硅素是甜菜优质高产的要素之一

张 娟, 刘传玉,宁志强，张广鑫,赵 强，黎 庆，宋继富

(1.黑龙江省科学院高技术研究院，哈尔滨 150020； 2.黑龙江省科学院石油化学研究院，哈尔滨 150040)

硅素是甜菜优质高产的要素之一

张 娟1,2, 刘传玉1,2,宁志强1,2，张广鑫1,赵 强1,2，黎 庆1,2，宋继富2

(1.黑龙江省科学院高技术研究院，哈尔滨 150020； 2.黑龙江省科学院石油化学研究院，哈尔滨 150040)

硅素能提高甜菜的光合作用，进而提高甜菜的产量和含糖量，因此说硅素是甜菜优质高产的要素之一。本文将从理论试验示范结果来论证硅素和甜菜生长及产量间的关系。

甜菜；硅素；含糖；产量

硅素是继氮磷钾之后被世界各国专家一致公认的“第四大元素肥料”，对农作物增产有着异常神奇的效果。在植物中，氮、磷、钾等元素各司其职，氮使植物叶片浓绿，硅则使茎叶挺直，果实匀称，产量增加。为了增产，则需要增施氮肥，但如果在缺硅条件下增施氮肥，则茎叶中硅酸含量下降，引起叶片下垂且受光姿态变差(增加相互间遮蔽)使作物体软弱倒伏，容易受病虫害的侵袭。英国农学家认为:氮磷钾对农作物的增产作用，已发挥得差不多了，若要农作物继续增产的话，就要靠硅肥了。但硅肥在我国一直鲜为人知。硅是品质元素、保健元素、调节性元素、大量增产元素，硅肥对农作物具有十大作用，是一种能够抗虫抗病的神奇功能性肥料，它既可用作肥料为作物增加营养，又可用做土壤调理剂来改良土壤，并有抗重茬和病虫害的作用，硅肥是改变“优质不高产，高产不优质”的最好且最值得大力推广的一种肥料。硅素对农作物增产有着十分理想的效果，硅肥一旦施用，便可保持持久的肥效。植物吸硅可以调解各种肥料在植物中的有效分配，使农作物健康生长[1-3]。

1 硅素能使叶片挺立，改善群体光照条件

作物吸硅后，使作物表皮细胞硅质化，茎叶挺直，减少遮荫，改善群体光照条件。如甜菜叶柄与地面成70°角的直立型就有利于叶丛内光照分布均匀，光能利用率提高，适宜密植，有利于增产并增加糖分。

硅素能使叶片挺立，改善群体光照条件，通风条件改善也有利于二氧化碳充分吸收，有利于制成具有化学能的有机物。

2 硅素能调节作物氮、磷、钾平衡吸收，有利于提高光合作用强度

A.改善氮素营养能够减缓叶绿体衰老，加速新叶绿体形成，从而提高光合作用强度。

B.磷能促进光和磷酸化作用的进行。

C.钾能提高叶细胞的持水力，减轻干旱的影响，并能加速光和产物的运输。

因此说硅素能通过调节无机养分的平衡吸收而提高光合作用强度，达到甜菜增加糖分，增加产量的实效。

3 硅素能调节甜菜对钙、硼的平衡吸收，有利于甜菜提质、增产

钙是构成细胞壁的重要元素，甜菜需钙量比磷还多。

甜菜属于对硼最为敏感，最容易缺硼的作物之一。硼会促进糖代谢，减少酚类等有害物质的积累，从而能防治甜菜的心腐病。

2007年我们在农垦总局红兴隆分局291农场(甜菜主产区)调研时发现，施用隆垦速效高硅叶面肥的试验田，甜菜长势良好，增产9%，并不缺硼，而农场其他农户都要追喷7～10次硼(硼砂)，单位面积施硼量是高硅叶肥中含硼量的10倍以上，这显然是一个施硼的误区，由于硼对植物的有效量和中毒量的界限很窄，必须慎重施硼。

