施肥位置对纸筒育苗移栽甜菜的产质量影响研究

周建朝等

摘 要：为明确当前东北甜菜生产上普遍采用的纸筒育苗移栽田肥料的合理使用方法，历经3年，在黑龙江的气候相对湿润的中东部区和相对干燥的西部区，采用田间小区试验，通过设置距离纸筒苗的横向距离和施肥深度2个变因，研究了氮磷钾三元素混合肥料不同施肥位置对纸筒育苗栽培方式下的甜菜产质量影响。结果表明：移栽时不坐水条件下，肥料施用距纸筒的横向距离越近，增产效果越好，深度10、15 cm处理效果相当，两者均比深度5 cm处理显著增产；如移栽时坐水，施肥距纸筒的横向距离选择5 cm，施肥深度10～15 cm对甜菜块根产质量最有利；无论移栽时坐水或不坐水，施肥的横向或纵向位置对甜菜块根含糖影响较小，不同处理之间差异不显著。

关键词：甜菜；纸筒育苗移栽；施肥位置

中图分类号：S566.3 文献标志码：A 论文编号：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

为使肥料的效果最大限度的发挥，不仅存在施用肥料的时期、种类和施用量[1-4]的问题，同样确定作物的最佳施肥位置也很重要，它不仅能提高化肥的利用效率，减少资源浪费[5]，还可避免养分的渗漏和流失等造成的土壤、地下水以及湖泊、水库环境的污染[6]，因此始终是农田科学管理的重要研究内容[7]。科学合理的确定施肥位置需要考虑作物的种类[1，8]、根系分布特征[8-9]、肥料的类型和形态及迁移特征[10-12]、施用数量[1]、施用的时期[8，13-14]及土壤的性质等因素[1-2]。目前国内甜菜栽培主要有2种方式，即直播和纸筒育苗移栽，其中纸筒育苗移栽法在东北和华北甜菜主产区占种植面积的60%以上。20世纪末，朱迎春等[6]曾在直播甜菜上进行了氮磷配施距种侧3 cm，种下5～6 cm和14～15 cm 2个位置的试验，其他研究鲜见报道。近年来，农业生产上甜菜纸筒育苗移栽全程机械化的程度逐渐提高，并成为一种发展趋势，针对移栽甜菜制定科学合理的施肥方法，不仅是甜菜优质高产的需要，同时也可为机械化施肥提供理论参数。为此，自2011年开始在黑龙江甜菜主产区进行了连续3年的田间试验，以填补这一技术的空白。

1 材料与方法

1.1 试验设计

采用纸筒育苗移栽甜菜的田间小区试验法，施肥位置以纸筒顶端为界按纵、横2个方向分别设置，其中横向施肥距离纸筒的距离设0、5、10 cm 3个水平，纵向施肥深度设5、10、15 cm 3个水平，共9个处理，各处理施肥量均按着N 120 kg/hm2、P2O5 120 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2，在纸筒苗移栽时按处理成条带状施入，氮肥采用尿素（含N 46%），磷肥采用三料（含P2O5 46%），钾肥采用硫酸钾（含K2O 50%），试验所用甜菜品种3年均为‘KWS5145。小区行长10 m，宽4垄，垄距66 cm，移栽株距20 cm，3次重复，随机排列。2011年试验设在黑龙江大学呼兰校区试验农场栽培试验轮作区，2012年试验分别设在黑龙江大学呼兰校区试验农场栽培试验轮作区和宁安市兰岗镇，这2年根据当地习惯和土壤墒情，在移栽时不灌水，即移栽时按开沟、栽苗、施肥、覆土、侧压的规程进行。2013年试验分别设在黑龙江西部区的依安县中心镇德庆村和讷河市长发镇长发村，移栽时均实施了灌水措施，即移栽时按开沟、灌水、栽苗、施肥、覆土，1天后镇压的规程进行，其他管理措施同大田。各试验点的土壤基本理化性状见表1。

1.2 测定方法

土壤常规理化特性的分析参考鲍士旦编著的《土壤农化分析》[18]。

甜菜叶片叶绿素含量的测定采用SPAD-502型手持式叶绿素测定仪测定，测定时选每株最高叶片的叶尖部位进行测定。

在甜菜收获期，每个试验小区取中间2垄，在中间取5M2全部收获，按工业加工标准切削后，称重，测定甜菜块根产量，折算成公顷产量。

每个试验小区收获后，将块根从大到小按比例取20株，在田间实地采用PAL-1型迷你数显折射计测定每个块根的锤度，取其平均值，按85%再折算成蔗糖含量（%）。

1.3 统计分析

本试验的数据为3次重复的平均值，所有试验数据的整理和图表的制作均在Microsoft Excel上进行，数据的方差分析、多重比较均在DPS V7.05软件上进行。

