甜菜不同品种在昭苏地区的适应性评价与分析

目录TOC\o"1-4"\h\u21384引言 甜菜不同品种在昭苏地区的适应性评价与分析摘要：【目的】为了筛选出高产、高糖，适宜昭苏地区栽培的甜菜品种，阐述甜菜不同品种主要农艺性状，产量和含糖率，产糖量之间的差异，为大田生产提供理论依据。【方法】本研究以昭苏地区为试验点，该地区作为典型的冷凉气候区，糖度显著高于别的地区，甜菜种植呈现"低产量-高糖分"特征。通过田间试验和数据分析，以筛选出的20份甜菜不同品种的产量、含糖率及农艺性状，并以KWS9898为对照品种进行对比，并利用方差分析法进行适应性综合评价。【结果表明】供试甜菜品种叶型均为犁铧形，生育期整齐度表现较好，生长势最佳的品种为T2401，T2402，T2403，T2404,T2405,NT3622,KWS9898。抗病性表现最好为T2401，T2402高抗褐斑病和白粉病；产量方面表现较好的前3个品种有：T2404，T2401，KWS9898；产糖量方面表现较好的前3个品种有：T2404，T2402，T2407。通过试验，综合性状表现较好品种有4个：T2404,T2402,T2407,具有较好的应用前景，可对其进一步鉴定和评价。关键词：甜菜；品种；适应性；产量；含糖率AdaptabilityevaluationandanalysisofdifferentsugarbeetvarietiesinZhaosuareaAbstract:[Objective]Inordertoscreenoutthesugarbeetvarietieswithhighyieldandhighsugarcontent,whichweresuitableforcultivationinZhaosuarea,themainagronomictraits,yield,sugarcontentandsugaryieldofdifferentsugarbeetvarietieswereexpounded,soastoprovidetheoreticalbasisforfieldproduction.[Method]Inthisstudy,Zhaosuareawasusedastheexperimentalsite.Asatypicalcoldclimatearea,thesugarcontentwassignificantlyhigherthanthatinotherareas.Sugarbeetplantingshowedthecharacteristicsof'lowyield-highsugar'.Throughfieldexperimentanddataanalysis,theyield,sugarcontentandagronomictraitsof20differentsugarbeetvarietieswerecomparedwithKWS9898asthecontrolvariety,andtheadaptabilitywascomprehensivelyevaluatedbyvarianceanalysis.[Result]Theresultsshowedthattheleaftypesofthetestedsugarbeetvarietieswereallplowshare-shaped,andtheuniformityofgrowthperiodwasbetter.ThevarietieswiththebestgrowthpotentialwereT2401,T2402,T2403,T2404,T2405,NT3622andKWS9898.ThediseaseresistanceofT2401andT2402wasthebest,whichwashighlyresistanttobrownspotandpowderymildew.Thetopthreevarietieswithgoodyieldperformancewere:T2404,T2401,KWS9898;thefirstthreevarietieswithgoodperformanceinsugaryieldwereT2404,T2402andT2407.Throughthetest,therearefourvarietieswithbettercomprehensivetraits:T2404,T2402,T2407,whichhavegoodapplicationprospectsandcanbefurtheridentifiedandevaluated.Keywords:Sugarbeet;Varieties;Adaptability;Yield;Sugarcontent引言甜菜(BetavulgarisL．)