包膜尿素与普通尿素混施对甘蔗产量的影响

施卫省，刘小刚，陈志远

(1. 昆明理工大学现代农业工程学院，云南昆明650500;2. 云南农业职业技术学院，云南昆明650031)

全球每年食糖消费大约1.24 亿t，每人年均消费食糖21 kg。近年来，全球食糖消费以1%～2%的速率递增。在世界食糖总产量中，蔗糖约占65%，甘蔗是重要的食糖原料［1－3］。云南省作为全国第二大甘蔗种植区，由于地形复杂，海拔高，肥料利用率低，甘蔗生产成本增大，给甘蔗生产带来困难［4］。

包膜材料有:醇酸类树脂、聚氨脂类树脂、硫磺类物质，也有热塑性树脂(聚乙烯)溶解于氯化烃等［5－8］。水冬瓜(Idesia polycarpa var . vestita)属大风子科的一种木本油料树种，其果实属于浆果，含油率27.5%，果油含有大量的亚油酸等物质，可以用做包膜肥料［9］。

从已有的研究看［10－15］，前人对甘蔗的不同品种、生长和光合生理及其环境因子(土壤养分、水分、温度和病虫害)的生理生态适应性方面进行了较多的研究，但如何在高海拔地区和采用包膜肥料与普通肥料混合处理研究其对甘蔗生长影响的研究较少。因此，如何将包膜肥、普通肥、土壤、海拔高等因素和甘蔗综合考虑，就成为研究的关键性问题。

用“水冬瓜果油”为原料的包膜尿素为材料，采用盆栽试验方法，将包膜尿素和普通尿素施于土壤，对甘蔗的生长进行观察，为探索包膜尿素在提高甘蔗产量方面开辟新的途径。

1 材料与方法

1.1 材料

水冬瓜油:云南省文三洲，酸值为2.61，粘度为256 mPas。

尿素:云南云天化集团生产，N 含量46%。

甘蔗品种:桂糖11 号。

1.2 包膜尿素的制备

称取尿素(Mo)放入包膜机，设定转速及温度后，启动包膜机和热风机预热包膜尿素颗粒，将水冬瓜油液喷涂于翻滚的包膜尿素颗粒表面，一定时间后，将包膜尿素取出称量质量(M)，再将包膜尿素过筛，即得到大小一致的包膜尿素。

包膜尿素的涂层覆盖率C= (M—Mo)/M ，试验采用C=10%

1.3 包膜尿素养分溶出率的测定

包膜尿素的养分测定采用“质量法”，即取包膜尿素5 g，36 份，每份用纱布包好，分别置于土壤下10 cm 处。每隔一定时间测定每份肥料的质量(用毛刷将网袋表面的泥土清除干净，用蒸馏水冲洗，晾干称质量)，重复3 次。然后换算出有效的氮素成分，并计算氮素养分的累积溶出率。测定期间，进行地膜覆盖，保持土壤含水量为27%。

具体做法如下:测定期间，取土层15 cm 混合样品，在105 ℃烘干，测定土壤含水率(质量含水量法)，再根据试验盆15 cm 装土的质量，计算补充的水量，保持土壤含水量为27%。因为，包膜肥料主要靠吸水增加膜内浓度梯度，加速养分溶出，故必须保证土壤含水量相对稳定，然后测定水冬瓜果油包膜尿素养分溶出率。

1.4 试验方案

试验盆上口45 cm、下口24 cm、高30 cm 的硬脂塑料桶，每盆1 个单芽苗。盆栽土壤含水量保持在27%左右，地膜覆盖，重复3 次。2010 年3 月23 日种植，2010 年11 月28 日砍收甘蔗，实测蔗茎产量。研究试验于2011 年进行，室内盆栽试验在昆明理工大学现代农业工程学院温室外进行。

累积溶出率［16］=n (d)溶出的养分质量/肥料中的养分总质量×100%，n——天数d

表1 盆栽甘蔗包膜肥施肥方案Tab.1 Project of filling a prescription of the sugarcane in soil incubation experiment

1.5 观测项目

农艺性状调查:生长速度、株高、茎径、单茎质量、产量等主要农艺性状。SPAD 值测定:采用SPAD－502 叶绿素仪测定。随机选择3 株不同植株主茎3 叶，每叶在叶脉两侧平均测3 个点，取平均值，每月15 日测量。

1.6 盆栽土壤的养分状况:

