不同灌溉量下氮肥施用时期对甜菜光合物质生产及产量的补偿作用

董心久，杨洪泽，周建朝，高卫时，张立明，李思忠，石洪亮，刘 军

(1.新疆农业科学院经济作物研究所，乌鲁木齐 830091；2.黑龙江大学，哈尔滨 150080)

0 引 言

【研究意义】我国甜菜主要种植于西北、华北和东北的干旱与半干旱地区。甜菜生物产量高，生育期耗水量大，农业生产中对灌溉水的需求非常大，而这些地区年降雨量少且分布不均，尤其是西北地区，水资源紧缺已成为新疆绿洲区制约甜菜产量形成的主要因素之一。氮是植物所需要的大量营养元素之一，对作物长势、产量和品质具有重要意义[1]，同时氮素也是肥料三要素之首，是对甜菜产量和块根糖分积累影响最为敏感的营养元素[2-3]。针对节水灌溉需求，在减少灌溉量的基础上，通过某种方式来缓解因灌溉水不足对作物生长发育的影响。试验在不同灌溉量下，研究氮肥施用时期对甜菜光合物质生产及产量的影响，揭示氮肥对甜菜产量的补偿作用，为干旱地区甜菜水肥高效管理技术提供科学理论依据。【前人研究进展】施氮量为180 kg/hm2甜菜块根产量达到最大，施氮量为120 kg/hm2产糖量表现最优，而后随施氮量增加而逐渐下降[4]。蔡柏岩等[5]研究认为，当施氮量为120 kg/hm2时，根冠比最为合理；施氮量再增加，根重增长幅度减少，表明适量施氮提高叶丛与块根生长的协调性。也说明氮素水平调控对产量及含糖率有重要影响，适量施氮能增加产量，但过量施氮会对品质造成不利影响[6]。邵金旺等[7]研究认为甜菜对氮素的吸收强度从苗期到叶丛快速生长期逐渐增大，8月上、中旬左右的吸收强度最大，之后逐渐降低。“氮肥后移”是当前大部分作物进一步提高产量的新途径[8-10]，也有研究表明，糖分积累期再投入氮肥会导致叶丛徒长，降低甜菜产量和品质[11]。甜菜的耐旱性虽能与C4植物相提并论[12]，但供水不足是制约作物生长的主要原因[13]。大田试验研究水氮耦合交互作用能缓解缺水对作物造成的不利影响[14]。同时也有研究认为适度水分亏缺不造成减产且能提升块根品质、节本增效[12,15]。【本研究切入点】目前在甜菜上关于水氮耦合效应、水分胁迫及复水、调亏灌溉、氮肥水平等[2,3,5,13-20]，在不同灌溉量下氮肥不同施用时期对甜菜产量形成的补偿效应方面还未见报道。研究不同灌溉定额下氮肥施用时期对甜菜光合物质生产及产量的补偿作用。【拟解决的关键问题】分析新疆北疆地区甜菜灌溉及氮肥施用时期对甜菜光合物质生产及产量的影响，研究适宜北疆甜菜的灌溉量和氮肥施用时期，为甜菜精准灌溉、施肥，提高水肥利用率和节本增效提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验于2017年4月下旬～10月中旬在新疆农业科学院玛纳斯甜菜试验基地进行，列出供试土壤养分及试验区7～10月环境因素变化。表1，图1

表1 土壤基础理化性质
Table 1 The basic physical and chemical properties of soil

土层深度Soil depth(cm)pH值全氮Total N(g/kg)全磷Total P(g/kg)全钾Total K(g/kg)有机质Organic matter(g/kg)速效氮Available N(mg/kg)速效磷Available P(mg/kg)速效钾Available K(mg/kg)0～208.551.17 1.00 21.50 21.92 76.70 10.10 542.00

图1 试验区7～10月环境因素变化
Fig.1 The change of environmental factors in the test area for 7-10 months

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

采用裂区试验设计，主区为总灌溉量4 650和5 850 m3/hm2，副区为5个氮肥施用时期(纯N总量一致120 kg/hm2)，分别为N1(生育期内不施肥)、N2(播种前全部施入)、N3(播种前施入一半，6月中旬追施一半)、N4(播种前施入一半，7月中旬追施一半)、N5(播种前施入一半，8月下旬追施一半)。供试甜菜品种为ST14991。于4月24日机械覆膜，人工打孔播种，1膜2行，滴灌毛管铺在2行中间，行距50 cm，株距18 cm，理论株数为11.12×104株/hm2，长10 m，宽2 m，小区(2膜)面积20 m2，重复3次，重复间距1 m，占地面积为660 m2。表1

