硅素是甜菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的要素之一

張 娟, 劉傳玉,寧志強(qiáng)，張廣鑫,趙 強(qiáng)，黎 慶，宋繼富

(1.黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院，哈爾濱 150020； 2.黑龍江省科學(xué)院石油化學(xué)研究院，哈爾濱 150040)

硅素是甜菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的要素之一

張 娟1,2, 劉傳玉1,2,寧志強(qiáng)1,2，張廣鑫1,趙 強(qiáng)1,2，黎 慶1,2，宋繼富2

(1.黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院，哈爾濱 150020； 2.黑龍江省科學(xué)院石油化學(xué)研究院，哈爾濱 150040)

硅素能提高甜菜的光合作用，進(jìn)而提高甜菜的產(chǎn)量和含糖量，因此說硅素是甜菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的要素之一。本文將從理論試驗(yàn)示范結(jié)果來論證硅素和甜菜生長及產(chǎn)量間的關(guān)系。

甜菜；硅素；含糖；產(chǎn)量

硅素是繼氮磷鉀之后被世界各國專家一致公認(rèn)的“第四大元素肥料”，對農(nóng)作物增產(chǎn)有著異常神奇的效果。在植物中，氮、磷、鉀等元素各司其職，氮使植物葉片濃綠，硅則使莖葉挺直，果實(shí)勻稱，產(chǎn)量增加。為了增產(chǎn)，則需要增施氮肥，但如果在缺硅條件下增施氮肥，則莖葉中硅酸含量下降，引起葉片下垂且受光姿態(tài)變差(增加相互間遮蔽)使作物體軟弱倒伏，容易受病蟲害的侵襲。英國農(nóng)學(xué)家認(rèn)為:氮磷鉀對農(nóng)作物的增產(chǎn)作用，已發(fā)揮得差不多了，若要農(nóng)作物繼續(xù)增產(chǎn)的話，就要靠硅肥了。但硅肥在我國一直鮮為人知。硅是品質(zhì)元素、保健元素、調(diào)節(jié)性元素、大量增產(chǎn)元素，硅肥對農(nóng)作物具有十大作用，是一種能夠抗蟲抗病的神奇功能性肥料，它既可用作肥料為作物增加營養(yǎng)，又可用做土壤調(diào)理劑來改良土壤，并有抗重茬和病蟲害的作用，硅肥是改變“優(yōu)質(zhì)不高產(chǎn)，高產(chǎn)不優(yōu)質(zhì)”的最好且最值得大力推廣的一種肥料。硅素對農(nóng)作物增產(chǎn)有著十分理想的效果，硅肥一旦施用，便可保持持久的肥效。植物吸硅可以調(diào)解各種肥料在植物中的有效分配，使農(nóng)作物健康生長[1-3]。

1 硅素能使葉片挺立，改善群體光照條件

作物吸硅后，使作物表皮細(xì)胞硅質(zhì)化，莖葉挺直，減少遮蔭，改善群體光照條件。如甜菜葉柄與地面成70°角的直立型就有利于葉叢內(nèi)光照分布均勻，光能利用率提高，適宜密植，有利于增產(chǎn)并增加糖分。

硅素能使葉片挺立，改善群體光照條件，通風(fēng)條件改善也有利于二氧化碳充分吸收，有利于制成具有化學(xué)能的有機(jī)物。

2 硅素能調(diào)節(jié)作物氮、磷、鉀平衡吸收，有利于提高光合作用強(qiáng)度

A.改善氮素營養(yǎng)能夠減緩葉綠體衰老，加速新葉綠體形成，從而提高光合作用強(qiáng)度。

B.磷能促進(jìn)光和磷酸化作用的進(jìn)行。

C.鉀能提高葉細(xì)胞的持水力，減輕干旱的影響，并能加速光和產(chǎn)物的運(yùn)輸。

因此說硅素能通過調(diào)節(jié)無機(jī)養(yǎng)分的平衡吸收而提高光合作用強(qiáng)度，達(dá)到甜菜增加糖分，增加產(chǎn)量的實(shí)效。

3 硅素能調(diào)節(jié)甜菜對鈣、硼的平衡吸收，有利于甜菜提質(zhì)、增產(chǎn)

鈣是構(gòu)成細(xì)胞壁的重要元素，甜菜需鈣量比磷還多。

甜菜屬于對硼最為敏感，最容易缺硼的作物之一。硼會促進(jìn)糖代謝，減少酚類等有害物質(zhì)的積累，從而能防治甜菜的心腐病。

2007年我們在農(nóng)墾總局紅興隆分局291農(nóng)場(甜菜主產(chǎn)區(qū))調(diào)研時(shí)發(fā)現(xiàn)，施用隆墾速效高硅葉面肥的試驗(yàn)田，甜菜長勢良好，增產(chǎn)9%，并不缺硼，而農(nóng)場其他農(nóng)戶都要追噴7～10次硼(硼砂)，單位面積施硼量是高硅葉肥中含硼量的10倍以上，這顯然是一個施硼的誤區(qū)，由于硼對植物的有效量和中毒量的界限很窄，必須慎重施硼。

為什么農(nóng)戶要白白施用大量的硼？為什么試驗(yàn)田施用的隆墾速效高硅葉面肥含硼量比農(nóng)戶用量少而不表現(xiàn)缺硼，結(jié)論很顯然是硅素的作用，下面從理論上探討硅素能調(diào)節(jié)甜菜對鈣、硼的平衡吸收。

