周建朝等

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

關(guān)鍵詞：甜菜；紙筒育苗移栽；施肥位置

中圖分類號(hào)：S566.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 論文編號(hào)：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(fā)揮，不僅存在施用肥料的時(shí)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(fèi)[5]，還可避免養(yǎng)分的滲漏和流失等造成的土壤、地下水以及湖泊、水庫環(huán)境的污染[6]，因此始終是農(nóng)田科學(xué)管理的重要研究內(nèi)容[7]?？茖W(xué)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(tài)及遷移特征[10-12]、施用數(shù)量[1]、施用的時(shí)期[8，13-14]及土壤的性質(zhì)等因素[1-2]。目前國內(nèi)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(chǎn)區(qū)占種植面積的60%以上。20世紀(jì)末，朱迎春等[6]曾在直播甜菜上進(jìn)行了氮磷配施距種側(cè)3 cm，種下5～6 cm和14～15 cm 2個(gè)位置的試驗(yàn)，其他研究鮮見報(bào)道。近年來，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上甜菜紙筒育苗移栽全程機(jī)械化的程度逐漸提高，并成為一種發(fā)展趨勢(shì)，針對(duì)移栽甜菜制定科學(xué)合理的施肥方法，不僅是甜菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的需要，同時(shí)也可為機(jī)械化施肥提供理論參數(shù)。為此，自2011年開始在黑龍江甜菜主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行了連續(xù)3年的田間試驗(yàn)，以填補(bǔ)這一技術(shù)的空白。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用紙筒育苗移栽甜菜的田間小區(qū)試驗(yàn)法，施肥位置以紙筒頂端為界按縱、橫2個(gè)方向分別設(shè)置，其中橫向施肥距離紙筒的距離設(shè)0、5、10 cm 3個(gè)水平，縱向施肥深度設(shè)5、10、15 cm 3個(gè)水平，共9個(gè)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(shí)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(yàn)所用甜菜品種3年均為‘KWS5145。小區(qū)行長10 m，寬4壟，壟距66 cm，移栽株距20 cm，3次重復(fù)，隨機(jī)排列。2011年試驗(yàn)設(shè)在黑龍江大學(xué)呼蘭校區(qū)試驗(yàn)農(nóng)場栽培試驗(yàn)輪作區(qū)，2012年試驗(yàn)分別設(shè)在黑龍江大學(xué)呼蘭校區(qū)試驗(yàn)農(nóng)場栽培試驗(yàn)輪作區(qū)和寧安市蘭崗鎮(zhèn)，這2年根據(jù)當(dāng)?shù)亓?xí)慣和土壤墑情，在移栽時(shí)不灌水，即移栽時(shí)按開溝、栽苗、施肥、覆土、側(cè)壓的規(guī)程進(jìn)行。2013年試驗(yàn)分別設(shè)在黑龍江西部區(qū)的依安縣中心鎮(zhèn)德慶村和訥河市長發(fā)鎮(zhèn)長發(fā)村，移栽時(shí)均實(shí)施了灌水措施，即移栽時(shí)按開溝、灌水、栽苗、施肥、覆土，1天后鎮(zhèn)壓的規(guī)程進(jìn)行，其他管理措施同大田。各試驗(yàn)點(diǎn)的土壤基本理化性狀見表1。

1.2 測(cè)定方法

土壤常規(guī)理化特性的分析參考鮑士旦編著的《土壤農(nóng)化分析》[18]。

甜菜葉片葉綠素含量的測(cè)定采用SPAD-502型手持式葉綠素測(cè)定儀測(cè)定，測(cè)定時(shí)選每株最高葉片的葉尖部位進(jìn)行測(cè)定。

在甜菜收獲期，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)取中間2壟，在中間取5M2全部收獲，按工業(yè)加工標(biāo)準(zhǔn)切削后，稱重，測(cè)定甜菜塊根產(chǎn)量，折算成公頃產(chǎn)量。

每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)收獲后，將塊根從大到小按比例取20株，在田間實(shí)地采用PAL-1型迷你數(shù)顯折射計(jì)測(cè)定每個(gè)塊根的錘度，取其平均值，按85%再折算成蔗糖含量（%）。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

本試驗(yàn)的數(shù)據(jù)為3次重復(fù)的平均值，所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理和圖表的制作均在Microsoft Excel上進(jìn)行，數(shù)據(jù)的方差分析、多重比較均在DPS V7.05軟件上進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 施肥位置對(duì)葉綠素含量影響

