有机无机复混肥配施不同水平镁肥对糖料蔗田间效应的影响

吴刃 经福林 冯学娟 梁明 刘建荣 张曼其 刘伟清

摘要由于重施和偏施氮肥、磷肥和鉀肥等化学肥料，忽视施用有机肥料及一些对甘蔗生长有着重要作用的中、微量营养元素，加上甘蔗的连作，导致大部分蔗区地力下降，土壤中大量的镁素养分被带走，在一定程度上抑制甘蔗产量及品质的提高。研究施用有机无机复混肥+不同量镁肥对糖料蔗田间效应的影响。结果表明，有机无机复混肥配施不同水平镁肥，不仅改善了糖料蔗地土壤营养状况，补充了土壤镁素养分，提高了土壤 pH，还增加了糖料蔗株高、蔗茎重、产量以及经济收入，且有机无机复混肥配施150 kg/hm2硫酸镁增加的经济收入最多（1584元/hm2），值得推广应用。

关键词糖料蔗;有机肥;硫酸镁;田间效应

中图分类号 S147.2 文献标识码 A  DOI：10.12008/j.issn.1009-2196.2021.12.005

Effects of Organic-inorganic Compound Fertilizer Combined with Different Levels of Magnesium Fertilizer on Sugarcane in the Field

WU  Ren  JING  Fulin  FENG  Xuejuan  LIANG  Ming  LIU  JianrongZHANG  Manqi  LIU  Weiqing

（Guangdong Zhanjiang State Farms Research Institute， Zhanjiang， Guangdong 524000， China）

Abstract  Heavy  or  single  application  of macroelement  chemical  fertilizers  such  as  nitrogen  fertilizer， phosphorus  fertilizer  and potassium  fertilizer without  application  of organic  fertilizers  and  some  meso- and micro- element nutrients that play  an important role in  sugarcane growth， and continuous cropping of  sugarcane  have  led  to  decline  in  soil  fertility  in  most  sugarcane  areas，  and  a  large  number  of magnesium has been removed from the soil， which has inhibited the improvement of sugarcane yield and quality to a certain extent. In this context， sugarcane was applied with the organic - inorganic compound fertilizer combined with magnesium fertilizer at different rates in the sugarcane field. The results showed that the organic-inorganic compound fertilizer combined with different levels of magnesium fertilizer not only  improved  the  soil  nutritional  regimes  in  the  sugarcane  filed，  supplemented  the  soil  magnesium content， and improved soil pH， but also increased the plant height， cane weight， cane yield and economic income from  sugarcane. The  sugarcane treated with the organic-inorganic compound fertilizer combined with 150 kg ·ha-1 magnesium  sulfate generated the highest economic income （1584 yuan ·ha-1） after cost subtraction， and the treatment is hence worthy of promotion and application.

