百色蔗区甘蔗一次性施肥用药关键技术及效果探讨

贺贵柏，黄文武，周连芳，潘廷由，李文教，韦保特，罗芳媚

（广西农业科学院百色分院/百色市农业科学研究所/国家甘蔗产业技术体系百色综合试验站，广西 百色 533612）

甘蔗不同生育期需肥量通常为“两头少、中间多”，根据这一特点，甘蔗科学的施肥法一般都是分2～3次施，即基肥、分蘖肥和攻茎肥［1］。而传统的施肥方法通常是施肥量大、施肥次数多、人工成本投入大，不仅增加了农业生产成本，而且还带来严重的环境污染［2］，与当前农村劳动力贫乏矛盾越来越突出。推广应用甘蔗一次性施肥用药技术，是减少甘蔗施肥次数、减轻劳动强度、降低成本、提高肥效，有效解决甘蔗主产区大量劳动力外出务工导致生产用工紧缺问题、促进我国甘蔗产业可持续健康发展的最轻简最有效的途径［3-4］。但是，甘蔗一次性施肥用药由于用量较多、肥料农药集中、使用不当，容易产生肥害或药害。因此，我们从2013年起，围绕广西百色蔗区土壤、气候和甘蔗生产特点，先后试验、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，取得了良好的增产、增效效果。在此基础上，2016年我们通过商家或市场筛选，选择了国内7个生产单位的10个配方，进行甘蔗一次性施肥综合对比试验，目的是进一步探讨甘蔗一次性施肥用药技术，筛选高效、成本低、对甘蔗萌芽无影响或影响小的肥料和农药作为本蔗区甘蔗一次性基肥施用，以提高蔗区甘蔗产量，降低生产成本，解决蔗区劳动力不足、生产管理不及时不到位等现实问题，促进蔗区甘蔗产业可持续发展。多年来，诸多学者对甘蔗一次性施肥技术开展了多方面的配方研究与产品研发，各种施肥配方研究成果涌现［5-6］，甘蔗缓释肥、配方肥产品频频开发、示范和推广应用［7-9］。实践证明，不同配方肥料对甘蔗各种农艺性状、经济遗传值和品质的影响都有所不同，同一肥料在不同蔗区、不同土壤甚至不同地块的使用效果也各有差异。本文拟通过开展甘蔗一次性施肥用药关键技术研究，筛选高产高效、成本低、对甘蔗萌芽无影响或影响小的肥料和农药，探讨甘蔗一次性施肥用药配套施用与管理的关键技术，为甘蔗一次性施肥用药技术的推广提供技术和信息保障。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2016年在广西田阳县百育镇广西百色国家农业科技园区核心示范区（106°98′N，23°68′E）进行。试验地海拔110 m，为国家甘蔗产业技术体系百色综合试验站多年连作的甘蔗试验地，园田化黄泥田，地势平坦，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，速效钾101 mg/kg，有机质2.687%，pH=7.2。试验期间气象资料见表1。

表1 试验地气象数据（2016年）

1.2 试验材料

供试甘蔗品种为桂糖42号。

供试肥料共 10种，分别为：核武一号（17︰8︰21）、磁动力（16︰6︰20），湖南百田新型肥料化工有限公司；施可丰（24︰10︰14），施可丰化工股份有限责任公司；福利龙（16︰9︰20），广东福利龙复合肥有限公司；金正大（22︰8︰12），国家缓控释肥工程技术研究中心；新方向（24︰10︰16）、新方向（22︰8︰18），广西新方向化学工业有限公司；力源宝（15︰6︰9）、力源宝（12︰9︰14），广西力源宝肥业科技农化有限公司；甘丰药肥（12︰6︰12），广东省湛江市甘丰农药厂。以新方向（22︰8︰18）作对照。

