甘蔗施肥

甘蔗施肥 第一节 甘蔗施肥 我国甘蔗栽培分布于南方广东、广西、福建、四川、云南、海南、湖南、江西、浙江、 ,1,o贵州等省(区)，其中70%的甘蔗种植在北纬24以南。大陆近年来每年种植约1200万亩，居世界第五位。甘蔗年产量约420万吨，南方占全国产糖总量的80%。 甘蔗属于高光效的C植物，能够最有效的利用太阳能。据粗略计算，一年生的冬春植4 甘蔗，理论上最高亩产可达25t。在较好的栽培管理条件下，一般亩产量可达10t以上。由于甘蔗产量高，对营养的需求量大，我国南方各类土壤，提供的养分往往不能满足甘蔗生长的需要，因此必须通过合理的施肥，才能充分发挥甘蔗的高产特性，达到高产量和高效益。 一、甘蔗的营养特性 ,2，3,(一) 营养元素对甘蔗的生理作用 氮占甘蔗体内蛋白质成份的15-18%，甘蔗缺氮叶绿素减少，叶片黄绿直而硬，老叶边缘及叶尖提早呈棕色干枯状，直至枯黄，分蘖减少，蔗茎生长缓慢，植株矮小。 磷酸与多种糖形成的磷脂酸，是甘蔗光合作用和呼吸作用中的重要中间产物，甘蔗缺磷，其能量代谢将遭到破坏。老叶变成黄绿色，叶尖变干，新叶狭小，叶色灰蓝，无光泽，分蘖明显减少，根细而长，根系发育差，幼苗生长慢，节间短而细。 钾能提高甘蔗的抗倒伏性和抗旱性能;与糖的合成和运输有密切关系;钾对蛋白质的合成也有影响。甘蔗缺钾则生长不良，老叶边缘或尖端首先焦枯，根较细长，叶绿素减少，蔗株梢部组织水分少，蔗糖成份少，还原糖多，茎部维管束不够发达，蔗茎小而弱，机械组织不发达，易罹病虫害，易倒伏，抗旱抗寒性能减弱等。 硫在甘蔗体内的硫酸基(-SH)或联硫基(-S-S)与许多有机酸形成含硫有机物，参与甘蔗体内的氧化还原过程。甘蔗缺硫，首先是幼叶缺绿进而变成白色，严重时整个上部叶片都变成黄白色，此后，缺硫植株因花青苷的积累，导致幼叶和老叶匀呈淡紫色，因而植株矮小，生长不良。 锌影响多种酶的活性，与甘蔗的光合作用关系密切。甘蔗缺锌，其叶片呈浅绿与深绿条纹相间或黄绿条纹相间，叶变形，缩小，叶中部宽，尖端窄，基部稍窄。 硼可促进甘蔗体内蔗糖的运输，硼对多酚氧化酶活性和细胞壁中果胶的合成有一定的调节作用，对光合作用也有应影响，硼还能提高甘蔗的抗性，缺硼导致叶绿体退化，蔗株输导组织、分生组织遭破坏，甚至死亡，尤以主蔗最为严重。嫩叶扭曲或变黄白色，而绿叶的叶背则出现小而长形病状体。 (二) 甘蔗对营养元素的需求 甘蔗对各种元素的需求量，因品种、植期、株龄、耕作制度、施肥技术、土壤类型和气候条件等的不同而有差异。现将生产1吨原料蔗茎其地上部分吸收的养分量列入表28-1，可以看出，钾的吸收量最大，其次是氮、磷、钙、镁、硫的需求量在0.2-0.4kg的范围内;铜、锌、铁、锰等的需求量仅几克至数十克。我国甘蔗生产区和主要当家品种生产一吨甘蔗 ,4,平均吸收氮(N)1.555kg，磷(P)0.160kg和钾(K)0.1608kg。 ,23,表28-1 甘蔗生产1吨原料蔗茎地上部分吸收的样分量(kg) 养N P K Ca Mg S Zn Fe Cu Mn 分 变1.29-0.18-1.88-0.29-0.19-0.27-0.0040 0.0475-0.0008-0.0160-幅 1.73 0.31 2.83 0.55 0.57 0.52 -0.0068 0.1012 0.0014 0.0679 平1.49 0.22 2.37 0.42 0.39 0.37 0.0051 0.0778 0.0010 0.0426 均 (三) 甘蔗吸收营养元素的规律 1. 甘蔗吸收养分的阶段性和连续性 甘蔗生长的5个阶段对氮、磷、钾的需求和吸收状况各不相同，总的趋势是生长早期和 ,5,后期吸肥较少，中期吸肥较多。(表28-1) 表28-2 春甘蔗各个生长阶段对三要素的吸收率(%) 品种(株幼苗期 分期 伸长期 工艺成熟期 龄) N P K N P K N P K N P K P、O、J、30161.50 0.70 0.88 7.83 3.59 11.48 61.31 72.78 67.60 29.33 22.93 20.02 (10个月) 合糖134 0.60 0.29 0.31 6.30 2.73 5.53 50.73 73.30 78.80 42.52 23.66 15.31 (10个月) 粤糖57/4233.93 3.17 6.97 7.42 8.47 17.02 47.85 47.30 45.21 40.80 41.07 30.80 (11个月) 甘蔗萌芽，主要依靠种苗本身储藏的养分，无需向外吸肥。