根据甜菜生育期需水肥情况，试验共10次滴灌，每次灌水量由水表控制。施用的肥料为尿素(N 46%)、三料磷肥(P2O546%)和硫酸钾(K2O 51%)。基肥：尿素施用总量的50%，三料磷肥施用105 kg/hm2，硫酸钾施用120 kg/hm2；追肥：全部施用尿素(总量的50%)。表2，表3

表2 灌溉方案
Table 2 Irrigation scheme

灌溉量Irrigation(m3/hm2)灌溉日期(月/日) Irrigation date (M/D)4/256/217/47/167/268/58/158/319/139/234 6505256004504504504504504504503755 850525600600600600600600600600525

表3 施肥方案
Table 3 Fertilization scheme

氮肥施用时期Application period of nitrogen fertilizer施肥日期(月/日)Additional fertilizer date (M/D);肥料种类及施用量Type of fertilizer and application amount (kg/hm2)4/246/217/168/31NP2O5K2ONNNN10105120N2120105120N36010512060N46010512060N56010512060

1.2.2 测定项目

1.2.2.1 土壤基础养分

在播种施肥前，采用对角线法取0～20 cm土样5个点，混合风干后，测定有机质、pH、全N、全P、全K、速效N、速效P、速效K。

1.2.2.2 净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Er)

于7月8日、7月25日、8月7日、8月19日、9月11日、10月11日测定甜菜叶片净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Er)，利用英国Hansatech公司生产的CIRAS-3型光合仪在11：00～13：00时间内的晴朗天气进行测定。

1.2.2.3 产量和含糖率

每小区取中间2行，测定产量和含糖率。测产按5 m2面积记数块根数量和重量，计算收获株数和产量。含糖率采用锤度计测定，每小区选取10株有代表性的块根进行测定锤度，含糖率(%)=可溶性固形物含量(%)×0.83。

1.2.2.4 计算公式

灌溉水生产力(kg/m3)=块根产量/总灌溉量。

氮肥偏生产力(kg/kg)=施氮区产量/施氮量。

氮肥农学利用率(kg/kg)=(施氮区产量-不施氮区产量)/施氮量。

补偿指数(Ci)指各指标在经过处理后与对照相比的恢复程度，可反映甜菜补偿效应的大小。计算公式为：Ci=(Xr-XCK)/XCK，式中：Xr为处理后指标实测值；XCK为对照相应指标实测值。若Ci为正值则存在补偿现象，若Ci为负值则说明某项指标在处理后不存在补偿现象[21]。

1.3 数据处理

采用Excel2010、SPSS19.0进行统计分析，数据进行两因素方差分析采用General Linear Model-UnivariateProce-Dure，采用Duncan新复极差法进行多重比较(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 不同灌溉量下氮肥施用时期对甜菜光合特性的影响

2.1.1 不同灌溉量下氮肥施用时期对甜菜净光合速率(Pn)的影响

研究表明，同一氮肥施用时期，随着灌溉量的增加Pn呈增加趋势，灌溉量5 850 m3/hm2较4 650 m3/hm2的Pn平均提高了6.4%。同一灌溉量，随着氮肥施用时期的后移，Pn呈先增加后降低的趋势，N4处理的Pn最大，在甜菜出苗后88 d达到峰值。在4 650 m3/hm2灌溉量下N2、N3、N4、N5处理的Pn较N1提高了21.4%、26.8%、32.0%、8.2%；在5 850 m3/hm2灌溉量下N2、N3、N4、N5处理的Pn较N1提高了14.5%、20.8%、27.8%、2.6%。2种灌溉量下各氮肥施用时期补偿指数均以N4最优，4 650较5 850 m3/hm2灌溉量下N4处理的甜菜Pn峰值时补偿指数及生育期内Pn平均补偿指数分别提高了15.3%、15.9%。图2，表4

图2 不同处理下甜菜净光合速率变化
Fig.2 Effect of different treatments on net photosynthetic rate of sugar beet表4 不同处理甜菜Pn峰值时补偿指数和生育期内平均补偿指数比较
Table 4 The comparison of the peak value compensation index of Pn and the average compensation index during the growth period in different treatments of sugar beet

