秦超，陳修斌

（1.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，甘肅張掖734000；2.張掖市水務(wù)局，甘肅張掖734000）

甜菜多功能專用肥配方篩選及經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量研究

秦超1，2，陳修斌1*

（1.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，甘肅張掖734000；2.張掖市水務(wù)局，甘肅張掖734000）

在甘肅省河西走廊的鹽化潮土上，進(jìn)行了甜菜多功能專用肥配方篩選及經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量的研究。結(jié)果表明：甜菜多功能專用肥配方組合為：有機(jī)碳肥0.9375∶保水劑0.0025∶甜菜專用肥0.0563∶聚乙烯醇0.0037。甜菜多功能專用肥施用量（x）與甜菜塊根產(chǎn)量（y）間的肥料效應(yīng)回歸方程為：y= 72.79+1.843x-0.0217x2，經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量為24.08t/hm2，塊根理論產(chǎn)量為104.60t/hm2。施用甜菜多功能專用肥與傳統(tǒng)化肥比較，甜菜葉叢高度、葉叢鮮重、根體長度、根直徑、單根重和根產(chǎn)量分別增加6.52%、6.40%、6.42%、6.66%、5.00%和5.27%，施肥利潤和肥料投資效率分別增加0.23萬元/hm2和0.42元/元。

甜菜；多功能專用肥；配方；經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量

甘肅省河西走廊從國外引進(jìn)的甜菜新品種有：IM802、IM813、KWS5440、KWS8412、ST14991、ST21916、SD21916、ST13992、ADV0413、BETA064、新甜飼2號、內(nèi)甜抗203、農(nóng)大2012、甜研309、內(nèi)2499、內(nèi)28102等，建成了甜菜生產(chǎn)基地1.5萬hm2，年產(chǎn)甜菜塊根120萬t，甜菜產(chǎn)業(yè)已發(fā)展成為本區(qū)農(nóng)民增收，企業(yè)增效的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一。目前日益凸顯的主要問題是：種植面積大，連作年限長，土壤養(yǎng)分比例失衡，缺素的生理性病害經(jīng)常發(fā)生；有機(jī)肥料投入量嚴(yán)重不足，化肥超量施用，不但增加了施肥成本，而且導(dǎo)致土壤板結(jié)，貯水功能削弱；市場上銷售的復(fù)混肥有效成分和比例不符合本區(qū)土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀和甜菜對養(yǎng)分的吸收比例，且不具備保水、改土功效，影響了本區(qū)甜菜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，研究和開發(fā)甜菜多功能專用肥成為復(fù)混肥研發(fā)的關(guān)鍵所在。近年來，有關(guān)復(fù)混肥研究受到了廣泛關(guān)注[1]，但甜菜多功能專用肥對甜菜經(jīng)濟(jì)效益的影響未見文獻(xiàn)報道。針對上述存在的問題，本文應(yīng)用改土培肥理論，選擇土壤結(jié)構(gòu)改良劑——聚乙烯醇[2-3]、保水劑[4-5]、自主研發(fā)的有機(jī)碳肥和甜菜專用肥4種原料，采用正交試驗(yàn)方法，篩選出了配方，合成了甜菜多功能專用肥[6-9]，在甘肅省張掖市甘州區(qū)三閘鎮(zhèn)的鹽化潮土上進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)，以便對甜菜多功能專用肥的肥效做出確切的評價。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 試驗(yàn)地概況試驗(yàn)于2011—2016年在甘肅省張掖市甘州區(qū)三閘鎮(zhèn)高寨村一社實(shí)施，試驗(yàn)地海拔高度1431m，經(jīng)度100°13′59″，緯度39°00′07″，年均溫7.50℃，年均降水量116mm，年均蒸發(fā)量2200mm，無霜期150d。土壤類型是鹽化潮土[10]，0～20 cm土層含有機(jī)質(zhì)12.35g/kg，堿解氮35.34 mg/kg，速效磷6.52mg/kg，速效鉀122.36mg/kg，有效硼0.43mg/kg，有效錳8.12mg/kg，有效銅1.43mg/kg，有效鋅0.32mg/kg，有效鐵4.50mg/ kg，有效鉬0.11mg/kg，可溶性鹽2.25mg/kg，pH值8.36，容重1.52g/cm3，總孔隙度42.64%，土壤質(zhì)地為沙壤質(zhì)土，前茬作物是甜菜。

