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百色蔗區(qū)甘蔗一次性施肥用藥關(guān)鍵技術(shù)及效果探討

2018-01-16 18:38賀貴柏黃文武周連芳潘廷由李文教韋保特羅芳媚
廣東農(nóng)業(yè)科學(xué) 2017年9期
關(guān)鍵詞:蔗莖出苗率株高

賀貴柏,黃文武,周連芳,潘廷由,李文教,韋保特,羅芳媚

(廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院百色分院/百色市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所/國家甘蔗產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系百色綜合試驗站,廣西 百色 533612)

甘蔗不同生育期需肥量通常為“兩頭少、中間多”,根據(jù)這一特點,甘蔗科學(xué)的施肥法一般都是分2~3次施,即基肥、分蘗肥和攻莖肥[1]。而傳統(tǒng)的施肥方法通常是施肥量大、施肥次數(shù)多、人工成本投入大,不僅增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,而且還帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染[2],與當(dāng)前農(nóng)村勞動力貧乏矛盾越來越突出。推廣應(yīng)用甘蔗一次性施肥用藥技術(shù),是減少甘蔗施肥次數(shù)、減輕勞動強(qiáng)度、降低成本、提高肥效,有效解決甘蔗主產(chǎn)區(qū)大量勞動力外出務(wù)工導(dǎo)致生產(chǎn)用工緊缺問題、促進(jìn)我國甘蔗產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的最輕簡最有效的途徑[3-4]。但是,甘蔗一次性施肥用藥由于用量較多、肥料農(nóng)藥集中、使用不當(dāng),容易產(chǎn)生肥害或藥害。因此,我們從2013年起,圍繞廣西百色蔗區(qū)土壤、氣候和甘蔗生產(chǎn)特點,先后試驗、示范使用新方向(26︰10︰15)、新方向(24︰10︰16)和新方向(22︰8︰18)等系列的甘蔗配方肥作甘蔗一次性基肥施用,取得了良好的增產(chǎn)、增效效果。在此基礎(chǔ)上,2016年我們通過商家或市場篩選,選擇了國內(nèi)7個生產(chǎn)單位的10個配方,進(jìn)行甘蔗一次性施肥綜合對比試驗,目的是進(jìn)一步探討甘蔗一次性施肥用藥技術(shù),篩選高效、成本低、對甘蔗萌芽無影響或影響小的肥料和農(nóng)藥作為本蔗區(qū)甘蔗一次性基肥施用,以提高蔗區(qū)甘蔗產(chǎn)量,降低生產(chǎn)成本,解決蔗區(qū)勞動力不足、生產(chǎn)管理不及時不到位等現(xiàn)實問題,促進(jìn)蔗區(qū)甘蔗產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。多年來,諸多學(xué)者對甘蔗一次性施肥技術(shù)開展了多方面的配方研究與產(chǎn)品研發(fā),各種施肥配方研究成果涌現(xiàn)[5-6],甘蔗緩釋肥、配方肥產(chǎn)品頻頻開發(fā)、示范和推廣應(yīng)用[7-9]。實踐證明,不同配方肥料對甘蔗各種農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)遺傳值和品質(zhì)的影響都有所不同,同一肥料在不同蔗區(qū)、不同土壤甚至不同地塊的使用效果也各有差異。本文擬通過開展甘蔗一次性施肥用藥關(guān)鍵技術(shù)研究,篩選高產(chǎn)高效、成本低、對甘蔗萌芽無影響或影響小的肥料和農(nóng)藥,探討甘蔗一次性施肥用藥配套施用與管理的關(guān)鍵技術(shù),為甘蔗一次性施肥用藥技術(shù)的推廣提供技術(shù)和信息保障。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2016年在廣西田陽縣百育鎮(zhèn)廣西百色國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)核心示范區(qū)(106°98′N,23°68′E)進(jìn)行。試驗地海拔110 m,為國家甘蔗產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系百色綜合試驗站多年連作的甘蔗試驗地,園田化黃泥田,地勢平坦,肥力中上均衡,光照充足,排灌方便。土壤理化特性:全氮0.155%,速效磷34.7 mg/kg,速效鉀101 mg/kg,有機(jī)質(zhì)2.687%,pH=7.2。試驗期間氣象資料見表1。

