期調查甘蔗的萌芽率及分蘗率。在甘蔗收獲時調查甘蔗的株高、有效莖數(shù)、田間錘度和產(chǎn)量。

1.4統(tǒng)計分析

采用Excel2007等軟件對數(shù)據(jù)進行處理，采用DPS7.05軟件進行單因素方差分析。

2結果與分析

2.1不同處理對甘蔗生長的影響

從表1可以看出，不同水肥處理對甘蔗出苗、分蘗、株高及產(chǎn)量等都有不同程度的影響。在甘蔗生長前期不同處理對甘蔗出苗影響不顯著，但前期施基肥分蘗前期開始水肥一體的處理A分蘗率在0.05水平顯著高于其他處理，進行水肥一體的處理分蘗率也在0.05水平顯著高于常規(guī)施肥處理，證明水肥一體滴灌有利于甘蔗分蘗。最終收獲期各項農(nóng)藝性狀也顯現(xiàn)出差異，其中差異最顯著的為株高、產(chǎn)量。由此可知，養(yǎng)分的持續(xù)供應有利于甘蔗的生長。其中，處理B、D采用的新方向高鉀型水溶肥甘蔗錘度有明顯增加，說明高鉀的提供對甘蔗糖分的積累有利。

表1不同處理甘蔗農(nóng)藝性狀比較

處理出苗率∥%分蘗率∥%8月株高∥cm株高∥cm莖徑∥cm有效莖

∥株/hm2產(chǎn)量∥t/hm2錘度∥%

A45.59 b76.17 a108 a281 a2.77 a54 138 a85.50 a18.4 ab

B52.11 a55.22 b110 a292 a2.77 a57 155 a87.26 a18.7 ab

C47.13 ab54.01 b115 a294 a2.73 a57 672 a85.79 a17.9 b

D54.02 a43.92 b111 a293 a2.82 a62 500 a94.42 a18.8 a

E49.30 a29.94 c109 a276 b2.75 a59 418 a79.44 b 18.0 ab

注：同列不同小寫字母表示差異在0.05水平顯著。

2.2不同水肥供應模式對甘蔗生長的影響

對不同水肥供應模式進行比較，其中處理A、B為前期基肥+分蘗期水肥一體，處理C、D為全程水肥一體。從表2可以看出，前期基肥分蘗期水肥一體有利于甘蔗分蘗，而進入拔節(jié)期全程水肥一體的優(yōu)勢逐漸明顯。全程水肥一體的產(chǎn)量在0.05水平顯

著高于其他處理，證明在赤紅壤區(qū)采用全程水肥一體化來

表2不同水肥供應模式對甘蔗生長的影響

供應模式出苗率∥%分蘗率∥%8月株高∥cm株高∥cm莖徑∥cm有效莖

∥株/hm2產(chǎn)量∥t/hm2錘度∥%

前期基肥+分蘗48.85 a65.69 a109 a286 a2.77 a55 647 a86.38 b18.50 a

期水肥一體

全程水肥一體50.57 a48.96 b113 a293 a2.77 a60 086 a90.11 a18.30 a

常規(guī)施肥49.30 a29.94 c 109 a276 b2.75 a59 418 a79.44 c18.00 b

注：同列不同小寫字母表示差異在0.05水平顯著。

進行甘蔗的水肥管理具有可行性，省去前期、中期施肥的人工成本。

2.3不同水溶肥配方對甘蔗生長的影響

該研究共采用2個液體肥配方，分別為新方向平衡型甘蔗專用液肥（處理A、C）和新方向高鉀型甘蔗專用液肥（處理B、D）。從表3可以看出，2種液體肥效果均優(yōu)于常規(guī)施肥，證明采用液體肥可以代替常規(guī)固體施肥。2種配方中平衡型配方有利于甘蔗分蘗，但是后期高鉀型配方更有利于甘蔗株高、產(chǎn)量的增加，對甘蔗糖分的積累也十分有利。因此，該液體肥配方仍有調整

