摘""要:本研究探討不同膜下滴灌減量施肥模式對甘蔗脫毒原種苗生長、繁育效率及肥料利用率的影響,并分析最佳減量施肥模式,旨在為科學(xué)指導(dǎo)甘蔗脫毒原種苗田間繁育過程中滴灌施肥技術(shù)的應(yīng)用提供理論依據(jù)。在所有對照和處理均配備膜下滴灌系統(tǒng)并進(jìn)行水分管理的條件下,以空白對照(CK0)、常規(guī)施肥(CK1)為對照,設(shè)置1個膜下滴灌施肥處理T100(施肥量同CK1)以及3個膜下滴灌減量施肥處理T80、T70和T60(減量施肥20%、30%和40%),對甘蔗脫毒原種苗繁育過程中主要農(nóng)藝性狀、種莖產(chǎn)量、總芽數(shù)、繁育效率及養(yǎng)分利用率等指標(biāo)進(jìn)行比較分析。研究結(jié)果表明:在各項農(nóng)藝指標(biāo)中,2022、2023年T100和T80的平均分蘗率略低于CK1,但在成莖率、單株芽數(shù)、有效莖數(shù)方面較CK1均有顯著提升。在繁育總種芽數(shù)上,T100和T80最高,年平均分別達(dá)到(1480.87×103)/hm2和(1477.87×103)/hm2,顯著高于CK1的(1302.50×103)/hm2;T70與CK1間差異不顯著;T60最低僅為(1170.53×103)/hm2。在繁育效率方面,原種苗田間繁育倍數(shù)T100和T80最高,分別達(dá)到66.64倍和66.50倍;其次為T70和CK1,繁育倍數(shù)為59.61倍和58.61倍;T60繁育倍數(shù)最低,為52.67。在繁育收益方面,相較于CK0,T100和T80收益增幅最高,分別達(dá)到5.82和5.87萬元/hm2;其次為T70,收益增幅為4.19萬元/hm2,略高于CK1(3.84萬元/hm2);T60最低,僅為2.51萬元/hm2。在肥料投入產(chǎn)出比方面,T80最高,達(dá)到1∶21.89,明顯高于T100(1∶17.36);CK1最低,為1∶11.45。在肥料利用率方面,所有施肥處理中,氮、磷、鉀肥的利用率均為CK1最低。而T80最高,試驗平均氮、磷、鉀肥利用率分別達(dá)到51.57%、27.37%和67.45%,分別較CK1提高了21.21、10.37和23.13個百分點。綜上所述,在中等肥力紅壤蔗區(qū),采用T80膜下滴灌減量施肥模式,可以同時獲得較理想的甘蔗脫毒原種苗繁育效率和收益。
關(guān)鍵詞:甘蔗脫毒種苗;膜下滴灌施肥;化肥減施;繁育效率;養(yǎng)分利用率中圖分類號:S566.1""""""文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
Effects"of"Reduced"Fertilization"on"Field"Propagation"Efficiency"and"Fertilizer"Utilization"Rate"of"Disease-free"Sugarcane"Original"Seedlings"under"Mulched"Drip"Fertigation"System
PENG"Lishun1,"2,3,"CAO"Zhengying2,3,"CAI"Wenwei2,3,"YANG"Benpeng2,3,"YANG"Xue4
1."Guangxi"Academy"of"Tropical"Agricultural"Sciences,"Chongzuo,"Guangxi"532199,"China;"2."Institute"of"Tropical"Bioscience"and"Biotechnology,"Chinese"Academy"of"Tropical"Agricultural"Sciences"/"National"Key"Laboratory"for"Tropical"Crop"Breeding,"Haikou,"Hainan"571101,"China;"3."Sanya"Research"Institute,"Chinese"Academy"of"Tropical"Agricultural"Sciences,"Sanya,"Hainan"572024,"China;"4."Guangxi"Jiuyanghe"Agricultural"Science"and"Technology"Co.,"Chongzuo,"Guangxi"532199,"China
Abstract:"The"present"study"investigated"the"effects"of"chemical"fertilizer"reduction"patterns"on"the"growth,"field"propagation"efficiency,"and"fertilizer"utilization"rate"of"disease-free"sugarcane"original"seedlings"to"provide"a"theoretical"basis"for"the"application"of"mulched"drip"fertigation,"and"to"identify"the"optimal"pattern"for"reducing"fertilizer"in"the"field"propagation"of"disease-free"sugarcane"original"seedlings."Under"the"condition"of"drip"irrigation"management,"six"different"treatments"were"set:"no"fertilization