甜菜氮、磷、钾肥配合施用效应及推荐用量

黄春燕，苏文斌，樊福义，展耀东，邓君超，宫前恒

（内蒙古自治区农牧业科学院甜菜研究所，呼和浩特 010031）

甜菜是我国北方特有的糖料作物。氮、磷、钾等主要营养元素对甜菜的产量和产糖量具有十分重要的影响，在确定甜菜施肥时，既要考虑增加根产量，又要注意含糖率，以达到高产、优质、高效目的[1]。因此研究氮、磷、钾配比对甜菜产量形成和糖分积累的影响，对甜菜进行科学施肥具有重要意义。本文旨在探讨不同氮、磷、钾肥配比对甜菜产量、含糖率的影响，提出合理的肥料配比和用量，为甜菜高产高效生产提供参考。

1 材料与方法

试验设在博天糖业察右前旗分公司原料区乌拉哈乡大村进行，试验田前作为马铃薯。土壤类型为粘壤土，肥力中上等，灌水条件良好，有机质含量22.9 g/kg、pH值7.71中性偏碱、速效氮98.4 mg/kg、速效磷10.42 mg/kg、速效钾161.88 mg/kg、有效硼0.41 mg/kg、全锌 88.21 mg/kg、全锰 627.2 mg/kg。供试甜菜品种为当地主推品种HVB74，由博天糖业股份有限公司提供。

试验设计采用二次回归D-最优设计中的“3414”方案[2]，设氮、磷、钾3因素，各因素设4个用量水平，共14个处理（表1），大区对比试验，大区面积为120 m2。试验用肥料为尿素（含N 46%）、重过磷酸钙（含P2O546%）及硫酸钾（含K2O 50%）。

甜菜采用覆膜穴播方式于2010年5月8日播种。播种行距45cm，株距36cm，播种密度为61500株/hm2，保苗密度为60000株/hm2。试验于播种后40d进行第一次灌水，全生育期灌水3次。

结果用Excel 2003进行数据整理分析。

表1 甜菜“3414”施肥方案及对甜菜产质量的影响

2 结果与分析

2.1 氮、磷、钾肥用量对甜菜产质量的影响

战秀梅等应用“3414”肥料试验模型方法，对试验中缺素区处理2、4、8的产量与全肥区处理6的产量进行比较，以缺素区产量占全肥区产量的百分数即相对产量的高低反映土壤氮磷钾养分的丰缺[3]。

本试验处理1为空白区，处理2为无氮区，处理4为无磷区，处理8为无钾区。由表1可知，甜菜产量对土壤肥力的依存率（无肥区产量占全肥区产量的百分率）为68.98%，氮、磷、钾缺素区与全肥区处理6的产量进行比较，相对产量分别为92.10%、80.35%、81.82%。以相对产量评价供试土壤的肥力，相对产量低于50%土壤养分为极低水平，50%～75%为低水平，75%～95%为中水平，大于95%的为高水平[4]。由此可见，试验地土壤氮、磷、钾均处于中水平。

不同施肥水平，甜菜的产量也不同。最佳施肥量即氮、磷、钾的第2水平（处理6）产量最高，氮缺素区的处理（处理2）产量高于无肥区和高磷处理（处理7），磷、钾缺素区的处理（处理4、8）产量仅高于无肥区处理。由此可见，合理的氮、磷、钾配比有利于甜菜产量的提高。14个处理之间，含糖率也有差异，但无明显变化趋势。但氮素显著影响含糖率的变化，从处理2、处理3、处理6、处理11可以看出，在最佳磷钾肥条件下，随施氮量的增加，甜菜含糖率提高，但过量施氮，含糖率呈明显下降的趋势。

甜菜产糖量=根产量×含糖率，施肥区产糖量不同程度地高于无肥区产糖量，其中处理3产糖量达到最高，为12978.47kg/hm2，比处理1产糖量增加38.97%，变化明显。

2.2 甜菜产量肥料效应方程及相应的推荐用量

采用一元肥料效应模型计算“3414”试验推荐施肥量时，拟合成功率高，可以开发三元二次模型不能利用的信息资源，结果更为全面合理[2]。经过处理2、3、6和11可以建立氮肥的一元二次肥料效应函数方程，磷、钾肥同理。根据各氮、磷、钾肥间数学一元二次方程可得出，氮磷钾肥达到一定施用量后如果继续增加其施用量，甜菜产量下降（图1）。

