吳刃 經(jīng)福林 馮學(xué)娟 梁明 劉建榮 張曼其 劉偉清

摘要由于重施和偏施氮肥、磷肥和鉀肥等化學(xué)肥料，忽視施用有機(jī)肥料及一些對(duì)甘蔗生長(zhǎng)有著重要作用的中、微量營(yíng)養(yǎng)元素，加上甘蔗的連作，導(dǎo)致大部分蔗區(qū)地力下降，土壤中大量的鎂素養(yǎng)分被帶走，在一定程度上抑制甘蔗產(chǎn)量及品質(zhì)的提高。研究施用有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥+不同量鎂肥對(duì)糖料蔗田間效應(yīng)的影響。結(jié)果表明，有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥配施不同水平鎂肥，不僅改善了糖料蔗地土壤營(yíng)養(yǎng)狀況，補(bǔ)充了土壤鎂素養(yǎng)分，提高了土壤 pH，還增加了糖料蔗株高、蔗莖重、產(chǎn)量以及經(jīng)濟(jì)收入，且有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥配施150 kg/hm2硫酸鎂增加的經(jīng)濟(jì)收入最多（1584元/hm2），值得推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞糖料蔗;有機(jī)肥;硫酸鎂;田間效應(yīng)

中圖分類號(hào) S147.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A? DOI：10.12008/j.issn.1009-2196.2021.12.005

Effects of Organic-inorganic Compound Fertilizer Combined with Different Levels of Magnesium Fertilizer on Sugarcane in the Field

WU? Ren? JING? Fulin? FENG? Xuejuan? LIANG? Ming? LIU? JianrongZHANG? Manqi? LIU? Weiqing

（Guangdong Zhanjiang State Farms Research Institute， Zhanjiang， Guangdong 524000， China）

Abstract? Heavy? or? single? application? of macroelement? chemical? fertilizers? such? as? nitrogen? fertilizer， phosphorus? fertilizer? and potassium? fertilizer without? application? of organic? fertilizers? and? some? meso- and micro- element nutrients that play? an important role in? sugarcane growth， and continuous cropping of? sugarcane? have? led? to? decline? in? soil? fertility? in? most? sugarcane? areas，? and? a? large? number? of magnesium has been removed from the soil， which has inhibited the improvement of sugarcane yield and quality to a certain extent. In this context， sugarcane was applied with the organic - inorganic compound fertilizer combined with magnesium fertilizer at different rates in the sugarcane field. The results showed that the organic-inorganic compound fertilizer combined with different levels of magnesium fertilizer not only? improved? the? soil? nutritional? regimes? in? the? sugarcane? filed，? supplemented? the? soil? magnesium content， and improved soil pH， but also increased the plant height， cane weight， cane yield and economic income from? sugarcane. The? sugarcane treated with the organic-inorganic compound fertilizer combined with 150 kg ·ha-1 magnesium? sulfate generated the highest economic income （1584 yuan ·ha-1） after cost subtraction， and the treatment is hence worthy of promotion and application.