供试农药为2%吡虫啉颗粒剂，湖北天门斯普林植物保护有限公司生产。

1.3 试验设计

试验根据参试10种肥料，相应设10个处理，采用完全随机排列，3次重复，小区长16 m、宽7.2 m，面积115.2 m2，每小区种植甘蔗6行，行距1.2 m，下种量10 800芽/hm2。供试肥料全部作基肥一次性施用，施肥量按等氮量设计，以新方向（22︰8︰18）甘蔗专用配方肥1 050 kg/hm2的含氮量231 kg/hm2为基准折算，各处理供试肥料的施肥量见表2。

表2 供试肥料及施用量

1.4 栽培管理

基肥在种植时按试验设计方案的施用量分行定量撒施，施肥后人工将肥料锄入植蔗沟沟底土壤中，整平摆种种植。各品种于2016年3月2日种植，采用“品”字形摆种，摆种后撒施2%吡虫啉颗粒剂37.5 kg/hm2，然后淋透水覆土，覆土后每667 m2喷90%乙草胺乳油120 mL，最后在植蔗沟上覆盖宽50 cm的光降解除草地膜。5月26日进行中耕培土，不追肥。其他栽培管理措施与当地大田生产管理相同。

2017年2月15～16日分小区砍收甘蔗，称产。同时，第一重复各小区随机取蔗茎30根用手持锤度计观测田间锤度，计算甘蔗糖分，公式为：

1.5 调查指标及方法

试验期间，田间调查甘蔗出苗率、茎蘖数、分蘖率等主要性状；病虫害发生情况调查黑穗病、梢腐病发病率及螟虫为害枯心率、螟害株率、螟害节率等；经济性状调查有效茎数、株高、茎径、单茎重、蔗茎产量、田间锤度等指标［9-10］。

各参试肥料对应的蔗茎产量、含糖量等采用新复极差法（LSR法）测验差异显著性［11-13］，综合比较采用动态逼近理想解排序法（DTOPSIS法）测验，参试肥料的关联度数值（Ci值）越大，表明施肥的综合效果越好［14-16］。

2 结果与分析

2.1 不同肥料一次性施肥对甘蔗出苗和分蘖的影响

由图1可以看出，不同肥料作基肥一次性施用，甘蔗出苗率变幅在77.9%～96.6%之间，均值为88.8%；分蘖率变幅在24.0%～62.0%之间，均值为39.1%。甘蔗出苗率高的处理分蘖率一般较低，出苗率低的处理分蘖率相对较高，出苗率与分蘖率呈负相关趋势。处理5、3、1、2、6、9的新植蔗出苗率均在91%以上，而分蘖率都在40%以下；处理10（CK）、处理4的出苗率最低，但分蘖率最高。

图1 不同肥料一次性施肥对甘蔗出苗率、分蘖率的影响

2.2 不同肥料一次性施肥对甘蔗株高的影响

由图2可知，甘蔗生长前期（苗期至分蘖期，6月中旬前）株高变幅在132～150 cm，极差18 cm，平均为142 cm；生长中期（伸长期，6月中旬至10月中旬）株高变幅在160～183 cm，极差23 cm，平均为168 cm；生长后期（工艺成熟期，10月中旬后）株高变幅在35～63 cm，极差28 cm，平均为50 cm；各处理最终株高变幅在350～368 cm，极差18 cm，平均为360 cm。其中，甘蔗生长前期株高增长最快的处理依次为处理4、2、9，株高分别为151、150、147 cm，说明这3种肥料前期供应比其他处理快；甘蔗生长前期株高增长较慢的处理为处理8、处理10（CK），株高只有132～133 cm，说明这两种肥料前期供应比其他处理慢。甘蔗生长中期株高增长最快的处理依次为处理8和处理6，株高增幅达180～183 cm，说明这两种肥料中期供应比其他处理快；甘蔗生长中期株高增长较慢的处理是处理4、9、7、1，株高增幅为160～163 cm，说明这4种肥料中期供应比其他处理慢。甘蔗生长后期株高增长最快的处理依次是处理10（CK）、7、5、4，株高增幅为53～63 cm，说明这4种肥料后期供应比其他处理快；后期甘蔗株高较慢增长的处理是处理8和处理6，株高增幅为35～40 cm。

