施肥位置對紙筒育苗移栽甜菜的產質量影響研究

周建朝等

摘 要：為明確當前東北甜菜生產上普遍采用的紙筒育苗移栽田肥料的合理使用方法，歷經3年，在黑龍江的氣候相對濕潤的中東部區和相對干燥的西部區，采用田間小區試驗，通過設置距離紙筒苗的橫向距離和施肥深度2個變因，研究了氮磷鉀三元素混合肥料不同施肥位置對紙筒育苗栽培方式下的甜菜產質量影響。結果表明：移栽時不坐水條件下，肥料施用距紙筒的橫向距離越近，增產效果越好，深度10、15 cm處理效果相當，兩者均比深度5 cm處理顯著增產；如移栽時坐水，施肥距紙筒的橫向距離選擇5 cm，施肥深度10～15 cm對甜菜塊根產質量最有利；無論移栽時坐水或不坐水，施肥的橫向或縱向位置對甜菜塊根含糖影響較小，不同處理之間差異不顯著。

關鍵詞：甜菜；紙筒育苗移栽；施肥位置

中圖分類號：S566.3 文獻標志碼：A 論文編號：2014-0236

Effects of Fertilizer Placement on Sugar Beet Yield and Quality in Paper Pot Culture

Zhou Jianchao1，2， Wang Xiaochun1，2， Wang Qiuhong1，2， Deng Yanhong1，2

（1Academy of Crop Science of Heilongjiang University， Harbin 150080， Heilongjiang， China；

2Sugar Beet Research Institute of CAAS， Harbin 150080， Heilongjiang， China）

Abstract： In northeast China， paper pot culture is a popular method in sugar beet production， in order to understand the right fertilizing place in this kind of culture， a three years field plot trial was conducted in the relatively wet （central and eastern Heilongjiang） and relatively dry （western Heilongjiang） region. The effects of NPK compounds placement was studied by a design of 2 variables， i.e. vertical and lateral variable were designed as 5， 10， 15 cm and 0， 5， 10 cm respectively. The results showed that when no water at transplanting， for the factor of lateral， the nearer of the distance of fertilizer to the paper pot， the higher of the beet root； for the factor of vertical， both 10 cm and 15 cm showed a significant higher root yield than 5 cm. When watered at transplanting， the fertilizer placed at the lateral direction of 5 cm and vertical direction of 10-15 cm was the most suitable choice for sugar beet yield and quality. Whether it was watered or not at sugar beet transplanting， the fertilizer placement had little effects on sugar content of sugar beet root.

Key words： Sugar Beet； Paper Pot Culture； Fertilizer Placement

0 引言

為使肥料的效果最大限度的發揮，不僅存在施用肥料的時期、種類和施用量[1-4]的問題，同樣確定作物的最佳施肥位置也很重要，它不僅能提高化肥的利用效率，減少資源浪費[5]，還可避免養分的滲漏和流失等造成的土壤、地下水以及湖泊、水庫環境的污染[6]，因此始終是農田科學管理的重要研究內容[7]。科學合理的確定施肥位置需要考慮作物的種類[1，8]、根系分布特征[8-9]、肥料的類型和形態及遷移特征[10-12]、施用數量[1]、施用的時期[8，13-14]及土壤的性質等因素[1-2]。目前國內甜菜栽培主要有2種方式，即直播和紙筒育苗移栽，其中紙筒育苗移栽法在東北和華北甜菜主產區占種植面積的60%以上。20世紀末，朱迎春等[6]曾在直播甜菜上進行了氮磷配施距種側3 cm，種下5～6 cm和14～15 cm 2個位置的試驗，其他研究鮮見報道。近年來，農業生產上甜菜紙筒育苗移栽全程機械化的程度逐漸提高，并成為一種發展趨勢，針對移栽甜菜制定科學合理的施肥方法，不僅是甜菜優質高產的需要，同時也可為機械化施肥提供理論參數。為此，自2011年開始在黑龍江甜菜主產區進行了連續3年的田間試驗，以填補這一技術的空白。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