1.1.2 參試材料尿素，含N 46%，粒徑為2～3 mm；磷酸二銨，含N 18%，P2O546%；硫酸鉀，含K 50%，粒徑為2～3 mm；硫酸鋅，含Zn 23%；硼酸，含B 17.50%，鉬酸銨，含Mo 54.3%；生物菌肥，有效活菌數(shù)≥20億個/ g；甜菜專用肥（自主研發(fā)），將硫酸鉀、尿素、磷酸二銨、硫酸鋅、硼酸、鉬酸銨重量比按0.5075∶0.3082∶0.1511∶0.0242∶0.0060∶0.0030混合，含N 15.42%，P2O56.95%，K2O 25.38%，Zn 0.56%，B 0.11%，Mo 0.16%。改性糠醛渣[11-13]：在糠醛渣中加入4%碳酸氫銨，將pH值調(diào)整到7.50，含有機(jī)碳76%，全氮0.66%，全磷0.36%，全鉀1.18%，粒徑1～2 mm；有機(jī)碳肥（自主研發(fā)），將改性糠醛渣、生物菌肥風(fēng)干重量比按0.98∶0.02混合，含有機(jī)質(zhì)74.49%，全氮0.60%，全磷0.35%，全鉀1.16%，pH值為6.50，聚乙烯醇：粒徑0.05～2 mm；保水劑，吸水倍率645g/g，粒徑1～2mm。甜菜品種為張?zhí)?01，由甘肅省張掖市農(nóng)科院選育。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)處理試驗(yàn)一，甜菜多功能專用肥配方確定。2011—2012年每年的4月30日，選擇有機(jī)碳肥、保水劑、甜菜專用肥和聚乙烯醇4個因素，每個因素設(shè)計3個水平，按正交表L9（34）設(shè)計9個處理[14]（表1）。

試驗(yàn)二，甜菜多功能專用肥經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量研究。甜菜多功能專用肥產(chǎn)品合成：2013—2014年每年的4月30日，將有機(jī)碳肥、保水劑、甜菜專用肥、聚乙烯醇重量比按0.9375：0.0025：0.0563：0.0037混合得到甜菜多功能專用肥，含有機(jī)質(zhì)69.83%，N1.46%，P2O50.72%，K2O

2.52 %，Zn 0.03%，B 0.01%，Mo 0.01%。

試驗(yàn)處理：將甜菜多功能專用肥施用量梯度設(shè)計為0.00（CK），4.80，9.60，14.40，19.20，24.00，28.80 t/hm2共7個處理，以處理1為CK（對照），每個處理重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。

試驗(yàn)三，甜菜多功能專用肥與傳統(tǒng)化肥比較試驗(yàn)。2015—2016年每年的4月30日，在純N、P2O5、K2O、Zn、B和Mo投入量相等的條件下（純N 350.40kg/hm2+P2O5172.80 kg/hm2+K2O 604.70 kg/hm2+Zn 7.20kg/hm2+ B 2.40kg/hm2+Mo 2.40kg/hm2），試驗(yàn)共設(shè)計3個處理：處理1，對照（不施肥）；處理2，傳統(tǒng)化肥（尿素614.74kg/hm2+磷酸二銨375.65kg/hm2+硫酸鉀1209.60 kg/hm2+硫酸鋅31.30 kg/hm2+硼酸13.71kg/hm2+鉬酸銨4.42 kg/hm2）；處理3，甜菜多功能專用肥24t/hm2。每個試驗(yàn)處理重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。

1.2.2 種植方法上述3個試驗(yàn)均在同一塊地上連續(xù)定點(diǎn)試驗(yàn)2年，每個試驗(yàn)小區(qū)面積為32m2（8m×4m），小區(qū)四周筑埂，埂寬30cm，高35cm，甜菜多功能專用肥、磷酸二銨、硫酸鉀、硫酸鋅、硼酸和鉬酸銨在播種前施入20cm土層做底肥，尿素分別在甜菜生長盛期和塊根膨大期結(jié)合灌水追施，追肥方法為穴施。2011—2016每年的4月26日播種，株距24cm，行距50cm，分別在播種后、播種15d后、生長盛期、塊根膨大期各灌水1次，每個試驗(yàn)小區(qū)灌水量相等。