图2 不同肥料一次性施肥对甘蔗株高的影响

2.3 不同肥料一次性施肥对甘蔗茎长、茎径和有效茎的影响

图3 不同肥料一次性施肥对甘蔗茎长、茎径的影响

图4 不同肥料一次性施肥对甘蔗有效茎的影响

本试验结果（图3、图4）显示，各处理甘蔗茎长变幅在310～324 cm，平均为318 cm；茎径变幅在2.53～2.74 cm，平均为2.62 cm；有效茎变幅在6.215万～6.875万条/hm2，平均为6.630万条/hm2。其中，茎长最长的是处理4（324 cm），最短的是处理6（310 cm），其他处理茎长差异不大。茎径较大的处理依次为处理4、1、5、6，茎径均在2.65 cm以上；其后是处理7和处理10（CK），茎径分别为2.53、2.55 cm。有效茎居前的处理依次为处理1、6、3、5、9、4，有效茎均在6.7万条/hm2以上；其余处理的有效茎均少于6.5万条/hm2。

2.4 不同肥料一次性施肥对蔗茎产量的影响

田间测产验收结果（表3）显示，各处理蔗茎产量变幅在90.38～143.829 t/hm2，平均为113.765 kg/hm2。其中，蔗茎产量最高的为处理6、平均达143.829 t/hm2，与其他处理差异达极显著水平；居第2、第3位的分别是处理4和处理9，蔗茎产量分别为129.963、124.769 t/hm2，均与产量居第4位的处理差异显著、与产量居第5位及之后的处理差异达极显著水平；蔗茎产量居第4、第5位的处理分别为处理8、处理1，蔗茎产量分别为119.159、114.972 t/hm2，均比产量居第7位及之后的处理差异达显著水平；蔗茎产量居最后的两个处理分别为处理10（CK）和处理7，蔗茎产量分别为90.038、93.473 t/hm2，比蔗茎产量居前7名的处理差异达极显著水平。

表3 不同肥料一次性施肥对蔗茎产量的影响

2.5 不同肥料一次性施肥对甘蔗蔗糖分的影响

田间观测结果（表4）显示，各处理11月～2月锤度变幅在19.85%～20.33%之间，均值为20.15%；蔗糖分变幅为13.78%～14.31%，均值为14.11%。各处理锤度和蔗糖分居前3位的处理分别是处理3、7、1，锤度和蔗糖分均比处理10（CK）高；处理6、2、8等的锤度和蔗糖分最低，锤度均小于20%，蔗糖分均小于14%。

2.6 不同肥料一次性施肥对甘蔗含糖量的影响

由表5可知，各处理甘蔗含糖量变幅在12.78～20.483 t/hm2，平均为16.049 t/hm2，含糖量居第1位的处理为处理6（达20.483 t/hm2），与其他处理差异达极显著水平；含糖量居第2、第3位的分别是处理4和处理9，含糖量分别为18.01、17.849 t/hm2，均极显著高于第6位以后的处理；居第4、第5位的分别是处理8、处理1，含糖量分别为16.858、16.277 t/hm2，均显著高于含糖量第8位以后的处理；含糖量居最低的是处理10（CK）和处理7，分别为12.78、13.259 t/hm2，极显著低于含糖量前6位的处理。

2.7 不同肥料一次性施肥对甘蔗经济效益的影响

从表6可以看出，各处理中蔗茎产值最高的是处理6、4、9，公顷产值达62 000元以上；而蔗茎产值最低的是处理10（CK）和处理7，公顷产值仅45 000～47 000元；其他处理公顷产值都在51 000元以上。一次性化肥农药投入净产值以处理6和处理4最高，公顷净产值分别为65 048、56 382元；其次是处理8和处理9，公顷净产值分别为50 979、50 758元；处理10（CK）和处理7的公顷净产值最低，分别为37 784、50 758元。处理6、5、4、3等的化肥农药投入产出比较高，达1.8.23～13.37；处理2、1、9、7等的投入产出比相对较低，均在1︰7以下。