表1 試驗地氣象數(shù)據(jù)(2016年)

1.2 試驗材料

供試甘蔗品種為桂糖42號。

供試肥料共 10種,分別為:核武一號(17︰8︰21)、磁動力(16︰6︰20),湖南百田新型肥料化工有限公司;施可豐(24︰10︰14),施可豐化工股份有限責(zé)任公司;福利龍(16︰9︰20),廣東福利龍復(fù)合肥有限公司;金正大(22︰8︰12),國家緩控釋肥工程技術(shù)研究中心;新方向(24︰10︰16)、新方向(22︰8︰18),廣西新方向化學(xué)工業(yè)有限公司;力源寶(15︰6︰9)、力源寶(12︰9︰14),廣西力源寶肥業(yè)科技農(nóng)化有限公司;甘豐藥肥(12︰6︰12),廣東省湛江市甘豐農(nóng)藥廠。以新方向(22︰8︰18)作對照。

供試農(nóng)藥為2%吡蟲啉顆粒劑,湖北天門斯普林植物保護(hù)有限公司生產(chǎn)。

1.3 試驗設(shè)計

試驗根據(jù)參試10種肥料,相應(yīng)設(shè)10個處理,采用完全隨機(jī)排列,3次重復(fù),小區(qū)長16 m、寬7.2 m,面積115.2 m2,每小區(qū)種植甘蔗6行,行距1.2 m,下種量10 800芽/hm2。供試肥料全部作基肥一次性施用,施肥量按等氮量設(shè)計,以新方向(22︰8︰18)甘蔗專用配方肥1 050 kg/hm2的含氮量231 kg/hm2為基準(zhǔn)折算,各處理供試肥料的施肥量見表2。

表2 供試肥料及施用量

1.4 栽培管理

基肥在種植時按試驗設(shè)計方案的施用量分行定量撒施,施肥后人工將肥料鋤入植蔗溝溝底土壤中,整平擺種種植。各品種于2016年3月2日種植,采用“品”字形擺種,擺種后撒施2%吡蟲啉顆粒劑37.5 kg/hm2,然后淋透水覆土,覆土后每667 m2噴90%乙草胺乳油120 mL,最后在植蔗溝上覆蓋寬50 cm的光降解除草地膜。5月26日進(jìn)行中耕培土,不追肥。其他栽培管理措施與當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)管理相同。

2017年2月15~16日分小區(qū)砍收甘蔗,稱產(chǎn)。同時,第一重復(fù)各小區(qū)隨機(jī)取蔗莖30根用手持錘度計觀測田間錘度,計算甘蔗糖分,公式為:

1.5 調(diào)查指標(biāo)及方法

試驗期間,田間調(diào)查甘蔗出苗率、莖蘗數(shù)、分蘗率等主要性狀;病蟲害發(fā)生情況調(diào)查黑穗病、梢腐病發(fā)病率及螟蟲為害枯心率、螟害株率、螟害節(jié)率等;經(jīng)濟(jì)性狀調(diào)查有效莖數(shù)、株高、莖徑、單莖重、蔗莖產(chǎn)量、田間錘度等指標(biāo)[9-10]。

各參試肥料對應(yīng)的蔗莖產(chǎn)量、含糖量等采用新復(fù)極差法(LSR法)測驗差異顯著性[11-13],綜合比較采用動態(tài)逼近理想解排序法(DTOPSIS法)測驗,參試肥料的關(guān)聯(lián)度數(shù)值(Ci值)越大,表明施肥的綜合效果越好[14-16]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同肥料一次性施肥對甘蔗出苗和分蘗的影響

