施肥技术对甘蔗产量和品质的影响

施肥技术对甘蔗产量和品质的影响 Jo 广 urnalfG 农uangx'~Agr生 ic.an 物 cl"BiolScie 学 nce0f.. 2007年6月 June.2007 文章编号:1008—3464(2007)增一0091—05 施肥技术对甘蔗产量和品质的影响 陈超君,向立华,宋日云,黄贤,王峰,黄福珠,徐建云 (广西大学农学院,广西南宁530005) 摘要:在每hm施鱼粉有机一无机复混肥1500kg的大田生产条件下,采用随机区组,设置5种施肥 技术处理,研究其对甘蔗农艺性状,生理生化特性,蔗茎产量及品质等方面的生长效应.结果表明:D处理 蔗茎产量和含糖量最高,D处理与A处理的蔗茎产量差异达显着水平,含糖量差异达极显着水平;D处理与 B,C,E处理间的含糖量差异达显着水平;其他处理间差异不显着. 关键词:施肥技术;甘蔗;产量;品质 中图分类号:$566.1;$365文献标识码:A Effectsoffertilizationskillonyieldandqualityofsugarcane CHENChao—jun,XIANGLi—hua,SONGRi—yun,HUANG.Xian, WANGFeng,HUANGFu—zhu,XU. Jian—yun (CollegeofAgriculture,GuangxiUniversity,Nanning530005,China) Abstract:Fivefertilizationlevels,nameastreatmentA,B,C,D,E,weredesignedwithrandomized blocktostudytheagronomiccharacters,thephysiologicalbiochemistrycharacteristic,theyieldsof stemandthequalitiesofsugarcane.Theresultsindicatedthatyieldofstemandthesugarcontentof treatmentDwerehighest,whichweresignificantlygreaterthantreatmentA(yieldP<0.05,sugar contenP<0.01),B,C,E(yieldP>0.05,sugarcontentP<0.05).Nosignificantdifferenceofyield andsugarcontentwasfoundamongthetreatmentA,B,C,E. Keywords:fertilizationskill;sugarcane;yield;quality 目前,如何有效地引导农民科学施肥,提高地力是农业生产中急需解决的问题.广 西蔗区因长期 连作而造成蔗地"疲劳",肥力下降的现象十分突出,严重地制约了甘蔗单产的提高. 在种植面积大, 轮作困难条件下,研究蔗地合理施肥技术,以减少地力损耗,提高蔗地肥力水平,对 提高广西甘蔗单 产,促进广西甘蔗蔗糖生产可持续发展具有重要意义.为此,本试验以园林6号为参 试品种,有机一无 机复混肥为供试肥料,在大田生产条件下,研究连作蔗田不同施肥技术对甘蔗生长 的效应,为指导蔗 地科学施肥提供理论依据. 1与方法 1.1试验材料 供试甘蔗品种为园林6号;供试肥料为广西北海市福林鱼粉有限公司生产的鱼粉有机一无机复混 收稿日期:2007一O4—27;修回时间:2007—06—15. 基金项目:广西大学谭锦球青年科学基金.(X022056). 作者简介:陈超君(1958一),女,广西桂平人,广西大学副教授;E—mail:chen一8427@163.corn;向立华,黄贤为 农学专业2002级本科生. 92广西农业生物科学第26卷 肥,其有机质?15,N,P:0s,KO总有效养分含量?20(10—4—6). 