腐植酸肥在甜菜應(yīng)用效果的研究

崔瑜，白如霄，李金明，劉燕，馬靜茹

（兵團(tuán)第九師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，新疆 額敏縣834601）

甜菜是我國主要的制糖工業(yè)原料之一[1]，主要分布于新疆、黑龍江、內(nèi)蒙古等省份，甜菜糖的產(chǎn)量約占我國食糖總產(chǎn)量的10%[2]。新疆作為我國最大的甜菜產(chǎn)區(qū)，甜菜糖占我國甜菜糖總量的將近50%[3]?，F(xiàn)如今，隨著水肥一體化技術(shù)的引入，種植者為追求甜菜產(chǎn)量而盲目施用大量的化肥，盡管使得甜菜單產(chǎn)大幅度提高，但含糖率卻由17.5%明顯降低至15.5%[4]，造成了新疆地區(qū)甜菜種植出現(xiàn)了“高產(chǎn)低糖”的趨勢，因此如何在保障甜菜產(chǎn)量的基礎(chǔ)上提高含糖率是當(dāng)今甜菜產(chǎn)業(yè)的重中之重。

腐植酸是一種富含天然大分子芳香族、羥基、羧基的混合物[5]，具有改善土壤理化性質(zhì)、促進(jìn)作物生長、提高肥效、提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)等多方面的作用[6]。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，腐植酸在園藝、土壤、肥料、飼料、林業(yè)、微生物、生態(tài)工程學(xué)科等領(lǐng)域都具有十分重要和廣泛的應(yīng)用[7]。腐植酸肥料彌補(bǔ)了無機(jī)化肥的缺陷[8]，表現(xiàn)出了很好的增產(chǎn)效果[9]；不僅能夠提高肥料利用率和作物產(chǎn)量，而且能夠達(dá)到節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的目的[10]。腐植酸肥被應(yīng)用于多種作物上，均表現(xiàn)明顯效果。在甜菜上有一些應(yīng)用報(bào)道，在黑龍江寶泉嶺地區(qū)施用腐植酸添加劑甜菜根產(chǎn)量增加15.9%，含糖率增加1～3.7度，畝（667 m2）純收益增加31.48元，投入產(chǎn)出比1∶14.8[11]。在內(nèi)蒙古豐鎮(zhèn)，施用腐植酸促生菌劑甜菜根產(chǎn)量增加31.76%，含糖率提高0.4～1.87度，畝增加經(jīng)濟(jì)效益358.72～471.2元[12]。在甘肅，腐殖酸氮磷鉀復(fù)合肥在甜菜上使用,各年份塊根產(chǎn)量與對(duì)照比有增有減，但含糖率和產(chǎn)糖量均比對(duì)照提高和極顯著提高[13]。在新疆，食用紅甜菜適當(dāng)施用黃腐植酸，可以提高塊根產(chǎn)量，增加塊根含糖率及紅色素含量[14]；通過腐植酸鉀不同用量對(duì)膜下滴灌甜菜產(chǎn)量和品質(zhì)的研究表明，常規(guī)施肥加腐植酸鉀對(duì)甜菜產(chǎn)量和產(chǎn)糖量的影響較大，施入量在5 kg/667m2時(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量最佳，增產(chǎn)15.91%[15]。在新疆不同地區(qū)、不同甜菜品種的情況下，施用腐植酸肥的效果需要進(jìn)一步試驗(yàn)研究，因此本文通過腐殖酸肥料與無機(jī)化肥配合施用，分析其對(duì)土壤、甜菜根產(chǎn)量及含糖的影響，確定腐殖酸肥料在甜菜種植上的優(yōu)勢，尋求適合本地區(qū)甜菜種植的最佳施肥方式，為解決甜菜實(shí)際生產(chǎn)中“高產(chǎn)低糖”及盲目施肥現(xiàn)象提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2016—2017年在新疆額敏縣第九師162團(tuán)三連進(jìn)行，前茬作物為小麥，土壤類型沙壤質(zhì)土，土壤肥力中等。試驗(yàn)播種前對(duì)供試地土壤理化性狀進(jìn)行檢測（見表1）。