Keywords  sugarcane ; organic fertilizer ; magnesium sulfate ; field effect

近年来，国家持续加大对农业的投入，并开展化肥减量增效示范，强调在耕地酸化、盐碱化较严重区域集成推广施用土壤调理剂、绿肥还田、耕作压盐及增施有机肥等措施。林海荣[1]在广东雷州蔗区调查发现，地力下降是造成甘蔗低产的主要原因之一，亟需通过施用有机肥部分替代化肥来改良和培肥土壤;并通过连续3年的试验发现，配施生物有机肥+化肥可使甘蔗增产18%，而且施用生物有机肥后甘蔗对氮、磷、钾吸收利用更充分[1]。陈迪文等[2]通过探究生物有机肥在甘蔗生产上的施用效果发现，配施生物有机肥+化肥能显著提高甘蔗的产量和糖分含量。镁对维持叶绿体结构有重要作用，可参与光合作用、酶的活化、蛋白质合成及活性氧代谢等一系列生理过程。因此，充足的镁素供应有利于甘蔗光合产物的积累，促进植株生长，进而促进其对氮、磷、钾、镁元素的吸收[3]。广东雷州半岛蔗区是中国糖料甘蔗三大优势生产区域之一[4]，该蔗区虽然具有甘蔗生长得天独厚的优越的热带亚热带气候条件和土地资源，但由于土壤主要为红壤和砖红壤，养分障碍因子较多，土壤酸化非常严重。在该蔗区的甘蔗生产中，重施和偏施氮肥、磷肥和钾肥，而忽视施用有机肥料及一些对甘蔗生长有着重要作用的中、微量营养元素肥，致使蔗区缺乏中、微量营养元素，土壤逐年板结，有机质含量下降，从而限制甘蔗的正常生长，未能取得应有的经济效益[5-6]。因此，通过有机肥料配施中、微量营养元素来提高糖料蔗产量、品质，改善土壤地力，是目前大部分蔗区研究发展趋势[7-9]。本研究在施用有机肥料基础上，探究增施镁肥对糖料蔗田间效应的影响，以期找到一种既能提高糖料蔗产量、品质，又能持续改善糖料蔗地力的配方，为垦区糖料蔗产业持续健康发展提供参考。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1试材

供试甘蔗品种为台糖25号。

1.1.2供试肥料

硫酸镁（总含量≥98%， MgO≥16%），基肥有机肥[含氮磷钾≥25%（7-13-5），有机质≥25%，水分≤20%， pH 7.16]，追肥有机肥[含量标准：氮磷钾≥25%（8-5-12），有机质≥25%，水分≤20%，pH 6.35]。

1.1.3试验地点

试验地设在广东省湛江农垦科学研究所基地

（面积0.36 hm2），土壤有机质含量21.40 g/kg，处于中水平;全氮含量1.23 g/kg，处于中水平;碱解氮含量69.40 mg/kg，处于中水平;速效磷含量38.15 mg/kg，处于高水平;速效钾55.08 mg/kg，处于中下水平;有效镁含量15.43 mg/kg，处于低水平;土壤类型为砖红壤，旱坡地，土壤 pH 为4.64，呈酸性;地势平整，水利设施完善，前茬作物为糖料蔗。

1.2方法

1.2.1试验设计

采用随机区组设计，3次重复，施用肥料配方设计见表1，小区面积0.08～0.1 hm2。试验地糖料蔗为一年宿根蔗，2019年1月份砍收后统一田管，行距1 m，2020年1月砍收。

1.2.2试验经过及田间管理

对照（ CK）：采用本地区常规田管理施肥方法，分2次施肥，第一次施基肥：有机肥1500 kg/hm2;余下肥料在伸长初期培土施下。F1～F3：分2次施肥，第一次施基肥：硫酸镁（全部）、有机肥1500 kg/hm2;余下有机肥料在伸长初期培土施下。田间防虫除草管理相同。

1.2.3数据分析

蔗地土壤样品采集参照鲍士旦《土壤农化分析》第三版[10]，糖料农艺性状的测定参照《中国甘蔗品种志》[11]。采用五点取样法调查每个试验小区糖料蔗的生长状况、土壤情况，每个样点取单行10 m 内糖料蔗作为样方，调查其农艺性状。

（1）在苗期调查发株率，收获期调查株高、茎重、产量、蔗糖分。每个样点测量20条蔗茎的株高与重量并计算平均株高（cm）;从测蔗茎重的甘蔗中随机选取10株，在每株上、中、下部3点钻取蔗茎汁，用手持锤度计测定并计算平均锤度;产量按实际收获统计;各处理区所采集的数据均取平均值。蔗糖分（%）=平均田间锤度（%） ×1.0825-7.703。

（2）在试验前、收获期采集蔗地土样。土壤有机质测定采用高温外热重络酸钾容量法，全氮测定采用凯氏蒸馏法，碱解氮测定采用碱解扩散中和滴定法，有效磷采用盐酸-1/2硫酸浸提钼锑抗比色法[12]，速效钾测定采用乙酸交换1∶10原子吸收分光光度法，pH测定采用水（去 CO2）浸提1∶2.5点位法，交换性镁采用乙酸铵交换（上清液）原子吸收分光光度法[13]。