"(CK0),"conventional"fertilization"(CK1),"mulched"drip"fertigation"T100"(fertilizer"amount"equated"with"CK1)"and"T80,"T70,"T60"(20%,"30%"and"40%"reduction"of"the"fertilization"rate"in"T100)."A"comparative"analysis"was"done"on"the"main"agronomic"traits,"total"bud"count"per"unit"area,"propagation"efficiency,"economic"benefit,"and"nutrient"utilization"rate"during"the"field"propagation"of"disease-free"sugarcane"original"seedlings."The"results"showed"that"the"two-year"average"tillering"rate"in"the"treatment"T100"andnbsp;T80"was"slightly"lower"than"that"in"CK1."However,"significant"improvement"was"observed"in"the"stalk"formation"rate,"the"number"of"buds"per"plant,"and"the"number"of"millable"stalks"compared"to"CK1"Notably."T100"and"T80"exhibited"the"highest"values"for"the"total"number"of"propagation"buds,"with"averages"1.4809"million"buds/hm2"and"1.4779"million"buds/hm2,"respectively"in"two"years,"both"significantly"exceeding"the"1.3025"million"buds/hm2"in"CK1."In"contrast,"there"was"no"significant"difference"between"T70"and"CK1,"while"T60"had"the"lowest"value"of"only"1.1705"million"buds/hm2."T100"and"T80"showed"the"highest"field"propagation"multiples"of"original"seedlings,"reaching"66.64"and"66.50"times,"respectively,"followed"by"T70"and"CK1"with"propagation"multiples"of"59.61"and"58.61"times,"respectively,"and"T60"had"the"lowest"propagation"multiple"of"52.67."Compared"to"CK0"without"fertilization,"T100"and"T80"achieved"the"highest"income"increase,"reaching"58"200"and"58"700"Yuan/hm2,"respectively,"followed"by"T70"with"an"income"increase"of"41"900"Yuan/hm2"which"was"slightly"higher"than"CK1's"38"400"yuan/hm2;"T60"had"the"lowest"income"increase"of"only"25"100"Yuan/hm2."Regarding"the"fertilizer"input-output"ratio,"T80had"the"highest"ratio"of"1∶21.89,"significantly"exceeding"that"of"1∶17.36,"while"CK1"had"the"lowest"ratio"of"1∶11.45."Among"all"the"fertilization"treatments,"CK1"had"the"lowest"utilization"rates"of"nitrogen,"phosphorus,"and"potassium"fertilizers."Furthermore,"T80"boasted"the"highest"fertilizer"utilization"rates,"with"51.57%"for"nitrogen,"27.37%"for"phosphorus,"and"67.45%"for"potassium"in"two-year"averages,"which"was"21.21%,"10.37%,"and"23.13%"higher"than"those"in"CK1,"respectively."In"conclusion,"for"laterite"soil"with"medium"fertility,"the"mulched"drip"fertigation"pattern"T80"performed"the"best"in"field"propagation"efficiency"and"economic"benefits"for"disease-free"sugarcane"seedlings.
