热带作物学报

作者：艾静, 邓军, 王禹童, 杨绍林, 赵勇, 李如丹, 刘高源, 罗志明, 张仲富, 刀静梅

单位：1.云南省农业科学院甘蔗研究所/云南省甘蔗遗传改良重点实验室， 云南开远 661699,2.农业农村部甘蔗生物学与遗传育种重点实验室（云南）， 云南开远 661699

关键词：甘蔗,化学计量学,养分限制,精准施肥

基金：云南省科技计划项目基础研究专项(202401AT070045),云南省高层次科技人才及创新团队选拔专项(202205AD160014),云南省甘蔗遗传改良重点实验室开放课题(2023KFKT006)

土壤养分供给能力显著影响甘蔗产量及品质。中国蔗区普遍存在土壤酸化、养分失衡等问题，严重制约甘蔗产业可持续发展，揭示土壤-植物系统养分互作机制对优化田间管理策略具有重要科学价值。本研究旨在解析区域土壤化学计量特征对甘蔗叶片养分吸收的驱动机制，明确土壤酸化与养分限制的关键阈值，为精准施肥与土壤改良提供理论依据和技术支撑。采用网格布点法系统采集121个典型蔗田的土壤（0~30 cm）及对应甘蔗叶片样品，测定土壤pH及养分，包括有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾、有效态微量元素含量。叶片样品经H2SO4-H2O2消解后，测定全氮、全磷及全钾含量。基于结构方程模型（SEM）构建土壤肥力（有机质、全氮、全磷、速效钾等）、微量元素（有效铁、锰、铜、锌）及环境因子（pH）对叶片养分的多路径驱动网络，采用最大似然估计法优化模型参数，并通过标准化路径系数（β）和决定系数（R²）量化各因子贡献度。结果表明：（1）土壤呈显著酸化特征（pH均值5.07），78.23%样点pH≤5.5；84.75%样点有效锌匮乏（<1.5 mg/kg），而全钾（2.27%）、有效铁（59.90 mg/kg）及有效铜（1.04 mg/kg）含量较高。（2）有机质与全氮（r=0.929**）、全磷（r=0.614**）、碱解氮（r=0.847**）、速效磷（r=0.642**）、速效钾（r=0.399**）等呈极显著正相关。（3）土壤酸化（pH<5.5）导致阳离子交换量降低26.7%，并与碱解氮（r=-0.290**）呈显著负相关；中性微酸条件（pH 6.0~6.5）可提升磷、钾有效性。（4）土壤有效养分是驱动叶片养分的关键。本研究系统阐明滇西南甘蔗区土壤化学计量特征对甘蔗叶片养分的多路径驱动机制，量化酸化与养分失衡的定量关系。建议该蔗区施肥采用“改酸-补锌-控氮-增碳”作为甘蔗高产优质栽培与土壤可持续管理的综合方案。

来源：2025年第10期

《热带作物学报》期刊编辑部

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