甜菜氮、磷、鉀肥配合施用效應(yīng)及推薦用量

黃春燕，蘇文斌，樊福義，展耀東，鄧君超，宮前恒

（內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院甜菜研究所，呼和浩特 010031）

甜菜是我國北方特有的糖料作物。氮、磷、鉀等主要營養(yǎng)元素對甜菜的產(chǎn)量和產(chǎn)糖量具有十分重要的影響，在確定甜菜施肥時，既要考慮增加根產(chǎn)量，又要注意含糖率，以達到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效目的[1]。因此研究氮、磷、鉀配比對甜菜產(chǎn)量形成和糖分積累的影響，對甜菜進行科學(xué)施肥具有重要意義。本文旨在探討不同氮、磷、鉀肥配比對甜菜產(chǎn)量、含糖率的影響，提出合理的肥料配比和用量，為甜菜高產(chǎn)高效生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

試驗設(shè)在博天糖業(yè)察右前旗分公司原料區(qū)烏拉哈鄉(xiāng)大村進行，試驗田前作為馬鈴薯。土壤類型為粘壤土，肥力中上等，灌水條件良好，有機質(zhì)含量22.9 g/kg、pH值7.71中性偏堿、速效氮98.4 mg/kg、速效磷10.42 mg/kg、速效鉀161.88 mg/kg、有效硼0.41 mg/kg、全鋅 88.21 mg/kg、全錳 627.2 mg/kg。供試甜菜品種為當(dāng)?shù)刂魍破贩NHVB74，由博天糖業(yè)股份有限公司提供。

試驗設(shè)計采用二次回歸D-最優(yōu)設(shè)計中的“3414”方案[2]，設(shè)氮、磷、鉀3因素，各因素設(shè)4個用量水平，共14個處理（表1），大區(qū)對比試驗，大區(qū)面積為120 m2。試驗用肥料為尿素（含N 46%）、重過磷酸鈣（含P2O546%）及硫酸鉀（含K2O 50%）。

甜菜采用覆膜穴播方式于2010年5月8日播種。播種行距45cm，株距36cm，播種密度為61500株/hm2，保苗密度為60000株/hm2。試驗于播種后40d進行第一次灌水，全生育期灌水3次。

結(jié)果用Excel 2003進行數(shù)據(jù)整理分析。

表1 甜菜“3414”施肥方案及對甜菜產(chǎn)質(zhì)量的影響

2 結(jié)果與分析

2.1 氮、磷、鉀肥用量對甜菜產(chǎn)質(zhì)量的影響

戰(zhàn)秀梅等應(yīng)用“3414”肥料試驗?zāi)Ｐ头椒ǎ瑢υ囼炛腥彼貐^(qū)處理2、4、8的產(chǎn)量與全肥區(qū)處理6的產(chǎn)量進行比較，以缺素區(qū)產(chǎn)量占全肥區(qū)產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù)即相對產(chǎn)量的高低反映土壤氮磷鉀養(yǎng)分的豐缺[3]。

本試驗處理1為空白區(qū)，處理2為無氮區(qū)，處理4為無磷區(qū)，處理8為無鉀區(qū)。由表1可知，甜菜產(chǎn)量對土壤肥力的依存率（無肥區(qū)產(chǎn)量占全肥區(qū)產(chǎn)量的百分率）為68.98%，氮、磷、鉀缺素區(qū)與全肥區(qū)處理6的產(chǎn)量進行比較，相對產(chǎn)量分別為92.10%、80.35%、81.82%。以相對產(chǎn)量評價供試土壤的肥力，相對產(chǎn)量低于50%土壤養(yǎng)分為極低水平，50%～75%為低水平，75%～95%為中水平，大于95%的為高水平[4]。由此可見，試驗地土壤氮、磷、鉀均處于中水平。

不同施肥水平，甜菜的產(chǎn)量也不同。最佳施肥量即氮、磷、鉀的第2水平（處理6）產(chǎn)量最高，氮缺素區(qū)的處理（處理2）產(chǎn)量高于無肥區(qū)和高磷處理（處理7），磷、鉀缺素區(qū)的處理（處理4、8）產(chǎn)量僅高于無肥區(qū)處理。由此可見，合理的氮、磷、鉀配比有利于甜菜產(chǎn)量的提高。14個處理之間，含糖率也有差異，但無明顯變化趨勢。但氮素顯著影響含糖率的變化，從處理2、處理3、處理6、處理11可以看出，在最佳磷鉀肥條件下，隨施氮量的增加，甜菜含糖率提高，但過量施氮，含糖率呈明顯下降的趨勢。

甜菜產(chǎn)糖量=根產(chǎn)量×含糖率，施肥區(qū)產(chǎn)糖量不同程度地高于無肥區(qū)產(chǎn)糖量，其中處理3產(chǎn)糖量達到最高，為12978.47kg/hm2，比處理1產(chǎn)糖量增加38.97%，變化明顯。

2.2 甜菜產(chǎn)量肥料效應(yīng)方程及相應(yīng)的推薦用量

采用一元肥料效應(yīng)模型計算“3414”試驗推薦施肥量時，擬合成功率高，可以開發(fā)三元二次模型不能利用的信息資源，結(jié)果更為全面合理[2]。經(jīng)過處理2、3、6和11可以建立氮肥的一元二次肥料效應(yīng)函數(shù)方程，磷、鉀肥同理。根據(jù)各氮、磷、鉀肥間數(shù)學(xué)一元二次方程可得出，氮磷鉀肥達到一定施用量后如果繼續(xù)增加其施用量，甜菜產(chǎn)量下降（圖1）。