1.2.3 測定項目與方法甜菜收獲時分別在每個試驗(yàn)小區(qū)按照對角線采樣方法設(shè)計5個采樣點(diǎn)，每個樣點(diǎn)按順序采集10株，分別測定葉叢高度、葉叢鮮重、根體長度、根直徑和單株塊根重，根直徑采用游標(biāo)卡尺法測定。每個試驗(yàn)小區(qū)單獨(dú)收獲，將小區(qū)產(chǎn)量折合成公頃產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計分析。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理方法差異顯著性采用SPSS 10.0統(tǒng)計軟件分析，多重比較，LSR檢驗(yàn)法。依據(jù)經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量計算公式x0=[（Px/Py）-b]/2c求得甜菜多功能專用肥最佳施用量（x0）[15]，依據(jù)肥料效應(yīng)回歸方程式y(tǒng)= a+bx+cx2，求得甜菜多功能專用肥最佳施用量時的甜菜理論產(chǎn)量（y）[16]。

表1 L（3）正交試驗(yàn)設(shè)計編碼及用量

2 結(jié)果與分析

2.1 甜菜多功能專用肥配方確定

連續(xù)定點(diǎn)試驗(yàn)2年后，于2012年9月26日甜菜收獲后從測定數(shù)據(jù)（表2）可以看出，不同因素間的效應(yīng)（R）是C＞A＞B=D，說明影響甜菜塊根產(chǎn)量的因素依次是：甜菜專用肥（R=44.88）＞有機(jī)碳肥（R=38.05）＞保水劑（R=31.21）和聚乙烯醇（R=31.21）。比較T值可知，TA2＞TA1＞TA3，說明甜菜塊根產(chǎn)量隨有機(jī)碳肥施用量梯度的增大而增加，當(dāng)有機(jī)碳肥施用量超過22.50 t/hm2，甜菜塊根產(chǎn)量又隨有機(jī)碳肥施用量梯度的增大而降低。TB1＞TB2＞TB3，說明保水劑適宜用量一般為0.06t/hm2。TC3＞TC2＞TC1，TD3＞TD2＞TD1說明隨著甜菜專用肥和聚乙烯醇施用量梯度的增加，甜菜根產(chǎn)量在增加，甜菜專用肥和聚乙烯醇適宜用量一般為1.35t/hm2和0.09t/hm2。因素間最佳組合為，A2：22.50t/hm2，B1：0.06t/hm2，C3：1.35t/hm2，D3：0.09t/hm2，將有機(jī)碳肥、保水劑、甜菜專用肥、聚乙烯醇重量比按0.9375∶0.0025∶0.0563∶0.0037混合得到甜菜多功能專用肥。

表2 L(3)正交試驗(yàn)分析

2.2不同劑量甜菜多功能專用肥施用量對甜菜農(nóng)藝性狀及經(jīng)濟(jì)性狀和效益的影響

2.2.1 對農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀的影響連續(xù)定點(diǎn)試驗(yàn)2年后，于2014年9月26日甜菜收獲后從測定數(shù)據(jù)（表3）可以看出，隨著甜菜多功能專用肥施用量梯度的增加，農(nóng)藝性狀在遞增。農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀最大的是甜菜多功能專用肥施用量28.80t/hm2，與CK比較，葉叢高度、葉叢鮮重、根體長度、根直徑和單株塊根重分別增加58.56%、39.58%、48.14%、39.38%和47.13%，差異極顯著（P＜0.01）。經(jīng)相關(guān)分析，甜菜多功能專用肥施用量與葉叢高度、葉叢鮮重、根體長度、根直徑和單株塊根重之間呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)（R）分別為0.8756、0.9365、0.9239、0.9552和0.9823。

2.2.2 對根產(chǎn)量的影響由表3可知，隨著甜菜多功能專用肥施用量梯度的增加，甜菜塊根產(chǎn)量在遞增。甜菜多功能專用肥施用量28.80t/hm2，平均塊根產(chǎn)量最高為106.63t/hm2，與CK比較，增產(chǎn)46.49%，差異極顯著。經(jīng)相關(guān)分析，甜菜多功能專用肥施用量與塊根產(chǎn)量之間呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)（R）為0.9817。