表1 供試土嚷基本理化性質(zhì)

1.2 供試材料

供試品種：甜菜SD13829，是德國斯特儒博公司培育的二倍體單粒雜交種。

供試肥料：新疆金世寶農(nóng)業(yè)科技有限（集團(tuán)）公司生產(chǎn)的腐植酸滴灌水溶肥。營養(yǎng)成分，腐殖酸≥30 g/L，N+P+K≥200 g/L，有機(jī)質(zhì)≥100 g/L，pH 值 4～8。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)共3個(gè)處理，分別為：（1）CK（常規(guī)施肥：尿素40 kg/667m2+一銨19 kg/667m2+硫酸鉀16 kg/667m2）；（2）T1 （腐植酸肥： 用量為 50 kg/667m2）；（3）T2 （腐植酸 30 kg/667m2+一銨 14 kg/667m2+磷酸二氫鉀 8 kg/667m2）。小區(qū)面積78×200=15 600 m2，區(qū)組隨機(jī)排列，各處理重復(fù)3次，共計(jì)9小區(qū)。

試驗(yàn)田統(tǒng)一采用機(jī)收甜菜雙膜覆蓋技術(shù)，機(jī)械點(diǎn)播，采用幅寬70 cm地膜，一膜2行，行距50 cm、株距17 cm，理論株數(shù)7 800株?？偣嗨? 750 m3/hm2，灌水8次，肥料隨灌水施入。灌溉時(shí)期、灌量及追肥用量如表2所示，試驗(yàn)區(qū)田間管理措施除肥料作為變量受控因子外，其它田間管理按當(dāng)?shù)卦耘啻胧┻M(jìn)行管理。

1.4 樣品采集、測定及數(shù)據(jù)處理

1.4.1 土壤取樣 分別于每次灌水前1周，采集距滴頭距離10 cm附近土層深度 0～20、20～40 cm土樣，取至少5點(diǎn)樣將樣品混合，風(fēng)干后過1 mm篩。土壤堿解氮采用堿解擴(kuò)散法，速效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提比色法測定，速效鉀采用火焰光度法；土壤pH采用1∶2.5的水土比進(jìn)行。

1.4.2 植株樣品采集及測試指標(biāo) 分別于葉叢生長盛期、塊根糖分增長期、糖分積累期取各小區(qū)代表性植株5株；分根、莖、葉三個(gè)部分分別稱取鮮重，植株鮮樣于105℃殺青30 min后70℃烘干72 h后稱重，記錄干物質(zhì)重。收獲前20 d，對(duì)甜菜產(chǎn)量和含糖率進(jìn)行測定。每個(gè)處理和CK隨機(jī)選取5個(gè)點(diǎn)，按13.3 m的長度，人工挖削，分別數(shù)個(gè)數(shù)、稱重量、測含糖率，平均后計(jì)算單株甜菜重量、平均含糖率、單位面積產(chǎn)量。

采用Microsoft Excel 2003對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和繪圖，采用SPSS 17.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

表2 灌水施肥設(shè)計(jì)

2 結(jié)果分析

2.1 腐殖酸肥對(duì)土壤養(yǎng)分及pH的影響

由表3可知：使用腐殖酸肥后，在甜菜塊根膨大期和成熟期，土壤有效磷、速效鉀的含量明顯增加，T1處理有效磷、速效鉀含量明顯高于CK，且在成熟期差異顯著；而T1處理和T2處理之間雖有差異，但不顯著。

表3 腐殖酸肥對(duì)土嚷有效氮磷鉀的影響

圖1 腐殖酸肥對(duì)土壤pH值的影響

由圖1可知，腐殖酸肥對(duì)土壤pH值有明顯影響，T1處理在成熟期明顯降低土壤pH，并達(dá)到顯著差異。T2處理的土壤pH值雖然有所下降，但兩個(gè)生育期之間差異不顯著。