由圖1可以看出,不同肥料作基肥一次性施用,甘蔗出苗率變幅在77.9%~96.6%之間,均值為88.8%;分蘗率變幅在24.0%~62.0%之間,均值為39.1%。甘蔗出苗率高的處理分蘗率一般較低,出苗率低的處理分蘗率相對較高,出苗率與分蘗率呈負(fù)相關(guān)趨勢。處理5、3、1、2、6、9的新植蔗出苗率均在91%以上,而分蘗率都在40%以下;處理10(CK)、處理4的出苗率最低,但分蘗率最高。

圖1 不同肥料一次性施肥對甘蔗出苗率、分蘗率的影響

2.2 不同肥料一次性施肥對甘蔗株高的影響

由圖2可知,甘蔗生長前期(苗期至分蘗期,6月中旬前)株高變幅在132~150 cm,極差18 cm,平均為142 cm;生長中期(伸長期,6月中旬至10月中旬)株高變幅在160~183 cm,極差23 cm,平均為168 cm;生長后期(工藝成熟期,10月中旬后)株高變幅在35~63 cm,極差28 cm,平均為50 cm;各處理最終株高變幅在350~368 cm,極差18 cm,平均為360 cm。其中,甘蔗生長前期株高增長最快的處理依次為處理4、2、9,株高分別為151、150、147 cm,說明這3種肥料前期供應(yīng)比其他處理快;甘蔗生長前期株高增長較慢的處理為處理8、處理10(CK),株高只有132~133 cm,說明這兩種肥料前期供應(yīng)比其他處理慢。甘蔗生長中期株高增長最快的處理依次為處理8和處理6,株高增幅達(dá)180~183 cm,說明這兩種肥料中期供應(yīng)比其他處理快;甘蔗生長中期株高增長較慢的處理是處理4、9、7、1,株高增幅為160~163 cm,說明這4種肥料中期供應(yīng)比其他處理慢。甘蔗生長后期株高增長最快的處理依次是處理10(CK)、7、5、4,株高增幅為53~63 cm,說明這4種肥料后期供應(yīng)比其他處理快;后期甘蔗株高較慢增長的處理是處理8和處理6,株高增幅為35~40 cm。

圖2 不同肥料一次性施肥對甘蔗株高的影響

2.3 不同肥料一次性施肥對甘蔗莖長、莖徑和有效莖的影響

圖3 不同肥料一次性施肥對甘蔗莖長、莖徑的影響

圖4 不同肥料一次性施肥對甘蔗有效莖的影響

本試驗結(jié)果(圖3、圖4)顯示,各處理甘蔗莖長變幅在310~324 cm,平均為318 cm;莖徑變幅在2.53~2.74 cm,平均為2.62 cm;有效莖變幅在6.215萬~6.875萬條/hm2,平均為6.630萬條/hm2。其中,莖長最長的是處理4(324 cm),最短的是處理6(310 cm),其他處理莖長差異不大。莖徑較大的處理依次為處理4、1、5、6,莖徑均在2.65 cm以上;其后是處理7和處理10(CK),莖徑分別為2.53、2.55 cm。有效莖居前的處理依次為處理1、6、3、5、9、4,有效莖均在6.7萬條/hm2以上;其余處理的有效莖均少于6.5萬條/hm2。

2.4 不同肥料一次性施肥對蔗莖產(chǎn)量的影響

田間測產(chǎn)驗收結(jié)果(表3)顯示,各處理蔗莖產(chǎn)量變幅在90.38~143.829 t/hm2,平均為113.765 kg/hm2。其中,蔗莖產(chǎn)量最高的為處理6、平均達(dá)143.829 t/hm2,與其他處理差異達(dá)極顯著水平;居第2、第3位的分別是處理4和處理9,蔗莖產(chǎn)量分別為129.963、124.769 t/hm2,均與產(chǎn)量居第4位的處理差異顯著、與產(chǎn)量居第5位及之后的處理差異達(dá)極顯著水平;蔗莖產(chǎn)量居第4、第5位的處理分別為處理8、處理1,蔗莖產(chǎn)量分別為119.159、114.972 t/hm2,均比產(chǎn)量居第7位及之后的處理差異達(dá)顯著水平;蔗莖產(chǎn)量居最后的兩個處理分別為處理10(CK)和處理7,蔗莖產(chǎn)量分別為90.038、93.473 t/hm2,比蔗莖產(chǎn)量居前7名的處理差異達(dá)極顯著水平。