表4 不同肥料一次性施肥对甘蔗田间锤度、蔗糖分的影响

表5 不同肥料一次性施肥对甘蔗含糖量的影响

2.8 DTOPSIS法综合分析

本试验中，与肥效试验结果分析密切相关的考察项目共21项，其中正向指标14项，分别是出苗率、分蘖率、前期株高、中期增高、后期增高、茎径、茎长、有效茎、蔗茎产量、锤度、蔗糖分、含糖量、净产值和肥料投入产出比；负向指标7项，分别是肥料用量、化肥与农药投资、化肥与农药施用人工费、甘蔗砍收费、螟害株率、螟害节率和黄叶综合症株率（表7）。根据本地甘蔗高产高效栽培管理特点，赋予合理的权重，再根据动态逼近理想解排序法（DTOPSIS法）系列计算公式，计算各处理与理想解的相对接近值（Ci），计算结果见表8。

表6 不同肥料一次性施肥处理的投入产出比较

根据动态逼近理想解排序法（DTOPSIS法）原理，参试肥料的关联度数值（Ci值）越大，施肥的综合效果就越好。从表8可以看出，Ci值居前3位的处理依次为处理6、处理4、处理9，Ci值大于对照（处理10）的还有处理3、处理5、处理8、处理1，表明供试的10种肥料作甘蔗基肥一次性施用，施肥综合效益优于新方向（22︰8︰18）的肥料依次是新方向（24︰10︰16）、福利龙（16︰9︰20）、甘丰药肥（12︰6︰12）、施可丰（24︰10︰14）、金正大（22︰8︰12）、力源宝（12︰9︰14）、核武一号（17︰8︰21）等7种；磁动力（16︰6︰20）和力源宝（15︰6︰9）等2种肥料作甘蔗基肥一次性施用，虽然蔗茎产量、产糖量均比新方向（22︰8︰18）（CK）增产，但肥料的综合效益不及新方向（22︰8︰18）（CK）。

3 结论与讨论

甘蔗产业在我国糖料生产中占有重要地位，甘蔗生产过程复杂，耗费人力多，降低了甘蔗生产的效益，大大削减了农民种植的积极性［17］。本研究选择10种配方肥料进行肥效综合对比试验，以筛选作一次性基肥施用时能满足甘蔗各生长期需要的养分、成本合理、施用后甘蔗高产稳产的肥料，促进蔗区甘蔗施肥次数减少，劳动强度减轻，生产成本降低，生产效益

高，适应当前蔗区劳动力的状况。

表7 甘蔗一次性施肥综合比较结果

表8 各处理与理想解的相对接近值（Ci）计算结果

甘蔗一次性基肥施用时，在植蔗沟中施肥、下种后，淋透水再覆土盖膜，对甘蔗肥害影响小，出苗率高。本试验DTOPSIS法分析结果表明，新方向（24︰10︰16）、福利龙（16︰9︰20）、甘丰药肥（12︰6︰12）、施可丰（24︰10︰14）、力源宝（12︰9︰14）、金正大（22︰8︰12）、核武一号（17︰8︰21）等7种肥料作甘蔗基肥一次性施用，综合效益均优于新方向（22︰8︰18），其中以施新方向（24︰10︰16）甘蔗专用复合肥的增产增收效果最明显；磁动力（16︰6︰20）和力源宝（15︰6︰9）等两种肥料作桂糖42号甘蔗基肥一次性施用，虽然蔗茎产量、产糖量均比新方向（22︰8︰18）增产，但综合效益不及新方向（22︰8︰18）。