直到进入苗根和叶不断增生的幼苗阶段才迫切需肥，但吸肥量较少。一般对氮的需求量较大，钾磷次之。在分蘖阶段，甘蔗不断增生分蘖，根系也逐渐发展，需肥量逐步增大，对三要素的吸收量约占全期总吸收量的10-20%。进入伸长阶段后，随着新梢头部、叶和根系的大量增生和不断更新，以及蔗茎的迅速伸长，光合作用同化的产物逐渐加速形成和积累，对三要素的吸收量也大大增加，此期吸收的养分约占全期总吸收量的5%以上。由于此期正值高温、多雨和强光照的季节，甘蔗对光能光能和养分的利用效率最高，因此应作为重点施肥期。以后由于气温下降和天气干旱的影响，甘蔗生长逐渐缓慢，甚至停止，蔗茎内部积累的蔗糖达到高峰，进入工艺成熟期。在此阶段，甘蔗需肥量逐减，但还要吸收相当数量的养分，以供应植株各部分营养器官代谢的需要。对于旱地甘蔗，由于缺乏水分，此阶段甘蔗几无生长，因此吸收养分比水田甘蔗要少得多。尽管甘蔗吸收养分具有明显的阶段性，但整个生长过程都可以吸收养分，这种吸肥的连续性也是甘蔗营养特点之一。因此，一定要保证甘蔗全生长期对营养的需求，避免生长后期养分供应不足，出现早衰减产现象。 2. 甘蔗植株组织内氮、磷、钾养分的转移 甘蔗的枯老叶片含氮、磷、钾分别为0.612?0.062%，0.074?0.018%和0.356?0.076%， ,5，6,一般比鲜叶少1/3至1/2。随着株龄的增长，枯老叶片在失去生理机能以前，将其中的 32养分转移到新叶、梢头和茎部。应用同位素P研究甘蔗植株地上部分对磷素的吸收运转情 ,9,况证明，在伸长盛期的叶片和茎部放射性强度大于老叶3.1倍以至11.8倍，甘蔗植株体内的磷素可以从较老的组织转移到较嫩的组织中。 3. 甘蔗生长前期施肥的重要性 甘蔗生长前期对缺乏矿质营养最为敏感，缺乏氮、磷、钾的临界期一般都在苗期。这个时期尽管对三要素的绝对需求量不多，但缺素往往导致苗、蘖生长不好，对甘蔗生长发育所造成的损失，即使以后补施也很难纠正或弥补，最终使产量下降。因此，磷、钾肥应在植蔗 或延迟到6个月吸收大量时或苗期全部施下，氮肥也应适量施用。研究表明，甘蔗最初3月 氮素并储存于鲜叶和梢头部，使甘蔗植株保持较高的氮素营养水平，有利于中、后期的营养生长和后期高产。应用放射性磷研究结果表明，甘蔗萌芽至分蘖初期的磷量吸收占植株吸磷总量的15.42-27.86%;分蘖初期至伸长初期则降到8.32-14.69%，到伸长盛期只占4.01-5.78%，可见甘蔗生长前期施肥的重要作用。甘蔗生长早期(株龄4-6个月)保持叶鞘具有较高水平的钾含量;在接近收获时，叶鞘和蔗汁中钾的含量都较低，这是提高甘蔗产量和蔗糖回收率的必要条件之一。 (四)施肥对甘蔗养分含量、产量和质量的影响 1. 施肥对甘蔗组织养分含量的影响 15据研究，在广东冲击性粘性土壤上，应用N按每亩施氮(尿素)8和16kg盆栽甘蔗， ,5,植株地上部吸氮总量分别为19.71和24.13g/盆。在珠江三角洲冲积土上进行19个田间肥料试验统计表明，施氮后蔗汁含量的含氮量由0.230%提高到0.348%，蔗汁和蔗渣的含氮量 ,7,都有提高的趋势。但施氮使甘蔗对磷和钾的吸收减少。在珠江三角洲冲积土上施钾后，甘 ,8,蔗+3号叶片全钾含量由0.789%提高到1.105%，使的甘蔗甲素营养严重失调得到纠正。 2. 施肥对甘蔗产量的影响 目前我国蔗区一般都需要施用适量的氮肥和钾肥，磷肥则视土壤类型而定。在一般栽培管理条件下，每亩产原料蔗6-8t，每亩施肥量约为氮16-24kg，磷1.75-3.50kg，钾3.3-8.3kg，施肥的效应主要取决于土壤养分的供应能力。一般每千克氮增产70.0-250.0kg蔗茎，每千克磷增产42.6-608.7kg蔗茎，每千克钾增产41.6-608.7kg蔗茎。在全国蔗区甘蔗肥料试验协作 ,9,网1981-1982年的实验结果表明，单施磷、钾或磷钾配施都有比较明显的增产效果，在广 ,10,11,东珠江三角洲冲积土和赤红壤蔗区磷、钾配施可分别增产15.0%和21.7%。 