灌溉量Irrigation(m3/hm2)氮肥施用时期 APNFPn峰值时补偿指数Compensation index for peak value of Pn生育期内Pn平均补偿指数Average compensation index of Pn during the growth period4 650N20.210.20N30.270.31N40.320.34N50.080.155 850N20.140.15N30.210.24N40.280.29N50.030.12

2.1.2 不同灌溉量下氮肥施用时期对甜菜蒸腾速率(Er)的影响

研究表明，蒸腾速率Er与Pn表现趋势一致，同一氮肥施用时期，随着灌溉量的增加Er呈增加趋势，灌溉量5 850 m3/hm2较4 650 m3/hm2的Er平均提高了9.1%。同一灌溉量，随着氮肥施用时期的后移，Er呈先增加后降低的趋势，N4处理的Er最大，在出苗后88 d达到峰值。在4 650 m3/hm2灌溉量下N2、N3、N4、N5处理的Er较N1提高了51.6%、62.4%、71.3%、21.2%；在5 850 m3/hm2灌溉量下N2、N3、N4、N5处理的Er较N1提高了53.3%、64.0%、72.2%、22.2%。4 650 m3/hm2灌溉量下氮肥施用时期较5 850 m3/hm2灌溉量下氮肥施用时期Er的提高程度均低，说明4 650 m3/hm2灌溉量在一定程度上降低了甜菜的蒸腾作用，4 650较5 850 m3/hm2灌溉量下N4处理的Er降低了1.3%。图3

图3 不同处理下甜菜蒸腾速率变化
Fig.3 Effect of different treatments on transpiration rate of sugar beet

2.2 不同灌溉量下氮肥施用时期对甜菜光合物质积累的影响

灌溉量对甜菜茎叶干重达到极显著性差异(P<0.01)，对总干重达到显著性差异(P<0.05)，对甜菜根干重无显著性差异；氮肥施用时期对甜菜茎叶干重和总干重均达到极显著性差异(P<0.01)，对甜菜根干重无显著性差异；灌溉量与氮肥施用时期对甜菜茎叶干重、根干重及总干重均无显著性差异。研究表明，同一氮肥施用时期，随着灌溉量的增加甜菜茎叶干重、根干重极总干重均呈增加趋势，4 650较5 850 m3/hm2灌溉量下平均下降了9.7%、5.6%、6.9%。2种灌溉量下随着氮肥施用时期的后移茎叶干重、根干重及总干重均表现为N4>N3>N2>N5>N1。4 650 m3/hm2灌溉量下N2、N3、N4、N5处理甜菜的茎叶干重较N1处理分别提高了13.9%、21.2%、27.6%、7.3%，根干重较N1处理分别提高了17.3%、21.9%、27.1%、3.7%，总干重较N1处理分别提高了16.3%、21.7%、27.3%、4.8%。5 850 m3/hm2灌溉量下N2、N3、N4、N5处理甜菜的茎叶干重较N1处理分别提高了13.4%、17.5%、21.7%、7.8%，根干重较N1处理分别提高了13.9%、16.5%、21.7%、5.1%，总干重较N1处理分别提高了13.8%、16.8%、21.7%、6.0%。2种灌溉量下各氮肥施用时期补偿指数均以N4最优，4 650较5 850 m3/hm2灌溉量下N4处理的甜菜茎叶干重、根干重及总干重补偿指数分别提高了27.5%、25.2%及26.0%。表5，表6

表5 甜菜光合物质积累比较
Table 5 The comparison of the accumulation of photosynthetic substances in sugar beet

灌溉Irrigation(m3/hm2)氮肥施用时期APNF茎叶干重SLDW(g/株)根干重RDW(g/株)总干重TDW(g/株)4 650N170.9d165.3b236.2dN280.7bcd193.9ab274.6abcdN385.9abc201.4ab287.4abcN490.5ab210.1ab300.6abN576.1cd171.4ab247.5cd5 850N179.8bcd179.1ab259.0bcdN290.5ab204.0ab294.6abcN393.8a208.6ab302.5abN497.1a217.9a315.1aN586.1abc188.3ab274.4abcdF值 F value灌溉 Irrigation13.5**1.44.6*氮肥施用时期 APNF7.6**2.65.7**灌溉×氮肥施用时期 Irrigation×APNF0.10.10.1

注：*和**分别表示P<0.05、P<0.01水平显著；同列数值后不同字母表示处理间差异显著(P<0.05)