采用紙筒育苗移栽甜菜的田間小區試驗法，施肥位置以紙筒頂端為界按縱、橫2個方向分別設置，其中橫向施肥距離紙筒的距離設0、5、10 cm 3個水平，縱向施肥深度設5、10、15 cm 3個水平，共9個處理，各處理施肥量均按著N 120 kg/hm2、P2O5 120 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2，在紙筒苗移栽時按處理成條帶狀施入，氮肥采用尿素（含N 46%），磷肥采用三料（含P2O5 46%），鉀肥采用硫酸鉀（含K2O 50%），試驗所用甜菜品種3年均為‘KWS5145。小區行長10 m，寬4壟，壟距66 cm，移栽株距20 cm，3次重復，隨機排列。2011年試驗設在黑龍江大學呼蘭校區試驗農場栽培試驗輪作區，2012年試驗分別設在黑龍江大學呼蘭校區試驗農場栽培試驗輪作區和寧安市蘭崗鎮，這2年根據當地習慣和土壤墑情，在移栽時不灌水，即移栽時按開溝、栽苗、施肥、覆土、側壓的規程進行。2013年試驗分別設在黑龍江西部區的依安縣中心鎮德慶村和訥河市長發鎮長發村，移栽時均實施了灌水措施，即移栽時按開溝、灌水、栽苗、施肥、覆土，1天后鎮壓的規程進行，其他管理措施同大田。各試驗點的土壤基本理化性狀見表1。

1.2 測定方法

土壤常規理化特性的分析參考鮑士旦編著的《土壤農化分析》[18]。

甜菜葉片葉綠素含量的測定采用SPAD-502型手持式葉綠素測定儀測定，測定時選每株最高葉片的葉尖部位進行測定。

在甜菜收獲期，每個試驗小區取中間2壟，在中間取5M2全部收獲，按工業加工標準切削后，稱重，測定甜菜塊根產量，折算成公頃產量。

每個試驗小區收獲后，將塊根從大到小按比例取20株，在田間實地采用PAL-1型迷你數顯折射計測定每個塊根的錘度，取其平均值，按85%再折算成蔗糖含量（%）。

1.3 統計分析

本試驗的數據為3次重復的平均值，所有試驗數據的整理和圖表的制作均在Microsoft Excel上進行，數據的方差分析、多重比較均在DPS V7.05軟件上進行。

2 結果與分析

2.1 施肥位置對葉綠素含量影響

圖1是不同施肥位置對7月初甜菜葉片葉綠素含量的影響結果。在相同施肥深度條件下，距根表0 cm的葉綠素含量最低，而距根表5 cm的最高，兩者間差異顯著。不同施肥深度相比，在距根表0 cm時，葉片葉綠素含量以施肥深度5 cm最低，達到10 cm時增加較大，再增加深度幾乎不變；在距根表5 cm時， 葉片葉綠素含量以15 cm深最高，10 cm深最低，但三者間的絕對值相差不大；在距根表10 cm時，葉片葉綠素含量以施肥深度5 cm為最高，增加到10 cm后差異不大。總之，施肥距紙筒的水平距離以5 cm最好，在這個距離上施肥深度在15 cm葉片葉綠素含量最高。

2.2 非灌水條件下施肥位置對移栽甜菜產、質量影響

2.2.1 施肥距離紙筒的橫向距離的效應 施肥距離紙筒的橫向距離直接影響到養分遷移到甜菜根系表面的時間和量。表2是2011、2012年3個點上相同橫向距離條件下，3個施肥深度和3次重復的甜菜塊根產量及含糖率的平均試驗結果。在甜菜移栽時不坐水條件下，施肥的橫向位置對塊根產量的影響在3個點的表現不完全一致，其中呼蘭1點的橫向距離以5 cm最好，與其他2個施肥距離比均達到5%顯著水平。呼蘭2和蘭崗2個點的試驗結果趨勢完全一致，即均以距紙筒0 cm的最高，5 cm的居中，10 cm的最低，3個距離之間均達到了統計顯著或極顯著水平。綜合3個點的塊根產量，3個橫向距離的施肥效果依次為0 cm>5 cm> 10 cm，相對產量相差2%～5%。