3. 施肥对甘蔗品质的影响 施肥对甘蔗蔗糖糖分和蔗汁的工艺品质都有影响，其中以施氮对甘蔗品质的影响最为明显。在珠江三角洲冲积土上进行大量的田间肥料试验结果表明，施氮、磷、钾肥比无肥对照提高蔗糖糖分0.63%(绝对值，n=32);但施氮肥比无氮对照提高蔗糖糖分0.50%(绝对值， ,12,n=72)。在广东珠三角洲冲积土和赤红壤蔗区的多年、多点试验结果也表明，配施磷、钾 ,10,11,肥可分别增加蔗糖含量0.28%(绝对值)和0.57%(绝对值)。 然而，过量的施肥，尤其是偏施多量氮肥和过迟施氮，对蔗糖含量和蔗汁工艺品质都有不良的影响。过量施氮，也会使甘蔗的糖分和工艺品质产生不良的影响，因为过量的钾会促进甘蔗生长而不利于糖分的积累，因此推迟成熟。另外，施钾过多，由于甘蔗体内离子平衡的需要，使得甘蔗在吸收大量钾离子的同时也吸收了大量的氯离子，从而显著增加了蔗汁中 ,13,氯离子的含量，对制糖工艺不利。 二、甘蔗施肥的原则和技术 (一)施肥原则 1. 施足基肥，适时追肥，基肥追肥并重 为保证甘蔗在整个生长期中有足够的营养，必须施足基肥，但若不适时施追肥，会使甘蔗植株因脱肥早衰，形成“缩尾”现象，影响产量。 基肥一般以有机肥和磷钾化肥为主，以促进分蘖和长茎，并保证中后期营养之需。氮肥追施次数不宜过多，以1-3次为宜。应用同位素15N示踪技术研究施氮次数对氮肥利用率和甘蔗产量的影响，结果表明:在大田环境下，植蔗6个月内，尿素分2、3、4和5次施的氮肥利用率分别为44.4%、37.7%、36.7%和40.1%，各处理每亩产蔗量分别为9.74t、9.94t、9.31t和9.96t，彼此之间差异不显著。 2. 看天看土因蔗施肥 看天施肥，在实践中主要掌握如下几点:?雨后或灌溉后土壤湿润时施肥，使肥料较快溶解并被土壤尽快吸附，以减少氮肥的挥发损失，也有利于甘蔗的尽快吸收利用。如在晴天或干旱天气施肥，则应淋水使土壤湿润。?避免在大雨来临之前或灌溉之前施肥，以免施下的肥料因土壤水分过多淋溶损失。 看土施肥，实践中主要注意如下五点:?速效化肥在保肥力弱的沙质土壤上分多次施，在保肥力较强的粘质土壤上可减少次数。?酸性土壤不宜长期施用生理酸性肥料，还应适量配施石灰等碱性物质。?质地粘重、通透性差的土壤应多施用有机肥或蔗渣灰，最好结合土壤改良深耕、深松进行。?淋溶作用强烈的转红土壤性砂质土，除缺乏氮、磷、钾、钙外，往往也缺乏硅、硫、镁等养分，应予补充。?对于滨海盐渍土，应避免施用含氯和含硫量多的肥料，而应多施有机肥和糖厂虑泥。 因蔗施肥在实践中一是要看甘蔗品种的需肥特性，有些品种对肥料反映比较敏感，对肥料的吸收利用效率较高，施肥量较少。二是要看甘蔗植株有无缺素症状，可以根据甘蔗缺素症状描述和图谱进行诊断，然后施肥。三是根据甘蔗叶片养分测定结果进行营养诊断并指导施肥，这对甘蔗潜在的营养缺乏症更有效。 . 重视有机与无机肥料配合施用 3 我国蔗农一向有利于有机肥料适当配合化学肥料获得甘蔗高产优质的经验。有机肥和化肥的适当配合施用，是保证甘蔗高产稳产的重要措施，是提高化肥利用率的必要手段[14]。蔗田常有的有机肥主要有:土杂肥、农家肥、绿肥、蔗叶、淤泥等。80年代以来，许多蔗糖生产国家和地区都有力提倡蔗叶回田，对增产、增糖，改良蔗田土壤生态条件起到了良好的作用。此外，糖厂的淤泥量大，也应重视施用。 4. 氮、磷、钾肥料平衡施用 氮、磷、钾对于蔗糖的营养作用都是同等重要。据有关文献综合，+3号甘蔗植后5-6个月时的叶片中的养分含量应达到的水平是:氮1.90-2.20%，磷0.18-0.20%，钾1.00-1.20%，这样才能使甘蔗协调发育。因此，必须因地制宜地施用氮、磷、钾肥，以满足甘蔗对营养平衡的需求。 . 氮肥深施 5 氮肥，尤其是目前蔗区比较普遍施用的尿素，施入土壤表层在转化过程中辉引起氨挥发损失。尿素深施在10cm处比表施的感知增重25.7%，氮素利用率从12.5%提高到31.2%，因此，氮肥除部分作基肥深施于植沟外，其余肥料分一至三次结合甘蔗松土，覆土和培土等田间作业深施在表层10cm的土层内，以减少氮肥氮的挥发损失。 (二)甘蔗合理施肥量的确定 确定适当的施肥量是甘蔗合理施肥技术的关键之一。