红壤土的有机质14.1 g·kg－1，碱解氮610 mg·kg－1，有效磷(P)为14.6 mg·kg－1，有效钾(K)为74 mg·kg－1，pH 值为5.6。

2 结果与分析

2.1 土壤含水量(27%)对包膜尿素养分累计溶出率的影响

由图1 可见，当土壤含水量为27%，包膜尿素在1 d 的养分溶出率为12.2%，在34 d 的养分溶出率为57.6%。普通尿素在1 d 的养分溶出率为80.1%，比包膜尿素养分溶出率高67.9%。由此可见，采用包膜尿素和普通尿素混合配施，以保证施肥期甘蔗养分的及时供应，同时也能保证甘蔗后期的养分供应。

图1 土壤含水量(27%)对包膜尿素的累积溶解曲线Fig.1 Curves of accumulated N released from coated released ures on the 27% rate of soil moisture

2.2 不同处理对甘蔗生长速度的影响

由表2 可见，对于桂糖11 号甘蔗品种，各处理从7 月－8 月，甘蔗以较大的生长速度进行拔节伸长，从9 月－10 月甘蔗生长速率有一个下降的现象。其主要原因是甘蔗缓慢进行蔗茎的伸长，但又进入快速蔗糖积累阶段。

表2 不同处理对甘蔗茎伸长期生长量的影响Tab.2 Effect of different treatments on growth in elongation stage of sugarcane

各处理表明:处理5 月平均生长量为35.3 cm 比对照处理月平均生长量净增加9.6 cm，比处理2 (施普通尿素)月平均生长量净增加15.2 cm。说明普通尿素养分释放较快，影响甘蔗茎伸长期生长。

从包膜尿素与普通尿素混施效果看，月平均生长量，处理5 ＞处理6 ＞处理4 ＞处理3，可以看出，包膜尿素与普通尿素混施主要是提高甘蔗茎伸长期的生长速度，随着施包膜尿素量的增加，甘蔗茎伸长期延后，但当包膜尿素量超过70%时，后期甘蔗生长也受到影响。

2.3 不同处理对甘蔗叶绿素SPAD 值的影响

从图2 可以看出，包膜尿素与普通尿素混施处理，对生长旺盛期甘蔗的SPAD 值有较大的影响。如处理5 甘蔗从8 月到11 月SPAD 值在增加;表明增施包膜肥料，甘蔗保持较高的叶绿素含量，光合作用还在进行，混施肥料作用明显;处理2 和对照在9 月SPAD 值迅速下降，表明甘蔗已逐渐进入蔗糖快速积累的成熟期，不再或缓慢进行蔗茎的伸长;处理1 在10 月SPAD 值下降，表明在单一因素包膜尿素处理条件下，甘蔗叶绿素含量降低，光合作用减弱，但SPAD 值下降的时间推迟，有利于保持甘蔗植株中后期仍有较强的光合能力。分析可知，增施包膜肥料，可推迟甘蔗叶绿素含量的降低。

在11 月，处理5 比CK 甘蔗叶绿素SPAD 值增加4.4，比处理1 甘蔗叶绿素SPAD 值增加2.3，比处理2 甘蔗叶绿素SPAD 值增加3.3。

图2 不同处理对甘蔗SPAD 值的影响Fig.2 Effect of different coated fertilizer treatment on SPAD value of sugarcane

2.4 不同处理对甘蔗农艺性状和产量的影响

由表3 可见，各处理甘蔗的茎径变化不大。从株高来看:处理1 比CK 株高增加率为15.6%，处理2比CK 株高增加率为14.5%。处理3 到处理6 比CK 株高增加率分别为29.9%、30.6%、32.2% 和30.7%，其中，处理5 比CK 株高增加率最高为32.2%。表明:随包膜尿素施用量的增加，甘蔗的株高在明显的增加。处理5 比CK 株高增加50.5 cm，比处理1 株高增加26.0 cm，比处理2 株高增加27.8 cm。

表3 不同处理对甘蔗主要农艺性状的影响(平均)Tab.3 Effect of different treatments on main agronomic characters of sugarcane

从单茎质量来看:处理1 比CK 单茎质量增加率为12.3%，处理2 比CK 单茎质量增加率为7.4%。处理3 到处理6 比CK 单茎质量增加率分别为16.0%、32.1%、38.3%和28.4%，其中，处理5 比CK 单茎质量增加率最高为38.3%，表明:随包膜尿素施用量的增加，甘蔗的单茎质量在明显的增加。处理5比CK 单茎质量增加量为0.31 g，比处理1 单茎质量增加量为0.21 g，比处理2 单茎质量增加量为0.25 g。