移栽無坐水條件下，施肥的橫向距離對塊根的含糖率的影響除了呼蘭1點的10 cm顯著低于0、5 cm的處理外，其他2個點上的不同橫向距離間相差均沒有達到統計顯著。3個點次的平均含糖率，施肥在0、5 cm的效果相同，兩者均高于10 cm處理0.3度的含糖，但并沒有達到顯著水平。

2.2.2 施肥深度的效應 在移栽不灌水條件下，施肥深度對甜菜塊根產量的影響在2年3個試驗點上的表現基本一致（表3）。在5～15 cm范圍內，3個試驗點的塊根產量均以5 cm深的處理最低，10、15 cm 2個處理之間差異不大，但兩者均顯著高于5 cm處理。綜合3個試驗點的平均產量，淺施肥（5 cm深）減產幅度在5%左右。

在移栽不灌水條件下，施肥深度對甜菜塊根含糖率的影響相對較小。除2011年呼蘭試驗點上15 cm深處理顯著增糖外，其他2個點上不同施肥深度之間差異均不顯著，3個點的含糖平均值相差僅在0.1度。

2.3 灌水條件下紙筒移栽甜菜施肥位置對產、質量影響

在2011—2012年研究基礎上，于2013年分別又在黑龍江的依安縣和訥河市地區繼續進行了紙筒移栽甜菜的施肥位置試驗，不同的是根據當地的氣候和栽培習慣，在移栽時進行了灌水處理。

表4是2013年2個點甜菜塊根產量的平均值。結果表明，在移栽時灌水條件下，施肥距紙筒的橫向距離效果依施肥的深度而變，在深度5 cm時，距紙筒0 cm效果最好，塊根產量顯著高于其他2個距離的處理；在施肥深度10 cm時，距紙筒5 cm的塊根產量顯著高于0、10 cm的2個處理；當施肥深度15 cm時，距紙筒5、10 cm的2個處理較好，2個處理的塊根產量均顯著高于距紙筒0 cm的處理。

在移栽時灌水條件下，施肥深度對產量的影響同樣隨著肥料距離直筒的橫向距離而異。當肥料緊貼著紙筒時（0 cm），深度越深，減產越大，其中以5 cm的增產效果最好，顯著高于10、15 cm處理，但后兩者間差異不顯著；當肥料距紙筒的橫向距離為5 cm時，施肥深度以10 cm最好，15 cm次之，5 cm最低，其中10 cm深處理與5 cm深的處理間差異達到統計顯著水平；當施肥距紙筒側10 cm時，施肥深度在15 cm最好，塊根產量與10 cm深的處理比達到顯著水平，但與5 cm深的處理間差異不顯著（表4）。

與塊根產量相比，在甜菜紙筒苗移栽時在用灌水的條件下，施肥在空間位置上的變化對含糖的影響相對較小，不同施肥深度之間，只有當橫向距離為0 cm的條件下，5 cm處理顯著低于深施肥的其他2個處理；在其他2個橫向距離的條件下，3個施肥深度之間差異均不顯著。同樣3個施肥距紙筒的橫向距離間相比，只有在深度為5 cm條件下，距紙筒橫向距離0 cm的處理顯著低于其他2個橫向距離處理，當施肥深度增加到10 cm以上后，不同橫向距離之間的含糖差異均沒有達到統計顯著水平。不過從3個點6次重復3個施肥深度的平均值，及3個橫向距離的平均值可看出，甜菜紙筒苗移栽時進行坐水的條件下，施肥距紙筒的橫向距離在5 cm以上，深度在10 cm以下，對甜菜塊根含糖有增加的趨勢（表5）。

