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        蔗地土壤改良對甘蔗生長的研究初探

        2021-07-08 04:53:14盧國培覃曉遠曹小瓊張亮曼黎忠海韋增林
        甘蔗糖業(yè) 2021年3期
        關鍵詞:土壤改良菌肥菌劑

        盧國培,覃曉遠,曹小瓊,張亮曼,黎忠海,韋增林

        (廣西來賓市興賓區(qū)甘蔗技術推廣站,廣西來賓546100)

        0 引言

        來賓市興賓區(qū)是廣西乃至全國重要的糖料蔗生產(chǎn)基地之一,多年來來賓市興賓區(qū)甘蔗種植面積80萬hm2,進廠糖料蔗550萬~600萬t,單產(chǎn)70 t/hm2,蔗糖分14%左右。來賓市興賓區(qū)甘蔗連作現(xiàn)象十分普遍,存在大量施用化肥、少施或不施有機肥造成的土壤板結、酸化、沙化等現(xiàn)象[1],對甘蔗產(chǎn)量和質量帶來嚴重的影響。究其原因主要是由于長期種植甘蔗單一作物,導致土壤板結、礦質營養(yǎng)比例失衡、有機質含量降低、耕作層變淺、土壤酸化、土壤鹽漬化、土壤污染、重茬障礙[2-5]。土壤板結主要危害性為:一是根系吸收能力下降,土壤板結的情況下,缺氧而導致根系活力下降,不能正常發(fā)育,呼吸減弱,影響?zhàn)B分的吸收;二是導致缺素癥,有機質含量低,土壤越種越貧瘠,土壤微生物的活動受阻,影響土壤有效營養(yǎng)的代謝和肥效釋放等功能,最終影響到種植農(nóng)作物的產(chǎn)量和質量。所以做好土壤改良,恢復土壤功能,是提高土地生產(chǎn)率的關鍵環(huán)節(jié)。此外,通常還可以利用生物改良措施來改良土壤,常用的措施主要有秸稈、農(nóng)林廢棄物、農(nóng)家肥、生物菌肥以及含有機質的加工副產(chǎn)品如發(fā)酵殘液、濾泥還田。生物改良措施可以增加土壤有機質,結合深耕后疏松的土壤環(huán)境,增強微生物活動,將有機養(yǎng)分分解為可利用形態(tài),通過長期的效應積累,改善土壤結構、功能的協(xié)調性和養(yǎng)分供給能力[6-8],持續(xù)提高作物產(chǎn)量,增加土壤中的有效無機氮含量[9]。

        當前國家把國土整治與生態(tài)改良,實現(xiàn)國土空間規(guī)劃優(yōu)化,大幅提高水土資源配置的效率,主要污染物排放總量持續(xù)減少,實現(xiàn)生態(tài)屏障的穩(wěn)固,城鄉(xiāng)人居環(huán)境明顯改善作為主要任務來抓。目前國內在有機污染土壤改良過程中較常使用的物理、化學、生物改良技術及其適用條件,其中利用微生物進行土壤改良是一種比較理想的主要技術措施[10-13]。

        本試驗旨在探索土壤改良途徑和方法,通過粉壟深耕深松[14-17],增施有機肥,配合施用有益微生物菌肥[18-20]對土壤進行改良,使土壤養(yǎng)分供給平衡,保持土壤疏松,土壤團粒結構得到優(yōu)化,土壤水、肥、氣、熱全面協(xié)調供給,防止土壤進一步板結、沙化、酸化,為甘蔗生長提供良好的生長環(huán)境,進而促進甘蔗增產(chǎn)、增糖,提質增效。為今后大面積推廣土壤改良工作提供科學依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 供試材料

        供試甘蔗品種:廣西甘蔗研究所選育的桂糖57號;廣西五豐公司生產(chǎn)的1FSGL-230履帶自走粉壟機;廣西自然微生物技術應用有限公司提供的生物有機肥(有機質≥60%,有效活菌數(shù)≥0.3億/g,N+P2O5+K2O-9%,氨基酸10%,多鈦≥3%+其他18%)、復合菌劑(細菌含量2.5億/mg)、光合菌(含量4.8億~4.9億/mg)。

