沼液施用量對新植甘蔗產(chǎn)量·品質(zhì)及土壤理化性狀的影響

石治華 楊曉天 莊海燕

摘要[目的]探討沼液施用量對甘蔗生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，為畜禽養(yǎng)殖廢物的資源化利用提供科學(xué)依據(jù)。[方法]以甘蔗品種臺糖119號為材料，以施專用復(fù)合肥為對照，施用沼液肥替代總施肥養(yǎng)分量的100%、50%、25%為試驗(yàn)組進(jìn)行田間試驗(yàn)。測定各處理土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量、甘蔗生長、產(chǎn)量和含糖量，分析各組的經(jīng)濟(jì)效益。[結(jié)果]3個(gè)處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量分別比對照提高了13.20%、10.15%和3.01%，pH比對照分別提升了0.34、0.29、0.08；新植甘蔗的出苗率分別比對照高15.1%、14.9%、7.7%，株高與對照相當(dāng)，新植甘蔗的有效莖數(shù)比對照增加了20.6%、14.3%、2.2%；但莖徑和單莖重低于對照；理論產(chǎn)糖量的增產(chǎn)率比對照分別達(dá)7.9%、9.8%和0.3%；銷售收入比對照分別增加5 314.5、5 665.5、432.0元/hm2。綜合生長、產(chǎn)量和田間錘度，施用占養(yǎng)分總量50%的處理產(chǎn)量、理論產(chǎn)糖量最高，經(jīng)濟(jì)效益較顯著。[結(jié)論]復(fù)合肥配合施用沼液有利于甘蔗的生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的提高，沼液代替復(fù)合肥養(yǎng)分的最佳施用量為50%。

關(guān)鍵詞 沼液；甘蔗；產(chǎn)量；品質(zhì)；土壤理化性狀

中圖分類號 S566.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）02-0029-03

Abstract[Objective] To discuss the effects of biogas slurry doses on the growth，yield and quality of newplanting sugarcane，and to provide scientific references for the resource utilization of the waste of livestock and poultry breeding.[Method] With Taitang 119 as the material，and the application of special compound fertilizer as the control，field test was carried out using biogas slurry to take the place of 100%，50% and 25% total fertilizer.The soil pH，organic matter content，sugarcane growth，yield and sugar content were detected in each treatments.The economic benefits of each group were analyzed.[Result] Comapred with the control，soil organic contents in three treatments enhanced by 13.20%，10.15% and 3.01%；pH increased by 0.34，0.29，0.08.The seedling emergence rate of newplanting sugarcane enhanced by 15.1%，14.9% and 7.7%.However，plant heights of the three treatments were similar with that of control.The effective stem number of newplanting sugarcane increased by 20.6%，14.3% and 2.2%，but stem diameter and singlestem weight were poorer than those of the control.The increasing rates of theoretical sugar yield enhanced by 7.9%，9.8% and 0.3%；and sales revenues increased by 5 314.5，5 665.5 and 432.0 yuan/hm2.Considering the growth，yield and field brix，treatment of 50% biogas slurry had the highest yield and theoretical sugar yield，and relatively significant economic benefit.[Conclusion] Combined application of compound fertilizer and biogas slurry is helpful to the improvement of growth，yield and quality of sugarcane.And the optimal dose was replacing 50% compound fertilizer by biogas slurry.

Key words Biogas slurry；Sugarcane；Yield；Quality；Soil physicochemical properties

甘蔗是廣西種植面積最大的經(jīng)濟(jì)作物，近年來廣西甘蔗種植面積維持在 100萬hm2左右，約占廣西總耕地面積的20%[1]，每年需施用大量肥料以滿足甘蔗的生產(chǎn)需求。沼液是畜禽糞便和農(nóng)作物秸稈等有機(jī)廢棄物厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣后的殘留液，是一種優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料，含有機(jī)質(zhì)36%～49%，腐殖酸10.1%～24.6%，粗蛋白5%～9%，全氮0.4%～0.6%，磷0.65%，鉀0.6%～1.2%[2]。雖然沼液作為優(yōu)質(zhì)、高效的無公害有機(jī)肥料已應(yīng)用于多種作物的生產(chǎn)中[3-4]，但沼渣沼液的處理還存在著許多問題[5-6]，特別是沼氣池連續(xù)排放數(shù)量巨大的沼液，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過作物季節(jié)性施肥消納能力，有大量的沼液無法及時(shí)農(nóng)用，這給環(huán)境保護(hù)帶來了巨大壓力。因此，探索、研究沼液在甘蔗高產(chǎn)栽培上的應(yīng)用，進(jìn)一步加強(qiáng)沼液利用技術(shù)的研究和推廣對消納畜禽養(yǎng)殖糞污和促進(jìn)甘蔗生產(chǎn)具有重要意義。