确定的主要依据有三:一是田间肥 料试验结果;二是测土施肥;三是测蔗施肥。 1. 田间肥料试验 通过肥料田间试验确定甘蔗施肥量的优点是从田间直接得出最佳施肥量，具有很大的直观性和可靠性，而且还能通过田间试验设计考虑到不同肥料营养元素彼此之间的连应，更符合实际情况。其主要缺点是试验复杂、费时、费工，其结果代表的表面积较少。为此，应在同一蔗区范围内选择有代表性的低、中和高三个肥力水平的土壤类型，按统一试验进行多点试验。施肥量水平一般应分为5级，从而获得肥料效应曲线，并从中选取最佳施肥量。 我国珠江三角洲围田，70年代得到的结果是低产田每亩施氮8-10kg，产蔗3-4t;中产田施氮12-14kg，产蔗5-6t;高产田施氮16-22kg,产蔗7-10t。施钾(K)量为3.3-4.2kg，施磷量则一般为2-6kg/亩。80年代后期在广东珠江三角洲冲积土上应用正交试验和二次(三元)回归旋转组合设计进行甘蔗施肥量田间试验，并用电子计算机对三个实验点的产量、经济效益等22个目标函数进行了统计分析，获得了各自的目标函数回归方程，然后根据回归方程计算出95%最高每亩含糖量和最大经济纯收益下的氮、磷、钾施肥量，作为该蔗区合理施肥量的依据(表28-3)。 表28-3 应用二次回归旋转组合设计甘蔗施肥量试验结果的合理施肥量 试验地点 最高蔗95%最高亩含糖量的施肥量最高亩最大经济效益的施肥量 茎产量kg/亩) (kg/亩) 含糖量( (t/亩) (t/亩) 尿素 过磷酸钙 氯化钾 尿素 过磷酸钙 氯化钾 广东中山 4.789 0.593 36.3 27.4 62.8 34.8 0 53.7 广东新会 7.920 0.804 59.2 9.4 61.7 42.7 0 30.1 广东番禺 6.814 0.792 69.9 30.3 0 44.5 12.7 0 1. 测土施肥 测土施肥是把土壤有效养分作为确定施肥量的主要依据之一，同时还要考虑作物的产量，需肥特点及养分的手指平衡和养分之间的配合等因素，具体方法如下: (1)测定土壤有效养分 在广东三种主要植蔗土壤上通过多点田间肥料试验并用五种测定氮磷钾的常规方法测定土壤养分含量，同时就甘蔗相对产量与测试结果进行相关统计，各种测定方法测定的土壤 o氮与相对产量之间无良好相关。台湾糖业研究所今年用热水溶性氮(水土比1:2，100C下回流废水提取1小时)进行研究表明，这种形态的氮与蔗糖相对产量有良好的相关性。我国比较广泛应用的奥尔逊测磷法(0.5mol/LNaHCO,pH8.5)和用1mol/L中性NHOAc测交换性34钾的方法，其测定结果与甘蔗相对产量相关性最好。 (2)确定你测土施肥的有关计算参数 甘蔗指标产量，植株吸收养分量，肥料养分利用率等是进行测土施肥计算施肥量所必须的参数。然而，这些参数受品种、土壤肥力、气候条件、水分供应状况和栽培水平等因素的影响。因此需要在土壤、气候、栽培条件相似的农业区域内，进行多年、多点试验，应用这样测定的结果计算出来的才具有较高的准确度和可信度。80年代前期，对广东主要蔗区的 [4]研究资料进行了总结，获得了计算甘蔗施肥量所需的有关参数(表28-4)。其中，指标产量可比今年平均产量高15%左右来确定。 表28-4 甘蔗因土配方施肥有关的计算参数 养分 指标产量Y(kg/亩) 甘蔗吸收养分量肥料利用率 土壤有效养分利 W(kg/t) 用率Cs(%) C(%) f N (1)综合因子法 Wn=11985-0.90335.3(n=23) 29.8(n=12) 5lnY(n=20) (2)Y=0.9139X+2746 P Wp=0.160(n=20) 17.5(n=32) 44.2(n=12) K Wk=17.879-1.4033.3(n=32) 45.2(n=12) 95lnY(n=20) [35] (3)确定甘蔗合理施氮量的平衡施氮法 甘蔗平衡施氮法是根据土壤氮素肥力和土壤氮素收支平衡原理二提出来的。即全面地考虑影响土壤氮素平衡的各个因子，建立土壤氮素收支平衡体系并定量分析各有关因素影响的大小，然后列出土壤氮素收支平衡方程，计算出一定产量指标下土壤氮素达到平衡时应当施用的氮量。 