邢 穎， 譚裕模， 梁潘霞， 廖 青， 潘麗萍， 黃太慶， 江澤普， 楊紹鍔， 陳桂芬， 謝如林

(廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，廣西南寧 530007)

甘蔗是我國主要的糖料，我國食糖85%都來自甘蔗[1]。根據(jù)廣西壯族自治區(qū)政府有關(guān)規(guī)劃，廣西在近年內(nèi)要發(fā)展以水肥一體化技術(shù)為主的甘蔗設(shè)施農(nóng)業(yè)面積達(dá)33.33萬hm2，占廣西總種植面積的30%以上，計劃原料產(chǎn)量達(dá)120 t/hm2。目前，水肥一體化技術(shù)在甘蔗施肥上的應(yīng)用尚不成熟，與之配套的施肥參數(shù)成為研究重點(diǎn)。譚宏偉等研究發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)灌溉施肥相比，滴灌減量施肥處理對甘蔗不同生長階段(苗期、分蘗期、伸長期和成熟期)、氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)的吸收量和吸收強(qiáng)度均有顯著的促進(jìn)作用，甘蔗產(chǎn)量和品質(zhì)也得到顯著提高[2]。邢穎等研究發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)施肥相比，滴灌施肥用量為常規(guī)施肥量的30%～50%時，蔗莖產(chǎn)量、各項農(nóng)藝指標(biāo)均處同等水平，且顯著高于對照，這說明滴灌施肥可節(jié)約用肥50%～70%[3]。邢穎等研究表明，全程使用甘蔗滴灌專用液肥，可提高13.04%的甘蔗產(chǎn)量[4]。綜上所述，甘蔗施肥采用水肥一體化技術(shù)，除水利設(shè)置配套外，合理的滴灌用肥配方也非常重要。因此，合理、高效的水溶肥配方，既能減少甘蔗施肥的浪費(fèi)及環(huán)境問題，又能保證甘蔗生長需求，同時降低生產(chǎn)成本。由于甘蔗生長周期長，植株個體大，田間試驗受環(huán)境影響大；因此，筆者選用室內(nèi)試驗，作為甘蔗養(yǎng)分研究的補(bǔ)充手段。室內(nèi)培養(yǎng)常采用沙培[5-6]、(土)盆栽[7]和水培(液培)法，本試驗選用沙培模擬大田滴灌的方式進(jìn)行研究。苗期是甘蔗生長的關(guān)鍵初始階段，出苗好壞影響甘蔗整個生育期及產(chǎn)量，因此本試驗研究甘蔗苗期不同滴灌用肥配方對甘蔗生長及養(yǎng)分積累的影響，為甘蔗水肥一體化技術(shù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試品種 供試品種為柳城05-136。

1.1.2 試驗地點(diǎn) 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所塑料大棚，盆栽沙培。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計 2016年8月25日種植，每盆2芽，裝沙18 kg。試驗共設(shè)4個處理：配方A(N ∶P2O5∶K2O=14 ∶9 ∶14)、配方B(N ∶P2O5∶K2O=14 ∶9 ∶14，中微量元素Si、Zn、B)、配方C(N ∶P2O5∶K2O=14 ∶9 ∶14，中微量元素Si、Zn、B，氨基酸)、配方D(N ∶P2O5∶K2O=14 ∶9 ∶14，中微量元素Si、Zn、B，腐殖酸)。設(shè)全程清水滴灌為對照，3次重復(fù)。試驗用肥均采用模擬滴灌進(jìn)行，配方中氮磷鉀比例、不同形態(tài)氮磷鉀量及滴灌用水量均參考李奇?zhèn)サ鹊脑囼瀃1]。

1.2.2 取樣與測定 甘蔗出苗時間為2016年8月31日，于2016年10月29日進(jìn)行苗期株高、葉片數(shù)、SPAD值調(diào)查并取樣測定根系活力、氮磷鉀養(yǎng)分指標(biāo)。用SPAD-502葉綠素儀對甘蔗幼苗葉片進(jìn)行SPAD值測量，每張葉片測量15次取平均值。用烘箱105 ℃下殺青15 min，70 ℃恒溫烘干，稱取干質(zhì)量。采用氯化三苯基四氮唑法(TTC法)測定根系活力，在波長485 nm處測定0.3 g根尖樣品中TTC的還原量，根系活力用TTC 還原強(qiáng)度[μg/(g·h)]表示[8]。植株樣品經(jīng)H2SO4-H2O2消化后，氮、磷、鉀含量分別用奈氏比色法、釩鉬黃比色法、火焰光度法測定[9]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel和DPS軟件處理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水溶肥配方對甘蔗幼苗形態(tài)生長及生理指標(biāo)的影響

從表1可以看出，不同水溶肥配方對甘蔗幼苗生長及生理指標(biāo)均有顯著影響。株高是植物生長形態(tài)特征最為直觀的表現(xiàn)，處理A、C、D的株高顯著高于處理B。說明僅含氮磷鉀的配方或在氮磷鉀及微量元素的基礎(chǔ)上加入氨基酸或腐殖酸有利于甘蔗株高的增加。葉片數(shù)可以反映植株生長速度，葉片數(shù)多的植株比葉片數(shù)少的生長得快。不同水溶肥配方均能促進(jìn)葉片生長，葉片數(shù)均顯著高于對照處理；趨勢與株高一致，株高高的處理葉片數(shù)多。處理A根冠比顯著高于其他處理，且其他處理間差異不顯著。葉片SPAD值與葉綠素含量呈正相關(guān)；葉綠素含量越高，SPAD值就越大。從表1可以看出，不同處理的葉片SPAD值均存在一定差異；其中，處理A葉片SPAD值最高，這與甘蔗苗期株高、根冠比趨勢一致，說明葉綠素含量對甘蔗生長有重要作用。根系是植物生長發(fā)育的重要器官，提供生長所需水分和營養(yǎng)元素等。根系活力反映了根系吸收、合成代謝的能力。因此，根系活力越強(qiáng)，甘蔗生長越好。由表1可知，處理A根系活力最強(qiáng)。