Keywords:"disease-free"sugarcane"original"seedlings;"mulched"drip"fertigation;"reduction"fertilization;"propagation"efficiency;"fertilizer"utilization"rate
DOI:"10.3969/j.issn.1000-2561.2025.01.012
甘蔗是我國最重要的糖料作物,種植面積常年在120萬hm2以上,也是我國熱帶、亞熱帶地區(qū)第一大經(jīng)濟作物[1-2]。作為使用蔗莖腋芽進(jìn)行無性繁殖的作物,長期使用自留種或常規(guī)繁育種苗種植,極易通過種苗傳播導(dǎo)致宿根矮化病、甘蔗花葉病等多種病原物積累,反復(fù)侵染蔗株,造成產(chǎn)量、蔗糖分下降,宿根年限縮短以及種性退化[3-4]。通過恒溫?zé)崽幚斫Y(jié)合腋芽分生組織培養(yǎng)方法培育的甘蔗脫毒健康種苗可有效抑制這些病害發(fā)生[5-7],同時較常規(guī)種苗具有分蘗率高、產(chǎn)量高、宿根性好、用種量少等特點[8-10]。因此,推廣種植甘蔗脫毒健康種苗是目前防止種苗帶病傳播和優(yōu)良品種種性退化,以及促進(jìn)甘蔗生產(chǎn)提質(zhì)增效最為經(jīng)濟有效的措施。
甘蔗脫毒健康種苗推廣種植離不開種苗高效經(jīng)濟田間繁育技術(shù),其中由脫毒原種苗到脫毒健康種莖的田間繁育過程是最重要的環(huán)節(jié)之一[11]。甘蔗脫毒原種苗具有生長速度快、分蘗率高的特點,在近6個月的田間繁育生物量高速累積過程中,水肥及時合理供給至關(guān)重要,其與種苗成活率、種苗質(zhì)量、繁育效率和經(jīng)濟性密切相關(guān)[12-13],是甘蔗脫毒健康種苗規(guī)?;庇夹g(shù)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前,在水分管理環(huán)節(jié),由于甘蔗脫毒原種苗移栽大田后,存在根系生長和植株擴展適應(yīng)期,在規(guī)?;庇^程中普遍均會配備膜下滴灌系統(tǒng)進(jìn)行水分補給以保證種苗移栽后成活率[11,"13]。同時,近期針對甘蔗脫毒原種苗繁育過程中各時期水分需求規(guī)律的研究,也可為生產(chǎn)上合理的水分滴灌供給提供參考[14]。然而,在原種苗田間規(guī)模化繁育的養(yǎng)分管理方面,盡管普遍配備了滴灌設(shè)施,但目前仍然主要參照原料蔗常規(guī)施肥方法,即在移栽種植前溝施基肥,然后在拔節(jié)初期結(jié)合中耕培土追肥。相對滴灌施肥,常規(guī)施肥普遍存在肥料供給與植株養(yǎng)分需求不匹配、肥料利用率低、浪費嚴(yán)重以及產(chǎn)量品質(zhì)提升困難等諸多問題。
目前,在原料蔗生產(chǎn)上,滴灌施肥技術(shù)已被廣泛研究和應(yīng)用,多項研究表明,滴灌施肥可以明顯提高肥料利用率、促進(jìn)產(chǎn)量與蔗糖分提升[15-18]。然而,關(guān)于甘蔗脫毒原種苗繁育過程中滴灌施肥技術(shù)研究與應(yīng)用仍鮮有報道。同時,與原料蔗強調(diào)產(chǎn)量和蔗糖分不同,甘蔗脫毒原種苗繁育更注重種苗質(zhì)量、種芽數(shù)量及繁育效率,必然導(dǎo)致二者在養(yǎng)分管理方面存在較大差異。因此,本研究在前期對甘蔗脫毒原種苗繁育過程中不同生長時期氮、磷、鉀元素的養(yǎng)分吸收累積規(guī)律系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上[19],以不施肥、常規(guī)施肥處理為對照,同時設(shè)置4個不同施肥量的膜下滴灌施肥處理,分析膜下滴灌減量施肥對甘蔗脫毒原種苗在田間繁育過程中主要農(nóng)藝性狀、種莖產(chǎn)量、種芽數(shù)量、繁育效率、經(jīng)濟效益及養(yǎng)分利用率等指標(biāo)的影響,研究膜下滴灌條件下適宜甘蔗脫毒原種苗田間繁育最佳施肥模式,以期為甘蔗脫毒原種苗高效繁育和化肥減施增效提供科學(xué)依據(jù)。
