水肥耦合滴灌对红壤旱坡地甘蔗产量、土壤肥力与综合效益的影响OA

我国甘蔗产业受季节性干旱和土壤肥力不足的双重制约,优化水肥耦合滴灌模式对提升甘蔗产量及生产可持续性具有重要意义。本研究以新植蔗和宿根蔗为研究对象,设置不同灌溉与施肥水平的双因素随机区组试验,3个灌溉水平分别为I_(50)(800 m^(3)/hm^(2))、I_(75)(1200 m^(3)/hm^(2))、I_(100)(1600 m^(3)/hm^(2)),3个施肥水平分别为F_(50)[180 kg(N)/hm^(2)+90 kg(P_(2)O_(5))/hm^(2)+60 kg(K_(2)O)/hm^(2)]、F_(75)[270 kg(N)/hm^(2)+135 kg(P_(2)O_(5))/hm^(2)+90 kg(K_(2)O)/hm^(2)]、F100[360 kg(N)/hm^(2)+180 kg(P_(2)O_(5))/hm^(2)+120 kg(K_(2)O)/hm^(2)],共9个水肥耦合滴灌处理,同时设不施肥(CK0)、常规施肥(CK_(1))、滴灌+常规施肥(CK_(2))3个对照,通过测定甘蔗主要农艺性状、产量、品质和经济效益,运用熵权-灰色关联法筛选出最适宜的水肥耦合滴灌模式。结果表明:新植蔗中,所有F100处理分蘖率相比CK_(1)和CK_(2)处理均显著提高;新植蔗和宿根蔗中,I_(75)F100、I_(100)F_(75)和I_(100)F100处理有效茎数均显著高于CK_(1)处理。在产量方面,新植蔗和宿根蔗所有F100处理甘蔗产量相比CK_(1)处理分别显著提高13.94%~17.11%和10.77%~22.17%。新植蔗和宿根蔗均以CK0处理蔗糖分最高,各处理蔗糖产量与甘蔗产量变化趋势一致。从新植蔗田土壤pH和养分含量来看,CK_(1)处理pH显著低于其他处理(除CK_(2)和I_(50)F_(50)处理外),所有F100处理土壤全氮、碱解氮和速效磷含量均显著高于CK_(1)和CK_(2)处理。在土壤碳库方面,I_(75)F100和I_(100)F100处理的总有机碳、活性有机碳、颗粒态有机碳、矿物结合态有机碳和微生物生物量碳含量相比CK_(1)处理显著提高,所有F100处理土壤碳库管理指数相比CK_(1)处理显著提高21.34%~33.18%。在甘蔗根际微生物群落多样性方面,CK0处理细菌群落Sobs指数最高,显著高于其他处理(I_(75)F100和I_(100)F_(75)处理除外)。从2年经济效益来看,无滴灌管网设施投入的CK_(1)处理净利润最高,但I_(100)F100和CK_(2)处理产量收益增长率显著高于CK_(1)处理,具有更好的利润增长潜力。从综合效益评价来看,高水高肥(I_(100)F100)和中水高肥(I_(75)F100)处理综合效益较优,是适宜在南方红壤旱坡蔗田推广的水肥耦合滴灌模式。