1.2试验地概况 试验在广西大学农学院教学科研基地进行.试验地为旱地,沙壤土,前作为甘蔗,土壤养分含量 为:速效N66.58mg/kg,速效P儿8.61mg/kg,速效K123.49mg/kg,有机质2.039/6.土壤pH值 5.45. 1.3试验及田间设计 试验为单因素试验,在每hm施用鱼粉有机一无机复混肥1500kg的施肥水平下,设置5种施肥技 术水平(表1)试验采用随机区组设计,小区行长6m,行距1m,4行区,小区面积24m.重复3次. 试验地总面积为538m. 表1试验方案 Tab.1Trialprogram 处理Treatment施肥方式Methodsofapplyfertilizer A B C D E 不施基肥,攻苗肥5O(占总施肥量的百分数,下同).攻茎肥5O. 基肥5O(于播种前表施于种植沟底,拌土后直接摆种).攻苗肥3O.攻茎肥2O. 全部肥料作为基肥,于犁耙后均匀施于表土层,然后全层深翻约10cm.再开种植沟.不施追肥. 全部肥料作为基肥,于播种前在植沟内深施30cm,覆土约5cm后摆种.不施追肥. 全部肥料作为基肥,于播种前在两植沟之间先开沟施肥,再开种植沟下种.不施追肥. 1.4甘蔗种植及田间管理 试验地经两犁两耙.蔗种砍成双芽段,用2%石灰浸种24h后,用7O托布津配成0.19/6的药液浸 种消毒10min,自然堆积催芽5d后于2005年3月20日播种,下种量为29×10芽/hm..5月15日进 行小培土,7月3日大培土,攻苗肥和攻茎肥分别结合小培土和大培土时施用.7月上句至8月上旬干 旱无雨,于8月9日抽水灌溉.9月16日遭受台风暴雨,部分甘蔗倒伏,后于翌日扶起.其他田间管理 按大田生产管理方法进行.2006年2月28日砍收甘蔗,并按原料蔗收购验收各小区蔗茎产量. 1.5测定项目及方法 1.5.1农艺性状调查按文献[1]的方法,调查萌芽率,分蘖率,伸长速度,株高,茎径和有效茎 数等主要农艺性状.叶面积指数的测定采用长宽系数法(叶面积一0.75X长×宽). 1.5.2硝酸还原酶和酸性转化酶活性的测定参照文献E2]的方法测定. 1.5.3经济性状调查于甘蔗收获时计数各小区的有效茎数,并在每个小区的中间两行连续齐泥砍 下1O株有效株,调查其株高及上,中,下部茎径.按照原料蔗收购标准砍收各小区甘蔗,先连续称取 中间二行50条有效茎的重量,计算单茎重,称取各小区的实际产量,折算hm.产量. 1.5.4甘蔗品质分析按文献[3]的方法进行.测定项目包括甘蔗蔗糖分,甘蔗纤维分, 蔗汁锤度, 蔗汁蔗糖分,蔗汁重力纯度,蔗汁还原糖分.其中蔗汁锤度用比重计法,蔗汁蔗糖分用二次旋光法,蔗 汁还原糖分用四甲基蓝法,纤维分用常压干燥法. 2结果与分析 2.1农艺性状分析 各处理主要农艺性状的表现见表2.可见:(1)萌芽率以B处理最高,A处理最低,但各处理间 的差异不明显.(2)不同处理间的分蘖率差异较明显,D处理表现出最高的分蘖率水平,与A,C,E 处理的差异达32.40%,32.61%(绝对值,下同);其次是B处理,分别比A,C,E处理高 20.889/6,21.099/6;A,C,E处理的分蘖率最低,且处理问的差异不明显.甘蔗进入分蘖期,种茎内 所含的养分已全部消耗完,分蘖生长所需矿质营养主要来源于土壤及施肥,同时分蘖期幼苗的根系尚 不发达,B,D处理将基肥集中施用于植沟底,有利于根系吸收养分.从而对分蘖生长有良好的促进效 应;A,C,E处理的分蘖率最低,可能与其不施基肥或基肥施用离根际较远有关.从总体上看,本试 增刊陈超君等:施肥技术对甘蔗产量和品质的影响 验的萌芽率和分蘖率都不是很高,可能是萌芽期和分蘖期降雨较多,蔗田积水造成土壤通气不良所致. (3)各处理在伸长盛期(7月10日,9月22日)的平均伸长速度,A,D,E处理间及B,C处理间的 表现基本相同,且A,D,E处理明显大于B,C处理,表明重施攻茎肥和深施基肥能满足蔗茎大伸长 对养分的需要,有利于提高蔗茎伸长速度.