2 结果与分析

2.1 施肥位置对叶绿素含量影响

图1是不同施肥位置对7月初甜菜叶片叶绿素含量的影响结果。在相同施肥深度条件下，距根表0 cm的叶绿素含量最低，而距根表5 cm的最高，两者间差异显著。不同施肥深度相比，在距根表0 cm时，叶片叶绿素含量以施肥深度5 cm最低，达到10 cm时增加较大，再增加深度几乎不变；在距根表5 cm时， 叶片叶绿素含量以15 cm深最高，10 cm深最低，但三者间的绝对值相差不大；在距根表10 cm时，叶片叶绿素含量以施肥深度5 cm为最高，增加到10 cm后差异不大。总之，施肥距纸筒的水平距离以5 cm最好，在这个距离上施肥深度在15 cm叶片叶绿素含量最高。

2.2 非灌水条件下施肥位置对移栽甜菜产、质量影响

2.2.1 施肥距离纸筒的横向距离的效应 施肥距离纸筒的横向距离直接影响到养分迁移到甜菜根系表面的时间和量。表2是2011、2012年3个点上相同横向距离条件下，3个施肥深度和3次重复的甜菜块根产量及含糖率的平均试验结果。在甜菜移栽时不坐水条件下，施肥的横向位置对块根产量的影响在3个点的表现不完全一致，其中呼兰1点的横向距离以5 cm最好，与其他2个施肥距离比均达到5%显著水平。呼兰2和兰岗2个点的试验结果趋势完全一致，即均以距纸筒0 cm的最高，5 cm的居中，10 cm的最低，3个距离之间均达到了统计显著或极显著水平。综合3个点的块根产量，3个横向距离的施肥效果依次为0 cm>5 cm> 10 cm，相对产量相差2%～5%。

移栽无坐水条件下，施肥的横向距离对块根的含糖率的影响除了呼兰1点的10 cm显著低于0、5 cm的处理外，其他2个点上的不同横向距离间相差均没有达到统计显著。3个点次的平均含糖率，施肥在0、5 cm的效果相同，两者均高于10 cm处理0.3度的含糖，但并没有达到显著水平。

2.2.2 施肥深度的效应 在移栽不灌水条件下，施肥深度对甜菜块根产量的影响在2年3个试验点上的表现基本一致（表3）。在5～15 cm范围内，3个试验点的块根产量均以5 cm深的处理最低，10、15 cm 2个处理之间差异不大，但两者均显著高于5 cm处理。综合3个试验点的平均产量，浅施肥（5 cm深）减产幅度在5%左右。

在移栽不灌水条件下，施肥深度对甜菜块根含糖率的影响相对较小。除2011年呼兰试验点上15 cm深处理显著增糖外，其他2个点上不同施肥深度之间差异均不显著，3个点的含糖平均值相差仅在0.1度。

2.3 灌水条件下纸筒移栽甜菜施肥位置对产、质量影响

在2011—2012年研究基础上，于2013年分别又在黑龙江的依安县和讷河市地区继续进行了纸筒移栽甜菜的施肥位置试验，不同的是根据当地的气候和栽培习惯，在移栽时进行了灌水处理。

表4是2013年2个点甜菜块根产量的平均值。结果表明，在移栽时灌水条件下，施肥距纸筒的横向距离效果依施肥的深度而变，在深度5 cm时，距纸筒0 cm效果最好，块根产量显著高于其他2个距离的处理；在施肥深度10 cm时，距纸筒5 cm的块根产量显著高于0、10 cm的2个处理；当施肥深度15 cm时，距纸筒5、10 cm的2个处理较好，2个处理的块根产量均显著高于距纸筒0 cm的处理。

在移栽时灌水条件下，施肥深度对产量的影响同样随着肥料距离直筒的横向距离而异。当肥料紧贴着纸筒时（0 cm），深度越深，减产越大，其中以5 cm的增产效果最好，显著高于10、15 cm处理，但后两者间差异不显著；当肥料距纸筒的横向距离为5 cm时，施肥深度以10 cm最好，15 cm次之，5 cm最低，其中10 cm深处理与5 cm深的处理间差异达到统计显著水平；当施肥距纸筒侧10 cm时，施肥深度在15 cm最好，块根产量与10 cm深的处理比达到显著水平，但与5 cm深的处理间差异不显著（表4）。