Note:*and**mean significant difference at 0.05 and 0.01 level; after the same value, different letters showed significant differences between the treatments (P<0.05); 氮肥施用时期APNF: Application period of nitrogen fertilizer; 茎叶干重SLDW: Stem and leaf dry weight; 根干重RDW: Root dry weight; 总干重TDW: Total dry weight. The same below

表6 甜菜光合物质积累补偿指数比较
Table 6 The comparison of photosynthetic substances accumulation compensation index of sugar beet

灌溉量Irrigation (m3/hm2)氮肥施用时期APNF茎叶干重SLDW块根干重RDW总干重TDW4 650 N20.14 0.17 0.16 N30.21 0.22 0.22 N40.28 0.27 0.27 N50.07 0.04 0.05 5 850 N20.13 0.14 0.14 N30.18 0.16 0.17 N40.22 0.22 0.22 N50.08 0.05 0.06

2.3 不同灌溉量下氮肥施用时期对甜菜产量及构成因素的影响

灌溉量对甜菜含糖率达到极显著性差异(P<0.01)，对甜菜收获株数、单根重、产量、产糖量、产量增产率及产糖量增产率均无显著性差异；氮肥施用时期对甜菜单根重、产量、含糖率及产糖量均达到极显著性差异(P<0.01)，对甜菜收获株数、产量增产率及产糖量增产率无显著性差异；灌溉量与氮肥施用时期对甜菜收获株数、单根重、产量、含糖率、产糖量、产量增产率及产糖量增产率均无显著性差异。研究表明，同一氮肥施用时期，4 650较5 850 m3/hm2灌溉量下甜菜单根重、产量及产糖量平均下降了4.1%、3.7%、0.4%，甜菜含糖率、产量增产率及产糖量增产率平均增加了3.3%、23.1%、18.4%。两种灌溉量下随着氮肥施用时期的后移单根重、产量、含糖率、产糖量及产量增产率均表现为N4>N3>N2>N5>N1。4 650 m3/hm2灌溉量下N2、N3、N4、N5处理甜菜的单根重较N1处理增加了11.4%、13.1%、16.2%、4.4%，产量较N1处理分别提高了14.7%、16.5%、18.7%、6.1%，含糖率较N1处理分别提高了4.8%、4.9%、8.6%、3.5%，产糖量较N1处理分别提高了19.1%、20.9%、25.9%、9.7%。5 850 m3/hm2灌溉量下N2、N3、N4、N5处理甜菜的单根重较N1处理增加了11.0%、12.1%、14.1%、4.8%，产量较N1处理分别提高了13.9%、14.3%、15.7%、6.1%，含糖率较N1处理分别提高了3.5%、5.9%、7.6%、3.0%，产糖量较N1处理分别提高了17.0%、19.2%、22.0%、8.9%。2种灌溉量下各氮肥施用时期补偿指数均以N4最优，4 650较5 850 m3/hm2灌溉量下N4处理的甜菜单根重、产量、含糖率及产糖量补偿指数分别提高了18.2%、23.2%、14.4%及24.2%。表7，表8

表7 甜菜产量及产量构成因素比较
Table 7 The comparison of the components of yield and yield of sugar beet

灌溉量Irrigation(m3/hm2) 氮肥施用时期APNF收获株数P No.(株/hm2)单根重RW(g)产量Y(kg/hm2)含糖率SC(%)产糖量SY(kg/hm2)产量增产率YIR(%)4 650N1102 005a812c83 097c15.3bc12 640dN2106 205a917ab97 365abc16.0ab15 621abc18.9aN3106 672a935ab99 538ab16.1ab15 978abc20.7aN4105 538a969a102 205ab16.7a17 069a24.6aN5104 205a850bc88 484bc15.8b14 004cd8.3a5 850N1102 671a852bc87 484bc14.8c12 991dN2106 005a958a101 645ab15.4bc15 647abc16.4aN3105 338a970a102 125ab15.8b16 083ab16.9aN4104 672a991a103 818a16.1ab16 657a18.9aN5104 005a895abc93 177abc15.3bc14 262bcd6.7aF值 F value灌溉量 Irrigation0.033.201.5110.30**0.030.27氮肥施用时期 APNF0.417.15**5.54**7.46**13.65**0.90灌溉×氮肥施用时期Irrigation×APNF0.020.040.040.200.110.02

注：*和**分别表示P<0.01、P<0.05水平显著；同列数值后不同字母表示处理间差异显著(P<0.05)