(4)各处理在伸长盛期(8月30E1)的叶面积指数排序为 D>B>C>E>A,D,B,C处理以较高的萌芽率或分蘖率形成较大甘蔗群体,从而获得较大的叶面积 指数,D处理与B处理之间的差异并不明显. 表2各处理的主要农艺性状表现 Tab.2Chiefagronomiccharactersofdifferenttreatment 2.2各处理十1叶片硝酸还原酶活性的变化 硝酸还原酶是植物氮代谢中一个重要的调节酶和限速酶,与植物的耐肥性,氮素营养状况及一些 产量性状等有密切关系[4].由图1可知,各处理间硝酸还原酶活性的差异较大,总的趋势是施用追肥 的A,B处理明显高于不施追肥的C,D,E处理.在不施用追肥的3个处理中,又以E处理的酶活性 最高.表明追肥的施用有利于提高硝酸还原酶活性,促进植物体内的氮代谢作用.E处理的活性较高, 可能与大培土时将植沟间的基肥翻培至植株基部,起到与追肥相似的作用有关. 水分是影响硝酸还原酶活性的重要因子之一,由于7月份连续的高温干旱有关,因此7月29日的 硝酸还原酶活性普遍较低,但此时A处理仍表现出较高的活性,表明A处理较大的攻茎肥量有利于甘 蔗在干旱条件下保持较高的氮代谢水平. 7—298一l09一l4平均 时期Date/MM—DO 图1各处理+1叶片硝酸还原酶活性 Fig.1NARactivitiesofleaf+1ofdifferenttreatment 2.3各处理+1叶片酸性转化酶活性变化 7-98—109-2310一I5 时期Date/MM—DD E 图2各处理+1叶片酸性转化酶活性的变化 Fig.2Acidinvertaseactivityofdifferenttreatment 酸性转化酶是甘蔗碳素同化过程中的一个关键性酶__6j,它的活性与甘蔗生长呈正相关.由图2可 见,7月9日各处理酶活性均较高,最高的B处理达到102.02g/gFwh,最低的E处理为 90.25~g/gFWh.8月10日各处理酶活性均大幅下降,但D处理下降幅度较小,成为这一时期酶活性 最高者;9月23日各处理酶活性均不同程度上升,增幅较大的是B处理;10月15日的酸性转化酶活性 最低的是A处理(20.61~g/gFWh).最高的是B处理(54.89~g/gFWh).8月10日的酶活性降低可 能是由于连续干旱和高温所致. ??舳?蚰?0 一.臣I_一.望\ u时们?_I?cu《 烬溢车耄掣 加mO —I_q.苴d1.一.-望\??u对《z 燠避隧i羁l普 94广西农业生物科学第26卷 2.4各处理产量性状比较分析 收获时调查各处理的产量性状,结果见表3.D处理以最大的茎粗和较大的茎长而获得最大的单茎 重;C处理的茎粗与D处理相若,但其茎长明显小于D处理,因此单茎重与B处理并列位居第二;A处 理由于前期营养供应不足,导致前期生长不良而使平均茎径明显小于各处理,因而单茎重最小.有效 茎数以D处理最多,达53502条/hm.,其次为E,B,C处理.A处理有效茎数最少,仅47668条/hm., 与其较低的萌芽率和分蘖率有关. 表3各处理的产量性状 Tab.3Yieldcharactersofdifferenttreatment 2.5各处理的甘蔗品质比较 收获时取样分析各处理的甘蔗品质,结果见表4.各处理的甘蔗蔗糖分高低排序为D>A>E>B> C.D处理的甘蔗蔗糖分达16.19,比A,B,C,E处理分别提高0.57(绝对值,下同),0.24, 0.79,0.30.表明D处理的施肥技术较有利于甘蔗蔗糖分的积累. 各处理的蔗汁重力纯度均达到87以上,达到一级原料蔗的要求,有利于制糖.其中E处理的重 力纯度高达95.44,显着地高于其余处理.但除E处理外,各处理间的差异不明显.