1.1""材料
供試甘蔗品種為中糖3號,由中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所選育,并培育其相應(yīng)脫毒原種苗用于本試驗。試驗分別于2022—2023年在廣西壯族自治區(qū)崇左市扶綏縣昌平鄉(xiāng)國家甘蔗脫毒健康種苗繁育基地(22°42?34.934?N;"107°54?28.422?E)進(jìn)行。試驗地塊土壤類型為赤紅壤,pH"4.9,有機質(zhì)為12.5"g/kg,堿解氮為111.5"mg/kg、有效磷為26.8"mg/kg、速效鉀為105.2"mg/kg。
1.2""方法
1.2.1""試驗設(shè)計""田間試驗分2022、2023年開展,第1年試驗于2022年6月10日將在溫室大棚煉苗后的甘蔗脫毒原種苗先移栽至苗圃地進(jìn)行穴盤假植,待80%以上種苗生長至1心6~8葉時,于2022年7月5日再移栽種植至大田,最后于2023年1月10日收獲;第2年試驗于2023年6月15日進(jìn)行甘蔗脫毒種苗穴盤移栽假植,2023年7月10日移栽至大田,2024年1月15日收獲。
2022、2023年試驗均配備膜下滴灌設(shè)施,并采用大小行種植,大行距為1.4"m,小行距為0.4"m,株距為0.5"m,每公頃移栽種植甘蔗脫毒原種苗22"222株。試驗共設(shè)置6個處理:(1)CK0,膜下滴灌清水+不施肥;(2)CK1,膜下滴灌清水+常規(guī)施肥;(3)T100,膜下滴灌施肥;(4)T80,膜下滴灌施肥減量20%;(5)T70,膜下滴灌施肥減量30%;(6)T60,膜下滴灌施肥減量40%。各處理施肥量見表1。每個處理均設(shè)置3個重復(fù)小區(qū),每個小區(qū)寬9"m(包含1.4"m大行和0.4"m小行各5行,共10行甘蔗),行長50"m,單個小區(qū)面積為450"m2。
CK1常規(guī)施肥分2次施用,基肥在移栽種植前在種植溝施用肥料總量的40%,追肥在拔節(jié)初期結(jié)合中耕培土施用剩余60%肥料。其余膜下滴灌施肥各處理采用膜下滴灌方式施肥,使用滴孔間距為0.2"m的貼片式滴灌帶,鋪設(shè)在相距0.4"m的小行中間,同時使用厚度為0.01"mm、寬度為0.8"m的透明地膜完全覆蓋相距0.4"m的2個小行甘蔗,每條滴灌帶負(fù)責(zé)2行甘蔗種苗的水肥膜下滴灌供給。滴灌施肥時將肥料放入罐裝容器中溶解,再隨水滴灌施用。滴灌施肥各處理水肥分5次施用,分別在移栽種植完成后10"d施用肥料總量10%,分蘗完成50%時再施用15%,然后在拔節(jié)期至收獲期分3次施用,每次施用25%。所有處理水分管理均根據(jù)土壤墑情進(jìn)行同步水分膜下滴灌補水,其余病蟲草害均同常規(guī)管理。
1.2.2""指標(biāo)測定""在甘蔗脫毒原種苗移栽種植10"d后和分蘗后期分別調(diào)查各處理小區(qū)種苗的成活率和分蘗率。甘蔗種苗收獲時,在各處理小區(qū)連續(xù)調(diào)查20株甘蔗種苗株高、莖徑、單株芽數(shù)。然后,調(diào)查和砍收每個小區(qū)中間6行,30"m區(qū)域內(nèi)的甘蔗株數(shù)和重量,并計算公頃有效莖數(shù)、總芽數(shù)、種莖產(chǎn)量及繁育倍數(shù)。
同時,在每個處理小區(qū)隨機取5株生長正常的甘蔗種苗,用自來水洗凈,并用蒸餾水沖洗后,分成青葉+蔗尾、枯葉、蔗莖3個部位,于105"℃殺青30"min,然后70"℃烘干稱重,粉碎過篩,用于后續(xù)氮、磷、鉀元素含量的測定。全氮含量用凱氏定氮法測定,全磷含量用鉬銻抗比色法測定,全鉀含量用火焰光度計法測定。