Keywords? sugarcane ; organic fertilizer ; magnesium sulfate ; field effect

近年來，國(guó)家持續(xù)加大對(duì)農(nóng)業(yè)的投入，并開展化肥減量增效示范，強(qiáng)調(diào)在耕地酸化、鹽堿化較嚴(yán)重區(qū)域集成推廣施用土壤調(diào)理劑、綠肥還田、耕作壓鹽及增施有機(jī)肥等措施。林海榮[1]在廣東雷州蔗區(qū)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，地力下降是造成甘蔗低產(chǎn)的主要原因之一，亟需通過施用有機(jī)肥部分替代化肥來改良和培肥土壤;并通過連續(xù)3年的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，配施生物有機(jī)肥+化肥可使甘蔗增產(chǎn)18%，而且施用生物有機(jī)肥后甘蔗對(duì)氮、磷、鉀吸收利用更充分[1]。陳迪文等[2]通過探究生物有機(jī)肥在甘蔗生產(chǎn)上的施用效果發(fā)現(xiàn)，配施生物有機(jī)肥+化肥能顯著提高甘蔗的產(chǎn)量和糖分含量。鎂對(duì)維持葉綠體結(jié)構(gòu)有重要作用，可參與光合作用、酶的活化、蛋白質(zhì)合成及活性氧代謝等一系列生理過程。因此，充足的鎂素供應(yīng)有利于甘蔗光合產(chǎn)物的積累，促進(jìn)植株生長(zhǎng)，進(jìn)而促進(jìn)其對(duì)氮、磷、鉀、鎂元素的吸收[3]。廣東雷州半島蔗區(qū)是中國(guó)糖料甘蔗三大優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)區(qū)域之一[4]，該蔗區(qū)雖然具有甘蔗生長(zhǎng)得天獨(dú)厚的優(yōu)越的熱帶亞熱帶氣候條件和土地資源，但由于土壤主要為紅壤和磚紅壤，養(yǎng)分障礙因子較多，土壤酸化非常嚴(yán)重。在該蔗區(qū)的甘蔗生產(chǎn)中，重施和偏施氮肥、磷肥和鉀肥，而忽視施用有機(jī)肥料及一些對(duì)甘蔗生長(zhǎng)有著重要作用的中、微量營(yíng)養(yǎng)元素肥，致使蔗區(qū)缺乏中、微量營(yíng)養(yǎng)元素，土壤逐年板結(jié)，有機(jī)質(zhì)含量下降，從而限制甘蔗的正常生長(zhǎng)，未能取得應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益[5-6]。因此，通過有機(jī)肥料配施中、微量營(yíng)養(yǎng)元素來提高糖料蔗產(chǎn)量、品質(zhì)，改善土壤地力，是目前大部分蔗區(qū)研究發(fā)展趨勢(shì)[7-9]。本研究在施用有機(jī)肥料基礎(chǔ)上，探究增施鎂肥對(duì)糖料蔗田間效應(yīng)的影響，以期找到一種既能提高糖料蔗產(chǎn)量、品質(zhì)，又能持續(xù)改善糖料蔗地力的配方，為墾區(qū)糖料蔗產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展提供參考。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1試材

供試甘蔗品種為臺(tái)糖25號(hào)。

1.1.2供試肥料

硫酸鎂（總含量≥98%， MgO≥16%），基肥有機(jī)肥[含氮磷鉀≥25%（7-13-5），有機(jī)質(zhì)≥25%，水分≤20%， pH 7.16]，追肥有機(jī)肥[含量標(biāo)準(zhǔn)：氮磷鉀≥25%（8-5-12），有機(jī)質(zhì)≥25%，水分≤20%，pH 6.35]。

1.1.3試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地設(shè)在廣東省湛江農(nóng)墾科學(xué)研究所基地

（面積0.36 hm2），土壤有機(jī)質(zhì)含量21.40 g/kg，處于中水平;全氮含量1.23 g/kg，處于中水平;堿解氮含量69.40 mg/kg，處于中水平;速效磷含量38.15 mg/kg，處于高水平;速效鉀55.08 mg/kg，處于中下水平;有效鎂含量15.43 mg/kg，處于低水平;土壤類型為磚紅壤，旱坡地，土壤 pH 為4.64，呈酸性;地勢(shì)平整，水利設(shè)施完善，前茬作物為糖料蔗。

1.2方法

1.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，施用肥料配方設(shè)計(jì)見表1，小區(qū)面積0.08～0.1 hm2。試驗(yàn)地糖料蔗為一年宿根蔗，2019年1月份砍收后統(tǒng)一田管，行距1 m，2020年1月砍收。

1.2.2試驗(yàn)經(jīng)過及田間管理

對(duì)照（ CK）：采用本地區(qū)常規(guī)田管理施肥方法，分2次施肥，第一次施基肥：有機(jī)肥1500 kg/hm2;余下肥料在伸長(zhǎng)初期培土施下。F1～F3：分2次施肥，第一次施基肥：硫酸鎂（全部）、有機(jī)肥1500 kg/hm2;余下有機(jī)肥料在伸長(zhǎng)初期培土施下。田間防蟲除草管理相同。