是苋科甜菜属,二年生作物，第一年营养生长，第二年生殖生长的草本植物，全株光滑无毛；根圆锥至纺锤状,肥大；基生叶大，茎生叶较小；花小，两性；种子扁平，双凸镜状；花期5—6月，果期7月。是世界第二大糖料作物，也是我国最重要的糖料作物之一REF_Ref29912\r\h[2]。同时也是重要的能源作物REF_Ref30225\r\h[3]。种植模式主要有欧美的直播法和日本的育苗移栽法REF_Ref28253\r\h[1]。甜菜原产于欧洲西部和南部沿海地区，喜欢阴凉的气候，抗寒能力强，但抗热能力差；喜富含有机质，喜欢排水好的土壤，在酸性土壤中不易发芽，很难生长。一般用播种、扦插和压条等方法繁殖。甜菜经济价值很高，在东欧等国家，从19世纪开始作为糖料作物栽培，现在已发展成仅次于甘蔗的制糖原料。我国种植的甜菜品种有95%以上都是从国外引进REF_Ref1464\r\h[4]，主要来自于德国、法国、荷兰、美国、新西兰、意大利等多个国家REF_Ref3276\r\h[5]。我国甜菜种植区域主要集中在北方，以三北（东北、华北、西北）为主，新疆糖产量约占全国甜菜糖总产量的45%，是全国第二大甜菜糖产区。甜菜是中国种植历史悠久的传统作物，在古代农书、医书、方志的记载中很常见，多凸显其作为直接食用与药用两类价值，明清时由于口感不佳而多被当作家畜饲料，逐渐退出国人餐桌。甜菜性凉，味甘、苦，功能清热解毒，行瘀止血。《随息居饮食谱》中记载“清火祛风，杀虫解毒，涤垢浊，稀痘疮，止带调经，通淋治痢，妇人小儿尤宜食之。”甜菜也可作为观赏植物，是冬春花坛配色不可多得的观叶植物材料。甜菜的根部中含有大量使其呈现独特颜色的甜菜红成分，糖分含量很高，富含维生素A以及大量的钾，因其独特的颜色，常被用在料理中或作为食用色素使用。【研究意义】新疆是我国三大食糖作物主产区之一REF_Ref3747\r\h[6]，其甜菜种植面积和甜菜糖产量均位居全国第二名，每年种植面积稳定在7×104hm²，约占全国的40％；年产糖50×10４ｔ左右，约占全国总产量的50％以上；甜菜单产达61.05～70.65t/hm２以上REF_Ref5869\r\h[7]。伊犁是新疆的甜菜主产区,该地区水源充足、土壤肥沃、光照日期较长,拥有较为理想的自然地理条件REF_Ref6398\r\h[8-REF_Ref19695\r\h10]。主要分布在河谷、塔额盆地及天山北坡等地。目前，甜菜已成为该地区的主要经济作物和制糖轻工业的原料，产糖量和甜菜总产值在全国甜菜糖产区名列前茅，甜菜产业形成了一定的规模REF_Ref6398\r\h[8]。然而，近年来，我国甜菜种植面积持续缩减，加之种植技术升级滞后，产业发展面临多重制约。复杂多样的生态类型与气候特征对传统栽培品种形成严峻考验，其抗逆性薄弱、糖分含量波动显著等问题日益凸显，导致原料供给稳定性不足、加工效益受限，严重制约甜菜产业可持续发展与提质升级进程。同一甜菜品种在不同环境农艺性状表现各异，基于农艺性状的作物分析方法在玉米、水稻等主粮作物中实现规模化应用REF_Ref12103\r\h[11-REF_Ref12119\r\h13]，在筛选优良种质资源以及品种引进选育得到较好的反馈REF_Ref12426\r\h[14,REF_Ref12436\r\h15]。本研究通过田间试验，分析甜菜自育品种在伊犁地区的生长表现、产量、含糖量及抗逆性等指标，探讨其适应性，并提出相应的改进建议，以期为当地甜菜产业的可持续发展提供参考。材料与方法供试材料参试甜菜品种共计20个，品种名称分别为：T2401，T2402，T2403,T2404,T2405,T2406,T2407，由新疆维吾尔自治区农业科学院提供；STM1512由石河子农业科学院提供；NT3622，NT3311,NT205,NT206,NT207,NT210有内蒙古农牧业科学院提供；ST13789，ST13790，ST13778，ST13943来源于德国斯特儒博公司；BETA468来源于美国BETA公司；设对照材料1份：KWS9898来源于德国KWS公司。试验方法试验设计试验地位于新疆昭苏县阿克达拉镇。试验点位于海拔1454.2米,81°36’04”E，42°97’92”N。