肥料利用效率參照下列公式計算:肥料利用率=(施肥處理種苗吸收養(yǎng)分量-不施肥處理種苗吸收養(yǎng)分量)/施肥量×100%。其中:養(yǎng)分吸收量=種莖干物質(zhì)重×種莖養(yǎng)分含量+(青葉+蔗尾)干物質(zhì)重×(青葉+蔗尾)養(yǎng)分含量+枯葉干重×枯葉養(yǎng)分含量。肥料成本中,純N"5.4元/kg,P2O5"6.3元/kg,K2O"5.8元/kg;蔗種收益為蔗種產(chǎn)值減去采收成本,其中蔗種產(chǎn)值按照蔗芽數(shù)量計算,后續(xù)甘蔗脫毒種莖種植按照67"500芽/hm2,種莖價格為9000元/hm2,即單芽產(chǎn)值1333.3元/萬芽,采收成本(田間采收后砍成雙芽段)約為222.2元/萬芽,蔗種收益約為1111.1元/萬芽。
1.3""數(shù)據(jù)處理
采用Excel"2019等軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,采用DPS"15.1軟件進(jìn)行單因素方差分析。
2.1""不同處理對甘蔗脫毒原種苗主要農(nóng)藝性狀的影響
由表2可知,2022、2023年,各處理下的原種苗移栽至大田的成活率均在97.5%以上,且無顯著差異。由于所有處理均安裝滴灌設(shè)施并及時進(jìn)行了水分滴灌管理,因此確保了各處理移栽后原種苗的高成活率。在分蘗率方面,CK1分蘗率最高,2022、2023年分蘗率分別達(dá)到582.54%和601.59%,但與T100和T80無顯著差異。隨著施肥量進(jìn)一步減少,分蘗率開始呈現(xiàn)下降趨勢,2022、2023年T70和T60處理分蘗率已顯著低于CK1,且2023年T60處理分蘗率相對于T70進(jìn)一步顯著下降。這表明在分蘗期肥料充分供給對于原種苗維持較高分蘗率至關(guān)重要。
在株高方面,CK0與2022年的T60之間差異不顯著,其余均顯著低于其他施肥處理。在各施肥處理之間,T100、T80處理與CK1之間差異不顯著,但隨著施肥量減少,T70和T60處理的株高呈現(xiàn)下降趨勢。其中,T70處理株高顯著低于T100,T60處理株高相較于CK1和T100、T80處理均出現(xiàn)顯著下降。在蔗株莖徑方面,各處理間相對差異較小,且均能滿足莖徑不小于20"mm的種莖質(zhì)量要求。2022年,僅CK0與CK1在莖徑上差異顯著,其他施肥處理之間差異不顯著。2023年,所有處理之間莖徑差異均不顯著。
在有效莖數(shù)方面,2022、2023年變化趨勢基本一致,均為CK0最低,顯著低于其他施肥處理。與CK1相比,T100和T80處理有效莖數(shù)均顯著增加,但二者之間差異不顯著。隨著施肥量逐步減少,T70處理的有效莖數(shù)與CK1之間差異不顯著,T60處理則表現(xiàn)為顯著下降。
在成莖率方面,2022、2023年均顯示分蘗率最高的CK1的成莖率卻最低,分別為62.17%和62.81%,與分蘗率最低的CK0的成莖率相當(dāng)。進(jìn)一步比較發(fā)現(xiàn),2022、2023年均為T100和T80處理的成莖率最高,且顯著高于CK1,分別提高了8.50和5.52個百分點。相比之下,T70和T60處理的成莖率略高于CK1,差異不顯著。
2.2""不同施肥處理對甘蔗原種苗繁育種莖產(chǎn)量和有效芽數(shù)的影響
由表3可知,在脫毒種莖產(chǎn)量方面,2022、2023年均為CK0最低,顯著低于其他施肥處理。T100處理脫毒種莖產(chǎn)量最高,分別達(dá)到79.43、80.57"t/hm2,顯著高于T70和T60處理,但與CK1及T80間無顯著差異。