Note:**and* mean significant difference at 0.01 and 0.05 level; after the same value, different letters showed significant differences between the treatments (P<0.05); 氮肥施用时期APNF: Application period of nitrogen fertilizer; 收获株数P No.: Plant number; 单根重RW: Root weight; 产量Y: Yield; 含糖率SC: Sugar content; 产糖量SY: Sugar yield; 产量增产率YIR: Yield increase rate. The same below

表8 甜菜产量及产量构成因素补偿指数比较
Table 8 The comparison of the components of yield and yield compensation index of sugar beet

灌溉量Irrigation (m3/hm2)氮肥施用时期APNF单根重RW产量Y含糖率SC产糖量SY4 650N20.130.170.040.24N30.150.200.060.26N40.190.230.090.35N50.050.060.040.115 850N20.120.160.040.20N30.140.170.060.24N40.160.190.080.28N50.050.070.030.10

2.4 不同灌溉量下氮肥施用时期对甜菜灌溉水生产力及氮肥利用率的影响

灌溉量对甜菜灌溉水生产力达到极显著性差异(P<0.01)，对甜菜氮肥农学利用率与氮肥偏生产力无显著性影响；氮肥施用时期对甜菜灌溉水生产力达到极显著性差异(P<0.01)，对甜菜氮肥农学利用率与氮肥偏生产力无显著性影响；灌溉量和氮肥施用时期对甜菜氮肥农学利用率、氮肥偏生产力及灌溉水生产力无显著性影响。研究表明，同一氮肥施用时期，与5 850 m3/hm2灌溉量相比，4 650 m3/hm2灌溉量下甜菜灌溉水生产力、氮肥农学利用率及氮肥偏生产力平均提高了0.7%、7.1%及-4.4%。同一灌溉量，随着氮肥施用时期的后移，氮肥农学利用率、氮肥偏生产力及灌溉水生产力均呈先增后降的趋势，表现为N4>N3>N2>N5>N1。2种灌溉量下各氮肥施用时期补偿指数均以N4最优，4 650 m3/hm2较5 850 m3/hm2灌溉量下N4处理的甜菜灌溉水生产力、氮肥农学利用率及氮肥偏生产力补偿指数分别提高了23.2%、17.0%及-1.6%。表9，表10

表9 甜菜灌溉水生产力及氮肥利用率比较
Table 9 The comparison of irrigation water productivity and nitrogen utilization ratio of sugar beet

灌溉Irrigation (m3/hm2)氮肥施用时期APNF灌溉水生产率IWUE (kg/m3)氮肥农学利用率ANUE (kg/kg)氮肥偏生产力NPFP (kg/kg)4 650N117.9deN220.9abc118.8a811.1abN321.4ab137.0a829.0abN422.0a159.2a851.1abN519.0bcd44.8a737.5b5 850N115.0eN217.4cde118.0a847.4abN317.5bcde122.0a851.5abN417.7bcde136.1a865.7aN515.9de47.4a776.4abF值 F value灌溉 Irrigation19.88**0.041.10氮肥施用时期 APNF5.62**1.072.89灌溉×氮肥施用时期 Irrigation×APNF0.150.020.05

注：*和**分别表示P<0.01、P<0.05 水平显著；同列数值后不同字母表示处理间差异显著(P<0.05)

Note:**and*mean significant difference at 0.01 and 0.05 level; after the same value, different letters showed significant differences between the treatments (P<0.05). 灌溉水生产率IWUE: Irrigation water use efficiency; 氮肥农学利用率ANUE: Agronomic nitrogen use efficiency; 氮肥偏生产力NPFP: Nitrogen partial factor productivity. The same below

表10 甜菜灌溉水生产力及氮肥利用率补偿指数比较
Table 10 The comparison of irrigation water productivity and nitrogen utilization ratio compensation index of sugar beet

灌溉量Irrigation (m3/hm2)氮肥施用时期APNF灌溉水生产率IWUE氮肥农学利用率ANUE氮肥偏生产力NPFP4 650 N20.171.198.11N30.201.378.29N40.231.598.52N50.060.457.375 850N20.161.188.47N30.171.228.51N40.191.368.65N50.070.477.76