为什么农户要白白施用大量的硼？为什么试验田施用的隆垦速效高硅叶面肥含硼量比农户用量少而不表现缺硼，结论很显然是硅素的作用，下面从理论上探讨硅素能调节甜菜对钙、硼的平衡吸收。

A.作物对B的反应受N、P、K、Ca、Si等元素供给水平的影响，B和Ca在生理上有密切联系，细胞壁集中于植物体内含B量的50%和含Ca量的70%，缺B或缺Ca二者表现为相似的症状，二者之一过多时增加一元素的供给能消除另一元素过多的症状。作物体内Ca、B比例适宜而保持平衡时，作物生长最好，如甜菜Ca/B=100∶1，Ca/B比过量时，作物便可能缺B。

B.Si能提高N的利用率，加速N的运输和积累，Si/N比提高能减少因N过剩造成的贪青、徒长，枝叶繁茂，叶片蒸腾作用加强。

Si能调节植物的蒸腾作用，作物缺Si时，水分蒸腾作用加强，Si可以加厚植物的细胞壁，减轻植物凋萎，降低水分或水汽的渗透。

作物缺Ca往往不是土壤供Ca少引起的，主要是由于作物对Ca的吸收和运输受阻出现生理失调造成的。蒸腾作用是Ca运输和分配的主要动力，叶片蒸腾作用加强，影响Ca的平衡吸收，叶片聚集多量的Ca，而进入果实的Ca更少，导致果实缺Ca。同样蒸腾作用减少，使Ca平衡吸收，Ca/B比协调，减少因为叶片Ca过剩，而影响B的吸收，造成缺B现象。

4 通过生物产量看甜菜对硅素的需求

从表1数据可见，甜菜块根和叶SiO2%比水稻、玉米、麦类低，但由表2生物产量比较中我们可以明显看出，甜菜生物产量是小麦的近13倍，是玉米的4倍，是水稻的近7倍。因此从生物产量考虑，甜菜单位面积需硅总量与麦类相当，属需硅量较大的作物之一。

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

作物SiO2(%)子粒秸秆水稻2.44010.230小麦0.0363.610燕麦1.2202.780玉米0.0602.050甜菜0.150(块根)0.550(叶)

表2 几种作物生物产量(概算)比较表
Tab.2 Comparison of some crops′ biological yield (budget estimate)

作物经济产量(kg/667m2)经济系数生物产量(kg/667m2)玉米8000.42000小麦3000.4750水稻6000.51200甜菜50000.68300

5 从试验示范结果看硅素对甜菜提质、增产的重要作用

为了验证隆垦速效液态硅肥在甜菜上的应用效果，我公司2007年在农垦总局红兴隆分局甜菜主产区、2008年在富锦市科研所、华川甜菜局进行了试验，试验结果表明:隆垦速效液态硅肥对甜菜提高含糖量、增产有明显的效果。硅素对甜菜的生育性状有明显的影响，促进甜菜的光合作用，表现为叶片上举，增大叶柄与地面的夹角，下部叶片挺拔、直立、浓绿时间长。对照比甜菜含糖量增加2.4%，增产率9%～17.8%。

6 结语

甜菜是喜肥作物，具有需肥量大、吸肥能力强，吸肥时间长的突出特点。隆垦速效高硅叶面肥由于有效硅含量高，速效性强，叶面喷施肥料利用率高，因此能给甜菜提供较多量的硅素，使甜菜光合作用加强，光和产物合成多，进而增加含糖量，增产且增收。从理论到试验结果都说明硅素是甜菜提质、增产的要素之一，通过适当增加速效硅喷施量，合理密植，甜菜提质、增产仍有很大潜力。

[1] 杨春利.硅肥的作用[J].中国农垦，1981，(11):39.

[2] 杨勇，段翠萍.甜菜施用硅肥的肥效试验[J].内蒙古农业科技，2005，(s2):263.

[3] 张悦，薛向欣.由含钛高炉渣制备叶面肥及甜菜栽培实验研究[C]//中国环境科学学会学术年会论文集.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

张娟(1960-)，女，高级实验师。

Q945.1

A

1674-8646(2016)22-0004-02