播种前亩施底肥：磷酸二铵20Kg，硫酸钾15Kg，硫酸钾镁肥7Kg，云天化钙镁肥12.5Kg；7个品种，间比排列，每个品种种植4-6亩。株、行距：16×50㎝，行长550m。理论种植密度：7844株/亩。田间管理本试验播种于2024年4月29日，出苗时间为5月7日；共计中耕3次，时间分别为：5月16日，5月30日，6月25日。收获日期：10月22日。追肥情况如下日期类型名称及用量（公斤/亩）2024-06-25土壤肥磷酸二铵15Kg，硫酸钾7Kg，硫酸钾镁肥7Kg，颗粒硼1Kg2024-06-08叶面肥磷酸二氢钾0.1Kg，芸苔素0.01Kg2024-06-10叶面肥动力氮0.1Kg，氨基酸0.08Kg2024-06-15叶面肥磷酸二氢钾0.1Kg，芸苔素0.01Kg病虫害防治：防治田间杂草2次：2024年5月8日第一次防草甜菜安宁180ml/亩，，2024年6月3日第二次防草甜菜安宁400ml/亩；防治甜菜夜蛾和甘蓝夜蛾2次：2024年5月8日第一次防虫高效氯氰菊酯50ml/亩2024年6月3日第二次防虫高效氯氰菊酯20ml/亩。为验证甜菜田抗褐斑病效果，选择试验种植田前茬作物甜菜，连作4年。土壤肥力：土质为轻壤黄土质草甸黑钙土。地名土壤pH耕层土壤含盐量（g/Kg）全氮（g/Kg）有机质（g/Kg）碱解氮（mg/Kg）有效磷（mg/Kg）速效钾（mg/Kg）阿克达拉镇8.121.93.1751.7135.55.2234气候特点昭苏地处中亚内陆腹地的高位山间盆地，四周被天山山脉环抱，形成独特的气候环境。其气候特点为冬长夏短，无明显四季之分，仅有冷暖之别，春秋湿润寒冷多雾，盛夏多雷暴、降雨和冰雹。年平均气温2.9℃，极端高温33.5℃，极端低温-32℃，全年无霜期仅98天，是典型的冷凉气候区。4月平均气温16.7℃（偏高0.7℃），5月23.1℃（偏高4.1℃），降水稀少，SPI指数显示无旱。夏季（6-8月）气温偏高，6月平均气温21.5℃（较常年偏高2.0℃），7月23.8℃（偏高1.5℃），8月19.2℃（接近常年）。9月气温显著偏高3.9℃，达20.9℃，呈现干暖特征。年均降水量511.8毫米，为全疆之冠，但降水空间差异显著，东部多于西部，山区多于盆地。SPI指数显示，6月轻旱、7月中旱、9月轻旱，主要因夏季高温叠加降水偏少，蒸发量达1261.6毫米，远超降水量。7月经历两场高温过程，加剧土壤水分流失。测定指标根头直径（mm）：用电子游标卡尺测定甜菜地表面根际处的直径；根周长（cm）：用卷尺测量甜菜根的最大周长；根长（cm）：用卷尺测定甜菜主根最顶端到根最低端根尾直径2cm的长度；含糖率（%）：用电子折光仪测定甜菜块根中蔗糖含量；产量（Kg/hm2）：全区取样称重计产；产糖量（Kg）=块根产量×含糖率（%）;数据品种采用WPS、Word、Excel2020进行数据整理，利用DPS统计软件对所测数据进行方差统计分析。结果与分析供试甜菜品种农艺性状通过对20个新疆主要种植甜菜品种农艺性状进行比较，由表1可知，对甜菜不同品种叶部农艺性状（整齐度、生长势，叶缘，叶面，叶色，叶型）进行统计分析；以了解各性状的分布特征。整齐度指的是作物在田间排列的规整程度包括行株距等，试验材料整齐度在4.5-5.0之间，T2403，T2404等品种均为5.0，整齐度好的作物可以充分利用土地资源，减少植株之间的竞争，避免病虫害在植株间的传播。生长势指的是作物生长的强弱程度，包括株高，叶片数等。试验材料生长势在4.0-5.0之间，T2401,T2402,T2403,T2404,T2405,NT3622,KWS9898等品种表现最佳（评分5.0），显示其快速生长的潜力。生长势强的作物可以充分利用阳光，水分和养分，有利于甜菜生长发育，叶面积较大，提高光能利用率，丛而提高产量，根系发达更好的吸收土壤中养分和水分。表型性状是适用于所有植物品种鉴定的方式，且是目前品种鉴定中的广泛采用鉴定方法REF_Ref13285\r\h[16]。20个试验材料叶型以犁铧型为主，叶缘多为中波，叶色以深绿常见，能与伊犁地区强光照适应性相关。叶面状态光滑和微皱各有一定比例，说明叶片相关性状较为集中，以适应光合作用等生理需求。由表2可知，对根部农艺性状（根沟深浅、根皮光滑度、根型）进行统计分析，根头是块根的顶端部分，根头大部分为中，根沟深浅以浅为主，根皮光滑度中光和略光均有分布，根型以圆锥型为主，楔型为辅，反映出根系性状在一定范围内存在差异，但整体以浅根沟、圆锥型根为主。