现以每亩指标产量6t为例，进行甘蔗平衡施氮量的计算:先设每亩需施用N千克氮才f能保持土壤氮素收支平衡体系中氮的平衡，则其收支情况如下: 收入 支出 Δ雨水带入=1.54 Δ甘蔗吸收带走=指标产量*吨蔗吸氮量Δ灌溉带入=1.68 =6*1.678 Δ生物固氮=3.56 N=0.293N Δ氮肥损失=肥料氮素损失率*ffΔ种苗带入=0.55 Δ土壤氮素损失=肥料氮素损失率 * 基础产量Δ氮肥的固定和利用=(肥料氮素固定率+肥料*吨蔗吸氮量/肥料氮素利用率=0.293 * 3.561 * 1.678/0.353=4.96 氮素利用率)*N=0.707N ff 合计15.03+0.293N 合计7.33+0.707N ff 当收支平衡时: 7.33+0.707Nf=15.03+0.293Nf 解方程得 N=18.60氮(kg/亩) f 表28-5 甘蔗平衡施氮法施氮量表 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 指标产量 (t/亩) 7.68 10.05 13.67 15.75 18.60 20.39 22.66 24.06 26.04 26.84 28.84 29.98 30.24 N 施 (kg/氮 亩) 量 17.1 22.3 30.4 35.0 41.3 45.3 50.4 53.5 57.9 59.6 64.1 66.6 67.2 尿素N f(kg/ 亩) 所以，为了维持土壤单色收支平衡体系中氮的平衡，每亩产6t蔗茎时，应施氮素18.60kg/亩。按照上述计算程序，计算出指标产量4.0-10.0t/亩，间隔为0.5t的施氮量入如表28-5，应用此表可方便地指导甘蔗施氮。 表28-6 广东主要植蔗土壤有效磷和有效钾养分临界指标 养分 土壤类型 测定方法 统计数(n) 临界值(mg/kg) P 赤红壤 0.5mol/L NaCO 13 33 23 砖红壤 0.1mol/L HCl 15 17 冲积土 0.5mol/L NaCO 18 10 23 K 赤红壤 1mol/L 热HNO 13 141 3 砖红壤 1mol/L 热HNO 15 113 3 冲积土 1mol/L 中性18 108 NHOAc 4 (4)甘蔗合理施磷、钾量的确定 1)临界值法(分级指标):甘蔗的土壤有效磷钾临界值因不同土壤类型和测定方法而异。在广东省主要植蔗土壤上，不施该养分的相对产量达全肥量的95%以上的土壤有效磷钾含量临界值如表28-6.台湾糖业研究所制定的甘蔗土壤有效磷、钾分级指标及相应的施磷、施 [30]钾量，也可作为确定甘蔗合理施磷、钾量的参考(表28-7和表28-8). ，[817])曲鲁格-奈曼莫舍法:应用曲鲁格-奈曼莫舍确定甘蔗合理施磷钾量，既可2 因土又可因产施肥。此法的结果比较准确、可靠和简便，易于推广应用。曲鲁格-奈曼莫舍公式如下: N=(YW-0.225NE)/E fSSf 式中:N=磷或钾养分需用量(kg/亩)，Y=指标产量(t/亩)，W=吨蔗吸磷或吸钾量f (kg/t),0.225=将土壤有效磷或有效钾测定值由(mg/kg)换算成千克/亩的换算系数，Ns=土壤有效磷或钾测定值(mg/kg),Es=土壤有效磷或钾养分利用率，E=肥料磷或钾养分和利f 用率。 根据表28-4所列的计算参数，便可根据不同土壤有效磷或钾养分含量和指标产量，计算出合理的磷钾肥施用量。 [30]表28-7 根据土壤有效磷水平和PH值推荐甘蔗施磷量 土壤PH值 土壤有效磷水平(P，mg/kg) ?6.5 ?15 16-40 41-80 ?81 6.6-7.5 ?40 41-60 61-90 ?91 ?7.5 ?70 71-110 111-150 ?150 推荐施肥量10-6.7 6.7-5.0 5.0-3.3 <3.3 (P2O5,kg/亩) 注:施磷量以新植蔗亩产6.67t为准。土壤有效磷用Bray 2法(0.03mol/L NHF+0.1mol/L HCL1:7,40秒钟)测定。 4 [30] 表28-8 根据土壤类型和交换性钾水平推荐甘蔗钾肥施用量土壤类型 土壤交换性钾水平(K，mg/kg) 红壤、黄红壤和粘板岩?25 26-40 41-55 ?56 冲积土 低腐殖质灰化粘土，砂?40 41-70 71-95 ?96 岩冲积土和页岩冲积土 钾素(K2O)推荐施用量13.3-10.0 10.0-6.7 6.7-5.0 <5.0 (kg/亩) 注:(1)施钾量以新植蔗亩产6.7t为准，入亩产超过6.7t，而有充分灌溉条件的蔗田，可按推荐施用量的上限，或酌情跨级使用，至于宿根蔗的钾肥推荐用量基本上与新植蔗相同。 (2)施钾量适用于细(中)质地土壤，粗质地土壤的施钾量可酌情提高1.3-2.0kg/亩。 (3)土壤交换性钾用1mol/L中性NHOAc浸提。 4 [25]3)养分等量归还法:由于土壤(尤其是粘质土壤)对磷素有强烈的固定能作用，所施的磷肥因各种途径损失甚微，除部分为甘蔗吸收带走外，大都转化成为难溶性磷或贮存在土壤中，长期施磷使得土壤不断积累磷而成为磷养分库。养分库中的难溶性磷也可逐渐缓慢地转化为易溶性磷供给给作物吸收。我国不少蔗区都有长期的施磷历史，由于磷在土壤中积累导致甘蔗施磷无效或效果不明显。因此，在不缺磷的土壤上(即0.5mol/L NaHCO,H8.5 3P提取的有效磷大于10mg/kg的土壤)，不应继续施用过多磷肥，但为了维护土壤磷素肥力，可应用养分等量归还法进行施磷，即按甘蔗吸收带走的磷量施磷，其计算公式为: 甘蔗需磷量(kg,亩)=指标产量(t,亩)×吨蔗吸磷量(kg,t) 3. 测蔗施肥 测蔗施肥，即通过测定甘蔗植株的营养元素状况，根据其丰缺程度和协调与否，以指导施肥。由于植株测定方法不受土壤因素的限制，具有通用性，尤其是目前尚无适宜可靠的测定土壤氮素的方法，因此通过植株营养诊断指导甘蔗施氮就具有特殊的意义。通过甘蔗营养诊断，还可检验根据测土施肥所提出的施肥建议的准确性。甘蔗营养诊断的缺点在于诊断结果对于当季的指导施肥往往已嫌太迟，只能作为下季甘蔗施肥的参考。 植株养分测定受品种、株龄、采样部位、采样时间和水分供应状况等因素的影响。为了获得可比的诊断资料，第一要进行品种和株龄的校正，使不同品种和不同株龄的甘蔗植株营养诊断结果校正为品种和株龄。第二是要固定采样部位和时间。一般采用完全展开的+1号，+2号或+3号叶片中部10—20cm的一段并去除中脉。采样时间为采样采样当日上午8—9时，应避免在雨天和露水未干时采样。第三应分别制定有无灌溉的甘蔗植株养分丰缺指标。 目前国外常用的甘蔗诊断方法是“临界值法”和“诊断施肥综合法(DRIS)”。临界值法事根据叶片全量养分含量(干重%)定出反映甘蔗生长优势和产量高低的指标(临界值)，作为营养诊断的依据。临界值法可以诊断出一些养分的丰缺程度，但不能明确甘蔗对这些养分的需求次序，也难以反映出这些养分是否协调。此外，临界值法只适用于株龄4—6个月期的甘蔗，而在1—3个月株龄期内往往不能确诊。台湾糖业研究所根据多年、多点肥料田间试验结果和大量的甘蔗植株养分测定资料，制定了在台湾土壤、气候环境条件下的秋值蔗、 [30]春值蔗和宿根蔗的需肥诊断标准(如表28—9，28—10)。珠江三角洲冲积土(可灌溉水田)春值蔗氮素营养诊断指标见表28—11。 [30]表28—9 台湾春值蔗和宿根值+3号叶片营养诊断标准(干重%) 营养 N P K 状况 株龄3株龄5株龄7株龄3株龄5株龄7株龄3株龄5株龄7 —4月 —6月 —8月 —4月 —6月 —8月 —4月 —6月 —8月 ,1.80 ,1.75 ,1.70 ,0.17 ,0.17 ,0.15 ,0.71 ,0.79 ,0.79 极缺 1.80—2.10 1.75—1.90 1.70—1.90 0.17—0.19 0.17—0.18 0.15—0.17 0.71—0.87 0.79—0.91 0.79—0.91 缺少 2.10—2.30 1.90—2.20 1.90—2.10 0.19—0.22 0.18—0.21 0.17—0.20 0.87—1.08 0.91—1.08 0.91—1.08 适合 2.30—2.40 2.20—2.30 2.10—2.20 0.22—0.24 0.21—0.23 0.20—0.22 1.08—1.16 1.08—1.16 1.08—1.16 足量 ,2.40 ,2.30 ,2.20 ,0.24 ,0.23 ,0.22 ,1.16 ,1.16 ,1.16 过量 诊断施肥综合法(DRIS)是根据甘蔗体内各营养元素的浓度比率来诊断各个营养元素 之间是否协调，何者最为迫切需要。