的空間，在甘蔗分蘗前、后期采用不同的配方更有利于促進

表3不同水溶肥配方對甘蔗生長的影響

水溶肥配方出苗率∥%分蘗率∥%8月株高∥cm株高∥cm莖徑∥cm有效莖

∥株/hm2產(chǎn)量∥t/hm2錘度∥%

平衡型配方46.36 b65.09 a111 a287 a2.75 a55 905 a85.65 b18.10 a

高鉀型配方53.07 a49.57 a110 a292 a2.79 a59 827 a90.84 a18.70 a

常規(guī)施肥49.30 b29.94 b109 a276 b2.75 a59 418 a79.44 c18.00 a

注：同列不同小寫字母表示差異在0.05水平顯著。

甘蔗各項生理指標的增加。

2.4不同處理下甘蔗產(chǎn)量、經(jīng)濟效益比較

甘蔗采用全程水肥一體并采用高鉀型配方肥甘蔗的株高、產(chǎn)量及錘度都有顯著提高。從表4可以看出，不同處理甘蔗經(jīng)濟效益相比，根據(jù)當年原料蔗收購價450元/t計算，處理A、B、C經(jīng)濟效益增加值僅3 000元/hm2，處理D的增加值可以達到6 750元/hm2。水肥設備投入約3 000元/hm2，如此計算當年的經(jīng)濟效益并不理想，但水肥設備投入僅是一次性投入，設備的使用年限應在3年以上。處理D可以保持這樣的經(jīng)濟效益，又能達到節(jié)水節(jié)肥提高農(nóng)民收入的目的。該研究證明在赤紅壤區(qū)采用新方向高鉀型甘蔗專用液肥可以達到較理想的效果。

表4不同處理甘蔗產(chǎn)量及經(jīng)濟效益比較

處理產(chǎn)量t/hm2經(jīng)濟效益萬元/hm2經(jīng)濟效益增加值元/hm2經(jīng)濟效益增幅%

A85.50 a3.85 a2 7297.63

B87.26 a3.93 a3 5209.85

C85.79a3.86a2 8577.99

D94.42 a4.24 a6 74418.87

E79.44 b 3.57 ab

注：產(chǎn)量增幅與經(jīng)濟效益增幅均以F處理為對照進行比較。該地區(qū)2013～2014榨季甘蔗收購價格450元/t，經(jīng)濟效益按此進行計算。同列不同小寫字母表示差異在0.05水平顯著。

3討論

甘蔗液體肥在甘蔗水肥一體化生產(chǎn)上具有實用性。全程水肥一體模式可以節(jié)約基肥及大培土時期的人工，達到節(jié)約成本的作用。但是，水肥一體對地勢、水源均有要求，在坡度較陡的地區(qū)以及沒有水源的旱地運用起來有一定的困難。廣西大部分地區(qū)的甘蔗均種植在干旱缺水的地區(qū)，因此水肥一體化要真正達到大范圍的運用仍有許多問題需要解決。

該研究共使用2種液體肥配方，其中新方向平衡型配方在甘蔗分蘗期有明顯效果，而新方向高鉀型配方對甘蔗后期的生長有利。因此，根據(jù)甘蔗的生長特性，采用前后期不同水溶肥配方的方式更有利于甘蔗的生長。就該研究而言，新方向高鉀型液體肥在廣西赤紅壤區(qū)有一定的適用性，長期看來也值得推廣。

從經(jīng)濟效益來看，高鉀型水溶肥全程水肥一體的施肥模式效果較理想，在去除當年水肥設備成本的前提下，仍有一定的利潤。但是，水肥設備的投入是一次性的，長期來看在廣西赤紅壤區(qū)有水利條件的情況下可以推廣。

由此可知，采用不同的水肥供應模式對甘蔗出苗沒有顯著影響，總體出苗效果也不理想，因此需在提高甘蔗出苗方面多做研究。此外，2種液體肥配方在甘蔗生長前期、后期均有一定的作用。根據(jù)該結果，可以進行配方調整，設置成多個配方，適合不同時期甘蔗生長需要。此外，滴灌的頻率、每次滴灌量等滴灌系數(shù)也有待于研究。

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