        1.2 試驗地

        試驗地點:來賓市興賓區(qū)橋鞏鎮(zhèn)木土雙高基地,地塊面積0.0788 hm2,試驗區(qū)用地666.7 m2。前作為宿根蔗。土壤pH 5.2酸性,有機質6.8 g/kg,有效氮83.52 g/kg,有效磷8.65 mg/kg,速效鉀75.36 mg/kg,土壤有機質偏低。

        1.3 試驗設計與方法

        1.3.1 試驗設計

        試驗設3個處理:A處理:蔗種用復合菌(芽孢桿菌、酵母菌、乳酸菌、光合菌等)300倍液浸種6 h播種;基肥:有機生物菌肥25 kg/小區(qū)(60 m2)折6250 kg/hm2,有益微生物菌劑30 kg/hm2,中耕追肥生物有機肥40 kg/小區(qū),折6600 kg/hm2;微生物復合菌30 kg/hm2(稀釋300倍液)噴甘蔗根部,不施其它化肥。

        B處理:光合菌劑:稀釋300倍液浸種6 h播種,基肥:有機生物菌肥25 kg/小區(qū)(60 m2)折6250 kg/hm2,微生物優(yōu)質高純光合菌劑30 kg/hm2,中耕追肥有機生物菌肥40 kg/小區(qū),折6600 kg/hm2;加優(yōu)質高純光合菌劑30 kg/hm2(稀釋300倍液)噴甘蔗根部土壤,不施其它化肥。

        C處理(對照):基肥450 kg/hm2藥肥,追肥史丹利復合1500 kg/hm2,尿素375 kg/hm2。按當?shù)貍鹘y(tǒng)方法施肥管理。

        1.3.2 試驗方法

        試驗地劃分小區(qū),小區(qū)行長10 m,行距1.2 m,5行區(qū),小區(qū)面積60 m2,3個處理,3次重復,采取隨機區(qū)組排列。

        2020年2月28日進行粉壟開行,3月6日種植,蔗種砍成雙芽段,A、B處理區(qū)用微生物菌300倍液浸種6 h,小區(qū)播種量250個雙芽段,基肥:處理A、B施25 kg有機復合菌肥、木糠10 kg/小區(qū);處理C(對照)3 kg/小區(qū)藥肥(蔗玉);噴除草劑、蓋地膜。2020年6月20日中耕,A、B處理每小區(qū)施40 kg生物菌肥;對照區(qū)按當?shù)厥┓适返だ麖秃? kg/小區(qū),尿素2.25 kg/小區(qū)。7月21日下午5時噴施微生物菌劑,A處理噴微生物復合菌1∶500倍液16 L/小區(qū);B處理噴施優(yōu)質高純光合菌劑1∶250倍液16 L/小區(qū);C處理噴清水16 L/小區(qū)作對照。于2020年12月25日驗收。

        1.4 田間調查項目及方法

        1.4.1 調查項目

        甘蔗出苗率、分蘗率、成莖率;收獲時調查株高、莖徑、有效莖、單莖重,并測定蔗莖錘度。調查項目哥進行3次重復,并計算平均值。

        1.4.2 調查方法

        試驗小區(qū)5行區(qū),每個小區(qū)定點調查中間3行,2020年4月30日調查甘蔗出苗率,5月25日調查甘蔗分蘗率,10月25日調查成莖率,11月17日調查甘蔗株高、莖徑。

        1.4.3 驗收方法

        2020年12月25日驗收,驗收方法:每個小區(qū)調查中間1行,連續(xù)調查30株株高、莖徑,連續(xù)砍收30株,過稱,折算單莖重,小區(qū)中間3行全部調查有效莖,換算成公頃有效莖數(shù)、單產(chǎn)。蔗糖分每小區(qū)測量錘度30株,用經(jīng)驗公式蔗糖分(%)=錘度(%)×1.0825-7.703折算蔗糖分。