表3 不同肥料一次性施肥對蔗莖產(chǎn)量的影響

2.5 不同肥料一次性施肥對甘蔗蔗糖分的影響

田間觀測結(jié)果(表4)顯示,各處理11月~2月錘度變幅在19.85%~20.33%之間,均值為20.15%;蔗糖分變幅為13.78%~14.31%,均值為14.11%。各處理錘度和蔗糖分居前3位的處理分別是處理3、7、1,錘度和蔗糖分均比處理10(CK)高;處理6、2、8等的錘度和蔗糖分最低,錘度均小于20%,蔗糖分均小于14%。

2.6 不同肥料一次性施肥對甘蔗含糖量的影響

由表5可知,各處理甘蔗含糖量變幅在12.78~20.483 t/hm2,平均為16.049 t/hm2,含糖量居第1位的處理為處理6(達(dá)20.483 t/hm2),與其他處理差異達(dá)極顯著水平;含糖量居第2、第3位的分別是處理4和處理9,含糖量分別為18.01、17.849 t/hm2,均極顯著高于第6位以后的處理;居第4、第5位的分別是處理8、處理1,含糖量分別為16.858、16.277 t/hm2,均顯著高于含糖量第8位以后的處理;含糖量居最低的是處理10(CK)和處理7,分別為12.78、13.259 t/hm2,極顯著低于含糖量前6位的處理。

2.7 不同肥料一次性施肥對甘蔗經(jīng)濟(jì)效益的影響

從表6可以看出,各處理中蔗莖產(chǎn)值最高的是處理6、4、9,公頃產(chǎn)值達(dá)62 000元以上;而蔗莖產(chǎn)值最低的是處理10(CK)和處理7,公頃產(chǎn)值僅45 000~47 000元;其他處理公頃產(chǎn)值都在51 000元以上。一次性化肥農(nóng)藥投入凈產(chǎn)值以處理6和處理4最高,公頃凈產(chǎn)值分別為65 048、56 382元;其次是處理8和處理9,公頃凈產(chǎn)值分別為50 979、50 758元;處理10(CK)和處理7的公頃凈產(chǎn)值最低,分別為37 784、50 758元。處理6、5、4、3等的化肥農(nóng)藥投入產(chǎn)出比較高,達(dá)1.8.23~13.37;處理2、1、9、7等的投入產(chǎn)出比相對較低,均在1︰7以下。

表4 不同肥料一次性施肥對甘蔗田間錘度、蔗糖分的影響

表5 不同肥料一次性施肥對甘蔗含糖量的影響

2.8 DTOPSIS法綜合分析

本試驗中,與肥效試驗結(jié)果分析密切相關(guān)的考察項目共21項,其中正向指標(biāo)14項,分別是出苗率、分蘗率、前期株高、中期增高、后期增高、莖徑、莖長、有效莖、蔗莖產(chǎn)量、錘度、蔗糖分、含糖量、凈產(chǎn)值和肥料投入產(chǎn)出比;負(fù)向指標(biāo)7項,分別是肥料用量、化肥與農(nóng)藥投資、化肥與農(nóng)藥施用人工費、甘蔗砍收費、螟害株率、螟害節(jié)率和黃葉綜合癥株率(表7)。根據(jù)本地甘蔗高產(chǎn)高效栽培管理特點,賦予合理的權(quán)重,再根據(jù)動態(tài)逼近理想解排序法(DTOPSIS法)系列計算公式,計算各處理與理想解的相對接近值(Ci),計算結(jié)果見表8。

