通过对海南琼北蔗区土壤养分调查,明确该地区蔗地砖红壤酸化严重是影响甘蔗生长的重要限制因子。针对这一问题,首先通过对蔗区酸化砖红壤进行石灰改良的土壤培养试验,以确定石灰合理施用量区间。然后,在区间范围内设置几个不同用量石灰处理,并通过田间试验,对土壤酸化改良效果和甘蔗生长状况进行比较分析,明确石灰改良田间适宜施用量。同时,还利用甘蔗收获后废弃的蔗叶制备成生物炭,设置盆栽试验,对蔗叶炭和石灰改良海南琼北蔗区酸化土壤的效果进行对比分析。具体结果如下:1、通过对海南琼北蔗区土壤养分调查发现:琼北蔗区蔗地土壤绝大多数为质地粘重酸化严重的砖红壤,平均pH值仅为4.43,所有砖红壤样品pH值都在4.8以下,均为酸性或强酸性土壤,其中pH值小于4.5的强酸性土壤占63.6%,要提升甘蔗产量和蔗糖分,需要及时施用改良剂对土壤进行酸化改良。此外,土壤碱解氮水平普遍偏高,88.4%的土壤碱解氮为高含量水平,土壤有效磷和速效钾的则变异较大,后期施肥需要注意减少氮肥用量,并根据土壤速效磷、钾状况进行合理平衡配施。2、施用石灰可以显著提高土壤pH值,且石灰施用量与土壤pH呈极显著正相关。将pH值为4.4的砖红壤调节至基本适宜甘蔗生长的5.5-6.5之间,需要施用1.5-3 g/kg比例的石灰,相当于每亩施用220-440 kg的石灰。此外,石灰施用会对土壤中多种养分有效性产生影响。其中土壤碱解氮、有效磷及交换性钙、镁含量会随着石灰施用量的增加而提高,而铁、锰、铜和锌等金属微量元素含量则会降低。同时,酸性土壤中对甘蔗有着毒害作用的交换性铝的含量也会随着石灰施用量增加而大幅降低。3、田间通过翻施石灰可迅速在短期内提高土壤pH值,但对土壤酸化改良的效果会随着时间的延长逐步弱化,需要持续施用才能维持对土壤酸化改良效果。此外,石灰施用还对甘蔗生长起到积极促进作用,部分处理在分蘖期和茎伸长期甘蔗叶片氮、磷元素和叶绿素含量显著高于对照。同时,石灰施用也显著提高了甘蔗产量和蔗糖分,其中石灰施用量为366.7 kg/亩时,增产增糖效果最好,产量相对于对照提高20%,蔗糖分增加0.73个百分点。4、施用蔗叶炭可显著提高酸性土壤pH值,有效降低土壤交换性铝的含量,但其改良效果明显弱于单施石灰处理,而两种改良剂混合施用情况下,对土壤酸化改良效果可以叠加。此外,对土壤养分有效性的提升作用,蔗叶炭则明显优于石灰。蔗叶炭施用可显著提升土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的含量。施用石灰和蔗叶炭的处理均显著提高蔗苗生物量,其中蔗叶炭和石灰混合处理对于蔗苗生物量的提升最为明显,相对对照增加29.4%。两种改良剂混合施用,可综合石灰和生物炭各自的优点,对作物生长的促进作用,要优于仅施用其中一种改良剂的用量的效果。