表1甜菜不同品种叶部农艺性状统计表品种名称整齐度生长势叶缘叶面叶色叶型T240355中波微皱深绿犁铧STM15124.54.5小波微皱深绿犁铧NT362255中波微皱深绿犁铧NT331154.5中波微皱深绿犁铧NT2054.54.5中波微皱深绿犁铧NT2064.54.5中波微皱绿犁铧NT2074.54中波微皱绿犁铧NT21054全缘微皱深绿犁铧T240155中波微皱深绿犁铧T240455中波光滑绿舌型T240555小波光滑深绿犁铧T24064.54中波光滑绿犁铧T240255全缘光滑绿犁铧T240754.5小波光滑深绿犁铧ST137894.54.5小波光滑绿犁铧ST1379054.5小波光滑深绿犁铧ST1377854.5中波光滑浅绿犁铧ST139434.54中波光滑绿犁铧BETA46854.5中波光滑绿犁铧KWS989855小波微皱深绿犁铧表2甜菜不同品种根部农艺性状统计表品种名称根头大小根沟深浅根皮光滑度根型白粉病病级褐斑病病级T2403中浅光楔型01.5STM1512中浅光圆锥型0.51NT3622中浅略光圆锥型11.5NT3311中浅略光圆锥型01NT205中浅略光圆锥型02.5NT206中浅略光圆锥型02NT207中浅光圆锥型01NT210中中略光圆锥型02.5T2401中浅光圆锥型01T2404小浅光圆锥型00.5T2405小浅光圆锥型01.5T2406中浅略光楔型04.5T2402小浅略光楔型01T2407中中光圆锥型02.5ST13789小中光楔型01.5ST13790小浅光圆锥型02ST13778中深略光楔型01ST13943小不明显光圆锥型01.5BETA468小浅光楔型01KWS9898小不明显光圆锥型02单株重结果与分析由图1方差分析结果可知，与CK相比，T2404和STM1512的标准差显著高于KWS9898，而其他品种标准差显著低于KWS9898，且在不同显著性水平上均表现出显著性差异。其中T2404和STM1512的品种效果最为显著。T2404表现最优，与STM1512，T2407等差异显著。NT3622表现最差，与多数品种差异显著。选择T2404或STM1512以提高单株重，避免选择末尾品种（如NT3622、NT205等）。T2404和T2407它们之间无显著差异，且与其他品种组存在显著差异。STM1512和T2403在显著性水平下无显著差异。T2405和T2406在极显著性水平下无显著差异，但在显著性水平下存在显著差异。对照组CK在各个显著性水平下均表现出较低的标准差，且与其他品种存在显著差异。图1.不同品种单株重方差分析结果统计表亩产量结果与分析参试20份材料，由表3可知，亩产量在3890.17-7465.83Kg,若为农户增加收入则采用产量高的甜菜品种[15],T2401，T2404两个品种较对照KWS9898产量增幅为1.24-12.32％。T2402，T2403,T2405,T2406,T2407，STM1512，NT3622，NT3311,NT205,NT206,NT207,NT210，ST13789，ST13790，ST13778，ST13943，BETA468为减产供试甜菜品种，较对照KWS9898减产1.85-41.47%。品种T2404增幅最大，位居第一，表现较为突出，较对照增加12.32％。T2401增幅位居第二，NT3622较KWS9898减产41.47%，位居最后。由图2方差分析结果可知，T2404品种表现最优，显著高于其他所有品种，显示出极显著水平的增产潜力。T2401品种次之，与对照KWS9898相比有显著增产效果，但与T2407、BETA468等品种无显著差异。CK与T2407、BETA468、T2403、T2405等品种无显著差异。NT3311、NT206、NT205、NT3622等品种的标准差较低，与对照相比有显著减产效果，其中NT3622品种的标准差最低,比对照减产41.47%。表3不同品种块根亩产量结果分析表品种名称亩产量Kg较CK%位次T24036239.00-6.146STM15125394.67-18.8414NT36223890.17-41.4720NT33114465.33-32.8217NT2054145.17-37.6419NT2064349.17-34.5718NT2075173.67-22.1715NT2104969.67-25.2316T24016729.171.242T24047465.8312.321T24056168.17-7.207T24065839.50-12.1510T24026020.83-9.428T24076523.75-1.854ST137895459.83-17.8613ST137905749.4-13.5012ST137785887.67-11.429ST139435808.33-12.6211BETA4686298.50-5.245KWS9898（CK）6647.000.003图2.