腐植酸肥在甜菜应用效果的研究

崔瑜，白如霄，李金明，刘燕，马静茹

（兵团第九师农业科学研究所，新疆 额敏县834601）

甜菜是我国主要的制糖工业原料之一[1]，主要分布于新疆、黑龙江、内蒙古等省份，甜菜糖的产量约占我国食糖总产量的10%[2]。新疆作为我国最大的甜菜产区，甜菜糖占我国甜菜糖总量的将近50%[3]。现如今，随着水肥一体化技术的引入，种植者为追求甜菜产量而盲目施用大量的化肥，尽管使得甜菜单产大幅度提高，但含糖率却由17.5%明显降低至15.5%[4]，造成了新疆地区甜菜种植出现了“高产低糖”的趋势，因此如何在保障甜菜产量的基础上提高含糖率是当今甜菜产业的重中之重。

腐植酸是一种富含天然大分子芳香族、羟基、羧基的混合物[5]，具有改善土壤理化性质、促进作物生长、提高肥效、提高作物产量与品质等多方面的作用[6]。在农业生产中，腐植酸在园艺、土壤、肥料、饲料、林业、微生物、生态工程学科等领域都具有十分重要和广泛的应用[7]。腐植酸肥料弥补了无机化肥的缺陷[8]，表现出了很好的增产效果[9]；不仅能够提高肥料利用率和作物产量，而且能够达到节约资源、保护环境的目的[10]。腐植酸肥被应用于多种作物上，均表现明显效果。在甜菜上有一些应用报道，在黑龙江宝泉岭地区施用腐植酸添加剂甜菜根产量增加15.9%，含糖率增加1～3.7度，亩（667 m2）纯收益增加31.48元，投入产出比1∶14.8[11]。在内蒙古丰镇，施用腐植酸促生菌剂甜菜根产量增加31.76%，含糖率提高0.4～1.87度，亩增加经济效益358.72～471.2元[12]。在甘肃，腐殖酸氮磷钾复合肥在甜菜上使用,各年份块根产量与对照比有增有减，但含糖率和产糖量均比对照提高和极显著提高[13]。在新疆，食用红甜菜适当施用黄腐植酸，可以提高块根产量，增加块根含糖率及红色素含量[14]；通过腐植酸钾不同用量对膜下滴灌甜菜产量和品质的研究表明，常规施肥加腐植酸钾对甜菜产量和产糖量的影响较大，施入量在5 kg/667m2时品质及产量最佳，增产15.91%[15]。在新疆不同地区、不同甜菜品种的情况下，施用腐植酸肥的效果需要进一步试验研究，因此本文通过腐殖酸肥料与无机化肥配合施用，分析其对土壤、甜菜根产量及含糖的影响，确定腐殖酸肥料在甜菜种植上的优势，寻求适合本地区甜菜种植的最佳施肥方式，为解决甜菜实际生产中“高产低糖”及盲目施肥现象提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2016—2017年在新疆额敏县第九师162团三连进行，前茬作物为小麦，土壤类型沙壤质土，土壤肥力中等。试验播种前对供试地土壤理化性状进行检测（见表1）。

表1 供试土嚷基本理化性质

1.2 供试材料

供试品种：甜菜SD13829，是德国斯特儒博公司培育的二倍体单粒杂交种。

供试肥料：新疆金世宝农业科技有限（集团）公司生产的腐植酸滴灌水溶肥。营养成分，腐殖酸≥30 g/L，N+P+K≥200 g/L，有机质≥100 g/L，pH 值 4～8。

1.3 试验方法

试验共3个处理，分别为：（1）CK（常规施肥：尿素40 kg/667m2+一铵19 kg/667m2+硫酸钾16 kg/667m2）；（2）T1 （腐植酸肥： 用量为 50 kg/667m2）；（3）T2 （腐植酸 30 kg/667m2+一铵 14 kg/667m2+磷酸二氢钾 8 kg/667m2）。小区面积78×200=15 600 m2，区组随机排列，各处理重复3次，共计9小区。

试验田统一采用机收甜菜双膜覆盖技术，机械点播，采用幅宽70 cm地膜，一膜2行，行距50 cm、株距17 cm，理论株数7 800株。总灌水量6 750 m3/hm2，灌水8次，肥料随灌水施入。灌溉时期、灌量及追肥用量如表2所示，试验区田间管理措施除肥料作为变量受控因子外，其它田间管理按当地栽培措施进行管理。

