鄭煜基，陳能場(chǎng)，張曉霞，張雪霞(廣東省生態(tài)環(huán)境與土壤研究所 廣東省農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州510650)

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施用硅肥對(duì)黑皮甘蔗產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

鄭煜基，陳能場(chǎng)，張曉霞，張雪霞
(廣東省生態(tài)環(huán)境與土壤研究所 廣東省農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州510650)

摘 要：在廣東大寶山缺硅的農(nóng)田進(jìn)行了硅肥施用對(duì)甘蔗產(chǎn)、質(zhì)量影響的研究。通過不同施肥量及不同施肥方式的對(duì)比研究，結(jié)果表明，施用硅肥能顯著提高甘蔗(黑皮果蔗)的產(chǎn)量，在硅肥施用量375～1500 kg/hm2的區(qū)間內(nèi)，隨著硅肥施用量的增加，甘蔗產(chǎn)量增加效果顯著，增產(chǎn)幅度為9.6%～26.7%，最高可增產(chǎn)甘蔗40.5 t/hm2；另外，施硅肥能提高甘蔗的糖分，在施用量375～1500 kg/hm2的施用量區(qū)間，蔗汁糖分增加的幅度為0.3%～2.0%(絕對(duì)值)；田間調(diào)查還顯示，施用硅肥對(duì)甘蔗株高及有效莖數(shù)影響不大，但能增加甘蔗的莖徑0.24～0.64 cm，并使葉片較為直立，生長(zhǎng)后期頂葉較為青翠，能使光合作用更為合理；在同樣的施肥量下，采用基肥+追肥的施用方式，其增產(chǎn)、提質(zhì)的效果優(yōu)于一次性基施的效果。

關(guān)鍵詞：硅肥；甘蔗；產(chǎn)量；品質(zhì)

0 前言

國(guó)內(nèi)外的研究結(jié)果表明，甘蔗是硅積累作物，植株地上部分Si含量一般在1.0～2.5%左右。而甘蔗又是高產(chǎn)作物，一般產(chǎn)量為75.0～150.0 t/hm2，因此，甘蔗單位面積作物吸收的Si數(shù)量較大，可以達(dá)到300～400 kg/hm2，甘蔗種植將從土壤帶走大量的硅[1-2]。

翁源縣大寶山污灌區(qū)上壩村，由于近年來種植甘蔗經(jīng)濟(jì)效益較好，農(nóng)戶多數(shù)不種水稻而改種甘蔗，連年種植甘蔗導(dǎo)致土壤脫硅現(xiàn)象嚴(yán)重，加上pH低，影響土壤硅的有效性，導(dǎo)致土壤缺硅。

為了探討硅肥及不同用量在甘蔗上的應(yīng)用效果，我們于2011年進(jìn)行了本試驗(yàn)研究。

1 材料與方法

1.1 供試品種

供試甘蔗品種為廣西黑皮果蔗，種植規(guī)格株距、行距為45 cm×150 cm，每公頃種植苗數(shù)1.482萬苗。1.2 供試肥料

供試硅肥為自產(chǎn)硅肥，以硅灰石粉為原料經(jīng)造粒而成，該肥料含有效硅SiO235%、CaO 15%，pH 為9.7。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)在廣東翁源縣新江鎮(zhèn)上壩村，該村長(zhǎng)期使用受大寶山鐵礦尾礦水污染的橫石河水進(jìn)行農(nóng)田灌溉，供試土壤基本性狀為：pH較低，為4.97，有機(jī)質(zhì)含量為22.8 mg/kg，有效硅(SiO2)含量為57.48 mg/kg?？梢?，該村農(nóng)田土壤在長(zhǎng)期使用受鐵礦尾礦水污染的河水灌溉后，土壤偏酸性，有效硅偏低，比土壤有效硅含量缺乏標(biāo)準(zhǔn)(≤95 mg/kg)還要低。

試驗(yàn)分2部分進(jìn)行。

1.3.1 不同硅肥施用量研究

試驗(yàn)設(shè)CK(處理1，不施硅肥)，375 kg/hm2(處理2)，750 kg/hm2(處理3)，1125 kg/hm2(處理4)，1500 kg/hm2(處理5)等5個(gè)處理，每處理3個(gè)重復(fù)，每一小區(qū)66.7 m2。

硅肥的施用隨基肥一次性施用。施用時(shí)間2011 年4月21日，陰天。

1.3.2 不同硅肥施用方式試驗(yàn)

試驗(yàn)設(shè)CK(處理6，不施硅肥)，(375+375) kg/hm2(處理7)，(750+375) kg/hm2(處理8)，(1125+375) kg/hm2(處理9)等4個(gè)處理，即把施用方式分為基肥+追肥的方式，前面部分隨基肥一起施用，后面部分為追肥施用，追肥時(shí)間為大培土期，同樣每處理3個(gè)重復(fù)，每小區(qū)66.7 m2。