该法的优点在于其诊断结果不受甘蔗品种、株龄和采样部位等因素的影响，故实在性强、适于推广;而且除可诊断出某种营养元素的丰缺状况外， [30]表28—10 台湾秋值蔗+3号叶片营养诊断标准(干重%) 营养 N P K 状况 株龄6—7月 株龄9—10月 株龄3—4月 株龄9—10月 株龄3—4月 株龄9—10月 ,1.70 ,1.60 ,0.17 ,0.14 ,0.75 ,0.75 极缺 1.70—2.00 1.60—1.90 0.17—0.19 0.14—0.17 0.75—0.94 0.75—0.94 缺少 2.00—2.30 1.90—2.10 0.19—0.23 0.17—0.20 0.94—1.16 0.94—1.16 适合 2.30—2.40 2.10—2.20 0.23—0.24 0.20—0.23 1.16—1.24 1.16—1.24 足量 ,2.40 ,2.20 ,0.24 ,0.23 ,1.24 ,1.24 过量 表28—11 珠江三角洲冲积土春植蔗+3号叶片氮素营养诊断指标(暂定) 营养状况 N(%)(干基) 3—4个月株龄 5—6个月株龄 7—8个月株龄 过量 ,2.6 ,2.4 ,1.8 适宜 2.4—2.6 2.2—2.4 1.7—1.8 缺乏 ,2.4 ,2.2 ,1.7 还能显示出甘蔗对营养元素的需求次序。据此即可及时调整施肥。在建立该方法时，只需要根据大田生产的产量实绩，而不需设立大量田间试验。此法首由南非Beaufieds创立?并由他于Sumner首先应用于甘蔗的营养诊断。现以轻工业部甘蔗糖业科学研究所在广东省珠江三角洲沙围田蔗区应用DRIS法进行甘蔗营养诊断为例，糖业科学研究所在广东省珠江甘 蔗诊断为例，说明此方法的要点:首先在某一特定蔗区范围内随机采集大量的甘蔗植株组织(采集植后6个月的甘蔗+3号叶片共20片区中脉的中段，长约20cm)进行营养元素的全 量分析。然后根据所采样本的甘蔗产量和施肥情况将样本划分为高产(养分平衡)群体(每亩产量大于6t)和低产(养分不平衡)群体(亩产小于6t)，然后分别计算低高产群体N%、P%、K%、N/P、N/K、P/K、P/N、K/N、K/P、NP、NK和PK共12种不同养分浓度表示形 2式的平均数(M)、标准差(s)、变异系数(CV)、方差(S)和低高产群体的方差比。根据计算结果，选择方差比最大而且达到差异极显著的三种表示形式(N,P,N,K和P,K)作为DRIS诊断氮磷钾营养的重要参数(表28—12)。高产群体的这三个浓度比率的平均数(M)即为诊断标准，表示欲取得高产的最佳作物养分比率值。为了在实际诊断工作中能比较方便 [28]地应用DRIS法的诊断标准，可应用DRIS诊断图或DRIS诊断指标法进行甘蔗营养诊断。DRIS诊断图是以高产群体的三个重要参数的平均数(M)为圆心，以4,3标准差(s)为内圆直径，8,3标准差(s)为外圆直径作为DRIS诊断图(图28—1)。内圆范围表示养分适宜，以水平箭头(?)表示;内圆外与外圆内的范围表示养分轻度缺乏或过量，分别以45?角的箭头(?)或(?)表示;外圆外的范围表示养分重度缺乏或过量，分别以垂直箭头(?)或(?)表示。与此同时，根据DRIS诊断图的诊断标准都可以有效地诊断出甘蔗营养的丰缺和要求次序。 表28—12 甘蔗叶片营养诊断DRIS法氮、磷、钾重要参数 表示形低产(养分不平衡)群体A 高产(养分平衡)群体B 方差比 2式 (SA平均数 标准差 变异系方差 平均数 标准差 变异系方差 222,SB) (M) (S) 数(CV)% (SA) (M) (S) 数(CV)% (SB) 11.421 1.9702 17.3 3.8817 10.780 1.4212 13.2 2.0198 1.922** N,P 2.692 1.0169 37.8 1.0341 1.904 0.3378 17.7 0.1141 9.063** N,K 0.2413 0.09812 40.1 0.00962 0.1814 0.04156 22..9 0.001727 5.574** P,K 表28—13 甘蔗叶片营养诊断DRIS法指标分级 养分 重度缺乏 轻度缺乏 适宜 轻度过量 重度过量 N ,,17 ,17—,7 ,7—7 7—13 ,13 P ,,16 ,16—,7 ,7—7 7—15 ,15 K ,,13 ,13—,7 ,7—8 8—18 ,18 (三)甘蔗合理施用中量元素及石灰 目前，我国甘蔗缺乏硫、钙和镁养分的报道尚少见，但在南方酸性土壤上，硫素营养可能是提高甘蔗产量的潜在限制因子 ，值得重视。 