1.2.3數(shù)據(jù)分析

蔗地土壤樣品采集參照鮑士旦《土壤農(nóng)化分析》第三版[10]，糖料農(nóng)藝性狀的測(cè)定參照《中國(guó)甘蔗品種志》[11]。采用五點(diǎn)取樣法調(diào)查每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)糖料蔗的生長(zhǎng)狀況、土壤情況，每個(gè)樣點(diǎn)取單行10 m 內(nèi)糖料蔗作為樣方，調(diào)查其農(nóng)藝性狀。

（1）在苗期調(diào)查發(fā)株率，收獲期調(diào)查株高、莖重、產(chǎn)量、蔗糖分。每個(gè)樣點(diǎn)測(cè)量20條蔗莖的株高與重量并計(jì)算平均株高（cm）;從測(cè)蔗莖重的甘蔗中隨機(jī)選取10株，在每株上、中、下部3點(diǎn)鉆取蔗莖汁，用手持錘度計(jì)測(cè)定并計(jì)算平均錘度;產(chǎn)量按實(shí)際收獲統(tǒng)計(jì);各處理區(qū)所采集的數(shù)據(jù)均取平均值。蔗糖分（%）=平均田間錘度（%） ×1.0825-7.703。

（2）在試驗(yàn)前、收獲期采集蔗地土樣。土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定采用高溫外熱重絡(luò)酸鉀容量法，全氮測(cè)定采用凱氏蒸餾法，堿解氮測(cè)定采用堿解擴(kuò)散中和滴定法，有效磷采用鹽酸-1/2硫酸浸提鉬銻抗比色法[12]，速效鉀測(cè)定采用乙酸交換1∶10原子吸收分光光度法，pH測(cè)定采用水（去 CO2）浸提1∶2.5點(diǎn)位法，交換性鎂采用乙酸銨交換（上清液）原子吸收分光光度法[13]。

（3）采用 Microsoft Excel 2007軟件完成試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，并用統(tǒng)計(jì)軟件 SAS 9.0 duncan中的新復(fù)極差法對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行方差分析。

2結(jié)果與分析

2.1土壤養(yǎng)分及酸堿度

糖料蔗生長(zhǎng)需要從土壤中吸收大量的養(yǎng)分。由表2可知，不同鎂肥處理的糖料蔗地土壤養(yǎng)分消耗、土壤 pH值變化不同。F3處理糖料蔗地有機(jī)質(zhì)減少量最多，顯著多于 CK，前后減少了3.09 g/kg，而 F1、F2與 CK 和 F3均沒有顯著差異。在不同鎂肥處理中，糖料蔗地土壤全氮減少最少的為 F1，前后減少了0.13 g/kg，F(xiàn)1、F2、F3之間沒有顯著差異，減少量顯著少于 CK。堿解氮減少最多為 CK，與 F1沒有顯著差異，但減少量顯著多于 F2、F3。 CK 有效磷減少量最少，顯著少于 F1、F2、F3，而 F3顯著少于 F1、F2，但 F1和 F2不存在顯著差異。速效鉀和 pH 在試驗(yàn)后都增加了，但是增加的量不同，CK 速效鉀增加最多，增加了56.84 mg/kg，但各處理之間沒有顯著差異;F3 pH增加最多，增加了0.21，增加量顯著多于 CK、F1、F2，而 F2顯著增多于 F1，但與 CK沒有顯著差異。

2.2糖料蔗農(nóng)藝、經(jīng)濟(jì)性狀

由表3可知，各處理對(duì)糖料蔗發(fā)株率及糖分的影響差異不明顯，而對(duì)株高、蔗莖重及蔗產(chǎn)量的影響存在顯著差異。隨著鎂肥量的增加，糖料蔗株高、蔗莖重及蔗產(chǎn)量表現(xiàn)出相應(yīng)增加，其中處理 F1、F2、F3的株高顯著高于 CK，但三者之間不存在顯著差異;F2和 F3的蔗莖重不存在顯著差異，但顯著高于 CK，而 F1與 CK不存在顯著差異; F2和 F3的蔗產(chǎn)量差異不顯著，但顯著高于 CK，F(xiàn)1與 CK 不存在顯著差異。因此，結(jié)合表2的土壤養(yǎng)分和酸堿度可知，有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥配施特定水平鎂肥的土壤全氮和堿解氮顯著高于 CK，糖料蔗株高、蔗莖重、產(chǎn)量顯著高于 CK。