甘蔗是主要糖料作物，其生長周期較長，消耗養(yǎng)分較多[7]。然而，我國肥料資源短缺，挖掘、利用有機(jī)廢棄物資源是滿足甘蔗生產(chǎn)需求的有效途徑。在甘蔗生產(chǎn)中，與施同等含量的復(fù)合肥相比，施用沼肥能顯著提高產(chǎn)量[8]。沼液含豐富的氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素和鈣、銅、鐵、鋅、錳等微量營養(yǎng)元素。因此，將沼液肥作為有機(jī)肥料使用，是實(shí)現(xiàn)生態(tài)養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的有效途徑。目前，廣西甘蔗生產(chǎn)中有機(jī)肥施用偏少的問題較為突出，而沼液肥在甘蔗上的應(yīng)用也鮮有報(bào)道。筆者采用不同量的沼液替代化肥施用，研究其對新植蔗生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，旨在為畜禽養(yǎng)殖廢物（沼液）在甘蔗上的應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試甘蔗品種為臺糖119號。供試沼液由廣西壯族自治區(qū)武宣種畜場提供，試驗(yàn)用的沼液取自正常發(fā)酵產(chǎn)氣使用180 d以上的沼氣池，沼液從沼氣池水壓間底部取出澄清后使用，供試沼液、土壤的養(yǎng)分含量見表1。

復(fù)合肥為在當(dāng)?shù)馗收嵘a(chǎn)中使用最多的撒可富牌復(fù)合肥，其總養(yǎng)分含量≥51%、總氮含量≥17%、有效磷含量≥17%、有效鉀含量≥17%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2016年2月在廣西壯族自治區(qū)武宣種畜場進(jìn)行。2016年2月26日種植甘蔗，行距100 cm，密度9.9萬芽/hm2。試驗(yàn)按不同沼液施用量設(shè)3個(gè)處理：處理1為施肥沼液30.0萬L/（hm2·a），施肥方法為50%為基肥，25%為追肥，25%為壯尾肥。處理2為施肥沼液15.0萬L/（hm2·a），復(fù)合肥50 kg，施肥方法為50%為基肥，50%復(fù)合肥和25%沼液肥為追肥，25%沼液肥為壯尾肥。處理3為施肥沼液7.5萬L/（hm2·a），復(fù)合肥75 kg，施肥方法為50%為基肥，50%復(fù)合肥和25%沼液肥為追肥，25%沼液肥為壯尾肥。

對照（CK）為常規(guī)施肥復(fù)合肥1 500 kg/（hm2·a），其中50%作為基肥，50%作為追肥。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

種植后34 d觀測苗數(shù)，計(jì)算出苗率。種植105和135 d后觀測株高，計(jì)算伸長速率。種植295 d后田間砍收，各組隨機(jī)取4行，縱向砍收15 m，面積60 m2，采用現(xiàn)場稱重方法測定甘蔗產(chǎn)量；各處理隨機(jī)選取樣株20株，現(xiàn)場連續(xù)測量株高、莖粗、田間錘度。甘蔗收獲后采集土壤樣品，測定其有機(jī)質(zhì)含量。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析 采用Excel 2010進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理，DPS進(jìn)行方差分析，Duncan's法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 沼液施用量對甘蔗生長和產(chǎn)量的影響

由表2可知，種植34 d后，各處理的甘蔗出苗率分別比對照高15.1%、14.9%、7.7%，且差異顯著（P<0.05），各處理的株高與對照相當(dāng)，差異不顯著（P>0.05）。隨著沼液施用量的增加，各處理甘蔗的有效莖數(shù)顯著增加，處理1、2比對照分別增加了20.6%、14.3%，差異顯著（P<0.05），處理3比對照增加了2.2%，差異不顯著（P>0.05）。結(jié)果表明，施用沼液有利于提高新植甘蔗的出苗和有效莖。

種植295 d后，處理1、2的株高有增加的趨勢，但差異不顯著（P>0.05）；莖徑和單莖重比對照低，但差異不顯著（P>0.05）；蔗莖產(chǎn)量分別比對照提高了11.45%、12.21%，差異不顯著（P>0.05）；處理3新植甘蔗的株高、莖徑、單莖重均低于對照，但差異不顯著（P>0.05）。處理3新植甘蔗的產(chǎn)量最高，略高于對照。結(jié)果表明，適量的沼液施用有利于提高新植甘蔗的產(chǎn)量。