在單株芽數(shù)方面,2023年CK1的單株芽數(shù)比2022年多1.21,且顯著大于T60和CK0,2022年CK1單株芽數(shù)則與T60和CK0之間均差異不顯著。而在各滴灌施肥處理中,2022、2023年均為T100和T80處理單株芽數(shù)最高。除2022年T100處理單株芽數(shù)達(dá)到14.93以外,其余均在15以上。隨著滴灌施肥量繼續(xù)減少,單株芽數(shù)也呈現(xiàn)持續(xù)減少的趨勢。其中,2023年的T70處理以及2022、2023年的T60處理單株芽數(shù)均顯著低于T100和T80處理。
在總芽數(shù)方面,2022、2023年均為T100和T80處理總芽數(shù)最多,均達(dá)到(1400×103)/hm2以上,且顯著高于其他處理。隨著施肥量減少,T70和T60處理總芽數(shù)呈現(xiàn)顯著下降趨勢,CK1總芽數(shù)與T70較為接近,但顯著高于T60處理。CK0總芽數(shù)最少,均在(1000×103)/hm2以下,且顯著低于其他處理。
在繁育效率方面,對2022、2023年單位面積內(nèi)原種苗繁育種芽倍數(shù)進(jìn)行計算。結(jié)果顯示,原種苗田間繁育倍數(shù)T100和T80表現(xiàn)最為突出,分別達(dá)到66.64倍和66.50倍。其次為T70和CK1,繁育倍數(shù)分別為59.61倍和58.61倍。當(dāng)減量施肥40%時,T60繁育倍數(shù)下降至52.67倍。相比之下,CK0繁育倍數(shù)最低,僅為41.69倍。
2.3""不同施肥處理對甘蔗脫毒原種苗田間繁育效益的影響
由表4可以看出,在去除脫毒種莖采收和雙芽段種莖制作等成本后,T100和T80處理的種莖收益最高,均超過16萬元/hm2,顯著高于其他處理。在去除肥料成本之后,與CK0相比,各施肥處理收益均顯著增加。其中,T80處理的收益增幅最大,達(dá)到5.87萬元/hm2;T100處理收益增幅略低于T80處理,為5.82萬元/hm2;其次為T70、CK1處理,分別達(dá)到4.19、3.84萬元/hm2;T60處理最低,為2.51萬元/hm2。在投入產(chǎn)出比方面,T80處理的比例最高,達(dá)到1∶21.89,CK1的比例最低,為1∶11.45。
2.4""不同施肥處理對甘蔗脫毒種苗養(yǎng)分利用率的影響
由表5可知,2022、2023年T100、T80、T70處理的氮、磷、鉀肥利用率均顯著高于CK1,T60除磷肥利用率仍顯著高于CK1,氮、鉀肥利用率與CK1無顯著差異。總體而言,在滴灌施肥各處理中,T80處理的氮、磷、鉀肥的2022、2023年平均利用率均為最高,分別達(dá)到51.57%、27.37%、67.45%,相較于CK1,分別提高了21.21、10.37、23.13個百分點。
與原料蔗生產(chǎn)周期長達(dá)1"a,收獲時對單位面積蔗莖產(chǎn)量和蔗糖分含量有著更高要求不同,甘蔗脫毒原種苗繁育生產(chǎn)周期通常為6~7個月,在種莖采收時,需要更多地對側(cè)芽活力、單位面積種芽數(shù)量、繁育效率等指標(biāo)進(jìn)行綜合考慮。對于種莖側(cè)芽活力,通常要求采收時單株種莖側(cè)芽數(shù)量不超過15,以確保基部芽眼保持飽滿、新鮮狀態(tài),并具有較強的萌發(fā)能力[11]。在本研究中,采收時,各處理單株種莖平均側(cè)芽數(shù)量介于12.76~15.30之間,這意味著收獲的種芽活力基本都能夠得到保證。同時,T100和T80單株芽數(shù)均顯著高于CK1,T70和T60的單株芽數(shù)較CK1無顯著差異、甚至顯著減少。這表明,在保證充足肥料供給條件下,相較于常規(guī)施肥,采用少量多次的滴灌施肥方式可以有效促進(jìn)種苗拔節(jié)后的快速生長,從而獲得更多莖節(jié)和種芽。