与块根产量相比，在甜菜纸筒苗移栽时在用灌水的条件下，施肥在空间位置上的变化对含糖的影响相对较小，不同施肥深度之间，只有当横向距离为0 cm的条件下，5 cm处理显著低于深施肥的其他2个处理；在其他2个横向距离的条件下，3个施肥深度之间差异均不显著。同样3个施肥距纸筒的横向距离间相比，只有在深度为5 cm条件下，距纸筒横向距离0 cm的处理显著低于其他2个横向距离处理，当施肥深度增加到10 cm以上后，不同横向距离之间的含糖差异均没有达到统计显著水平。不过从3个点6次重复3个施肥深度的平均值，及3个横向距离的平均值可看出，甜菜纸筒苗移栽时进行坐水的条件下，施肥距纸筒的横向距离在5 cm以上，深度在10 cm以下，对甜菜块根含糖有增加的趋势（表5）。

3 结论与讨论

3.1 移栽无坐水条件下的合理施肥位置

目前国内甜菜生产上通常采用直播和纸筒育苗移栽2种栽培方式。在黑龙江省的中东部地区，气候相对湿润，春季土壤墒情多数年份较好，在甜菜生产实际过程中，甜菜从苗床移栽到大田时通常采用不坐水直接移栽的方式。2年3地的田间试验表明，在这一地区的生产条件下，氮磷钾3种元素混合肥料在移栽的同时施用时，应同时考虑施肥距纸筒的横向距离和施肥的深度。其中横向距离以0 cm最好，距离越远效果越差；深度在15 cm甜菜块根的产质量最好，但和10 cm深比差异不显著，在实际生产上只要施到10 cm以下即可。

在2年3地的试验中，施肥深度对产量的影响结果趋势完全一致，但在施肥距离纸筒的横向距离上，呼兰1试验点的结果与其他2个点不完全一致，即距纸筒 0 cm的效果最差，5 cm最好（见表2），这可能是当时土壤含水量较高，贴近纸筒的肥料溶解较快，造成幼苗部分盐害，影响甜菜正常生理代谢，叶绿素含量降低（图1），进而影响产量和含糖。因此，在生产实际上，如果移栽时的土壤墒情特别好，为了规避这一风险，在施肥的横向距离上，选择5 cm可能更安全。小麦和玉米施肥位置的研究证明，小麦种肥应距种侧3～5 cm，玉米应距种侧5～8 cm效果最好[8]，这与本试验的结果基本一致。

3.2 移栽坐水条件下的合理施肥

在黑龙江省的西部甜菜产区，年降水量296.6～400 mm，年蒸发量1500～1900 mm，蒸发量与降水量之比一般为3.4～4.8，湿润系数0.5左右[8]，春季降雨量仅占全年降雨量的4%左右[9]。春季多风，平均风速 3.3 m/s，最大风速19.0 m/s，年内7～8级以上的大风平均有1个月的时间[15]。因此，当地农民种植甜菜无论直播还是移栽，都形成了坐水的习惯。在移栽时人为地灌水，改善了甜菜幼苗周边的土壤水分环境，可以缩短缓苗期，提高成活率，同时也增加了肥料的溶解和迁移量。针对这一栽培特点的试验表明（表4），移栽时坐水或不坐水对甜菜产质量的影响最大的区别就在于距离纸筒横向距离为0 cm的处理上，不坐水时距离纸筒0 cm施肥可获得最高的块根产量和含糖，坐水后则变为最低，特别是施肥深度>10 cm后的处理。移栽坐水条件下，紧贴纸筒（横向距离0 cm）浅施肥（深度5 cm）虽然可获最高产量，但这一处理措施并不可取，首先，块根含糖率显著降低（表5）。其次，在大田生产实践中，移栽后还要进行垄上镇压等农艺措施，加上土壤整地条件的限制，目前绝大部分移栽田残茬、小土块等不利物理条件仍然较大，浅施肥易造成挥发损失。第三，黑龙江西部区春风较大，大田生产实际上很难保证施肥后的覆土像小区试验那样精细，浅施肥的施肥点及周边很易“跑风”变干，影响肥效。因此，在移栽坐水的甜菜产区，最佳施肥位置应选择距纸筒的横向距离5 cm、深度10 cm以下。

3.3 合理施肥与甜菜纸筒育苗移栽过程机械化的结合

目前，甜菜纸筒育苗移栽过程主要靠人工，近年来，移栽过程的机械化进程不断加快，也是今后发展的方向。在施肥方法上，基本是在起垄时将肥料夹于垄底中间，深度在10～15 cm，移栽时，无论扎孔移栽、破垄移栽，还是目前采用的机械化移栽[17]，纸筒苗的下端根系基本上都是在施肥带上，这也是目前纸筒育苗甜菜多数出现岔根的一个主要原因。目前的甜菜移栽机械均没有施肥装置，以本试验的结果为理论参数，在移栽机上加装施肥装置，既经济、简便、实用，又可增产增效。

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