圖1是不同施肥位置對(duì)7月初甜菜葉片葉綠素含量的影響結(jié)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(shí)，葉片葉綠素含量以施肥深度5 cm最低，達(dá)到10 cm時(shí)增加較大，再增加深度幾乎不變；在距根表5 cm時(shí)， 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(duì)值相差不大；在距根表10 cm時(shí)，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?？傊?，施肥距紙筒的水平距離以5 cm最好，在這個(gè)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(duì)移栽甜菜產(chǎn)、質(zhì)量影響

2.2.1 施肥距離紙筒的橫向距離的效應(yīng) 施肥距離紙筒的橫向距離直接影響到養(yǎng)分遷移到甜菜根系表面的時(shí)間和量。表2是2011、2012年3個(gè)點(diǎn)上相同橫向距離條件下，3個(gè)施肥深度和3次重復(fù)的甜菜塊根產(chǎn)量及含糖率的平均試驗(yàn)結(jié)果。在甜菜移栽時(shí)不坐水條件下，施肥的橫向位置對(duì)塊根產(chǎn)量的影響在3個(gè)點(diǎn)的表現(xiàn)不完全一致，其中呼蘭1點(diǎn)的橫向距離以5 cm最好，與其他2個(gè)施肥距離比均達(dá)到5%顯著水平。呼蘭2和蘭崗2個(gè)點(diǎn)的試驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)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(gè)距離之間均達(dá)到了統(tǒng)計(jì)顯著或極顯著水平。綜合3個(gè)點(diǎn)的塊根產(chǎn)量，3個(gè)橫向距離的施肥效果依次為0 cm>5 cm> 10 cm，相對(duì)產(chǎn)量相差2%～5%。

移栽無坐水條件下，施肥的橫向距離對(duì)塊根的含糖率的影響除了呼蘭1點(diǎn)的10 cm顯著低于0、5 cm的處理外，其他2個(gè)點(diǎn)上的不同橫向距離間相差均沒有達(dá)到統(tǒng)計(jì)顯著。3個(gè)點(diǎn)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(dá)到顯著水平。

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

在移栽不灌水條件下，施肥深度對(duì)甜菜塊根含糖率的影響相對(duì)較小。除2011年呼蘭試驗(yàn)點(diǎn)上15 cm深處理顯著增糖外，其他2個(gè)點(diǎn)上不同施肥深度之間差異均不顯著，3個(gè)點(diǎn)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(duì)產(chǎn)、質(zhì)量影響

在2011—2012年研究基礎(chǔ)上，于2013年分別又在黑龍江的依安縣和訥河市地區(qū)繼續(xù)進(jìn)行了紙筒移栽甜菜的施肥位置試驗(yàn)，不同的是根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚝驮耘嗔?xí)慣，在移栽時(shí)進(jìn)行了灌水處理。

表4是2013年2個(gè)點(diǎn)甜菜塊根產(chǎn)量的平均值。結(jié)果表明，在移栽時(shí)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(shí)，距紙筒0 cm效果最好，塊根產(chǎn)量顯著高于其他2個(gè)距離的處理；在施肥深度10 cm時(shí)，距紙筒5 cm的塊根產(chǎn)量顯著高于0、10 cm的2個(gè)處理；當(dāng)施肥深度15 cm時(shí)，距紙筒5、10 cm的2個(gè)處理較好，2個(gè)處理的塊根產(chǎn)量均顯著高于距紙筒0 cm的處理。

在移栽時(shí)灌水條件下，施肥深度對(duì)產(chǎn)量的影響同樣隨著肥料距離直筒的橫向距離而異。當(dāng)肥料緊貼著紙筒時(shí)（0 cm），深度越深，減產(chǎn)越大，其中以5 cm的增產(chǎn)效果最好，顯著高于10、15 cm處理，但后兩者間差異不顯著；當(dāng)肥料距紙筒的橫向距離為5 cm時(shí)，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(dá)到統(tǒng)計(jì)顯著水平；當(dāng)施肥距紙筒側(cè)10 cm時(shí)，施肥深度在15 cm最好，塊根產(chǎn)量與10 cm深的處理比達(dá)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(chǎn)量相比，在甜菜紙筒苗移栽時(shí)在用灌水的條件下，施肥在空間位置上的變化對(duì)含糖的影響相對(duì)較小，不同施肥深度之間，只有當(dāng)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(gè)處理；在其他2個(gè)橫向距離的條件下，3個(gè)施肥深度之間差異均不顯著。同樣3個(gè)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(gè)橫向距離處理，當(dāng)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(dá)到統(tǒng)計(jì)顯著水平。不過從3個(gè)點(diǎn)6次重復(fù)3個(gè)施肥深度的平均值，及3個(gè)橫向距離的平均值可看出，甜菜紙筒苗移栽時(shí)進(jìn)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(duì)甜菜塊根含糖有增加的趨勢(shì)（表5）。