（3）采用 Microsoft Excel 2007軟件完成试验数据统计分析，并用统计软件 SAS 9.0 duncan中的新复极差法对调查结果进行方差分析。

2结果与分析

2.1土壤养分及酸碱度

糖料蔗生长需要从土壤中吸收大量的养分。由表2可知，不同镁肥处理的糖料蔗地土壤养分消耗、土壤 pH值变化不同。F3处理糖料蔗地有机质减少量最多，显著多于 CK，前后减少了3.09 g/kg，而 F1、F2与 CK 和 F3均没有显著差异。在不同镁肥处理中，糖料蔗地土壤全氮减少最少的为 F1，前后减少了0.13 g/kg，F1、F2、F3之间没有显著差异，减少量显著少于 CK。碱解氮减少最多为 CK，与 F1没有显著差异，但减少量显著多于 F2、F3。 CK 有效磷减少量最少，显著少于 F1、F2、F3，而 F3显著少于 F1、F2，但 F1和 F2不存在显著差异。速效钾和 pH 在试验后都增加了，但是增加的量不同，CK 速效钾增加最多，增加了56.84 mg/kg，但各处理之间没有显著差异;F3 pH增加最多，增加了0.21，增加量显著多于 CK、F1、F2，而 F2显著增多于 F1，但与 CK没有显著差异。

2.2糖料蔗农艺、经济性状

由表3可知，各处理对糖料蔗发株率及糖分的影响差异不明显，而对株高、蔗茎重及蔗产量的影响存在显著差异。随着镁肥量的增加，糖料蔗株高、蔗茎重及蔗产量表现出相应增加，其中处理 F1、F2、F3的株高显著高于 CK，但三者之间不存在显著差异;F2和 F3的蔗茎重不存在显著差异，但显著高于 CK，而 F1与 CK不存在显著差异; F2和 F3的蔗产量差异不显著，但显著高于 CK，F1与 CK 不存在显著差异。因此，结合表2的土壤养分和酸碱度可知，有机无机复混肥配施特定水平镁肥的土壤全氮和碱解氮显著高于 CK，糖料蔗株高、蔗茎重、产量显著高于 CK。

2.3糖料蔗经济效益

由表4可知，4个处理镁肥配方成本依次为 F3>F2>F1>CK，成本最高为处理 F3（5220元/hm2）;4个处理甘蔗收入依次为 F3>F2>F1>CK，甘蔗收入最高为处理 F3，除去肥料成本后，处理 F2实际增加经济收入最高（1584元/hm2）。结合上述糖料蔗农艺、经济性状情况可知，处理 F2为最优镁肥配方。

3讨论与结论

3.1讨论

韦业建等[14]认为，在施用测土氮磷钾配方肥的基础上，配施有机活性钙镁硅肥能协调养分供应，改善营养状况，更有利于促进甘蔗生长发育和农艺性状的良好形成。本研究在施用有机无机复混肥的基础上，通过配施不同量镁肥发现，糖料蔗地有机质减少量与增施镁肥量成正比，但土壤中碱解氮的减少量与增施镁肥量成反比，说明增施镁肥使土壤有机质中含氮物质更易转化为糖料蔗吸收的碱解氮。

王亚彪等[5]认为，适量增施石灰、钙镁磷肥及有机肥，可提高土壤 pH。本研究通过配施镁肥均提高了土壤 pH，而 F2和 F3提高土壤 pH 幅度大于 CK，F1小于 CK，说明在施用有机无机复混肥的基础上，适当补充土壤中微量元素，对改善土壤酸碱度有一定影响。

刘逊忠等[15]发现，施硫酸钾镁对提高甘蔗产量、糖分含量、产糖量及经济效益效果好。本研究在施放有机肥的基础上，增施不同量镁肥，结果表明，适当增施镁肥明显提高了糖料蔗株高、蔗茎重和蔗产量，增施硫酸镁150和220 kg/hm2，糖料蔗株高、蔗茎重和产量均显著高于 CK。