3 讨 论

甜菜是直根系作物，根系发达。同时，甜菜叶面的角质层较厚，维管束和栅栏组织发达，具有忍受一定程度干旱胁迫的生理基础。根据水分亏缺程度，植物通常表现出超补偿、近等量补偿、适当恢复以及无恢复4种状况[22]，这在不同作物和作物不同生长阶段各异，主要与作物生理特性有关[23]。王密侠等[24]在苗期进行调亏灌溉复水后植株光合作用会出现补偿效应。同时也有研究表明，中度亏缺的净光合速率具有补偿效应，使光合和蒸腾的比值最高，达到在不牺牲光合作用的前提下降低蒸腾速率，从而提高水分利用率。试验结果表明，甜菜的Pn和Er均随着氮肥施用时期的后移均表现为N4>N3>N2>N5>N0；4 650 m3/hm2下的各氮肥施用时期甜菜的Pn和Er均低于5 850 m3/hm2，但补偿指数均高于5 850 m3/hm2，说明低灌溉量影响了甜菜的光合能力，通过不同时期的氮肥施入，致使这种光合能力与高灌溉量相比差异不显著，表现出近等量补偿效应。

Bertr等[25]研究认为块根膨大期控水后块根含糖量产生正补偿效应，而干物质生长不产生补偿效应，这可能是植物对干旱的一种生存对策，土壤水分降低会转变植物体内碳分配的格局，使碳水化合物更多地流向根部，少量流向叶片，有利于植物从土壤中获取更多的水分。不同程度缺水均可降低甜菜产量与含糖量，当缺水程度达到田间持水量的50%时，甜菜减产25%[26]。然而也有研究表明，在甜菜叶丛快速生长期，当土壤含水量下降至田间持水量的50%时应及时进行补充灌溉，促使叶片产生补偿效应，从而降低干旱胁迫对甜菜产量和含糖量的影响；在甜菜块根膨大期，当土壤含水量下降至田间持水量的30%时及时补充灌溉，不但不影响甜菜生长，还有利于增加块根含糖量；在糖分积累期，土壤含水量下降至田间持水量的30%时进行补充灌溉，在一定程度上补偿水分亏缺对甜菜产生的负面影响，实现干旱区滴灌甜菜节水高产优质的目的[27-29]。试验条件与前人研究不同，表现出的补偿效应也不尽相同；与高灌溉量相比，甜菜低灌溉量下的茎叶干重、根干重、总干重、单根重、产量、产糖量均低，含糖率与产量增产率均高，其补偿指数显著提高，缩小了与高灌溉量的差距，表现出近等量补偿作用；通过光合物质生产补偿能力的提高，大大增加了甜菜的干物质积累程度，为产量的形成奠定了基础。

Topak等[15]研究表明，甜菜在不同灌溉方案下，调亏灌溉可节约25%的灌水量，净收益仅下降6.1%。在作物生长发育的某些阶段进行适度的控水处理，可以调节作物的生长进程和同化物质向不同组织器官的分配比例，在不影响作物产量的条件下提高水分利用率[30]。试验结果表明，低灌溉量节水20.5%，产量仅下降1.6%；灌溉水生产力显著提高，同时甜菜品质大幅度提升。试验结果表现出低灌溉量与氮肥施用时期存在补偿作用，但仅为田间的一些基础指标测定，在甜菜耗水特性、根系生长发育及活性等方面还有待于进一步明确。

4 结 论

2种灌溉量下均以N4处理表现最优；4 650 m3/hm2与5 850 m3/hm2灌溉量下N4处理相比，虽然甜菜的Pn、干物质积累、单根重、产量、产糖量及氮肥偏生产力下降了，但是甜菜的产量增产率、氮肥农学利用率及灌溉水生产力显著提高；说明4 650 m3/hm2灌溉量下各氮肥施用时期处理对甜菜Pn、单根重、产量、产糖量产生了补偿作用，这种补偿作用随着氮肥施用时期的后移呈先增加后下降，N4处理补偿作用最为显著，表现在甜菜Pn峰值时补偿指数和生育期内Pn平均补偿指数分别提高了15.3%、15.9%，甜菜茎叶干重、根干重及总干重补偿指数分别提高了27.5%、25.2%及26.0%，甜菜单根重、产量、含糖率及产糖量补偿指数分别提高了18.2%、23.2%、14.4%及24.2%，甜菜灌溉生产力、氮肥农学利用率及氮肥偏生产力补偿指数分别提高了23.2%、17.0%及-1.6%。在玛纳斯自然生态条件下，灌溉量为4 650 m3/hm2，氮肥施用时期为7月中旬对甜菜生长发育及产量构成因素等影响不显著，且有利于提高甜菜品质，节水20.5%。

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