表3 不同劑量甜菜多功能專用肥對甜菜農(nóng)藝、經(jīng)濟(jì)性狀和經(jīng)濟(jì)效益的影響

2.2.3 對經(jīng)濟(jì)效益的影響甜菜多功能專用肥施用量由4.80 t/hm2遞增到24.00 t/hm2，施肥利潤隨著甜菜多功能專用肥施用量梯度的增加在遞增，當(dāng)甜菜多功能專用肥施用量超過24.00t/hm2時，施肥利潤開始遞減，由此可見，以經(jīng)濟(jì)效益衡量甜菜多功能專用肥適宜施用量一般為24.00t/hm2。

2.2.4 甜菜多功能專用肥最佳施用量的確定將表3甜菜多功能專用肥施用量與甜菜塊根產(chǎn)量間的關(guān)系采用回歸方程y=a+bx+cx2擬合，得到的回歸方程：y=72.79+1.843x-0.0217x2………………（1）

對回歸方程進(jìn)行顯著性測驗(yàn)的結(jié)果表明回歸方程擬合良好。甜菜多功能專用肥價格（Px）為279.63元/t，2013—2014年甜菜塊根平均售價（Py）為350.00元/t，將（Px）、（Py）、回歸方程的參數(shù)b和c，代入最佳施用量計算公式x0=[（Px/Py）-b]/2c，求得甜菜多功能專用肥經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量（x0）為24.08t/hm2，將x0代入（1）式，求得甜菜塊根理論產(chǎn)量（y）為104.60t/hm2，回歸分析結(jié)果與田間試驗(yàn)處理6施用量24.00t/hm2相吻合。

2.3 甜菜多功能專用肥與傳統(tǒng)化肥對比對甜菜經(jīng)濟(jì)效益的影響

2.3.1 對農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀的影響連續(xù)定點(diǎn)試驗(yàn)2年后，于2016年9月26日甜菜收獲時由測定數(shù)據(jù)（表4）可以看出，甜菜多功能專用肥和傳統(tǒng)化肥對甜菜農(nóng)藝性狀及經(jīng)濟(jì)性狀和根產(chǎn)量的效應(yīng)變化順序依次為：甜菜多功能專用肥＞傳統(tǒng)化肥＞對照。施用甜菜多功能專用肥與傳統(tǒng)化肥比較，甜菜葉叢高度、葉叢鮮重、根體長度、根直徑、單根重和根產(chǎn)量分別增加6.52%、6.40%、6.42%、6.66%、5.00%和5.27%，差異顯著（P＜0.05）；與對照比較，分別增加56.94%、37.11%、45.21%、36.48%、41.57%和42.00%，差異極顯著（P＜0.01）。施用傳統(tǒng)化肥與對照比較，甜菜葉叢高度、葉叢鮮重、根體長度、根直徑、單根重和根產(chǎn)量分別增加47.33%、28.87%、36.46%、27.95%、34.83%和34.89%，差異極顯著（P＜0.01）。

2.3.2 對經(jīng)濟(jì)效益的影響由表4可知，不同處理甜菜增產(chǎn)值、施肥利潤由大到小的變化順序依次為：甜菜多功能專用肥＞傳統(tǒng)化肥，施用甜菜多功能專用肥增產(chǎn)值、施肥利潤和肥料投資效率分別為1.09萬元/hm2、0.42萬元/hm2和0.63元/元，與傳統(tǒng)化肥比較，分別增加0.19萬元/hm2、0.23萬元/hm2和0.42元/元。

表4 甜菜多功能專用肥與傳統(tǒng)化肥對甜菜的效應(yīng)比較

3 結(jié)論

研究結(jié)果表明：將有機(jī)碳肥、保水劑、甜菜專用肥、聚乙烯醇重量比按0.9375∶0.0025∶0.0563∶0.0037混合得到的甜菜多功能專用肥，與甜菜農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系。經(jīng)回歸統(tǒng)計分析甜菜多功能專用肥經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量為24.08t/hm2，甜菜理論產(chǎn)量為104.60t/hm2。施用甜菜多功能專用肥與傳統(tǒng)化肥比較，甜菜農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀和塊根產(chǎn)量由大到小的變化順序依次為：甜菜多功能專用肥＞傳統(tǒng)化肥＞對照。在甘肅河西走廊施用甜菜多功能專用肥，提高了甜菜的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]趙秉強(qiáng)，張福鎖，廖宗文，等.我國新型肥料發(fā)展戰(zhàn)略研究[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2004，10（5）：536-545.

