樊 仙, 全怡吉, 代光偉, 楊紹金, 陳國偉, 鄧 軍
(1.云南省農(nóng)業(yè)科學院甘蔗研究所,云南 開遠 661699;2.臨滄南華糖業(yè)有限公司,云南 臨滄 677000;3.云南紫辰集團生物科技有限公司,云南 耿馬 677500)
黃腐酸鉀是一種常見的腐殖酸肥料,具有很好的水溶性,進入土壤后可以活化被固定的鉀素,促進緩效鉀等難溶性鉀的釋放和轉(zhuǎn)化[1],有效提高了土壤中有效鉀供應量,改善土壤物理性狀,促進作物根系對水分和養(yǎng)分的吸收利用[2]。同時,黃腐酸鉀中的黃腐酸成分具有優(yōu)良的生物活性,能夠提高作物體內(nèi)諸多生物酶的活性,調(diào)節(jié)作物代謝活動,增強作物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收、轉(zhuǎn)化及合成,促進生長并改善品質(zhì)[3-5]。增施黃腐酸鉀可以提高植物氮、磷、鉀元素的利用效率[6-7],故作為新型化肥增效劑的黃腐酸鉀已廣泛應用于農(nóng)業(yè)。孟澤鳳等[8]研究表明,在挑旗期和灌漿期葉面分別噴施67 mg·L-1黃腐酸鉀,小麥穗粒數(shù)比對照增加30.2%、千粒重提高15.0%,比對照增產(chǎn)39.9%,增產(chǎn)幅度最大。高偉等[9]研究表明,底施黃腐酸鉀,番茄產(chǎn)量、植株干物質(zhì)量和根系生物量均大幅提高,且果實Vc和可溶性糖含量隨著黃腐酸鉀施用量的增加而提高。施用黃腐酸鉀可以有效促進煙株對鉀素的吸收,提高煙葉干物質(zhì)累積量和鉀素含量,改善煙葉品質(zhì)[10]。此外,玉米[11]、小麥[12]、水稻[13]等多種作物上配施黃腐酸鉀均能提高作物產(chǎn)量和肥料利用率。
已有研究表明,葉片噴施黃腐酸可提高甘蔗莖粗和糖分[14],且在水分脅迫下可提高甘蔗苗期的抗旱性[15],但尚未見甘蔗田間配施黃腐酸鉀的研究報道。鑒于此,本試驗選擇云南蔗區(qū)的3個甘蔗主產(chǎn)縣為試驗點,研究配施黃腐酸鉀對甘蔗生長、產(chǎn)量及糖分的影響,篩選適宜蔗區(qū)的黃腐酸鉀田間用量,以期明確配施黃腐酸鉀對甘蔗的提質(zhì)增效作用。
試驗地位于臨滄南華糖業(yè)有限公司的耿馬縣耿馬鎮(zhèn)芒國村(99°51′4″E, 23°33′58″N,海拔1 100 m)、雙江縣勐勐鎮(zhèn)忙樂村(99°47′46″E,23°24′43″N,海拔1 090 m)和景谷縣永平鎮(zhèn)團結(jié)村(100°21′54″E,23°30′14″N,海拔1 148 m)蔗區(qū)。施肥前采用五點法采集各試驗地 0~30 cm土層土壤進行基本理化性狀檢測。各試驗地土壤基本理化性狀見表1。
表1 參試蔗區(qū)土壤(0~30 cm)的基本理化性狀
供試甘蔗品種為柳城05-136。供試肥料包括甘蔗專用復合肥(N∶P2O5∶K2O=26∶12∶6) 、生物有機肥(有機質(zhì)≥40%)和黃腐酸鉀[(N+P2O5+K2O)≥10%、有機質(zhì)≥60%]。甘蔗專用復合肥和生物有機肥由臨滄南華糖業(yè)有限公司提供;黃腐酸鉀由云南紫辰集團生物科技有限公司提供。
2020年3月種植甘蔗。其中,耿馬縣試驗點為3月15日,雙江縣試驗點為3月13日,景谷縣試驗點為3月12日。每個試驗點設置 5 個處理,3 次重復,隨機區(qū)組排列。5 個處理如下。CF1:當?shù)亓晳T施肥配施600 kg·hm-2黃腐酸鉀;CF2:當?shù)亓晳T施肥配施900 kg·hm-2黃腐酸鉀;CF3:87.5%當?shù)亓晳T施肥配施600 kg·hm-2黃腐酸鉀;CF4:87.5%當?shù)亓晳T施肥配施900 kg·hm-2黃腐酸鉀;CK1:耿馬縣和景谷縣試驗點當?shù)亓晳T施肥(1 200 kg·hm-2復合肥),CK2:雙江縣試驗點當?shù)亓晳T施肥(1 200 kg·hm-2復合肥+1 200 kg·hm-2生物有機肥)。小區(qū)長7 m、寬5 m,種植行距1 m。甘蔗下種前將試驗所用肥料以底肥形式一次性施入,后期不再追肥。下種后全膜覆蓋。田間管理按照常規(guī)方法進行。
于2020年11月30日—12月3日調(diào)查3個試驗點甘蔗株高、莖徑、有效莖和田間錘度等農(nóng)藝性狀,并計算理論產(chǎn)量和理論糖分。
