随着土地流转的加快,以及种植业结构的调整,内蒙古甜菜种植优势区域逐渐转移至冷凉干旱地区,这些地区大部分农田已采用膜下滴灌灌溉设施,受土壤“缺氮、少磷、钾有余”观念的影响,常常在甜菜种植中氮肥施用过剩,不施或少施钾肥,造成营养不均衡,是制约甜菜产质量提高的重要因素。因此本文以科学施肥及节本增效为出发点,围绕有效节水增温的膜下滴灌栽培措施,开展了钾素对甜菜产质量和生理性能影响的研究,通过连续两年试验,明确了钾素对甜菜产质量、经济效益及钾肥利用率的影响,提出了科学的施钾量,同时,系统地分析了钾素对甜菜养分吸收与利用、光合生理特性、氮代谢生理特性的影响,旨在揭示钾素调节膜下滴灌甜菜产质量的生理基础,为甜菜合理施肥提供科学依据。主要研究结果如下:(1)适宜的施钾量可促进膜下滴灌甜菜对氮、磷、钾养分的吸收和利用。适宜的施钾量促进了甜菜生育前中期块根、叶柄和叶片氮含量的增加,各器官氮吸收量与产量呈极显著的正相关关系。施钾量在12kg/亩时,叶丛快速生长期和块根及糖分增长期块根磷吸收比例显著高于不施钾肥和过度施钾肥(24 kg/亩)。随生育进程,甜菜各器官钾含量下降;随着施钾量增加,各器官钾含量增加,单株钾吸收量增加,其中施钾量对生育中后期块根的钾素积累影响较大,钾素生理利用率在12kg/亩供钾时最大,达103.4kg/kg。(2)钾素能够提高膜下滴灌甜菜的光合性能,如促进株高、叶片数、叶面积指数的增加;施钾肥12kg/亩、18kg/亩和24kg/亩显著提高了叶丛快速生长期甜菜的净光合速率,RuBPCase酶活性是影响净光合速率的最主要因素,其次是气孔导度。适宜的施钾量增加了块根、叶柄和叶片的干重,产量提高,但钾肥施用过量会抑制光合产物向块根的运输,块根干物质分配比例下降,含糖率下降。(3)施钾肥促进了膜下滴灌甜硝酸还原酶活性与谷氨酰胺合成酶活性的提高,块根和叶片可溶性蛋白质含量提高,甜菜产量提高,表明钾素可通过调控甜菜的氮同化水平进而影响产量。(4)适宜的钾肥施用量促进了膜下滴灌甜菜产质量的提高。施钾量18kg/亩产量最高,6~12kg/亩含糖率最高,12kg/亩产糖量和经济效益最大。当施钾量大于12kg/亩时,收获时块根中K~+、Na~+含量增加;当施钾量大于18kg/亩时,块根中a-氨基酸含量增加。(5)综合钾素对甜菜产质量和经济效益的影响,内蒙古甜菜种植优势区域的钾肥推荐施用量为12kg/亩。