2.3糖料蔗經(jīng)濟(jì)效益

由表4可知，4個(gè)處理鎂肥配方成本依次為 F3>F2>F1>CK，成本最高為處理 F3（5220元/hm2）;4個(gè)處理甘蔗收入依次為 F3>F2>F1>CK，甘蔗收入最高為處理 F3，除去肥料成本后，處理 F2實(shí)際增加經(jīng)濟(jì)收入最高（1584元/hm2）。結(jié)合上述糖料蔗農(nóng)藝、經(jīng)濟(jì)性狀情況可知，處理 F2為最優(yōu)鎂肥配方。

3討論與結(jié)論

3.1討論

韋業(yè)建等[14]認(rèn)為，在施用測(cè)土氮磷鉀配方肥的基礎(chǔ)上，配施有機(jī)活性鈣鎂硅肥能協(xié)調(diào)養(yǎng)分供應(yīng)，改善營(yíng)養(yǎng)狀況，更有利于促進(jìn)甘蔗生長(zhǎng)發(fā)育和農(nóng)藝性狀的良好形成。本研究在施用有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥的基礎(chǔ)上，通過配施不同量鎂肥發(fā)現(xiàn)，糖料蔗地有機(jī)質(zhì)減少量與增施鎂肥量成正比，但土壤中堿解氮的減少量與增施鎂肥量成反比，說明增施鎂肥使土壤有機(jī)質(zhì)中含氮物質(zhì)更易轉(zhuǎn)化為糖料蔗吸收的堿解氮。

王亞彪等[5]認(rèn)為，適量增施石灰、鈣鎂磷肥及有機(jī)肥，可提高土壤 pH。本研究通過配施鎂肥均提高了土壤 pH，而 F2和 F3提高土壤 pH 幅度大于 CK，F(xiàn)1小于 CK，說明在施用有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥的基礎(chǔ)上，適當(dāng)補(bǔ)充土壤中微量元素，對(duì)改善土壤酸堿度有一定影響。

劉遜忠等[15]發(fā)現(xiàn)，施硫酸鉀鎂對(duì)提高甘蔗產(chǎn)量、糖分含量、產(chǎn)糖量及經(jīng)濟(jì)效益效果好。本研究在施放有機(jī)肥的基礎(chǔ)上，增施不同量鎂肥，結(jié)果表明，適當(dāng)增施鎂肥明顯提高了糖料蔗株高、蔗莖重和蔗產(chǎn)量，增施硫酸鎂150和220 kg/hm2，糖料蔗株高、蔗莖重和產(chǎn)量均顯著高于 CK。

何天春等[16]認(rèn)為，在土壤缺鎂情況下，施用N、P、K肥的同時(shí)，配合施用鎂肥，既能提高旱地甘蔗產(chǎn)量，又能改善甘蔗品質(zhì)，增加收益。本研究在施放有機(jī)肥的基礎(chǔ)上，增施不同量鎂肥，減去增施鎂肥的成本后，糖料蔗收入均有所增加，其中增施硫酸鎂150 kg/hm2的糖料蔗實(shí)際增加收入最高（1584元/hm2）。

3.2結(jié)論

在酸性磚紅壤旱坡地，隨著甘蔗的連作及產(chǎn)量的提高，土壤中大量的鎂素養(yǎng)分被帶走，加之淋溶及施肥中鎂素養(yǎng)分不足，導(dǎo)致大部分土壤鎂素營(yíng)養(yǎng)虧缺，在一定程度上抑制甘蔗產(chǎn)量及品質(zhì)的提高。本研究在施放有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥的基礎(chǔ)上，通過配施不同量鎂肥，補(bǔ)充土壤鎂素養(yǎng)分，改善了糖料蔗地土壤營(yíng)養(yǎng)狀況，提高了土壤 pH，增加了糖料蔗株高、蔗莖重和蔗產(chǎn)量，從而增加了糖料蔗經(jīng)濟(jì)收入，其中有機(jī)肥配施150 kg/hm2硫酸鎂的處理增加的經(jīng)濟(jì)收入最高，達(dá)到1584元/ hm2，適合推廣。

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（編輯排版：林海妹）