采用Excel 2010處理數(shù)據(jù),采用SPSS 21.0進行方差分析與差異顯著性檢驗。
由表2可見,3個試驗點配施黃腐酸鉀的甘蔗株高和有效莖均高于當?shù)亓晳T施肥。(1)耿馬縣試驗點CF3處理的株高最高,CF1處理的有效莖最多,但各處理間甘蔗株高、莖徑及有效莖差異均不顯著。(2)雙江縣試驗點施用黃腐酸鉀處理(CF1-CF4)的株高均極顯著高于CK2,CF1-CF4處理之間差異不顯著,以CF2處理的株高最高。 CF1處理的有效莖最多,且極顯著高于CK2,CF1-CF4處理間無顯著差異。各處理甘蔗莖徑無顯著差異。(3)景谷縣試驗點CF1處理的株高最高,CF4處理的有效莖最多,但各處理間株高、莖徑及有效莖差異均不顯著。
表2 配施黃腐酸鉀對甘蔗農(nóng)藝性狀的影響1)
不同施肥處理對甘蔗的增產(chǎn)效果見圖1。在3個試驗點配施黃腐酸鉀處理的甘蔗產(chǎn)量均高于當?shù)亓晳T施肥,其中雙江縣試驗點各施肥處理的甘蔗產(chǎn)量均高于其他試驗點。雙江縣試驗點蔗農(nóng)有施生物有機肥的習慣,使土壤的有機質(zhì)含量較高于其他試驗點,由此可見,配施生物有機肥能提高甘蔗產(chǎn)量,但配施黃腐酸鉀的甘蔗產(chǎn)量更高。雙江縣試驗點各施肥處理的甘蔗產(chǎn)量無顯著差異,CF1-CF4處理分別較CK2增產(chǎn)40.02、26.72、11.44和28.13 t·hm-2,增產(chǎn)率分別達29.72%、19.84%、8.50%和20.89%(圖1B)。耿馬縣和景谷縣試驗點各施肥處理的甘蔗產(chǎn)量均無顯著差異。其中,耿馬縣試驗點CF3處理的甘蔗產(chǎn)量最高,達129.94 t·hm-2,較CK1增產(chǎn)17.60 t·hm-2,增產(chǎn)率為15.66%(圖1A);景谷縣試驗點CF3處理的甘蔗產(chǎn)量最高,達121.89 t·hm-2,較CK1增產(chǎn)24.07 t·hm-2,增產(chǎn)率為24.61%(圖1C)。由此可見,配施黃腐酸鉀對甘蔗產(chǎn)量有明顯的促進作用。
圖1 配施黃腐酸鉀對甘蔗產(chǎn)量的影響
不同施肥處理對甘蔗糖分的影響見圖2。3個試驗點配施黃腐酸鉀的甘蔗糖分均高于當?shù)亓晳T施肥,但各處理間無顯著差異。其中,雙江縣試驗點各施肥處理的甘蔗糖分均高于其他試驗點,CF1、CF2、CF3、CF4四個處理較CK2增糖率分別達7.35%、3.78%、6.16%和0.13%(圖2B)。耿馬縣試驗點以CF3處理的甘蔗糖分最高,為11.59%(圖2A);景谷縣試驗點以CF3處理的甘蔗糖分最高,為10.99%(圖2C)。由此可見,配施黃腐酸鉀對甘蔗糖分有一定的促進作用,但效果不顯著。
圖2 配施黃腐酸鉀對甘蔗糖分的影響
黃腐酸鉀是一種新型純天然、超濃縮的高效活性肥料,具有優(yōu)良的全水溶速效性及滲透性。葉面噴施,養(yǎng)分可順利進入植物體內(nèi),提高光合強度、促進細胞生長和增強作物抗逆能力,從而提高產(chǎn)量和品質(zhì)[16]。本研究表明,配施黃腐酸鉀能有效促進甘蔗株高、有效莖和產(chǎn)量的提高,對甘蔗糖分有一定的促進作用,但效果不顯著。其中,耿馬縣試驗點以87.5%當?shù)亓晳T施肥配施600 kg·hm-2黃腐酸鉀處理(CF3)的甘蔗株高、產(chǎn)量和糖分最高;當?shù)亓晳T施肥配施600 kg·hm-2黃腐酸鉀處理(CF1)甘蔗有效莖最多。雙江縣試驗點以當?shù)亓晳T施肥配施900 kg·hm-2黃腐酸鉀處理(CF2)甘蔗株高最高;當?shù)亓晳T施肥配施600 kg·hm-2黃腐酸鉀處理(CF1)甘蔗有效莖最多,產(chǎn)量最高。景谷縣試驗點以當?shù)亓晳T施肥配施600 kg·hm-2黃腐酸鉀處理(CF1)甘蔗株高最高;87.5%當?shù)亓晳T施肥配施600 kg·hm-2黃腐酸鉀處理(CF3)甘蔗產(chǎn)量和糖分最高。
綜合考慮肥料成本,在耿馬縣和景谷縣試驗點,提高甘蔗產(chǎn)量、增加含糖量均以87.5%當?shù)亓晳T施肥配施600 kg·hm-2黃腐酸鉀處理(CF3)效果最佳;在雙江縣試驗點以當?shù)亓晳T施肥配施600 kg·hm-2黃腐酸鉀處理(CF1)效果最佳。