        2 結果與分析

        試驗田間的調查結果如下表1~9。

        由表1可知,土壤改良對各處理的甘蔗出苗率影響不大,差異不明顯。其中對照組出苗率最高,達到49.11%。處理A、B間差異僅為0.11%,差異不顯著。

        表1 土壤改良對甘蔗出苗率的影響

        土壤改良對各處理的甘蔗分蘗率影響不大,差異不明顯(見表2)。處理A、B均低于對照(129.93%)。處理A比處理B高了0.46個百分點。土壤改良處理主要以有機肥為主,效肥緩慢,比對照甘蔗分蘗率低。因此,建議甘蔗苗期補施速效性肥料促進甘蔗分蘗。

        表2 土壤改良對甘蔗分蘗率的影響

        蔗田土壤改良后甘蔗成莖率略有增加,但相差不大,詳見表3。其中,處理B成莖率最高,達77.51%,比對照組高了2.53個百分點。

        表3 土壤改良對甘蔗成莖率的影響

        株高及莖徑方面,由表4、5可知,蔗田土壤改良后甘蔗株高略有增加,但相差不大,約比對照株高增加6 cm左右。蔗田土壤改良處理后比對照組莖徑增粗0.23~0.29 cm,莖徑增粗,單莖重也隨之增加,單位面積產(chǎn)量也相應提高。

        表4 土壤改良對甘蔗株高的影響

        由表6可知,蔗田土壤改良處理比對照單莖重增加了0.28~0.35 kg/條,增重22.95%~28.69%。

        表6 土壤改良對甘蔗單莖重的影響

        表5 土壤改良對甘蔗莖徑的影響

        由表7可知,蔗田土壤改良處理比對照有效莖數(shù)略低6.55%~6.67%,可能與前期有機肥效緩慢有關。

        表7 土壤改良對甘蔗有效莖數(shù)的影響

        從產(chǎn)量調查情況來看(見表8),土壤改良處理比對照增產(chǎn)13.04~17.48 t/hm2,增產(chǎn)15.57%~20.31%。

        表8 土壤改良對甘蔗單產(chǎn)的影響

        按照經(jīng)驗公式用錘度折算蔗糖分,由表9中的試驗結果表明,土壤改良處理比對照蔗糖分增加0.81%~1.13%(絕對值)。

        表9 土壤改良對甘蔗糖分的影響

        3 結論與討論

        該試驗結果顯示,通過采取深耕粉壟、施用有機肥、增加土壤微生物等土壤改良技術,為甘蔗生長提供了良好的土壤環(huán)境,促進甘蔗增產(chǎn)增糖。該試驗進行土壤改良A和B處理平均單產(chǎn)分別為103.51、99.07 t/hm2,單產(chǎn)量分別比對照平均86.03 t/hm2增產(chǎn)13.04、17.48 t/hm2,增幅15.75%、20.31%,增產(chǎn)效果較好。蔗田土壤改良A和B處理糖分分別為15.07%、14.75%;比對照13.94%分別提高了1.13、0.81個百分點。

        該試驗增產(chǎn)未達到顯著水平的原因是處理區(qū)只施用有機生物肥、微生物菌劑,不配合氮、磷、鉀肥施用,各營養(yǎng)要素滿足不了甘蔗高產(chǎn)需要,尤其是有機生物肥屬于緩效肥,前期生長緩慢。建議在土壤改良過程中除了進行土壤深耕深松、增施有機肥、微生物菌劑外,還應根據(jù)土壤肥力情況配施氮、磷、鉀肥。土壤改良要經(jīng)過多年進行才能恢復土壤功能。

        本試驗只有新植蔗數(shù)據(jù),今后還需對宿根蔗效應進行觀察,完整這方面數(shù)據(jù)內容.

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