2.2 腐植酸肥對(duì)甜菜性狀及經(jīng)濟(jì)效益的影響

由圖2可見，隨著甜菜的生育期生長進(jìn)程的推進(jìn)，不同處理間甜菜干物質(zhì)積累量逐漸增加。從全生育期來看，甜菜干物質(zhì)累積量均表現(xiàn)為T1處理最大，CK處理最小。同時(shí)在塊根膨大期（7月21日）、糖分增長期（8月3日）和糖分積累期（8月17日），T1處理甜菜干物質(zhì)累積量均顯著高于CK，表明腐植酸肥促進(jìn)了甜菜快速生長。

由表4可見，甜菜的產(chǎn)量以實(shí)際稱重計(jì)算，與CK相比較，T1處理的產(chǎn)量達(dá)到6 784.14 kg/667m2，較CK增產(chǎn)14.92%，與對(duì)照差異達(dá)到極顯著水平；T2處理的產(chǎn)量達(dá)到6 013.17 kg/667m2，較CK增產(chǎn)1.86%，與對(duì)照無顯著性差異。T1含糖率較CK提高1.10度；T2含糖率較CK提高0.83度。

圖2 腐殖酸肥對(duì)甜菜干物質(zhì)積累量的影響

表4 腐植酸肥對(duì)甜菜產(chǎn)質(zhì)量的影響

由表5可見，在相同的管理模式下，與CK相比，施腐植酸肥投入降低11.72元/667m2，產(chǎn)值增加405.16元/667m2，合計(jì)純利潤增加 416.88元/667m2；施腐植酸+無機(jī)肥投入降低10.60元/667m2，產(chǎn)值增加50.52元/667m2，合計(jì)純利潤增加61.12元/667m2。

3 結(jié)論與討論

表5 腐植酸肥對(duì)甜菜經(jīng)濟(jì)效益的影響

本試驗(yàn)在雙膜覆蓋滴灌甜菜上，施用腐殖酸肥對(duì)土壤養(yǎng)分、降低土壤pH，甜菜生長發(fā)育、干物質(zhì)積累、產(chǎn)量和含糖率都有明顯的促進(jìn)作用；甜菜根產(chǎn)量較常規(guī)施肥顯著提高14.92%，含糖率較常規(guī)施肥提高1.10度，增加收入416.88元/667m2；施用腐植酸肥是本地區(qū)甜菜生產(chǎn)中適宜的施肥方式。施腐植酸+無機(jī)肥，較常規(guī)施肥增產(chǎn)1.86%，與對(duì)照無顯著性差異，含糖率較常規(guī)施肥提高0.83度。

在北方黑龍江、內(nèi)蒙古、甘肅、新疆甜菜種植區(qū)施用腐殖酸肥對(duì)甜菜含糖率均有明顯的改善效果[11－14]，本試驗(yàn)結(jié)果也如此。本試驗(yàn)施用腐殖酸肥處理，在成熟期顯著降低土壤pH，有效磷、速效鉀含量顯著高于常規(guī)施肥。相關(guān)研究表明，當(dāng)腐植酸施入土壤后，通過改善土壤理化性質(zhì)，從而提高作物對(duì)土壤中營養(yǎng)元素的吸收利用，最終達(dá)到增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高產(chǎn)的目的[16]。在試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)土壤質(zhì)地與施用腐植酸肥用量有一定的要求，要與腐植酸來源、含量、土壤質(zhì)地相結(jié)合，科學(xué)合理地配方施肥，才能更好地發(fā)揮出腐植酸的功效[17]。

腐植酸肥廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，但在本地區(qū)作物上應(yīng)用很少，近3年的試驗(yàn)示范存在一定的局限性，沒有考慮腐植酸追肥量間設(shè)梯度，今后需做進(jìn)一步的研究。