A.作物對B的反應(yīng)受N、P、K、Ca、Si等元素供給水平的影響，B和Ca在生理上有密切聯(lián)系，細(xì)胞壁集中于植物體內(nèi)含B量的50%和含Ca量的70%，缺B或缺Ca二者表現(xiàn)為相似的癥狀，二者之一過多時(shí)增加一元素的供給能消除另一元素過多的癥狀。作物體內(nèi)Ca、B比例適宜而保持平衡時(shí)，作物生長最好，如甜菜Ca/B=100∶1，Ca/B比過量時(shí)，作物便可能缺B。

B.Si能提高N的利用率，加速N的運(yùn)輸和積累，Si/N比提高能減少因N過剩造成的貪青、徒長，枝葉繁茂，葉片蒸騰作用加強(qiáng)。

Si能調(diào)節(jié)植物的蒸騰作用，作物缺Si時(shí)，水分蒸騰作用加強(qiáng)，Si可以加厚植物的細(xì)胞壁，減輕植物凋萎，降低水分或水汽的滲透。

作物缺Ca往往不是土壤供Ca少引起的，主要是由于作物對Ca的吸收和運(yùn)輸受阻出現(xiàn)生理失調(diào)造成的。蒸騰作用是Ca運(yùn)輸和分配的主要動力，葉片蒸騰作用加強(qiáng)，影響Ca的平衡吸收，葉片聚集多量的Ca，而進(jìn)入果實(shí)的Ca更少，導(dǎo)致果實(shí)缺Ca。同樣蒸騰作用減少，使Ca平衡吸收，Ca/B比協(xié)調(diào)，減少因?yàn)槿~片Ca過剩，而影響B(tài)的吸收，造成缺B現(xiàn)象。

4 通過生物產(chǎn)量看甜菜對硅素的需求

從表1數(shù)據(jù)可見，甜菜塊根和葉SiO2%比水稻、玉米、麥類低，但由表2生物產(chǎn)量比較中我們可以明顯看出，甜菜生物產(chǎn)量是小麥的近13倍，是玉米的4倍，是水稻的近7倍。因此從生物產(chǎn)量考慮，甜菜單位面積需硅總量與麥類相當(dāng)，屬需硅量較大的作物之一。

表1 部分作物含硅量(%)
Tab.1 Silicon content of some crops

作物SiO2(%)子粒秸稈水稻2.44010.230小麥0.0363.610燕麥1.2202.780玉米0.0602.050甜菜0.150(塊根)0.550(葉)

表2 幾種作物生物產(chǎn)量(概算)比較表
Tab.2 Comparison of some crops′ biological yield (budget estimate)

作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量(kg/667m2)經(jīng)濟(jì)系數(shù)生物產(chǎn)量(kg/667m2)玉米8000.42000小麥3000.4750水稻6000.51200甜菜50000.68300

5 從試驗(yàn)示范結(jié)果看硅素對甜菜提質(zhì)、增產(chǎn)的重要作用

為了驗(yàn)證隆墾速效液態(tài)硅肥在甜菜上的應(yīng)用效果，我公司2007年在農(nóng)墾總局紅興隆分局甜菜主產(chǎn)區(qū)、2008年在富錦市科研所、華川甜菜局進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明:隆墾速效液態(tài)硅肥對甜菜提高含糖量、增產(chǎn)有明顯的效果。硅素對甜菜的生育性狀有明顯的影響，促進(jìn)甜菜的光合作用，表現(xiàn)為葉片上舉，增大葉柄與地面的夾角，下部葉片挺拔、直立、濃綠時(shí)間長。對照比甜菜含糖量增加2.4%，增產(chǎn)率9%～17.8%。

6 結(jié)語

甜菜是喜肥作物，具有需肥量大、吸肥能力強(qiáng)，吸肥時(shí)間長的突出特點(diǎn)。隆墾速效高硅葉面肥由于有效硅含量高，速效性強(qiáng)，葉面噴施肥料利用率高，因此能給甜菜提供較多量的硅素，使甜菜光合作用加強(qiáng)，光和產(chǎn)物合成多，進(jìn)而增加含糖量，增產(chǎn)且增收。從理論到試驗(yàn)結(jié)果都說明硅素是甜菜提質(zhì)、增產(chǎn)的要素之一，通過適當(dāng)增加速效硅噴施量，合理密植，甜菜提質(zhì)、增產(chǎn)仍有很大潛力。

[1] 楊春利.硅肥的作用[J].中國農(nóng)墾，1981，(11):39.

[2] 楊勇，段翠萍.甜菜施用硅肥的肥效試驗(yàn)[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，2005，(s2):263.

[3] 張悅，薛向欣.由含鈦高爐渣制備葉面肥及甜菜栽培實(shí)驗(yàn)研究[C]//中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集.2012.

Silicon is an important factor for superior quality and high yield of sugar beet

ZHANG Juan1,2, LIU Chuan-yu1,2, NING Zhi-qiang1,2, ZHANG Guang-xin1, ZHAO Qiang1,2, LI Qing1,2, SONG Ji-fu2

(1.Institute of Advanced Technology, Heilongjiang Academy of Sciences, Harbin 150020, China; 2. Institute of Petrochemistry, Heilongjiang Academy of Sciences, Harbin 150040, China)

Silicon can improve the photosynthesis of sugar beet, and increase the yield of sugar beet and its sugar content. Therefore, it is an important factor for superior quality and high yield of sugar beet. In this paper, the relationship between the yield of sugar beet and silicon was demonstrated by theoretical experiment.

Sugar beet; Silicon; Sugary; Yield

2016-09-19

張娟(1960-)，女，高級實(shí)驗(yàn)師。

Q945.1

A

1674-8646(2016)22-0004-02