可以看出:当包膜尿素70% +普通尿素30%混施时，单茎质量最高。

3 讨 论

包膜肥料施入土壤，速效养分缓慢地释放，以延长肥效，提高作物的产量和品质［16－17］。采用盆栽试验方式，研究包膜尿素和普通尿素养分释放期。包膜尿素在1 d 的养分溶出率为12.2%，比普通尿素养分溶出率低67.9%。包膜尿素和普通尿素混施，有利于甘蔗的养分供应。

在影响甘蔗生长的因素中，容小阳等［4］研究甘蔗控释BB 肥田间肥效试验。结果表明:使用控释BB肥可以明显提高肥料的利用率，提高了作物的产量和质量。从试验的结果也可以看到，在11 月，处理5甘蔗叶绿素SPAD 值比单施包膜尿素增加2.3，比单施普通尿素增加3.3。处理5 比CK 单茎质量增加量为0.31 g，比单施包膜尿素单茎质量增加0.21 g，比单施普通尿素单茎质量增加0.25 g。处理5 比CK 株高增加50.5 cm，比单施普通尿素株高增加27.8 cm。处理5 的包膜尿素与普通尿素的混合比例最好。这与容小阳等［4］的研究结果一致。

实验只是在盆栽培条件下研究包膜对甘蔗产量的影响，还应在大田情况下考察其在甘蔗生产中的作用，这方面有待进一步研究。

［1］梁戈夫，刘 炫，杨 亢. 蔗糖产业价值链分析及创新价值导向研究［J］. 广西蔗糖，2010，59 (2):19－23.

［2］李如丹，张跃彬，刘少春，等. 国内外甘蔗生产技术现状和展望［J］. 中国糖料，2009 (3):54－56，64.

［3］谢如林，谭宏伟，黄美福，等. 高产甘蔗的植物营养特征研究［J］. 西南农业学报，2010，23 (3):828－831.

［4］容小阳，丁春华，贾应明，等. 甘蔗控释BB 肥田间肥效试验初报［J］. 甘蔗糖业，201 1 (5):28－31.

［5］Tan H W，Zhou L Q，Xie R L. Study on the Sulfur Nutrition of the Sugarcane and Balance of Sulfur in Soil for Sugarcane Planting Areas［J］.Journal of Environmental Science and Engineering，2010，4 (9):40－43.

［6］Elwali A M，Gaseho G J. Soil testing，foliar analysis and DRIS as guides for surefertilization ［J］. Agron. J，1984，76 (2):466－470.

［7］Hauke R D. Synthetic low release fertilizers and fertilizer amendments ［D］. In:Coring C A I. Hamaker J W Organic chemicals in the soil environment.

［8］Ender M T，Peppsa N A. Transport of ionizabledrugs and proteins in crosslinked poly (acrylic acid)and poly (acrylic acid－co－2－hydroxyethyl methacrylate)hydrogels. II. Diffusion and release studies ［J］. Journal of controlled Release，1997，48 (1):47－56.

［9］施卫省，刘基林，蕾 茜，等. 水冬瓜果渣对鸭舌草的防除效果研究［J］. 西北林学院学报，2005，20 (4):119－121.

［10］罗贵荣. 新型矿物肥料在甘蔗上的应用试验［J］. 江苏农业科学，2010 (4):92－93.

［11］曹宝玲，吴细华，李庆红. 甘蔗专用生物有机肥的应用［J］. 甘蔗糖业，2010 (2):8－13.

［12］徐和昌，柯以倪，郭立新，等. 几种缓释肥料包膜的性质和分析方法［J］. 中国农业科学，1995，28 (4):72－79.

［13］李生秀. 植物营养与肥料学科的现状与展望［J］. 植物营养与肥料学报，1999，5 (3):193－205.

［14］林一心，张树河，龙敏南. 几个甘蔗品种(系)榨季产酒精量的初步分析［J］. 中国糖业，2009 (2):16－17，20.

［15］张益美，唐君海. 甘蔗新品种在金光蔗区的品比试验初报［J］. 广西热带农业，2010 (5):18－21.

［16］Shaviv A. Advances in controlled—release fertilizer ［J］. Advances in Agronomy，2001，71:1－4，9.

［17］Tremble M E. Improving fertilizer use efficiency. Controlled release and stabilized fertilizer in agriculture ［M］. Paris:International Fertilize Industry Association，1997.