表6 不同肥料一次性施肥處理的投入產(chǎn)出比較

根據(jù)動態(tài)逼近理想解排序法(DTOPSIS法)原理,參試肥料的關(guān)聯(lián)度數(shù)值(Ci值)越大,施肥的綜合效果就越好。從表8可以看出,Ci值居前3位的處理依次為處理6、處理4、處理9,Ci值大于對照(處理10)的還有處理3、處理5、處理8、處理1,表明供試的10種肥料作甘蔗基肥一次性施用,施肥綜合效益優(yōu)于新方向(22︰8︰18)的肥料依次是新方向(24︰10︰16)、福利龍(16︰9︰20)、甘豐藥肥(12︰6︰12)、施可豐(24︰10︰14)、金正大(22︰8︰12)、力源寶(12︰9︰14)、核武一號(17︰8︰21)等7種;磁動力(16︰6︰20)和力源寶(15︰6︰9)等2種肥料作甘蔗基肥一次性施用,雖然蔗莖產(chǎn)量、產(chǎn)糖量均比新方向(22︰8︰18)(CK)增產(chǎn),但肥料的綜合效益不及新方向(22︰8︰18)(CK)。

3 結(jié)論與討論

甘蔗產(chǎn)業(yè)在我國糖料生產(chǎn)中占有重要地位,甘蔗生產(chǎn)過程復(fù)雜,耗費人力多,降低了甘蔗生產(chǎn)的效益,大大削減了農(nóng)民種植的積極性[17]。本研究選擇10種配方肥料進(jìn)行肥效綜合對比試驗,以篩選作一次性基肥施用時能滿足甘蔗各生長期需要的養(yǎng)分、成本合理、施用后甘蔗高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的肥料,促進(jìn)蔗區(qū)甘蔗施肥次數(shù)減少,勞動強(qiáng)度減輕,生產(chǎn)成本降低,生產(chǎn)效益

高,適應(yīng)當(dāng)前蔗區(qū)勞動力的狀況。

表7 甘蔗一次性施肥綜合比較結(jié)果

表8 各處理與理想解的相對接近值(Ci)計算結(jié)果

甘蔗一次性基肥施用時,在植蔗溝中施肥、下種后,淋透水再覆土蓋膜,對甘蔗肥害影響小,出苗率高。本試驗DTOPSIS法分析結(jié)果表明,新方向(24︰10︰16)、福利龍(16︰9︰20)、甘豐藥肥(12︰6︰12)、施可豐(24︰10︰14)、力源寶(12︰9︰14)、金正大(22︰8︰12)、核武一號(17︰8︰21)等7種肥料作甘蔗基肥一次性施用,綜合效益均優(yōu)于新方向(22︰8︰18),其中以施新方向(24︰10︰16)甘蔗專用復(fù)合肥的增產(chǎn)增收效果最明顯;磁動力(16︰6︰20)和力源寶(15︰6︰9)等兩種肥料作桂糖42號甘蔗基肥一次性施用,雖然蔗莖產(chǎn)量、產(chǎn)糖量均比新方向(22︰8︰18)增產(chǎn),但綜合效益不及新方向(22︰8︰18)。

甘蔗一次性施肥的關(guān)鍵在于避免肥害的影響。本試驗中,金正大(22︰8︰12)、施可豐(24︰10︰14)、核武一號(17︰8︰21)、磁動力(16︰6︰20)、新方向(24︰10︰16)等5種肥料處理的新植蔗出苗率均在91%以上,說明采用在植蔗溝中施肥(拌藥肥)、下種后,淋水再覆土蓋膜,這5種肥料作甘蔗基肥一次性施用對甘蔗出苗、生長影響不大;而一次性基施新方向(22︰8︰18)的新植蔗出苗率只有77.9%,福利龍(16︰9︰20)、力源寶(15︰6︰9)、力源寶(12︰9︰14)的新植蔗出苗率也均在84%以下,說明這幾種肥料對甘蔗出苗、生長有一定的影響,作甘蔗基肥一次性施用時要避免肥料和蔗種直接接觸。

