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        甘蔗新品種 ‘桂糖42號’對不同施氮水平的響應(yīng)①

        2019-08-23 11:10:36王倫旺廖江雄鄧宇馳唐仕云黃海榮楊榮仲
        熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019年5期
        關(guān)鍵詞:桂糖宿根施氮

        王倫旺 廖江雄 譚 芳 鄧宇馳 唐仕云 黃海榮 李 翔 經(jīng) 艷 楊榮仲

        (廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部廣西甘蔗生物技術(shù)與遺傳改良重點實驗室/廣西甘蔗遺傳改良重點實驗室 廣西南寧 530007)

        以甘蔗(Saccharrum officinarumL.)為原料的廣西蔗糖業(yè)在我國的食糖產(chǎn)業(yè)中具有舉足輕重的地位,廣西已經(jīng)連續(xù)26年為我國甘蔗優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)。但是甘蔗原料生產(chǎn)成本長期居高不下已經(jīng)嚴(yán)重制約了廣西蔗糖業(yè)的健康發(fā)展[1]。在巴西,由于氮肥成本高,甘蔗的選育都是在低氮或無氮的條件下進行。在巴西圣保羅州,氮肥的推薦用量新植蔗為80 kg/hm2左右,宿根蔗為120 kg/hm2。而我國甘蔗栽培上氮肥使用量普遍比巴西高,例如:廣西蔗區(qū)施尿素水平一般在500~700 kg/hm2,施氮量是巴西蔗區(qū)的6~8倍,蔗莖產(chǎn)量只有60 t/hm2左右;廣東、云南、福建等蔗區(qū)的氮肥使用量大多數(shù)也在600~750 kg尿素/hm2[1-2]。但產(chǎn)量沒有隨著施氮量的增加而持續(xù)增長,過量施氮肥不僅會增加種植成本,還會造成環(huán)境污染[3-8]。 ‘桂糖42號’是廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所于2013年選育并通過品種審定的,于2018年在廣西首批完成并獲得國家非主要農(nóng)作物登記的優(yōu)異甘蔗品種,該品種具有高產(chǎn)、高糖,抗風(fēng)抗倒抗旱能力強,既可人工砍收,又適合機械化砍收的優(yōu)良性能[9-10]。但是關(guān)于該品種應(yīng)施用多少的氮肥,如何施用才能達到既高產(chǎn)又高效的目的,還沒有相關(guān)報道。本文擬通過在磷鉀肥基本得到滿足的條件,以常規(guī)高氮水平即600 kg/hm2作對照,設(shè)置4種不同的施氮水平試驗,探討 ‘桂糖42號’對不同施氮水平的響應(yīng),同時篩選出 ‘桂糖42號’的最佳施氮量,為生產(chǎn)上提供參考。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        參試品種為 ‘桂糖42號’。試驗地位于廣西南寧市隆安縣丁當(dāng)鎮(zhèn)浪彎華僑農(nóng)場德清分場,土壤為紅壤土,地勢平坦,前作為甘蔗。試驗播種前的土壤養(yǎng)分含量如下:全氮含量1.32 g/kg;全磷含量0.40 g/kg;全鉀含量 4.9 g/kg;速效氮 82.63mg/kg;速效磷62 mg/kg;速效鉀96 mg/kg;有機質(zhì) 20.7 g/kg; pH 6.2。

        1.2 方法

        1.2.1 試驗時間

        2013年2月至2016年2月進行1年新植2年宿根。新植蔗種植時間2013年2月3~4日;宿根蔗破壟時間2014年3月6日和2015年3月10日。

        1.2.2 試驗設(shè)計

        試驗設(shè)5個處理。5種施氮(尿素)水平,處理A(CK): 600 kg/hm2; 處理 B: 450 kg/hm2; 處理 C:300 kg/hm2; 處理 D: 150 kg/hm2; 處理 E: 0。 其中A處理為甘蔗生產(chǎn)上常用的施氮水平,作對照;新植各處理尿素按試驗設(shè)計的總量分別于基肥施20%,分蘗期結(jié)合大培土施80%;各處理鈣鎂磷肥統(tǒng)一施2 400 kg/hm2,全部作基肥;各處理硫酸鉀肥統(tǒng)一施562.5 kg/hm2,其中基肥施40%,分蘗期結(jié)合大培土施60%。3個重復(fù),共15個小區(qū),隨機區(qū)組排列。每小區(qū)5行,行長8 m,行距1.2 m;小區(qū)面積48 m2,試驗區(qū)面積共630 m2。邊排設(shè)1排保護排,田塊兩邊設(shè)2~3行保護行。

        1.2.3 播種與田間管理

        下種量12萬芽/hm2,砍成雙芽段,種莖以雙行品字形排列,施長效殺蟲劑5%毒死蜱或辛硫磷75 kg/hm2,蓋土3~5 cm。表面土壤要細碎,平滑。甘蔗蓋土后一周內(nèi)噴施芽前除草劑,每公頃用2.25~3 kg阿特拉津加600 mL乙草胺乳劑,兌水750~1 125 kg,均勻噴于蔗地表面,趁地濕時蓋上地膜,大培土后及時噴施芽前除草劑一次進行雜草防除。新植砍收后及時清理宿根蔗地和破壟松蔸,各處理按新植的施用方法進行施肥。