[2]烏日，汪中明.季鏻型陽離子聚乙烯醇的合成及抗菌性能研究[J].內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2013，44（3）：280-284.

[3]劉維鵬，許青海，白寶云.硅酸鹽聚乙稀醇沖洗液在新疆砂巖性鈾礦鉆探中的應(yīng)用[J].探礦工程，2012，39（7）：21-27.

[4]李希，劉玉榮，鄭袁明，等.保水劑性能及其農(nóng)用安全性評價研究進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué)，2014，35（1）：394-399.

[5]吳娜，胡躍高，任長忠，等.兩種灌溉方式下保水劑用量對春播裸燕麥土壤氮素的影響[J].草業(yè)科學(xué)，2014，24（2）：346-350.

[6]閆四群.功能性肥料的發(fā)展前景和存在問題[J].農(nóng)家參謀本種業(yè)大觀，2011（11）：24-25.

[7]劉秀梅，劉光榮，馮兆濱，等.新型肥料研制技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報，2006，18（2）：87-92.

[8]陸建剛，周鶯.國內(nèi)外新型肥料的開發(fā)[J].化肥工業(yè)，1994（3）：8011.

[9]劉果，李紹才，楊志榮.我國多功能肥料的發(fā)展概況[J].中國土壤與肥料，2006（5）：7-9.

[10]秦嘉海，呂彪.河西土壤與合理施肥[M].蘭州：蘭州大學(xué)出版社，2001：150-155.

[11]秦嘉海，陳廣全.糠醛渣混合基質(zhì)在番茄無土栽培中的應(yīng)用[J].中國蔬菜.1997，1（4）：13-15.

[12]秦嘉海，張春年.糠醛渣的改土增產(chǎn)效應(yīng)[J].土壤通報，1994，25（5）：237-238.

[13]秦嘉海，金自學(xué)，劉金榮.含鉀有機(jī)廢棄物糠醛渣改土培肥效應(yīng)研究[J].土壤通報，2007，38（4）：705-708.

[14]明道緒.田間試驗(yàn)與統(tǒng)計分析[M].北京：科學(xué)出版社，2014：185-188.

[15]陳倫壽，李仁崗.農(nóng)田施肥原理與實(shí)踐[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1983：185-186.

[16]于秀林，任雪松.多元統(tǒng)計分析[M].北京：中國統(tǒng)計出版社，1999：166-170.

Study on Formula Screening of Multi-functional Special Fertilizer of Sugar Beet and Application Rate for Optimum Economic Benefits

QIN Chao1,2，CHEN Xiu-bin1*
(1.College of Agriculture and Biology Technology,Hexi University,ZhangYe,Gansu 734000；2.Zhangye Bureau of Water Resources,Zhangye,Gansu 734000)

The formula selection of multi-functional special fertilizer of sugar beet and application rate for optimum economic benefits were studied in salinization moisture soil of the Hexi corridor.The results showed that the formula of multi-functional fertilizer of sugar beet was:organic carbon fertilizer 0.9375:aquasorb 0.0025:beet specific fertilizer 0.0563:POVAL 0.0037.The regression equation of multi-functional special fertilizer(x)and root yield of sugar beet(y)was:y=72.79+1.843 x-0.0217 x2.The theoretical root yield of sugar beet was 104.60 t/ha when fertilizer application rate for optimum economic benefit was 24.08 t/ha.Compared with traditional fertilizer,the plant height,fresh plant weight,root length,root diameter,single root weight and root yield of sugar beet increased by 6.52%,6.40%,6.41%,6.40%,5.00%and 5.27%,respectively;fertilization profit and investment efficiency increased by 2300 yuan/ha and 0.42 yuan/yuan.

beet;multi-functional special fertilizer;formula;application rate for optimum economic benefits

S566.3

A

1007－2624（2017）02－0024－04

10.13570/j.cnki.scc.2017.02.008

2016-11-14

甘肅科技支撐計劃農(nóng)業(yè)類（144NKCA241）。

秦超（1988-），男，學(xué)士，主要研究方向：植物營養(yǎng)與施肥；E-mail：qinjiahai123@163.com。

陳修斌（1968-），男，河南鄧州市人，碩士研究生，教授，研究方向：新型肥料開發(fā)；E-mail：qinjiahai123@163.com。