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本研究针对当前我国甘蔗主产区施肥量过大、产量水平不高、生长中后期养分调控不力而制约甘蔗高产与养分高效协同的问题,以广东蔗区为重点,进行了不同基因型甘蔗评鉴、氮磷钾“3414"、配方肥、高产高效养分调控和缓释肥施用等系列田间试验,明确了不同基因型甘蔗群体干物质和养分累积特征,建立了粤西蔗区施肥指标体系,设计甘蔗专用配方肥进行了田间效果验证,进一步优化栽培措施并进行甘蔗养分高效综合管理技术试验示范。取得的主要结果如下：1、不同基因型甘蔗在不同时期的干物质和养分累积量有显著差异。甘蔗干物质累积主要集中在伸长期,苗期、分蘖期、伸长前期和伸长盛期的总干重分别占营养生长期干重的7.5%、15.5%、29.7%和47.3%。植株体内氮(N)、磷(P)、钾(K)累积量随着生育期的推进而增加,从分蘖期开始加快累积速率,N、P、K在伸长期累积比例均超过50%。高产甘蔗生产每吨蔗茎平均所需要的N、P、K分别为1.72kg,0.42kg,4.09kg。2、通过粤西52个点的“3414”肥料试验建立了粤西蔗区土壤养分分级指标并确定了相应的推荐施肥量。即以相对产量的75%、85%、90%和95%为临界值,将土壤中碱解氮、有效磷、速效钾含量水平划分为低、较低、中等、较高和高五个等级,作为粤西甘蔗施肥推荐的参考指标。根据肥力水平,该区域氮肥(N)推荐施用量为200～390kg/ha,磷肥(P205)推荐施用量为80-280kg/ha,钾肥(K2O)推荐施用量为100-380kg/ha.具体施用量再根据土壤养分水平、相对产量水平及目标产量等因素相应调整。3、针对甘蔗养分特征、土壤供应特点及目标产量设计了甘蔗专用肥配方,其中基肥配方为12-20-13,追肥配方为25-10-16,在此大配方肥的基础上补充硅、镁和硫元素形成优化配方。按目标产量100t/ha,其施肥量为N345kg/ha、P2O5195kg/ha、K2O240kg/ha。田间试验结果表明,施用配方肥比农民习惯施肥更有利于甘蔗干物质累积,优化配方处理的甘蔗产量比农民习惯施肥处理增产11.5%、肥料成本减少了19.2%、收益增加了11.5%。4、在应用配方肥的基础上采用增加下种量、覆膜、灌溉等栽培技术可进一步挖掘甘蔗高产高效潜力。试验结果表明,与农民习惯施肥处理相比,高产高效处理和再高产再高效处理的甘蔗产量分别增加了10.0%和16.1%,产糖量分别增加12.9%和16.5%,收益分别增加10.0%和16.1%。5、应用缓控释肥可实现氮肥减量和简化施肥。试验结果表明,与常规施肥处理相比,施用等养分缓控释肥的甘蔗产量提高11.0%；施用比常规施肥处理减量20%养分的缓控释肥时,甘蔗产量与常规施肥处理相当,而且比常规施肥处理减少了1次施肥操作,节省了劳动力,同时将氮素利用率从31.4%提高到40.4%。