3 結論與討論

3.1 移栽無坐水條件下的合理施肥位置

目前國內甜菜生產上通常采用直播和紙筒育苗移栽2種栽培方式。在黑龍江省的中東部地區，氣候相對濕潤，春季土壤墑情多數年份較好，在甜菜生產實際過程中，甜菜從苗床移栽到大田時通常采用不坐水直接移栽的方式。2年3地的田間試驗表明，在這一地區的生產條件下，氮磷鉀3種元素混合肥料在移栽的同時施用時，應同時考慮施肥距紙筒的橫向距離和施肥的深度。其中橫向距離以0 cm最好，距離越遠效果越差；深度在15 cm甜菜塊根的產質量最好，但和10 cm深比差異不顯著，在實際生產上只要施到10 cm以下即可。

在2年3地的試驗中，施肥深度對產量的影響結果趨勢完全一致，但在施肥距離紙筒的橫向距離上，呼蘭1試驗點的結果與其他2個點不完全一致，即距紙筒 0 cm的效果最差，5 cm最好（見表2），這可能是當時土壤含水量較高，貼近紙筒的肥料溶解較快，造成幼苗部分鹽害，影響甜菜正常生理代謝，葉綠素含量降低（圖1），進而影響產量和含糖。因此，在生產實際上，如果移栽時的土壤墑情特別好，為了規避這一風險，在施肥的橫向距離上，選擇5 cm可能更安全。小麥和玉米施肥位置的研究證明，小麥種肥應距種側3～5 cm，玉米應距種側5～8 cm效果最好[8]，這與本試驗的結果基本一致。

3.2 移栽坐水條件下的合理施肥

在黑龍江省的西部甜菜產區，年降水量296.6～400 mm，年蒸發量1500～1900 mm，蒸發量與降水量之比一般為3.4～4.8，濕潤系數0.5左右[8]，春季降雨量僅占全年降雨量的4%左右[9]。春季多風，平均風速 3.3 m/s，最大風速19.0 m/s，年內7～8級以上的大風平均有1個月的時間[15]。因此，當地農民種植甜菜無論直播還是移栽，都形成了坐水的習慣。在移栽時人為地灌水，改善了甜菜幼苗周邊的土壤水分環境，可以縮短緩苗期，提高成活率，同時也增加了肥料的溶解和遷移量。針對這一栽培特點的試驗表明（表4），移栽時坐水或不坐水對甜菜產質量的影響最大的區別就在于距離紙筒橫向距離為0 cm的處理上，不坐水時距離紙筒0 cm施肥可獲得最高的塊根產量和含糖，坐水后則變為最低，特別是施肥深度>10 cm后的處理。移栽坐水條件下，緊貼紙筒（橫向距離0 cm）淺施肥（深度5 cm）雖然可獲最高產量，但這一處理措施并不可取，首先，塊根含糖率顯著降低（表5）。其次，在大田生產實踐中，移栽后還要進行壟上鎮壓等農藝措施，加上土壤整地條件的限制，目前絕大部分移栽田殘茬、小土塊等不利物理條件仍然較大，淺施肥易造成揮發損失。第三，黑龍江西部區春風較大，大田生產實際上很難保證施肥后的覆土像小區試驗那樣精細，淺施肥的施肥點及周邊很易“跑風”變干，影響肥效。因此，在移栽坐水的甜菜產區，最佳施肥位置應選擇距紙筒的橫向距離5 cm、深度10 cm以下。

3.3 合理施肥與甜菜紙筒育苗移栽過程機械化的結合

目前，甜菜紙筒育苗移栽過程主要靠人工，近年來，移栽過程的機械化進程不斷加快，也是今后發展的方向。在施肥方法上，基本是在起壟時將肥料夾于壟底中間，深度在10～15 cm，移栽時，無論扎孔移栽、破壟移栽，還是目前采用的機械化移栽[17]，紙筒苗的下端根系基本上都是在施肥帶上，這也是目前紙筒育苗甜菜多數出現岔根的一個主要原因。目前的甜菜移栽機械均沒有施肥裝置，以本試驗的結果為理論參數，在移栽機上加裝施肥裝置，既經濟、簡便、實用，又可增產增效。

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