圖1 不同氮磷鉀施用量對甜菜產(chǎn)量的影響

另外，我們根據(jù)各肥料的施肥模型用偏導(dǎo)方式得到各肥料最佳施肥量和最佳產(chǎn)量（表2）。當(dāng)年肥料和甜菜食糖價格：N 4.0元/kg，P2O53.6元/kg，K2O 7.0元/kg，甜菜收購價 0.4元/kg，食糖銷售價7.0元/kg（下同）。

根據(jù)一元二次效應(yīng)方程式，得出產(chǎn)量達到80000 kg/hm2的最佳施氮量 （N）是164 kg/hm2，施磷量（P2O5）是 231 kg/hm2，施鉀量（K2O）是 158 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O 為1∶1.4∶1。

表2 甜菜根產(chǎn)量與產(chǎn)糖量肥效模型

2.3 甜菜產(chǎn)糖量肥料效應(yīng)方程及相應(yīng)的推薦用量

根據(jù)各氮、磷、鉀肥料間數(shù)學(xué)一元二次方程可以得出，氮磷鉀肥達到一定施用量后如果繼續(xù)增加其施用量，甜菜產(chǎn)糖量下降（圖2）。

圖2 不同氮磷鉀施用量對甜菜產(chǎn)糖量的影響

根據(jù)一元二次效應(yīng)方程式，得出產(chǎn)糖量達到12000 kg/hm2的最佳施氮量 （N）是146 kg/hm2，施磷量（P2O5）是 248 kg/hm2，施鉀量（K2O）是 151 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O 為 1∶1.7∶1（表2）。

3 討論

有關(guān)施肥對甜菜的影響試驗報道較多，在甜菜生長所需要的營養(yǎng)元素中，氮是影響產(chǎn)量、品質(zhì)及產(chǎn)糖量的主要因素之一，含糖率隨施氮量增加而降低，因此，就產(chǎn)糖量而言，其最佳施氮量應(yīng)比獲得最高產(chǎn)量的施氮量低一些[5]，這與本研究結(jié)果相一致。甜菜全生育期磷的分配規(guī)律表明，生育中前期地上部磷代謝最活躍，磷的分配以葉叢為主，促進地上部的生長。生育中期后，根部磷代謝活動增強、磷向根部的分配率增加，促進塊根增長和糖分累積[6]。70年代末，有人提出鉀肥能明顯提高甜菜根中含糖率，并在1988—1990年多點試驗中進一步驗證了這一觀點[7]。本試驗在氮磷最佳施肥水平下，適當(dāng)增加鉀肥的用量，有利于甜菜含糖率的提高。

本研究對甜菜氮磷鉀施用量進行優(yōu)化調(diào)控，甜菜的最大產(chǎn)量達到80458.33 kg/hm2，比無肥區(qū)增產(chǎn)44.94%，最大產(chǎn)糖量達到12978.47 kg/hm2，比無肥區(qū)增產(chǎn)38.97%（表1）；根據(jù)一元二次效應(yīng)方程式，獲得最佳產(chǎn)量、最佳產(chǎn)糖量的 N∶P2O5∶K2O 分別是 1∶1.4∶1 和 1∶1.7∶1，表明合理配施氮、磷、鉀肥，有利于提高甜菜的產(chǎn)量、產(chǎn)糖量及投入產(chǎn)出比，這與前人研究基本一致。

本試驗僅對甜菜的產(chǎn)量、含糖率及產(chǎn)糖量進行了研究，對甜菜全生育期養(yǎng)分吸收規(guī)律、中微量元素需求特性及營養(yǎng)元素對品質(zhì)影響的研究仍欠缺。因此，為了深入了解甜菜生長發(fā)育需肥特性，制定合理的肥料施用時期及施用比例，仍是當(dāng)前甜菜施肥工作研究的重點。

[1]蔡柏巖，葛菁萍，曲文章，等.氮素水平與甜菜產(chǎn)質(zhì)量關(guān)系的研究[J].中國甜菜糖業(yè)，2005（1）：18-20.

[2]王圣瑞，陳新平，高祥照，等.“3414”肥料試驗?zāi)Ｐ蛿M合的探討[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2002，8（4）：409-413.

[3]戰(zhàn)秀梅，韓曉日，王帥，等.應(yīng)用“3414”肥料試驗?zāi)Ｐ颓蠼獯河衩资┓蕝?shù)的研究[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，12（1）：51-54.

[4]農(nóng)業(yè)部種植業(yè)管理司，全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心.測土配方施肥技術(shù)問答[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2005：39-41.

[5]曲文章.甜菜生理學(xué)[M].哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1990：278-293.

[6]曲文章，張捷，耿立清，等.磷素水平對甜菜磷營養(yǎng)的影響[J].中國甜菜糖業(yè)，2001（2）：1-3.

[7]劉曄，周建朝，耿貴，等.鉀對甜菜品質(zhì)和抗逆性效應(yīng)[J].中國甜菜，1992（4）：l5-20.