还原糖是甘蔗制 糖中的不利成分,表4中各处理还原糖含量均在0.24以下,表明各处理的甘蔗成熟度均较高,有利 于制糖.综合各项品质指标的表现,以D处理的甘蔗品质最优,其次是E处理和A处理. 表4各处理的甘蔗品质表现 Tab.4Qualitiesofsugarcaneofdifferenttreatment 2.6各处理的蔗茎产量和含糖量比较 表5是各处理的实际蔗茎产量验收结果,以及 由甘蔗蔗糖分和实际产量换算出来的每hm蔗糖含 量.从表5是可见,蔗茎产量最高的是D处理,比A, B,C,E处理分别增产26.O7,12.78,14.81 和12.55,最低的是A处理.D处理蔗茎产量与A 处理达到5差异显着水平,其余处理间产量差异不 显着. 各处理含糖量的高低变化趋势与蔗茎产量的结 果一致,最高的是D处理,达到17412.8kg/hm.; 表5各处理的蔗茎产量和含糖量 Tab-5Yieldsofstemandsugarcanecontent 处理蔗茎产量/kg?hm含糖量/kg?hm TreatmentYieldsofstemSucroseyield 增刊陈超君等施肥技术对甘蔗产量和品质的影响95 最低的是A处理,仅为13624.6kg/hm..各处理含糖量高低排序j~7D>C>E>B>A.其中D,E,B, C处理分别比A处理增长27.8o%,10.119/6,9.48%,5.89%,D处理与A处理的差异达1的极显着 水平,与B,C,E处理差异达5的显着水平,其余各处理间的差异不显着. 3讨论与小结 在本试验条件下,5种施肥技术处理中,以D处理的综合性状最优,对甘蔗产量和含糖量的增产效 应最显着.D处理的分蘖率,茎径,单茎重,有效茎数,甘蔗蔗糖分等均明显地优于其他4个处理,最 终使蔗茎产量和含糖量达到较高水平.蔗茎产量与A处理的差异达显着水平;hm.含糖量与A处理的 差异达极显着水平,与B,C,E处理达显着水平.表明将全部肥料于甘蔗下种前进行植沟内深施,可 能提高了肥料利用率,同时能源源不断地供给甘蔗生长期间所需养分,满足不同生育时期对养分的要 求,因而能促进甘蔗分蘖生长,蔗茎增粗,单茎重形成和成茎的提高以及蔗糖分的积累,有利于增产 增糖,值得在生产中推广使用.但要注意提高施肥技术质量,避免因植沟内的肥料浓度过大而使种苗 萌发和幼苗生长受到肥害. E处理的增产增糖效应虽然仅次于D处理,但与其他3个处理间增产效应并不显着,且在植沟间施 肥较困难,用工投入较大,因此宜因地制宜地采用. A处理虽然因伸长期的氮代谢水平较高而促进了茎的伸长,但由于不施基肥,不能 满足甘蔗生长 前期对养分的需要,而影响了分蘖生长和蔗茎的增粗,最终导致单茎重最小,有效茎数最少而表现为 产量最低.表明重视基肥的施用在甘蔗高产栽培中具有重要意义. 追肥尤其是追施氮肥有利于提高硝酸还原酶活性和酸性转化酶活性,促进植株体内的氮代谢作用, 促进甘蔗生长. 参考文献: [1]轻工业部甘蔗糖业科学研究所,轻工业部甘蔗品种审定委员会.广西壮族自治区甘蔗研究所.中国甘蔗品种志 [M].广州:广东科技出版社,1991. [2]中国科学院上海植物生理研究所,上海市植物生理学会编.现代植物生理学实验指南[M].北京:北京科学出 版社,1999. [3]广东省甘蔗糖业食品科学研究所.甘蔗制糖化学统一分析方法[M].广州:轻工业出版社,1986. E43林振武,陈敬祥,汤玉玮.硝酸还原酶活力与作物耐肥性的研究I.不同耐肥性的水稻,玉米,小麦硝酸还原酶 活力E33.中国农业科学,1983,16(3):37—43. E53林振武.硝酸还原酶的研究在农业上的应用[J].作物杂志,1985(4)12—13. [63李玉潜,谢九生,谭中文.甘蔗叶片碳氮代谢与产量,品质关系研究初探EJ].中国农业科学,1995,28(4): 46—53. (责任编辑裴润梅)