試驗(yàn)于2011年甘蔗種植上進(jìn)行。由于地塊分布的關(guān)系，本試驗(yàn)另設(shè)對(duì)照區(qū)。基肥施用時(shí)間為2011 年4月21日，追肥時(shí)間為當(dāng)年6月15日，晴天。1.4 觀測(cè)項(xiàng)目及方法

觀測(cè)與分析項(xiàng)目：供試土壤基本性狀、甘蔗農(nóng)藝性狀、甘蔗產(chǎn)量、糖分。

土壤有效硅的測(cè)定用20 g/L檸檬酸溶液浸提，浸提過濾液直接用ICP-AES測(cè)定Si含量。

甘蔗農(nóng)藝性狀主要通過田間調(diào)查觀察。

甘蔗性狀及產(chǎn)量、糖分測(cè)定：于采收前每一處理小區(qū)各取20株進(jìn)行田間調(diào)查，調(diào)查徑莖(離地面1.2 m處)、株高，收獲時(shí)調(diào)查每一小區(qū)甘蔗有效莖數(shù)，稱取產(chǎn)量，每一小區(qū)隨機(jī)抽取1株甘蔗在實(shí)驗(yàn)室洗凈并用榨汁機(jī)榨汁，并測(cè)定蔗汁的含糖量。田間調(diào)查及收獲時(shí)間為2011年10月29日。

2 結(jié)果與分析

2.1 硅肥對(duì)甘蔗的增產(chǎn)效應(yīng)

硅肥對(duì)甘蔗的增產(chǎn)效應(yīng)試驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 硅肥處理對(duì)甘蔗產(chǎn)量的影響

從表1可見，施用硅肥，對(duì)于需要硅營(yíng)養(yǎng)較多的農(nóng)作物甘蔗，其增產(chǎn)效果顯著，甘蔗產(chǎn)量在硅肥施用量375～1500 kg/hm2的區(qū)間內(nèi)，隨著硅肥施用量的增加，采用2種不同施肥方式甘蔗產(chǎn)量增加效果均顯著，增產(chǎn)幅度為9.6%～26.7%。統(tǒng)計(jì)分析表明，施肥量與甘蔗產(chǎn)量的關(guān)系可以用一元一次回歸方程來表達(dá)，一次性施肥為Y=0.0364X+155.41，相關(guān)系數(shù)r=0.9701，基肥+追肥為Y=0.021X+160.99，r=0.9873。各處理與對(duì)照以及各處理間的對(duì)比均達(dá)極顯著性差異的水準(zhǔn)。采用基肥+追肥為(1125+375) kg/hm2的施肥方式下，最高可增產(chǎn)甘蔗40.5 t/hm2。在同樣的肥料施用量條件下，采用基肥+追肥的施肥方式，其效果優(yōu)于基肥一次性施用，比如同樣是1125 kg/hm2的施用量，采用基肥+追肥的方法，其增產(chǎn)率為23.3%，而一次性基肥施用僅增產(chǎn)18.4%，在1500 kg/hm2的施用量也有相同的趨勢(shì)。

2.2 硅肥對(duì)甘蔗品質(zhì)的影響

從表2可以看出，硅肥的施用，能提高甘蔗的糖分，在施用量375～1500 kg/hm2的施用量區(qū)間，甘蔗汁糖分增加0.3～2.0%(絕對(duì)值，下同)，增施375 kg/hm2的硅肥可使甘蔗汁含糖量提高0.2%～0.3%，施肥量與蔗汁糖分的關(guān)系可用一元一次回歸方程分別表達(dá)，一次性施肥方式Y(jié)=0.0018X+10.22，相關(guān)系數(shù)r=0.9577，基施+追施方式Y(jié)=0.0007X+10.02，相關(guān)系數(shù)r=0.9976。而同樣的施肥量下，基施+追施的使用效果好于一次性作為基肥施用的效果，在(375+375) kg/hm2的施用量時(shí)其蔗汁糖分為11.1%，比一次性基肥施用750 kg/hm2的施用量的甘蔗汁糖分(10.5%)增加0.6%；同樣，在1125及1500 kg/hm2的施用量下也有相同的趨勢(shì)，蔗汁含糖量分別增加1.0%。

從不同施肥方式的施用效果來看，采用基施加追施的施肥方式其效果要優(yōu)于一次性作為基肥施用的效果，這可能是因?yàn)楣璺试谕寥乐械囊苿?dòng)性較低，分次施用更有利于甘蔗根系與硅肥的接觸，促進(jìn)甘蔗對(duì)硅的吸收，發(fā)揮硅肥的增產(chǎn)提質(zhì)作用。