甘蔗一次性施肥的关键在于避免肥害的影响。本试验中，金正大（22︰8︰12）、施可丰（24︰10︰14）、核武一号（17︰8︰21）、磁动力（16︰6︰20）、新方向（24︰10︰16）等5种肥料处理的新植蔗出苗率均在91%以上，说明采用在植蔗沟中施肥（拌药肥）、下种后，淋水再覆土盖膜，这5种肥料作甘蔗基肥一次性施用对甘蔗出苗、生长影响不大；而一次性基施新方向（22︰8︰18）的新植蔗出苗率只有77.9%，福利龙（16︰9︰20）、力源宝（15︰6︰9）、力源宝（12︰9︰14）的新植蔗出苗率也均在84%以下，说明这几种肥料对甘蔗出苗、生长有一定的影响，作甘蔗基肥一次性施用时要避免肥料和蔗种直接接触。

田间有效茎是决定甘蔗产量的最主要因素。本试验结果表明，甘蔗出苗率与田间有效茎呈正相关关系，出苗率低的处理，田间有效茎相应较少，如新方向（22︰8︰18）和力源宝（15︰6︰9）处理的出苗率不到84%，田间有效茎也仅6.2万条/hm2左右；出苗率高的处理，田间有效茎均较高，如核武一号（17︰8︰21）、磁动力（16︰6︰20）、施可丰（24︰10︰14）、金正大（22︰8︰12）、新方向（24︰10︰16）和甘丰药肥（12︰6︰12）等6个处理，出苗率均在90%以上，有效茎也均达到6.8万条/hm2以上。而分蘖率高的处理田间有效茎不一定多，甚至比分蘖率低的处理少，如新方向（22︰8︰18）前期分蘖率最高、达61.97%，而到后期田间有效茎却最少、仅6.125万条/hm2。因此，在种植甘蔗时，采用在植蔗沟中施肥（拌药肥）下种后淋水再覆土盖膜，可提高甘蔗出苗率，比种植时不淋水不盖膜处理的出苗率低，出苗后施肥攻蘖的办法更有效。

甘蔗工艺成熟期养分供应对提高甘蔗糖分至关重要。本试验结果显示，工艺成熟期甘蔗株高增长较快的处理依次是新方向（22︰8︰18）、力源宝（15︰6︰9）、核武一号（17︰8︰21）、金正大（22︰8︰12）、福利龙（16︰9︰20）和甘丰药肥（12︰6︰12）等，表明这些处理工艺成熟期间肥料供应不断，平均糖分也在14.15%以上；而工艺成熟期甘蔗株高消长较慢的处理依次为力源宝（12︰9︰14）、新方向（24︰10︰16）和磁动力（16︰6︰20）3个处理，表明这些处理工艺成熟期间肥料供应比较少，平均糖分均在14.00%以下。

通过采用动态逼近理想解排序法（DTOPSIS法）对各处理进行综合比较，客观地反映各处理对甘蔗的增产效果、蔗糖分、经济效益以及对环境的综合影响。本试验中，为体现各肥料施用后对甘蔗“高产、高糖、高效”的目标，我们设置与肥效试验结果分析密切相关的考察项目共21项，其中正向指标14项、负向指标7项。我们在对各考察性状赋予权重时，蔗茎产量、含糖量和净产值等3个重要量值考察性状的权重均在8%以上，总和占28%；出苗率、后期增高、有效茎、蔗糖分、肥料农药投入产出比和肥料施肥量等6个与肥效重要相关的考察性状的权重均达5%，总和占30%；其他10个考察性状的权重各占3%～4%，总和占42%。取这个权重值进行的DTOPSIS法分析出来各肥料的综合效益，反映各肥料在试验地同等生态条件、生产管理水平的综合结果。

甘蔗一次性施肥肥效对比试验受试验田土壤类型、地势、肥力、各肥料的施肥要求及试验年度降雨等因素影响较大。本试验是在地势平坦、肥力均衡的稻田改种甘蔗田块进行，代表本蔗区稻田改种甘蔗类型田块的试验结果。供试肥料在其他土壤类型、地势的田块使用的综合效果，有待进一步研究比较。

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