何天春等[16]认为，在土壤缺镁情况下，施用N、P、K肥的同时，配合施用镁肥，既能提高旱地甘蔗产量，又能改善甘蔗品质，增加收益。本研究在施放有机肥的基础上，增施不同量镁肥，减去增施镁肥的成本后，糖料蔗收入均有所增加，其中增施硫酸镁150 kg/hm2的糖料蔗实际增加收入最高（1584元/hm2）。

3.2结论

在酸性砖红壤旱坡地，随着甘蔗的连作及产量的提高，土壤中大量的镁素养分被带走，加之淋溶及施肥中镁素养分不足，导致大部分土壤镁素营养亏缺，在一定程度上抑制甘蔗产量及品质的提高。本研究在施放有机无机复混肥的基础上，通过配施不同量镁肥，补充土壤镁素养分，改善了糖料蔗地土壤营养状况，提高了土壤 pH，增加了糖料蔗株高、蔗茎重和蔗产量，从而增加了糖料蔗经济收入，其中有机肥配施150 kg/hm2硫酸镁的处理增加的经济收入最高，达到1584元/ hm2，适合推广。

参考文献

[1]林海荣.我国甘蔗生产施肥现状及提高肥料利用率的对策[J].南方农业，2017，11（12）：117-118.

[2]陈迪文，卢颖林，江永，等.功能性生物有機肥在甘蔗生产上的应用[J].甘蔗糖业，2012（4）：23-26.

[3]黄莹，周文灵，陈迪文，等.钾镁水平对甘蔗主要矿质营养吸收和分配的影响[J].南方农业学报，2019，50（8）：1695-1700.

[4]广东省统计局.广东统计年鉴2015[EB/OL].（2015-09-18） [2016-06-01]. http：//www. gdstats. gov. cn/tjnj/2015/directory.html.

[5]王亚彪，黄振瑞，江永，等.有机肥、硫酸镁、钙镁磷及石灰在酸性红壤蔗区的施用效应[J].甘蔗糖业，2016（3）：10-13.

[6]郑超，李奇伟，黄振瑞，等.磷镁营养互作对甘蔗生长状况的影响[J].甘蔗糖业，2011（4）：11-17.

[7]谢金兰，李长宁，何为中，等.甘蔗化肥减量增效的栽培技术[J].中国糖料.2017，39（1）：38-41.

[8]刘鲁峰，狄义宁，谢林艳，等.不同肥料处理对甘蔗产量性状、糖分及效益的影响[J].中国农学通报，2020，36（19）：25-31.

[9]尚怀国，李莉，王克健，等.甘蔗生产化肥农药减施增效技术研究进展[J].西南农业学报，2020，33（1）：211-216.

[10]鲍士旦.土壤农化分析方[ M].北京：中国农业出版社，2005：14-21.

[11]邓重焘.中国甘蔗品种志[ M].广州：广东科技出版社， 1991：115-117.

[12]焦如珍，董玉红，孙启武.LY/T1232-2015，森林土壤磷的测定[ S].北京：中国标准出版社，2015.

[13]中华人民共和国农业部.NY/T1121.13-2006，土壤检测第13部分：土壤交换性钙和镁的测定[ S].北京：中国标准出版社，2006.

[14]韦业建，廖日艳，黄霞，等.有机活性钙镁硅肥对甘蔗产质量及效益的影响[J].中国糖料，2017，39（6）：40-42.

[15]刘逊忠，黄健，林群艳.硫酸钾镁对甘蔗产量、糖分及效益的影响[J].中国糖料，2013（3）：37-39.

[16]何天春，韦家幸，黄恒掌.镁肥对甘蔗产量与品质的影响[J].广西农业科学，1997（4）：175-177.

（编辑排版：林海妹）