        1.2.4 數(shù)據(jù)分析與處理

        調(diào)查各處理的發(fā)芽率、宿根發(fā)株數(shù)、分蘗率、株高、莖徑、有效莖,砍收時測定各處理小區(qū)中間3行的產(chǎn)蔗量,折算成每公頃的產(chǎn)蔗量,同時采樣6條有效莖作甘蔗蔗糖分分析,計算各處理的單位面積的含糖產(chǎn)量=產(chǎn)蔗量×甘蔗蔗糖分。將1年新植2年宿根的數(shù)據(jù)匯總,并使用DPS統(tǒng)計分析軟件[11]進行差異顯著性分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同施氮水平對 ‘桂糖42號’主要農(nóng)藝性狀的影響

        從表1可以看出,各處理的發(fā)芽率、發(fā)株數(shù)、分蘗率、株高和有效莖等均無顯著性差異。E處理的莖徑最粗,與其他處理間差異達5%顯著水平,其發(fā)芽率、發(fā)株數(shù)、分蘗率、有效莖數(shù)則均略低于其它處理,但差異不顯著,可能是有效莖減少后,生長空間大,莖徑變粗,是一種自我調(diào)節(jié)的作用。

        2.2 不同施氮水平對 ‘桂糖42號’產(chǎn)蔗量和蔗糖分的影響

        從表2可以看出,平均產(chǎn)蔗量:D處理最高,其次為C處理,B處理最低。C、D、E處理均比A處理(CK)高,D、C處理分別比B處理增產(chǎn)11.13 t/hm2和10.09 t/hm2,達5%的顯著水平,其他處理間無顯著性差異。

        蔗糖分方面:各處理的平均蔗糖分為14.78%~15.56%,隨著施氮量的增加無明顯的變化規(guī)律。其中,D處理最高,其次為A處理(CK),E處理最低。

        含糖量方面:最高為D處理,其次為C處理,D處理比B處理增產(chǎn)2.17 t/hm2,差異達1%的極顯著水平,比A、E處理分別增產(chǎn)1.41 t/hm2、1.83 t/hm2,差異達到5%的顯著水平,其他處理間無顯著性差異。

        表1 不同施氮水平對 ‘桂糖42號’主要農(nóng)藝性狀的影響(2013~2015年1年新植2年宿根匯總)

        表2 不同施氮水平對桂糖42號產(chǎn)量和蔗糖分的影響(2013~2015年1年新植2年宿根平均)

        3 討論與結(jié)論

        在1年新植2年宿根不同施氮水平的試驗中,‘桂糖42號’的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、蔗糖分等隨著施氮量的增減無明顯的變化規(guī)律,各處理產(chǎn)蔗量均較高,不施氮肥的E處理產(chǎn)量達89.42 t/hm2,遠遠超過了土壤本身的供氮水平(速效氮含量82.63 mg/kg)所能支撐的產(chǎn)蔗能力(60 t/hm2)[12],這說明 ‘桂糖42號’具有較強的生物固氮能力,通過各種內(nèi)生固氮菌的聯(lián)合固氮作用[13],利用大氣中的氮素,在施氮量較少的條件下也可達到較高的產(chǎn)量。

        張艷梅等[14]的研究結(jié)果指出,在一定范圍內(nèi)(尿素施用水平150~300 kg/hm2)隨施氮量增加,甘蔗的氮代謝顯著增強;刀靜梅等[15]也認為,甘蔗產(chǎn)量在一定施氮量范圍內(nèi)隨施氮量的增加而增加,當(dāng)?shù)适┯迷黾拥揭欢ㄋ骄蜁霈F(xiàn)產(chǎn)量不再上升,反而呈下降趨勢。本研究中,D處理(150 kg/hm2)的產(chǎn)蔗量、蔗糖分、產(chǎn)糖量均為最高,在C處理(300 kg/hm2)時也表現(xiàn)尚可,施氮量最高的A處理(CK)則表現(xiàn)中等,這與前人的研究結(jié)果接近,但 ‘桂糖42號’在150 kg/hm2條件下即表現(xiàn)最好,說明其所需的施氮量比常規(guī)水平低,也驗證了其具有較強的生物固氮能力。

        本研究中,不施氮肥的條件下, ‘桂糖42號’的發(fā)芽率、有效莖數(shù)等農(nóng)藝性狀均為最低,說明雖然 ‘桂糖42號’的生物固氮能力比較強,但也不能完全不施氮肥,否則會影響其正常生長,如可能會抑制宿根蔗的發(fā)株、分蘗和有效莖的形成,從而影響產(chǎn)量的形成,這與其它固氮品種的低氮或者無氮脅迫試驗結(jié)果一致[14-18]。

        因此, ‘桂糖42號’是一個具有較強生物固氮能力的品種,對環(huán)境中的氮素含量具有較強的調(diào)節(jié)適應(yīng)能力,在少施氮肥的情況下,也可獲得較高產(chǎn)量。其最佳施氮量為:在磷、鉀肥得到滿足的條件下,每公頃施150~300 kg的尿素或者等氮量的復(fù)合肥、復(fù)混肥或者其它類型的肥料。這樣即可獲得與常規(guī)高氮施肥條件相當(dāng)甚至更高的產(chǎn)量,可以節(jié)約300~450 kg/hm2的尿素,節(jié)省肥料投資600~900元/hm2,節(jié)約成本,提高效益,達到提質(zhì)增效的目的。

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