1.4 样品采集、测定及数据处理

1.4.1 土壤取样 分别于每次灌水前1周，采集距滴头距离10 cm附近土层深度 0～20、20～40 cm土样，取至少5点样将样品混合，风干后过1 mm筛。土壤碱解氮采用碱解扩散法，速效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提比色法测定，速效钾采用火焰光度法；土壤pH采用1∶2.5的水土比进行。

1.4.2 植株样品采集及测试指标 分别于叶丛生长盛期、块根糖分增长期、糖分积累期取各小区代表性植株5株；分根、茎、叶三个部分分别称取鲜重，植株鲜样于105℃杀青30 min后70℃烘干72 h后称重，记录干物质重。收获前20 d，对甜菜产量和含糖率进行测定。每个处理和CK随机选取5个点，按13.3 m的长度，人工挖削，分别数个数、称重量、测含糖率，平均后计算单株甜菜重量、平均含糖率、单位面积产量。

采用Microsoft Excel 2003对数据进行处理和绘图，采用SPSS 17.0对数据进行差异显著性检验。

表2 灌水施肥设计

2 结果分析

2.1 腐殖酸肥对土壤养分及pH的影响

由表3可知：使用腐殖酸肥后，在甜菜块根膨大期和成熟期，土壤有效磷、速效钾的含量明显增加，T1处理有效磷、速效钾含量明显高于CK，且在成熟期差异显著；而T1处理和T2处理之间虽有差异，但不显著。

表3 腐殖酸肥对土嚷有效氮磷钾的影响

图1 腐殖酸肥对土壤pH值的影响

由图1可知，腐殖酸肥对土壤pH值有明显影响，T1处理在成熟期明显降低土壤pH，并达到显著差异。T2处理的土壤pH值虽然有所下降，但两个生育期之间差异不显著。

2.2 腐植酸肥对甜菜性状及经济效益的影响

由图2可见，随着甜菜的生育期生长进程的推进，不同处理间甜菜干物质积累量逐渐增加。从全生育期来看，甜菜干物质累积量均表现为T1处理最大，CK处理最小。同时在块根膨大期（7月21日）、糖分增长期（8月3日）和糖分积累期（8月17日），T1处理甜菜干物质累积量均显著高于CK，表明腐植酸肥促进了甜菜快速生长。

由表4可见，甜菜的产量以实际称重计算，与CK相比较，T1处理的产量达到6 784.14 kg/667m2，较CK增产14.92%，与对照差异达到极显著水平；T2处理的产量达到6 013.17 kg/667m2，较CK增产1.86%，与对照无显著性差异。T1含糖率较CK提高1.10度；T2含糖率较CK提高0.83度。

图2 腐殖酸肥对甜菜干物质积累量的影响

表4 腐植酸肥对甜菜产质量的影响

由表5可见，在相同的管理模式下，与CK相比，施腐植酸肥投入降低11.72元/667m2，产值增加405.16元/667m2，合计纯利润增加 416.88元/667m2；施腐植酸+无机肥投入降低10.60元/667m2，产值增加50.52元/667m2，合计纯利润增加61.12元/667m2。

3 结论与讨论

表5 腐植酸肥对甜菜经济效益的影响

本试验在双膜覆盖滴灌甜菜上，施用腐殖酸肥对土壤养分、降低土壤pH，甜菜生长发育、干物质积累、产量和含糖率都有明显的促进作用；甜菜根产量较常规施肥显著提高14.92%，含糖率较常规施肥提高1.10度，增加收入416.88元/667m2；施用腐植酸肥是本地区甜菜生产中适宜的施肥方式。施腐植酸+无机肥，较常规施肥增产1.86%，与对照无显著性差异，含糖率较常规施肥提高0.83度。

在北方黑龙江、内蒙古、甘肃、新疆甜菜种植区施用腐殖酸肥对甜菜含糖率均有明显的改善效果[11－14]，本试验结果也如此。本试验施用腐殖酸肥处理，在成熟期显著降低土壤pH，有效磷、速效钾含量显著高于常规施肥。相关研究表明，当腐植酸施入土壤后，通过改善土壤理化性质，从而提高作物对土壤中营养元素的吸收利用，最终达到增产、优质和高产的目的[16]。在试验中，发现土壤质地与施用腐植酸肥用量有一定的要求，要与腐植酸来源、含量、土壤质地相结合，科学合理地配方施肥，才能更好地发挥出腐植酸的功效[17]。

腐植酸肥广泛应用于农业生产中，但在本地区作物上应用很少，近3年的试验示范存在一定的局限性，没有考虑腐植酸追肥量间设梯度，今后需做进一步的研究。