表1 不同水溶肥配方甘蔗幼苗形態(tài)生長及生理指標(biāo)狀況

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。下表同。

2.2 不同水溶肥配方對甘蔗幼苗干物質(zhì)積累和分配的影響

干物質(zhì)量可以反映植株吸收養(yǎng)分，通過光合作用積累光合產(chǎn)物的能力。由表2可知，地上部干質(zhì)量最大的為處理A，最小的為處理B，處理C、D差異不顯著。根系干質(zhì)量最大為處理C，其他處理差異不顯著?？傮w來看，地上部與地下部干物質(zhì)積累規(guī)律類似，說明地上部和根系是緊密相關(guān)?？偢少|(zhì)量最大的也是處理A，說明僅含氮磷鉀的配方能夠滿足甘蔗苗期干物質(zhì)積累與分配，而微量元素的加入需要氨基酸或腐殖酸的共同作用才能達(dá)到較為理想的效果。

表2 不同水溶肥配方對甘蔗幼苗干物質(zhì)積累和分配的影響

2.3 不同水溶肥配方對甘蔗幼苗養(yǎng)分積累與分配的影響

氮磷鉀是甘蔗生長不可缺少的重要元素，但土壤中氮磷鉀的含量有限。適量的氮對甘蔗前期生長、出葉等都有促進(jìn)作用。甘蔗植株體內(nèi)正常水平的磷能夠促進(jìn)光合產(chǎn)物從功能葉運(yùn)輸至生長點(diǎn)和嫩葉，促進(jìn)甘蔗生長。適量的鉀能夠保證光合作用正常進(jìn)行，促進(jìn)碳水化合物代謝。因此，氮磷鉀適當(dāng)?shù)呐浔燃芭c不同微量元素或有機(jī)養(yǎng)分間的結(jié)合對于甘蔗對氮磷鉀養(yǎng)分的吸收至關(guān)重要。從表3可以看出，不同水溶肥配方處理氮磷鉀的累積量均顯著高于對照，且三者變化趨勢基本一致。地上部全氮累積量處理A含量最多，且與其他處理差異顯著，地下部全氮累積量各處理差異不顯著，全氮總累積量與地上部趨勢一致。全磷累積量地上部、地下部、總累積量均為處理A含量最高，且處理A、C差異不顯著。全鉀累積量與全氮累積量趨勢一致。處理A優(yōu)于其他配方，說明合理的氮磷鉀配比即可滿足甘蔗苗期的生長，微量元素及氨基酸或腐殖酸的加入作用不顯著，可能與添加比例有關(guān)，有待于進(jìn)一步研究。

表3 不同水溶肥配方對甘蔗幼苗養(yǎng)分積累與分配的影響

3 結(jié)論與討論

甘蔗生長期長，對養(yǎng)分需求量大，且需要持續(xù)供應(yīng)。滴灌施肥技術(shù)，屬于精準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)的領(lǐng)域，不僅能夠根據(jù)植物需求按需施肥，而且可靈活調(diào)控施肥配方[10]。合理的配方及養(yǎng)分配比對于甘蔗滴灌施肥有重要作用。本試驗根據(jù)前期田間試驗結(jié)果得到氮磷鉀配比[3]，共設(shè)置4個不同配方及空白對照處理。添加微量元素及有機(jī)物料是為了進(jìn)一步完善水溶肥配方，并研究在滴灌水溶肥模式下甘蔗的生長狀況及養(yǎng)分積累。

試驗結(jié)果表明，甘蔗各項指標(biāo)以配方A效果最佳，且大部分指標(biāo)顯著高于配方B，與配方C、D間差異不顯著。說明使用氮磷鉀合理配比即可滿足甘蔗苗期生長，微量元素及有機(jī)物料的添加效果并不理想。這可能是由于微量元素或有機(jī)物料添加比例不合理造成的。目前關(guān)于甘蔗滴灌施肥研究多集中于氮磷鉀肥料的配比，對于微量元素添加比例、種類以及有機(jī)物料的添加等研究較少。陸樹華等研究指出滴灌施用氮鉀肥是提高甘蔗產(chǎn)量的有效措施，施用時間及施用量都需要精準(zhǔn)，甘蔗生長初期合理的氮鉀肥比例能夠維持葉片中較高的氮鉀水平，有利于中后期的營養(yǎng)生長，提高最終產(chǎn)量和品質(zhì)[10]。徐林等指出滴灌與氮磷鉀配方施肥配合運(yùn)用，即節(jié)水節(jié)肥，能促進(jìn)甘蔗增產(chǎn)[11]。滴灌施肥屬于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的范疇，施肥能夠達(dá)到按需供給。大量研究發(fā)現(xiàn)，氮磷鉀肥施用量為1/2甚至1/3時，產(chǎn)量不減少反而增加[2-3，12]。這與本試驗中所用氮磷鉀配比一致，說明氮磷鉀配比合理的情況下，減少施用量可滿足甘蔗生長，而微量元素及有機(jī)物料的添加需進(jìn)一步研究。