不同品种块根亩产量方差分析结果统计表含糖率结果与分析由表4可知,除了品种STM512,T2401,T2404,T2406,BETA468含糖率低于对照KWS9898，较CK减少0.03-0.89个糖度。其他品种均高于CK，其中材料T2402含糖率为21.40%，较CK增加3.28个糖度；位居第一。NT3311含糖率为21.00%，较CK增加2.88个糖度；位居第二。其他材料T2403，NT3622，NT3311，NT205，NT206，NT207，ST13789,ST13790,ST13778,ST13943较CK增加0.23-1.72个糖度。对详见表5,T2402显著水平高于其他所有品种，表明其在极显著水平上表现最优。STM1512、NT3622、NT3311、NT205、NT206、NT207、NT210、T2401、T2404、T2405、T2406、T2407、ST13789、ST13790、ST13778、ST13943、BETA468、CK这些品种在显著水平上表现较好，标准差没有显著差异，但显著高于T2403。表4不同品种含糖率结果分析表品种名称含糖率%比CK±位次T240318.870.7511STM151217.23-0.8920NT362219.891.773NT331121.002.882NT20519.691.575NT20618.480.3613NT20719.121.0010NT21019.661.546T240118.09-0.0316T240417.90-0.2219T240518.780.6612T240618.03-0.0917T240221.403.281T240719.641.528ST1378919.841.724ST1379019.661.547ST1377819.301.189ST1394318.350.2314BETA46817.99-0.1318KWS9898（CK）18.120.0015图3.不同品种含糖率方差分析结果统计表亩产糖量结果与分析亩产糖量如表5可知，产糖量范围为773.75-1336.04Kg之间，产糖量最高为品种T2404产糖量为1336.04Kg，较对照KWS9898增加10.91％排名第一。品种T2402产糖量为1288.30Kg，较对照KWS9898增加6.95％，排名第二。T2407产糖量为1281.31Kg，较对照增幅为6.37％,排名第三。由图4可知，在显著性水平和极显著水平下，T2404标准差最高，极显著高于其他品种；T2402和T2407品种的标准差次之，与T2404品种无显著差异；其他品种的标准差依次降低，显著性差异逐渐减小。T2401品种的标准差略低于T2402和T2407品种；CK品种与T2401品种无显著差异；表5不同品种亩产糖量结果分析表品种名称亩产糖量Kg较CK%位次T24031177.302.266STM1512929.3222.8517NT3622773.7535.7720NT3311937.5022.1716NT205816.0232.2618NT206803.9333.2619NT207989.1717.8814NT210977.2018.8815T24011217.171.054T24041336.0410.911T24051158.343.847T24061052.9412.5913T24021288.306.952T24071281.316.373ST137891083.4910.0511ST137901130.526.1510ST137781136.365.668ST139431065.7511.5212BETA4681132.855.959KWS9898（CK）1204.570.005图4.不同品种亩产糖量方差分析结果统计表甜菜不同品种关键指标相关性分析图5.甜菜不同品种关键指标相关性矩阵图由图5可知，单株重（SR）与亩产量与亩产糖量（PMSY）呈正相关关系（相关系数为0.79）,与含糖率呈较强的负