不同滴灌用肥配方对甘蔗苗期生长及养分积累的影响

邢 颖， 谭裕模， 梁潘霞， 廖 青， 潘丽萍， 黄太庆， 江泽普， 杨绍锷， 陈桂芬， 谢如林

(广西农业科学院农业资源与环境研究所，广西南宁 530007)

甘蔗是我国主要的糖料，我国食糖85%都来自甘蔗[1]。根据广西壮族自治区政府有关规划，广西在近年内要发展以水肥一体化技术为主的甘蔗设施农业面积达33.33万hm2，占广西总种植面积的30%以上，计划原料产量达120 t/hm2。目前，水肥一体化技术在甘蔗施肥上的应用尚不成熟，与之配套的施肥参数成为研究重点。谭宏伟等研究发现，与常规灌溉施肥相比，滴灌减量施肥处理对甘蔗不同生长阶段(苗期、分蘖期、伸长期和成熟期)、氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)的吸收量和吸收强度均有显著的促进作用，甘蔗产量和品质也得到显著提高[2]。邢颖等研究发现，与常规施肥相比，滴灌施肥用量为常规施肥量的30%～50%时，蔗茎产量、各项农艺指标均处同等水平，且显著高于对照，这说明滴灌施肥可节约用肥50%～70%[3]。邢颖等研究表明，全程使用甘蔗滴灌专用液肥，可提高13.04%的甘蔗产量[4]。综上所述，甘蔗施肥采用水肥一体化技术，除水利设置配套外，合理的滴灌用肥配方也非常重要。因此，合理、高效的水溶肥配方，既能减少甘蔗施肥的浪费及环境问题，又能保证甘蔗生长需求，同时降低生产成本。由于甘蔗生长周期长，植株个体大，田间试验受环境影响大；因此，笔者选用室内试验，作为甘蔗养分研究的补充手段。室内培养常采用沙培[5-6]、(土)盆栽[7]和水培(液培)法，本试验选用沙培模拟大田滴灌的方式进行研究。苗期是甘蔗生长的关键初始阶段，出苗好坏影响甘蔗整个生育期及产量，因此本试验研究甘蔗苗期不同滴灌用肥配方对甘蔗生长及养分积累的影响，为甘蔗水肥一体化技术提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试品种 供试品种为柳城05-136。

1.1.2 试验地点 广西农业科学院农业资源与环境研究所塑料大棚，盆栽沙培。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 2016年8月25日种植，每盆2芽，装沙18 kg。试验共设4个处理：配方A(N ∶P2O5∶K2O=14 ∶9 ∶14)、配方B(N ∶P2O5∶K2O=14 ∶9 ∶14，中微量元素Si、Zn、B)、配方C(N ∶P2O5∶K2O=14 ∶9 ∶14，中微量元素Si、Zn、B，氨基酸)、配方D(N ∶P2O5∶K2O=14 ∶9 ∶14，中微量元素Si、Zn、B，腐殖酸)。设全程清水滴灌为对照，3次重复。试验用肥均采用模拟滴灌进行，配方中氮磷钾比例、不同形态氮磷钾量及滴灌用水量均参考李奇伟等的试验[1]。

1.2.2 取样与测定 甘蔗出苗时间为2016年8月31日，于2016年10月29日进行苗期株高、叶片数、SPAD值调查并取样测定根系活力、氮磷钾养分指标。用SPAD-502叶绿素仪对甘蔗幼苗叶片进行SPAD值测量，每张叶片测量15次取平均值。用烘箱105 ℃下杀青15 min，70 ℃恒温烘干，称取干质量。采用氯化三苯基四氮唑法(TTC法)测定根系活力，在波长485 nm处测定0.3 g根尖样品中TTC的还原量，根系活力用TTC 还原强度[μg/(g·h)]表示[8]。植株样品经H2SO4-H2O2消化后，氮、磷、钾含量分别用奈氏比色法、钒钼黄比色法、火焰光度法测定[9]。

1.3 数据处理

数据采用Excel和DPS软件处理分析。

2 结果与分析

2.1 不同水溶肥配方对甘蔗幼苗形态生长及生理指标的影响

从表1可以看出，不同水溶肥配方对甘蔗幼苗生长及生理指标均有显著影响。株高是植物生长形态特征最为直观的表现，处理A、C、D的株高显著高于处理B。说明仅含氮磷钾的配方或在氮磷钾及微量元素的基础上加入氨基酸或腐殖酸有利于甘蔗株高的增加。叶片数可以反映植株生长速度，叶片数多的植株比叶片数少的生长得快。不同水溶肥配方均能促进叶片生长，叶片数均显著高于对照处理；趋势与株高一致，株高高的处理叶片数多。处理A根冠比显著高于其他处理，且其他处理间差异不显著。叶片SPAD值与叶绿素含量呈正相关；叶绿素含量越高，SPAD值就越大。从表1可以看出，不同处理的叶片SPAD值均存在一定差异；其中，处理A叶片SPAD值最高，这与甘蔗苗期株高、根冠比趋势一致，说明叶绿素含量对甘蔗生长有重要作用。根系是植物生长发育的重要器官，提供生长所需水分和营养元素等。根系活力反映了根系吸收、合成代谢的能力。因此，根系活力越强，甘蔗生长越好。由表1可知，处理A根系活力最强。