除單株芽數(shù)外,有效莖數(shù)是決定單位面積總芽數(shù)和繁育效率的另一關(guān)鍵指標(biāo)。單位面積有效莖數(shù)由各處理種苗成活率、分蘗率和成莖率共同決定。由于配套水分滴灌系統(tǒng),所有處理移栽種苗均保持了97.5%以上的高成活率。同時,原種苗具有分蘗快和分蘗率高的特性,移栽后通常在30"d內(nèi)即可完成分蘗并進(jìn)入拔節(jié)期,前期養(yǎng)分供給量較多(占總施肥量40%的基肥)的CK1平均分蘗率達(dá)到592.05%。除T60外,其余滴灌施肥處理的分蘗率也均在520%以上,已可為后期拔節(jié)生長提供足夠分蘗苗。因此,成莖率成為決定有效莖數(shù)、總芽數(shù)和繁育效率的關(guān)鍵。本研究中,T100和T80的平均成莖率最高,達(dá)到69.5%,高CK1近7個百分點,最終在有效莖數(shù)、總芽數(shù)和繁育效率上均顯著高于CK1。這可能是由于滴灌施肥將75%的肥料在分蘗完成后分多次施用,同時通過水肥融合作用,促進(jìn)拔節(jié)期養(yǎng)分吸收量增加,進(jìn)而提升成莖率和有效莖數(shù)。多個在原料蔗中研究也證實,滴灌施肥少量多次的施肥方式可顯著增加在甘蔗莖伸長期主要養(yǎng)分吸收和累積量,進(jìn)而促進(jìn)蔗莖單位面積數(shù)量和產(chǎn)量提升[20-22]。
在甘蔗脫毒原種苗的田間繁育效益方面,由于前期原種苗的培育成本和后期田間移栽種植的管理成本均顯著高于常規(guī)種苗的繁育成本,同時繁育出的脫毒種莖具有更強的側(cè)芽萌發(fā)和分蘗能力,使得種植時可以大幅減少用種量。因此,采用計算單位面積內(nèi)種植種芽數(shù)量的方式替代單純使用種莖重量的方式會更為合理。目前,在普遍采用大小行機械化種植的條件下,如大行距為1.4"m,小行距為0.4"m時,每公頃種植33"750雙芽段(即67"500芽)即可滿足種植需要。每公頃所需脫毒種苗的銷售價格約為9000元,這與目前廣西區(qū)政府對于甘蔗脫毒種苗種植補貼的標(biāo)準(zhǔn)基本一致。在本研究中,去除脫毒種苗采收和肥料成本后,相較于CK0,T80的種莖收益增幅最高,達(dá)到5.87萬元/hm2,T100的收益增幅與之接近,為5.82萬元/hm2。在肥料投入產(chǎn)出比方面,T80依然表現(xiàn)最佳,達(dá)到1∶21.89,這一比例明顯高于T100的1:17.36。同時,所有采用滴灌施肥處理的肥料投入產(chǎn)出比均高于CK1。這些結(jié)果充分表明,在種苗繁育過程中,采用滴灌施肥方法相較于常規(guī)施肥方法能夠顯著提高肥料的生產(chǎn)效益。其中,減量20%的T80施肥模式在當(dāng)前條件下是相對效率最高的施用模式。
同樣,在肥料利用率的分析中也得到了驗證。在所有施肥處理中,CK1的氮、磷、鉀肥平均利用率均最低,而T80肥料利用率最高,較CK1分別提高了21.21、10.37和23.13個百分點。究其原因,膜下滴灌施肥技術(shù)除了通過地膜覆蓋和少量多次施肥方式,有效減少了肥料的揮發(fā)和淋失,同時提高了成莖率并減少無效分蘗,從而避免了無效分蘗苗對養(yǎng)分的過度消耗,進(jìn)而提升肥料利用率。相比之下,CK1由于具有最高的分蘗率和最低的成莖率,導(dǎo)致其肥料利用率偏低。而T80則具有相對均衡的分蘗率和最高的成莖率,這是其實現(xiàn)高肥料利用率的關(guān)鍵因素。此外,由于原種苗本身具有高分蘗的特性,其后期成莖率普遍不高,即便是T80的平均成莖率也僅在70%左右。今后,可進(jìn)一步利用膜下滴灌系統(tǒng)對甘蔗脫毒原種苗在不同階段的施肥量進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控,以平衡繁育過程中的分蘗和成莖關(guān)系,提高最終成莖率,進(jìn)而提升肥料利用率和最終種苗繁育效率。
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