我国蔗区大都为酸性土壤，长期以来有施用石灰的习惯。其用量依pH而定，pH(H2O)值,5.5时，每亩施石灰100—250kg。 国外对甘蔗需硫、钙、镁和石灰的诊断研究较多。大多是根据土壤测定(表28—14)和甘蔗叶片测定(表28—15)来确定是否需要施用硫、钙和镁肥。在缺硫土壤上每年施硫15—25kg,ha(澳大利亚)或50kg,ha(南非)，在缺钙的土壤上使用石灰2.5—5.0t,ha(澳大利亚)或6t,ha(南非)，可满足整个种植周期(约5年)各季甘蔗对钙素营养的需求。在缺镁的土壤上，施用氧化镁150—300kg,ha或白云石粉5.2t,ha(澳大利亚)也可满足整个种植周期各季甘蔗对镁素营养的需求。 对于石灰需用量不但根据pH值(,5.5或5.0)，还应根据不同质地土壤的交换性铝含量来确定。南非对酸性和铝毒土壤，建议一个种植周期施石灰3—6t,ha。 表28—14 植蔗土壤有效硫、钙和镁养分临界值(mg,kg) [18][23]养分 南非 澳大利亚 )a土壤测定方法 临界值 土壤测定方法 临界值 S 0.5mol,L NHOAc20 0.01mol,L Ca(HPO4) 5(5—10) 422 ，0.25mol,L HOAc 150(一般土壤) Ca 1mol,L中性NHOAc 0.02mol,L HCl 100(100—300) 4 100(沙质土壤) Mg 1mol,L中性NHOAc 25 0.02mol,L HCl 9.6(9.6—36) 4 a)括号内为施肥可能有效的测定值范围。 )a表28—15 甘蔗叶片硫、钙、镁养分含量测定临界值(干重%) [18][33][34][35]养分 南非 澳大利亚 美国 圭亚那 S 0.12 0.13 0.1 — b)Ca 0.15 0.20 0.15 0.15 b)Mg 0.08 0.08 0.10 0.08 (四)甘蔗合理施用微量元素 我国蔗区(尤其是旱地蔗区)，不同程度地存在着微量元素缺乏问题。在广东省雷州砖红壤旱地蔗区，近年的研究[30]的结果表明，每亩甘蔗(分别施钼酸铵0.15—1.5kg，硼砂0.75—1.5kg，硫酸锌1.0—3.0kg，硫酸锰1.5kg)都有一定的增产效果，亦能提高甘蔗糖分和蔗汁重力纯度。在广东省东江冲积土上近年进行的研究(两年，12个田间试验)结果[22]也证实了甘蔗施硼具有显著的增产和提高糖分的效果。其中每亩施硼肥0.5kg，增产蔗茎147.0—1129.5kg，平均368.5kg(6.4%)，增加蔗糖分0.33%(绝对值);每亩施硼肥1.0kg,亩，增产蔗茎165.0—1006.0kg，平均468.9kg(8.1%)，增加蔗糖分0.56%(绝对值)。试验点植蔗前的土壤有效硼含量为0.22—0.58mg,kg，平均为0.38mg,kg。 表28—16 甘蔗+3号叶片微量元素养分含量临界值(mg,kg) 国家 Mn Fe Zn Cu B Mo [42]澳大利亚 15 5.0 10 2 1 — [26]南非 15 — 13 3 — — [43]美国 10 10 10 5 1 0.05 [44]圭亚那 20 5 15 4 1 0.08 (张国庆，轻工业部甘蔗糖业科学研究所) 关于甘蔗叶片诊断微量元素含量的临界值见表28-16。多数作者认为其可靠性大于测定土壤微量元素。但可将土壤微量元素有效态含量作为参考。 参考文献 【1】轻工业部甘蔗糖业科学研究所，广东省农业科学院主编，中国甘蔗栽培学，农业出版社， 1985. 【2】莫家让、周承圣、甘蔗栽培雨中的生理基础，福建科学技术出版社，1984. 【3】彭克明、裴保义主编，农学化学，农业出版社，1980. 【4】张国庆、邓德滋、钟丽霞，甘蔗因土配方有关参数的确定，广东土壤通讯，1988(2); 29-32. 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