图1 不同氮磷钾施用量对甜菜产量的影响

另外，我们根据各肥料的施肥模型用偏导方式得到各肥料最佳施肥量和最佳产量（表2）。当年肥料和甜菜食糖价格：N 4.0元/kg，P2O53.6元/kg，K2O 7.0元/kg，甜菜收购价 0.4元/kg，食糖销售价7.0元/kg（下同）。

根据一元二次效应方程式，得出产量达到80000 kg/hm2的最佳施氮量 （N）是164 kg/hm2，施磷量（P2O5）是 231 kg/hm2，施钾量（K2O）是 158 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O 为1∶1.4∶1。

表2 甜菜根产量与产糖量肥效模型

2.3 甜菜产糖量肥料效应方程及相应的推荐用量

根据各氮、磷、钾肥料间数学一元二次方程可以得出，氮磷钾肥达到一定施用量后如果继续增加其施用量，甜菜产糖量下降（图2）。

图2 不同氮磷钾施用量对甜菜产糖量的影响

根据一元二次效应方程式，得出产糖量达到12000 kg/hm2的最佳施氮量 （N）是146 kg/hm2，施磷量（P2O5）是 248 kg/hm2，施钾量（K2O）是 151 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O 为 1∶1.7∶1（表2）。

3 讨论

有关施肥对甜菜的影响试验报道较多，在甜菜生长所需要的营养元素中，氮是影响产量、品质及产糖量的主要因素之一，含糖率随施氮量增加而降低，因此，就产糖量而言，其最佳施氮量应比获得最高产量的施氮量低一些[5]，这与本研究结果相一致。甜菜全生育期磷的分配规律表明，生育中前期地上部磷代谢最活跃，磷的分配以叶丛为主，促进地上部的生长。生育中期后，根部磷代谢活动增强、磷向根部的分配率增加，促进块根增长和糖分累积[6]。70年代末，有人提出钾肥能明显提高甜菜根中含糖率，并在1988—1990年多点试验中进一步验证了这一观点[7]。本试验在氮磷最佳施肥水平下，适当增加钾肥的用量，有利于甜菜含糖率的提高。

本研究对甜菜氮磷钾施用量进行优化调控，甜菜的最大产量达到80458.33 kg/hm2，比无肥区增产44.94%，最大产糖量达到12978.47 kg/hm2，比无肥区增产38.97%（表1）；根据一元二次效应方程式，获得最佳产量、最佳产糖量的 N∶P2O5∶K2O 分别是 1∶1.4∶1 和 1∶1.7∶1，表明合理配施氮、磷、钾肥，有利于提高甜菜的产量、产糖量及投入产出比，这与前人研究基本一致。

本试验仅对甜菜的产量、含糖率及产糖量进行了研究，对甜菜全生育期养分吸收规律、中微量元素需求特性及营养元素对品质影响的研究仍欠缺。因此，为了深入了解甜菜生长发育需肥特性，制定合理的肥料施用时期及施用比例，仍是当前甜菜施肥工作研究的重点。

[1]蔡柏岩，葛菁萍，曲文章，等.氮素水平与甜菜产质量关系的研究[J].中国甜菜糖业，2005（1）：18-20.

[2]王圣瑞，陈新平，高祥照，等.“3414”肥料试验模型拟合的探讨[J].植物营养与肥料学报，2002，8（4）：409-413.

[3]战秀梅，韩晓日，王帅，等.应用“3414”肥料试验模型求解春玉米施肥参数的研究[J].河南农业科学，2009，12（1）：51-54.

[4]农业部种植业管理司，全国农业技术推广服务中心.测土配方施肥技术问答[M].北京：中国农业出版社，2005：39-41.

[5]曲文章.甜菜生理学[M].哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1990：278-293.

[6]曲文章，张捷，耿立清，等.磷素水平对甜菜磷营养的影响[J].中国甜菜糖业，2001（2）：1-3.

[7]刘晔，周建朝，耿贵，等.钾对甜菜品质和抗逆性效应[J].中国甜菜，1992（4）：l5-20.