2.2 沼液對甘蔗含糖量和產(chǎn)糖量的影響

由表2可知，各處理的蔗莖田間錘度分別比對照降低了3.14%、2.09%和0.52%。將蔗莖產(chǎn)量與蔗莖田間錘度相乘得到理論產(chǎn)糖量，結(jié)果顯示各處理的理論產(chǎn)糖量分別比對照增加了1.56、1.94和0.07 t/hm2，增產(chǎn)率分別達(dá)7.9%、9.8%和0.3%，但差異不顯著（P>0.05）。處理2的甘蔗含糖量居中，但產(chǎn)糖量最高，與其他處理差異不顯著（P>0.05）。結(jié)果表明，施用沼液對新植甘蔗蔗莖含糖量有一定的影響。

2.3 沼液對土壤理化性狀的影響

由表3可知，各處理pH比對照分別提升了0.34、0.29、0.08，表明土壤pH呈逐漸上升趨勢，但差異不顯著（P>0.05），說明施用沼液肥能提升土壤pH，從而有效防止土壤酸化。各處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量分別比對照提高了13.20%、10.15%和3.01%，但差異不顯著（P>0.05）。試驗(yàn)結(jié)果表明，施用沼液肥能提升土壤pH，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤理化性狀。

2.4 施用沼液的經(jīng)濟(jì)效益分析

由表4可知，各處理肥料投入成本比對照分別減少1 167.6、645.1、495.0元/hm2，但差異不顯著（P>0.05）。同時(shí)，由于施用沼液后，甘蔗的產(chǎn)量增加，各處理銷售甘蔗的收入也相應(yīng)增加。各處理銷售收入比對照分別增加5 314.5、5 665.5、432.0元/hm2，但差異不顯著（P>0.05）。各處理中，處理2效果最明顯，但與其他處理間差異不顯著（P>0.05）。試驗(yàn)結(jié)果表明，施用沼液肥可提高新植甘蔗的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)論與討論

沼液的成分復(fù)雜，含有豐富的氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素和鈣、銅、鐵、鋅、錳等微量營養(yǎng)元素，以及氨基酸、B 族維生素、水解酶、腐植酸、植物激素等生物活性物質(zhì)。施用一定比例的沼液有利于提高土壤肥力，改善土壤理化性狀。該試驗(yàn)結(jié)果表明，不同比例沼液替代復(fù)合肥的施用可提高土壤pH，防止土壤酸板結(jié)，施用沼液可提高土壤各養(yǎng)分含量；由于化肥養(yǎng)分含量高，施入土壤后會導(dǎo)致局部土壤溶液濃度增高，產(chǎn)生抑制作用，影響種子發(fā)芽出苗[9-10]，沼液部分替代化肥施用具有一定的養(yǎng)分“稀釋”作用，顯著提高甘蔗的出苗率，顯著增加成熟期甘蔗的有效莖數(shù)，為產(chǎn)量的提高奠定了基礎(chǔ)，這與賴建萍等[8]的研究結(jié)果相似。含糖量是評價(jià)甘蔗品質(zhì)的重要指標(biāo)，某種養(yǎng)分供應(yīng)過多或過少都會影響作物的生長發(fā)育，改變作物的代謝方向，促進(jìn)或抑制作物體內(nèi)某些養(yǎng)分的形成和轉(zhuǎn)化，從而影響作物品質(zhì)[11]。該研究結(jié)果也表明，隨著沼液施用比例的提高，蔗莖蔗糖含量下降，這可能與沼液含水量多有一定關(guān)系，但不會影響到甘蔗品質(zhì)。

沼液配施復(fù)合肥施用于甘蔗能顯著提高經(jīng)濟(jì)效益。一方面，施用沼液的成本低，沼液配施復(fù)合肥可節(jié)省肥料投入成本。另一方面，施用沼液后甘蔗的產(chǎn)量顯著提高，蔗莖銷售收入也顯著增加。該研究結(jié)果表明，施用25%～100%的沼液后，甘蔗生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益比僅施用復(fù)合肥高927.0～6 482.1元/hm2。

該研究結(jié)果表明，施用占總施肥養(yǎng)分量50%的沼液后，甘蔗的出苗率、有效莖數(shù)、株高、莖粗均較對照顯著提高，而其蔗莖產(chǎn)量、產(chǎn)糖量均高于25%和100%處理；經(jīng)濟(jì)效益方面，施用50%沼液與施用100%沼液相當(dāng)。因此，沼液代替復(fù)合肥養(yǎng)分的最佳施用量為50%。

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