锌硼锰肥配合施用对甜菜产量、含糖率和产糖量的影响

杨洪泽，张 强，董心久，潘竟海，沙 红

（1.新疆农业科学院 经济作物研究所，新疆 乌鲁木齐 830091；2.乌兰察布市农牧业科学研究院，内蒙古 集宁 012000）

甜菜是我国两大糖料作物之一。甜菜的优质高产不仅需要氮、磷、钾等大量营养元素，还需要锌、硼、锰等微量元素。锌、硼、锰是作物必需的微量元素，在植株光合作用和代谢过程中具有重要作用，锌、硼、锰的丰缺将影响作物的产量和品质[1-3]。微肥的施用除了可以增加作物产量、改善作物品质，还涉及家畜、家禽对微量元素的需要，进而影响人的营养和健康及生态环境中食物链的关系，已越来越受到人们的重视[4]。目前，关于配方施肥的研究主要集中在大量元素氮、磷、钾以及中量元素，有关微量元素配施的研究较少，且主要是针对粮食作物[5]。因此，本试验以锌、硼、锰肥配合施用为切入点，研究不同施肥水平对甜菜产量、含糖率及产糖量的影响，旨在确定锌、硼、锰肥的合理施用量，为甜菜平衡施肥提供理论依据和技术支撑。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验在新疆玛纳斯县试验站进行，试验田前茬作物为玉米。黏壤质土壤，肥力中上等，灌排水条件良好，0～30 cm 耕层土壤pH值7.6（中性偏碱），有机质含量20.5 g/kg、速效氮含量94.60 mg/kg、速效磷含量10.92 mg/kg、速效钾含量252.25 mg/kg、有效硼含量0.769 mg/kg、全锌含量92.140 mg/kg、全锰含量572.700 mg/kg。

1.2 试验材料

供试甜菜品种为德国KWS公司生产的单粒种KWS 2314。

1.3 试验方法

试验采用“3414”最优回归设计肥效试验方案，设锌、硼、锰3个因素，不施肥（对照，即处理Zn0B0Mn0）、低量、适量、高量4个施肥水平，共14个处理（表1）。试验设3次重复，小区面积40 m2（10 m×4 m）。试验用肥料为硫酸锌（ZnSO4·7H2O）、四硼酸钠（Na2B4O7·10H2O）和硫酸锰（MnSO4·7H2O），结合整地与底肥N 260 kg/hm2、P2O5280 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2一次性作基肥施入土壤。

甜菜采用膜下滴灌干播湿出方式进行栽培管理。2018年4月25日播种，全生育期灌水8次。行距50 cm，株距21 cm，保苗密度为85 000株/hm2。10月中旬收获，每小区取中间2行，测定甜菜产量、含糖率和产糖量，3次重复取平均值。甜菜收获时，每小区选取10 m2面积称重，测定块根产量；含糖率采用锤度计测定，每小区选取20株有代表性的块根进行测定，含糖率（%）=锤度值（%）×0.83。产糖量=产量×含糖率。

1.4 数据处理

选用Excel 2007 软件进行数据整理和统计分析。

表1 甜菜“3414”试验方案

2 结果与分析

2.1 不同锌、硼、锰肥施用量对甜菜产量、含糖率和产糖量的影响

试验表明，施锌、硼、锰肥后，各处理的产量与对照相比有不同程度的增加，增幅20.64%～25.53%，且锌、硼、锰配施的处理略高于锌、硼（以及硼、锰或锰、锌）配施，虽然各处理间产量差异不显著，但可表明微肥配施有促进甜菜产量提高的效果（表2）。

由各处理含糖率的比较来看，除处理8（Zn2B2Mn0）含糖率较对照（Zn0B0Mn0）低0.06度以外，其他处理均高于对照，含糖率增加0.02～0.83度，其中，处理2、处理3和处理12的含糖率分别较对照增加0.77、0.83和0.75度（表2），表明微肥配施提高了甜菜的含糖率。

表2 不同施肥水平对甜菜产量、含糖率和产糖量的影响

从上述结果来看，锌、硼、锰肥配合施用有提高甜菜产量和含糖率的效果。同时，3种微肥配合施用不同程度地提高了甜菜的产糖量，施锌、硼、锰肥处理的产糖量与对照相比，增加21.86%～30.85%（表2）。

2.2 甜菜产糖量肥料效应方程及推荐用量

从不同施肥模型拟合成功率来看，采用三元二次模型拟合时，成功率仅为56%，而采用一元施肥模型可以对全部试验进行数据处理[6]。因此，本试验采用一元二次模型对锌、硼、锰肥施用量与甜菜产糖量的关系进行了拟合，结果见表3。

表3 甜菜产糖量肥效模型

根据锌、硼、锰肥施用量与甜菜产糖量间一元二次方程可以得出，适量增加锌、硼、锰肥的施用量，甜菜的产糖量提高；继续增加锌、硼、锰肥的施用量，甜菜的产糖量则有可能下降。由表3可知，甜菜达到最佳产糖量时，锌、硼、锰肥的最佳施用量分别为20.50、27.01和42.35 kg/hm2，比例为1.0∶1.3∶2.1。

3 结论与讨论

作物对锌、硼、锰、铁等微量元素的需要量不大，但这些微量元素在提高作物产量和改善产品品质方面有显著效果[7-8]。含糖率是影响甜菜品质的一个重要指标，缺锌会降低植物组织中醛缩酶的活性，进而影响1，6-二磷酸果糖的转化，导致甜菜的蔗糖含量降低[4]。硼和氮、磷、钾肥配合施用，对甜菜有增产效能，不仅能够提高块根含糖率，还能显著提高产糖量[9-10]。施用含有氮、磷、钾和锰的肥料，有利于植物体内糖分的运输和加速糖分的积累，因此，能够提高甜菜块根的含糖率和加工品质[11]。程玉杰[12]研究发现，施用锌、硼微肥对甜菜产量的影响达极显著差异。本试验表明，施硼、锌、锰肥处理的甜菜产量、含糖率（除处理8 略低外）和产糖量与对照相比均有所提高，产量提高20.64%～25.47%，含糖率增加0.02～0.83度（除处理8），产糖量提高21.86%～30.85%。

锌、硼、锰等元素配合施用能满足作物对微量元素的需要，使作物生理机能协调，有利于光合产物的合成、运输，并提高产量[13-14]。王艳等[15]研究表明，外源锰对作物的效应受剂量影响，适量锰可以促进植株生长、增加产量，但高量锰将产生锰毒，从而使作物输导组织受阻、体内激素平衡遭到破坏，导致产量增长下降。在本试验条件下，锌、硼、锰肥的推荐施用量分别为20.50、27.01、42.35 kg/hm2，该结果与前人有关施用适量微肥可提高作物产量、改善作物品质的研究报道一致。这表明在甜菜的栽培管理中，保证适量的锌、硼、锰肥水平可以提高甜菜产量和含糖率，对甜菜产糖量的增加有一定作用。