表1 不同水溶肥配方甘蔗幼苗形态生长及生理指标状况

注：同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。下表同。

2.2 不同水溶肥配方对甘蔗幼苗干物质积累和分配的影响

干物质量可以反映植株吸收养分，通过光合作用积累光合产物的能力。由表2可知，地上部干质量最大的为处理A，最小的为处理B，处理C、D差异不显著。根系干质量最大为处理C，其他处理差异不显著。总体来看，地上部与地下部干物质积累规律类似，说明地上部和根系是紧密相关。总干质量最大的也是处理A，说明仅含氮磷钾的配方能够满足甘蔗苗期干物质积累与分配，而微量元素的加入需要氨基酸或腐殖酸的共同作用才能达到较为理想的效果。

表2 不同水溶肥配方对甘蔗幼苗干物质积累和分配的影响

2.3 不同水溶肥配方对甘蔗幼苗养分积累与分配的影响

氮磷钾是甘蔗生长不可缺少的重要元素，但土壤中氮磷钾的含量有限。适量的氮对甘蔗前期生长、出叶等都有促进作用。甘蔗植株体内正常水平的磷能够促进光合产物从功能叶运输至生长点和嫩叶，促进甘蔗生长。适量的钾能够保证光合作用正常进行，促进碳水化合物代谢。因此，氮磷钾适当的配比及与不同微量元素或有机养分间的结合对于甘蔗对氮磷钾养分的吸收至关重要。从表3可以看出，不同水溶肥配方处理氮磷钾的累积量均显著高于对照，且三者变化趋势基本一致。地上部全氮累积量处理A含量最多，且与其他处理差异显著，地下部全氮累积量各处理差异不显著，全氮总累积量与地上部趋势一致。全磷累积量地上部、地下部、总累积量均为处理A含量最高，且处理A、C差异不显著。全钾累积量与全氮累积量趋势一致。处理A优于其他配方，说明合理的氮磷钾配比即可满足甘蔗苗期的生长，微量元素及氨基酸或腐殖酸的加入作用不显著，可能与添加比例有关，有待于进一步研究。

表3 不同水溶肥配方对甘蔗幼苗养分积累与分配的影响

3 结论与讨论

甘蔗生长期长，对养分需求量大，且需要持续供应。滴灌施肥技术，属于精准化农业的领域，不仅能够根据植物需求按需施肥，而且可灵活调控施肥配方[10]。合理的配方及养分配比对于甘蔗滴灌施肥有重要作用。本试验根据前期田间试验结果得到氮磷钾配比[3]，共设置4个不同配方及空白对照处理。添加微量元素及有机物料是为了进一步完善水溶肥配方，并研究在滴灌水溶肥模式下甘蔗的生长状况及养分积累。

试验结果表明，甘蔗各项指标以配方A效果最佳，且大部分指标显著高于配方B，与配方C、D间差异不显著。说明使用氮磷钾合理配比即可满足甘蔗苗期生长，微量元素及有机物料的添加效果并不理想。这可能是由于微量元素或有机物料添加比例不合理造成的。目前关于甘蔗滴灌施肥研究多集中于氮磷钾肥料的配比，对于微量元素添加比例、种类以及有机物料的添加等研究较少。陆树华等研究指出滴灌施用氮钾肥是提高甘蔗产量的有效措施，施用时间及施用量都需要精准，甘蔗生长初期合理的氮钾肥比例能够维持叶片中较高的氮钾水平，有利于中后期的营养生长，提高最终产量和品质[10]。徐林等指出滴灌与氮磷钾配方施肥配合运用，即节水节肥，能促进甘蔗增产[11]。滴灌施肥属于精准农业的范畴，施肥能够达到按需供给。大量研究发现，氮磷钾肥施用量为1/2甚至1/3时，产量不减少反而增加[2-3，12]。这与本试验中所用氮磷钾配比一致，说明氮磷钾配比合理的情况下，减少施用量可满足甘蔗生长，而微量元素及有机物料的添加需进一步研究。