表2 硅肥對(duì)甘蔗汁糖分的影響

2.3 硅肥對(duì)甘蔗農(nóng)藝性狀的影響

從表3可看出，施用硅肥能增加甘蔗的莖徑。從375～1500 kg/hm2的施用量下，甘蔗的徑粗增加了0.24～0.64 cm，但是同樣施肥量下，基肥+追肥施用方式與一次性基肥施用效果差別不大。

施用硅肥可使甘蔗莖徑增加，這對(duì)作為新鮮食用的黑皮果蔗來說，可提高其品級(jí)，從而使收購(gòu)價(jià)提高。試驗(yàn)地甘蔗的收購(gòu)價(jià)為1500元/t，比同期其他田塊的收購(gòu)價(jià)增加300～500元/t，真正達(dá)到增產(chǎn)增收的目的。

表3 硅肥對(duì)甘蔗農(nóng)藝性狀的影響

從表3還可以看出，施用硅肥對(duì)甘蔗株高與有效莖數(shù)沒有明顯影響。

另外，從田間觀測(cè)調(diào)查的甘蔗生長(zhǎng)情況來看，施用硅肥甘蔗的株高及有效莖數(shù)差異不明顯，但硅肥施用可使甘蔗的葉片更加直立，在生長(zhǎng)后期，頂葉也比較青翠。

眾所周知，硅是細(xì)胞的重要組成部分，甘蔗吸收硅量增加，使硅酸和果膠酸更緊密地結(jié)合，增厚細(xì)胞壁，減少水分蒸發(fā)，這是其導(dǎo)致甘蔗葉片直立的原因，而葉片直立則可使葉片的光合作用更合理，為產(chǎn)量、品質(zhì)的提高打下基礎(chǔ)[3-4]。而后期頂葉比較青翠，估計(jì)是硅的施用促進(jìn)了氮的吸收和轉(zhuǎn)化所導(dǎo)致，這更有利于后期在日夜溫差較大情況下甘蔗糖分的積累。同時(shí)這也提示施硅肥對(duì)氮素營(yíng)養(yǎng)的影響將是接下來可以深入研究的方向。

3 小結(jié)

在連年種植黑皮果蔗，并采用受鐵礦尾礦水污染的河水灌溉，導(dǎo)致土壤酸化嚴(yán)重的農(nóng)田中，土壤有效硅偏低，施用硅肥可顯著提高甘蔗的莖徑及糖分，甘蔗的產(chǎn)量也有顯著提高，從而提高黑皮果蔗的收購(gòu)等級(jí)，達(dá)到增產(chǎn)增收的目的。在硅肥施用方式上采用基肥施用加上結(jié)合大培土追施的方式其效果優(yōu)于一次性作為基肥施用的效果。

參考文獻(xiàn)

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(本篇責(zé)任編校：李金玉)

Effect of Silicate Fertilizer on the Quality and Yield of Sugarcane Plants

ZHENG Yu-ji, CHEN Neng-chang, ZHANG Xiao-xia, ZHANG Xue-xia
(Guangdong Institute of Eco-Environmental and Soil Sciences/Guangdong Key Laboratory of Agricultural Environment, Guangzhou 510650)

Abstract:The study was carried out on the yield and quality of sugarcane with the application of silicate fertilizer to the silicon-deficient farmland located in Dabaoshan, Guangdong Province. The results showed that with the increase of fertilizer application in the range of 375~1500 kg/hm2, the yield increased significantly by 9.6%~26.7% with the maximum yield increase of 40.5 t/hm2. In addition, application of silicon fertilizer increased the sugar content by 0.3%~2.0% within the application of fertilizer in the range of 375~1500 kg/hm2. Field survey showed that the application of silicate fertilizer exerts little effect on the sugarcane plant height and stalk number, but increase the stalk diameter by 0.24~0.64 cm and make the leaf erect and greener for photosynthesis in the later growth stage. Application of silicate fertilizer with basal and topdressing showed higher yield and higher sugar content when compared with single basal application under the same amount of silicate fertilizer.

Keywords:Silicate fertilizer; Sugarcane; Yield; Quality

作者簡(jiǎn)介：鄭煜基(1963-)，男，高級(jí)工程師；E-mail：yjzheng@soil.gd.cn

基金項(xiàng)目：廣東省科學(xué)院野外臺(tái)站基金項(xiàng)目(SYTZ2010 10)；廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2010B050300016)

收稿日期：2015-08-06；修回日期：2016-01-31

中圖分類號(hào)：S566.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1005-9695(2016)01-0022-04

引文格式：鄭煜基，陳能場(chǎng)，張曉霞，等. 施用硅肥對(duì)黑皮甘蔗產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 甘蔗糖業(yè)，2016(1)：22-25.