不同供氮水平对甘蔗产量和品质的影响

刀静梅，郭家文，崔雄维，樊 仙，刘少春，张跃彬

（云南省农科院甘蔗研究所/云南省甘蔗遗传改良重点实验室，开远 661600）

甘蔗是我国食糖生产的主要原料作物，生育期内对肥水需求较大，其中氮是限制生长和形成产量的首要因素［1-2]。首先氮是组成蛋白质和核酸的重要成分，氮是组成植物叶绿素的成分，从而影响着甘蔗的光合作用，此外，氮还是酶的重要成分，所有代谢过程都有相应的酶参与，它直接影响着植物的生化反应方向和速度［3]。氮是甘蔗产量形成的矿质营养基础，提高甘蔗的氮素利用效率是甘蔗高产高糖的重要前提之一。甘蔗施氮量的研究表明，甘蔗产量在一定施氮量范围内随施氮量的增加而增加［4]，每千克纯氮可增加蔗茎70～250kg，但增产的效果并不随施肥量增加而直线上升,当氮肥施用增加到一定水平就会出现产量不再上升,反而呈下降趋势［3]。

然而，长期以来，蔗区甘蔗施肥缺乏科学指导，施肥偏施和过量施用氮肥，使甘蔗施肥成本居高不下，严重影响施肥的增产效果。据研究，偏施氮肥使甘蔗成熟期延迟，薄壁细胞内可溶性胶体氮化物增多，蔗糖分下降，严重影响甘蔗的产量与品质形成。为进一步确定氮肥用量对甘蔗产量和品质的影响，本研究开展了不同施氮水平对甘蔗产量和品质影响的研究，以期为甘蔗合理施氮和科学施肥提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试甘蔗品种为新台糖22号，亲本系新台糖5号×69-463，由台湾糖业研究所育成。供试土壤采自云南省开远市，土壤类型为赤红壤，其基本理化性状为pH 5.90，有机质2g/kg，全氮5.7g/kg，全磷3.2g/kg，全钾9.10 g/kg，碱解氮 32.32mg/kg，速效磷 2.02mg/kg，速效钾 119.55mg/kg，有效锰 14.98mg/kg，有效锌 4.40mg/kg，有效铜 0.68 mg/kg［5]。

1.2 试验设计与实施

试验于2008—2009年在云南省农科院甘蔗研究所试验基地内实施，共设7处理，各处理每公斤土壤纯N 施用量为：0、75、150、225、300、375、450 mg，分别用 N0（对照）、N75、N150、N225、N300、N375、N450表示，每处理 4 次重复。供试甘蔗于2008年3月21日种植，种植前对供试土壤进行晒干，敲碎混匀，在每个桶里装取20 kg的土壤，同时每桶种下4个单芽苗的甘蔗，甘蔗种苗种植前进行温水脱毒处理［6]。试验用黑色塑料桶，其上缘直径为38 cm，底面直径为28 cm，高30 cm。甘蔗种植时施一次尿素（含氮为46%），浇自来水让其自然生长，生长期间进行正常的病虫害防治。2009年2月16日对甘蔗进行收获，从每桶收获的4株甘蔗原料茎抽取1株用于甘蔗品质分析测定（NY/T 1488-2007附录B甘蔗蔗糖分和纤维分测定方法）。

1.3 数据处理

试验数据采用Excel2003和SPSS17.0统计软件进行处理，统计方法采用单因素方差分析（ANOVA）,并用LSD法检验p＜0.05水平上的差异显著性。

2 结果与分析

2.1不同供氮水平的甘蔗产量和产量构成因素

从表1可以看出，在本试验土壤肥力条件下，施N肥能显著提高甘蔗产量，表现在各施肥处理均比对照增产，其中增产最高的处理为N75，比对照增产114.98%，增产最少的为N150处理也比对照增产60.80%。

施氮对甘蔗产量构成因素的影响表现在，各施氮处理的茎径除N375处理外均与对照达到显著差异，6个施N处理的茎径以N75最大，比对照N0高32.58%；最小的是N375处理，比对照高8.99%。原料茎长（株高）施氮处理均和对照达到显著差异，但各施氮处理间株高差异不显著，6个施N处理的原料茎以N375处理的最长，比对照增加23.77%；N150处理的最短，比对照增加15.57%。

以上研究结果表明，在一定的施肥范围内甘蔗产量是随着施肥量的增加而增加，但超过一定的施肥量时甘蔗产量就不随施肥量的增加而增加，反而出现减产，说明甘蔗对氮肥的施用应该做到适量，过多的肥料只会造成肥料的浪费，降低了肥料的利用效率［7]。

表1 不同供氮水平的甘蔗产量构成因素及品质测定结果

2.2 不同供氮水平处理的甘蔗品质

由于白糖是甘蔗最终获得的产品，在产量一定的条件下，甘蔗品质的好坏直接关系到糖厂最终获得产品的多少和产生经济效益的多少。从表1可以看出，施用氮肥均有增加甘蔗出汁率和增加糖分的趋势。随着施氮量的增加，甘蔗纤维分除N150处理增加外其余处理与对照相比均有降低的趋势。对蔗汁糖分的影响表现在0～75 mg/kg的施氮量呈增加趋势，在75～400 mg/kg的施氮量呈降低趋势。施肥对甘蔗简纯度和重力纯度的影响相似,特别是从重力纯度的变化可以看出,氮肥的施用有降低甘蔗重力纯度的趋势。还原糖的含量对照和N75处理的最低,其余施氮处理的还原糖的含量均比对照和N75处理高，据此可以看出，过量的施用氮肥会增加甘蔗蔗汁中的还原糖，还原糖的增加说明蔗糖的转化，这对制糖的效益不利。

3 讨论

本研究的结果表明，适量的施用氮肥能够提高甘蔗的产量和改善甘蔗的品质，过多的施用氮肥不仅增产不明显甚至还导致甘蔗的品质下降。本研究还发现，氮肥的增产效果还与土壤的基础肥力有关，由于本试验的土壤十分贫瘠（土壤有机质、速效氮磷钾含量极低），在只施用化肥不施用有机肥的条件下，增产不明显。这个现象与甘蔗生产上的情况相符，在云南蔗区普遍存在土壤肥力贫瘠的红壤和赤红壤，由于长期不施用有机肥，多年种植甘蔗造成土壤肥力的严重下降，当地蔗农经常大量或者过量施用化肥，但甘蔗的单产一般就是45t/hm2左右，增产不明显，施肥产生的经济效益也不明显。研究者认为这根本的原因在于土壤基础肥力较差。

[1]陆景陵.植物营养学（上册//第2版）[M].北京:中国农业大学出版社，2003.

[2]杨永胜.供氮水平对玉米生长性状及产量的影响[J].河北农业科学，2009，13（6）:42-43.

[3]张跃彬，吴正焜，刘少春，等.云南双高甘蔗标准化综合技术[M].昆明：云南科技出版社，2004.

[4]廖明坛，陈克文.供N水平对甘蔗生产和产量的影响[J].福建农业大学学报，1995，24（2）:195-200.

[5]鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京：中国农业科技出版社，2000.

[6]卢文洁，李文凤，黄应昆，等.甘蔗温水脱毒种苗生产技术与增产效能[J].中国糖料，2010（3）:52-53.

[7]陆国盈，韩世健，杨培忠，等.不同施氮量对新台糖16号的产量和品质的影响[J].广西蔗糖，2001（4）:3-8.