田間有效莖是決定甘蔗產(chǎn)量的最主要因素。本試驗結(jié)果表明,甘蔗出苗率與田間有效莖呈正相關(guān)關(guān)系,出苗率低的處理,田間有效莖相應(yīng)較少,如新方向(22︰8︰18)和力源寶(15︰6︰9)處理的出苗率不到84%,田間有效莖也僅6.2萬條/hm2左右;出苗率高的處理,田間有效莖均較高,如核武一號(17︰8︰21)、磁動力(16︰6︰20)、施可豐(24︰10︰14)、金正大(22︰8︰12)、新方向(24︰10︰16)和甘豐藥肥(12︰6︰12)等6個處理,出苗率均在90%以上,有效莖也均達(dá)到6.8萬條/hm2以上。而分蘗率高的處理田間有效莖不一定多,甚至比分蘗率低的處理少,如新方向(22︰8︰18)前期分蘗率最高、達(dá)61.97%,而到后期田間有效莖卻最少、僅6.125萬條/hm2。因此,在種植甘蔗時,采用在植蔗溝中施肥(拌藥肥)下種后淋水再覆土蓋膜,可提高甘蔗出苗率,比種植時不淋水不蓋膜處理的出苗率低,出苗后施肥攻蘗的辦法更有效。

甘蔗工藝成熟期養(yǎng)分供應(yīng)對提高甘蔗糖分至關(guān)重要。本試驗結(jié)果顯示,工藝成熟期甘蔗株高增長較快的處理依次是新方向(22︰8︰18)、力源寶(15︰6︰9)、核武一號(17︰8︰21)、金正大(22︰8︰12)、福利龍(16︰9︰20)和甘豐藥肥(12︰6︰12)等,表明這些處理工藝成熟期間肥料供應(yīng)不斷,平均糖分也在14.15%以上;而工藝成熟期甘蔗株高消長較慢的處理依次為力源寶(12︰9︰14)、新方向(24︰10︰16)和磁動力(16︰6︰20)3個處理,表明這些處理工藝成熟期間肥料供應(yīng)比較少,平均糖分均在14.00%以下。

通過采用動態(tài)逼近理想解排序法(DTOPSIS法)對各處理進(jìn)行綜合比較,客觀地反映各處理對甘蔗的增產(chǎn)效果、蔗糖分、經(jīng)濟(jì)效益以及對環(huán)境的綜合影響。本試驗中,為體現(xiàn)各肥料施用后對甘蔗“高產(chǎn)、高糖、高效”的目標(biāo),我們設(shè)置與肥效試驗結(jié)果分析密切相關(guān)的考察項目共21項,其中正向指標(biāo)14項、負(fù)向指標(biāo)7項。我們在對各考察性狀賦予權(quán)重時,蔗莖產(chǎn)量、含糖量和凈產(chǎn)值等3個重要量值考察性狀的權(quán)重均在8%以上,總和占28%;出苗率、后期增高、有效莖、蔗糖分、肥料農(nóng)藥投入產(chǎn)出比和肥料施肥量等6個與肥效重要相關(guān)的考察性狀的權(quán)重均達(dá)5%,總和占30%;其他10個考察性狀的權(quán)重各占3%~4%,總和占42%。取這個權(quán)重值進(jìn)行的DTOPSIS法分析出來各肥料的綜合效益,反映各肥料在試驗地同等生態(tài)條件、生產(chǎn)管理水平的綜合結(jié)果。

甘蔗一次性施肥肥效對比試驗受試驗田土壤類型、地勢、肥力、各肥料的施肥要求及試驗?zāi)甓冉涤甑纫蛩赜绊戄^大。本試驗是在地勢平坦、肥力均衡的稻田改種甘蔗田塊進(jìn)行,代表本蔗區(qū)稻田改種甘蔗類型田塊的試驗結(jié)果。供試肥料在其他土壤類型、地勢的田塊使用的綜合效果,有待進(jìn)一步研究比較。

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