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广西是中国的蔗糖生产大省，产蔗糖量占全国70％左右，每年将糖蜜制作酒精后排出几百万吨的酒精废液(简称废液)，对污水环境治理工作造成了很大的压力。为了减轻废液的环境污染，应充分利用其中的有效养分和有机质，将其施用于蔗地，为蔗农的增产增收作出贡献。本研究旨在探讨废液的蔗地施用对甘蔗生长、产量及养分吸收量、土壤结构、养分、径流及养分浓度垂直变化的影响，从而选择适宜于甘蔗生产的废液施用量，并与常规施肥方式相比较，评价其对环境的影响，为废液的蔗地施用提供科学的理论指导。
试验于2007年1月至2008年3月在广西扶绥县昌平乡扶绥糖办试验基地上进行，供试作物为甘蔗桂糖21号(GT21)，设计6个处理，(1)CK1：不施肥+105t/ha清水；(2)CK2：基施181.7 kg/ha P2O5和105t/ha清水，追施450.0 kg/ha N和1327.5 kg/ha K2O；(3)45t：基施45t/ha酒精废液和172.7 kg/ha P2O5+60t/ha清水；(4)75t：基施75t/ha酒精废液和166.7 kg/ha P2O5+30t/ha清水；(5)75tCK：基施75t/ha酒精废液和166.7 kg/haP2O5+30t/ha清水；(6)105t:基施105t/ha酒精废液和160.7 kg/ha P2O5。各处理立地条件基本一致，管理水平相同，CK2、75t和75tCK3个处理的N、P2O5、K2O施用量相同；75t CK不种作物，其它处理都种植甘蔗。N、P、K化肥分别选择尿素、钙镁磷肥、氯化钾做为肥源。
试验结果如下：
1.甘蔗农艺性状、产量、效益及品质
(1)废液蔗地施用降低了甘蔗出苗率和株高，提高了甘蔗分蘖率、总苗数、茎径和有效茎。甘蔗的出苗数与土壤有效S、Cu2+和Cl-含量呈显著负相关，与土壤含水率呈显著正相关；甘蔗的分蘖苗数与土壤NO3-—N、胡敏酸含量呈显著正相关；甘蔗总苗数与土壤胡敏酸含量呈显著正相关；甘蔗株高与土壤胡敏酸、有效Cu2+含量呈显著负相关，与土壤含水率呈显著正相关。
(2)75t的废液处理蔗茎产量、产糖量、净收益都高于其它处理，分别比CK2提高了9.08％、5.10％和59.85％，说明该用量的废液处理能起到节本增产的良好效果。
(3)废液处理甘蔗蔗糖分、转光度、重力纯度和视纯度有所下降；各处理锤度、纤维分相差不大。酒精废液的蔗地施用降低了甘蔗N、Cu含量，提高了P、K、S、Cl含量和水分含量。
2.土壤理化性状
(1)废液施用改善了土壤结构，提高了通透性和水稳定性。表现在土壤容重降低，孔隙度增加，>0.25 mm的团聚体数量增加，颗粒组成中0.002—2 mm粒径的颗粒所占比例显著提高。
(2)各处理的土壤养分含量一般随甘蔗的生长逐渐下降，或先升后降(如CK2的全N、NH4+-N、速效K、Cl-，除75tCK外的各处理有效Cu2+，CK1和CK2的土壤腐殖质)。各处理土壤活性有机质一直缓慢增加。
(3)甘蔗酒精废液施用量越高，各时期土壤全量和速效养分含量及残留量越高，而有效铜表现不同，在甘蔗生长初期其含量随废液施用量增加而增加，后期则相反。75t处理与CK2处理相比，土壤全N残留量相当，而提高了土壤NO3--N、全P、速效P、全K、速效S、pH、有机质、腐殖质的残留量，降低了土壤NH4--N、速效K、有敬Cu、有效Cl的残留量。75tCK处理比75t处理相比，75tCK处理的土壤残留更多的全N、全P、速效P、全K、NH4+-N、有效S、Cu、Cl、有机质，pH提高，活性有机质降低。
(4)除CK1外，施肥处理所旌用的N、P较适宜，K素过高。
3.土壤酶活性
废液的施用对土壤蔗糖酶活性的促进作用远远大于蛋白酶活性；废液的施用对土壤过氧化氢酶活性的促进作用远远大于多酚氧化酶活性；蔗糖酶活性与蛋白酶活性相比，受土壤全氮、有机质、NH4+-N、NO3--N等因子影响更大，相关性更强。过氧化氢酶活性与多酚氧化酶活性相比，受土壤全氮、有机质、腐殖质、Cl-等因子影响更大，相关性更强。
4.土壤表面径流流失
(1)酒精废液的施用减少了表面径流水的体积，降低了径流水中的全N、全P、NH4+-N、Cu2+平均浓度，而提高了全K、Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-平均浓度。
(2)甘蔗酒精废液的施用改变了表面径流水中各养分的流失量和流失率。
CK1的全P流失量最大，其次是CK2，75t/ha废液处理最小；75t/ha废液处理的全N、Ca2+、Mg2+、Cu2+流失量最小，CK2最大，CK1居中；75t/ha废液处理的全K、NH4+-N、SO42-、Cl-流失量居中，CK2最大，CK1最小。
75t/ha的废液施用与CK2处理相比，降低了全N、全P、全K、Ca2+、Mg2+、Cu2+的表面径流流失率。两个处理的各养分流失率大小顺序为：Cu2+>SO42->Cl->全N>其它。
5.养分在土壤剖面的垂直分布
(1)甘蔗生长前期，废液处理中下层土壤有效Cu2+养分浓度较CK1或CK2小，甘蔗生长后期，废液处理中下层土壤有效Cu2+养分浓度较CK1或CK2大，部分层次的土壤有效Cu2+差异达到了显著水平；其它养分则相反，即废液处理中下层土壤养分浓度在前期较CK1或CK2大，后期较小。
(2)废液处理的NH4+-N、NO3--N、K+、Mg2+、下层土有效S，中层土Cu2+、Cl-浓度大于CK2处理，其中K+达到了极显著水平；废液处理的Ca2+、中层土有效S浓度大于CK2，其中下层土的Ca2+和中层土有效S达到了显著水平。说明K+的垂直移动量比其它离子大。
(3)多数情况下，各处理各层土壤养分平均浓度大小顺序为：下层土(60—90 cm)<中层土(30—60 cm)<上层土(0—30 cm)。下层土(60—90 cm)速效P浓度高于中上层土壤，各处理下层土壤NO3--N浓度以及CK1、废液处理的下层土壤Cl-浓度大于中层土壤而小于上层土壤。这说明NO3--.N、Cl-比其它离子垂直移动性强。
总之，75t/ha的废液施用最值得推广，使甘蔗获得最高产量、效益，土壤结构改善，养分残留量较适宜和均衡，养分径流流失减少，蔗糖业及循环经济产业得以发展。