3 結(jié)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(nèi)甜菜生產(chǎn)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(qū)，氣候相對(duì)濕潤，春季土壤墑情多數(shù)年份較好，在甜菜生產(chǎn)實(shí)際過程中，甜菜從苗床移栽到大田時(shí)通常采用不坐水直接移栽的方式。2年3地的田間試驗(yàn)表明，在這一地區(qū)的生產(chǎn)條件下，氮磷鉀3種元素混合肥料在移栽的同時(shí)施用時(shí)，應(yīng)同時(shí)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(yuǎn)效果越差；深度在15 cm甜菜塊根的產(chǎn)質(zhì)量最好，但和10 cm深比差異不顯著，在實(shí)際生產(chǎn)上只要施到10 cm以下即可。

在2年3地的試驗(yàn)中，施肥深度對(duì)產(chǎn)量的影響結(jié)果趨勢(shì)完全一致，但在施肥距離紙筒的橫向距離上，呼蘭1試驗(yàn)點(diǎn)的結(jié)果與其他2個(gè)點(diǎn)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(dāng)時(shí)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(jìn)而影響產(chǎn)量和含糖。因此，在生產(chǎn)實(shí)際上，如果移栽時(shí)的土壤墑情特別好，為了規(guī)避這一風(fēng)險(xiǎn)，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(yīng)距種側(cè)3～5 cm，玉米應(yīng)距種側(cè)5～8 cm效果最好[8]，這與本試驗(yàn)的結(jié)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(chǎn)區(qū)，年降水量296.6～400 mm，年蒸發(fā)量1500～1900 mm，蒸發(fā)量與降水量之比一般為3.4～4.8，濕潤系數(shù)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(fēng)，平均風(fēng)速 3.3 m/s，最大風(fēng)速19.0 m/s，年內(nèi)7～8級(jí)以上的大風(fēng)平均有1個(gè)月的時(shí)間[15]。因此，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民種植甜菜無論直播還是移栽，都形成了坐水的習(xí)慣。在移栽時(shí)人為地灌水，改善了甜菜幼苗周邊的土壤水分環(huán)境，可以縮短緩苗期，提高成活率，同時(shí)也增加了肥料的溶解和遷移量。針對(duì)這一栽培特點(diǎn)的試驗(yàn)表明（表4），移栽時(shí)坐水或不坐水對(duì)甜菜產(chǎn)質(zhì)量的影響最大的區(qū)別就在于距離紙筒橫向距離為0 cm的處理上，不坐水時(shí)距離紙筒0 cm施肥可獲得最高的塊根產(chǎn)量和含糖，坐水后則變?yōu)樽畹?，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(chǎn)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(chǎn)實(shí)踐中，移栽后還要進(jìn)行壟上鎮(zhèn)壓等農(nóng)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?xiàng)l件仍然較大，淺施肥易造成揮發(fā)損失。第三，黑龍江西部區(qū)春風(fēng)較大，大田生產(chǎn)實(shí)際上很難保證施肥后的覆土像小區(qū)試驗(yàn)?zāi)菢泳?xì)，淺施肥的施肥點(diǎn)及周邊很易“跑風(fēng)”變干，影響肥效。因此，在移栽坐水的甜菜產(chǎn)區(qū)，最佳施肥位置應(yīng)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(jī)械化的結(jié)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(jī)械化進(jìn)程不斷加快，也是今后發(fā)展的方向。在施肥方法上，基本是在起壟時(shí)將肥料夾于壟底中間，深度在10～15 cm，移栽時(shí)，無論扎孔移栽、破壟移栽，還是目前采用的機(jī)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(shù)出現(xiàn)岔根的一個(gè)主要原因。目前的甜菜移栽機(jī)械均沒有施肥裝置，以本試驗(yàn)的結(jié)果為理論參數(shù)，在移栽機(jī)上加裝施肥裝置，既經(jīng)濟(jì)、簡便、實(shí)用，又可增產(chǎn)增效。

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