李占學(xué)，林柏森，李樹增，王清發(fā)

(1.吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，長春 130033； 2.赤峰綠璐種業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 赤峰 024000))

0 前 言

通常情況下，甜菜的根產(chǎn)量、含糖率和產(chǎn)糖量被稱作經(jīng)濟(jì)性狀。根體中的鉀、鈉和a-N等造蜜成分影響甜菜工藝品質(zhì)的性狀被稱作品質(zhì)性狀。

在制糖工藝中，灰分和有害氮均屬造蜜性非糖物質(zhì)，鉀和鈉屬于灰分范疇，a-N屬于有害氮范疇，并分別是灰分和有害氮的主要成分，通常會嚴(yán)重影響工藝產(chǎn)糖量。a-N，全稱為a-氨基酸態(tài)氮。a-氨基酸，因其分子結(jié)構(gòu)中的NH2-基所處位置為a碳位故得命名。

在甜菜生產(chǎn)中，研究經(jīng)濟(jì)性狀是為了解決原料甜菜量的問題，研究品質(zhì)性狀是為了解決甜菜本身質(zhì)的問題，二者不可或缺。研究甜菜的經(jīng)濟(jì)性狀與品質(zhì)性狀的表型相關(guān)對于甜菜栽培、加工工藝乃至育種與品種使用都具有非常重要的意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料18個，均為赤峰綠璐種業(yè)有限公司提供的德國KWS系列甜菜品種。

1.2 試驗時間和地點

試驗于2017年進(jìn)行，設(shè)在吉林省洮南市向陽鄉(xiāng)建業(yè)村2社。

1.3 試驗地基本情況

地塊位于建業(yè)村二社(閆家屯)東南方向，淡黑鈣土，地勢平坦，地形平整，無內(nèi)澇可能，有灌溉條件，前作玉米，輪作方式為： 連年玉米。

1.4 試驗設(shè)計

田間采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，4次重復(fù)，4行區(qū)，行長5.04米，行株距為64 cm×18 cm，小區(qū)面積12.9024平方米，小區(qū)理論株數(shù)116株，理論密度為86805株/ha。

1.5 田間管理

每公頃施氮肥0公斤、過磷酸鈣750公斤、硫酸鉀150公斤、土壤顆粒劑(10%毒死蜱)30公斤、復(fù)合微肥60公斤。按株距用人工播種器穴播。其他同大田管理。

1.6 調(diào)查項目和方法

收獲時每小區(qū)取2行測定根產(chǎn)量，每小區(qū)取7株樣品利用甜菜品質(zhì)分析儀測定含糖率、鉀、鈉和a-N，根據(jù)根產(chǎn)量和含糖率計算產(chǎn)糖量。

1.7 相關(guān)系數(shù)計算和檢驗方法

對6個性狀的每2個之間采用excel分析工具計算相關(guān)系數(shù)，用t檢驗對各個相關(guān)系數(shù)進(jìn)行顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 品質(zhì)性狀與經(jīng)濟(jì)性狀的相關(guān)

表1 參試品種各性狀統(tǒng)計結(jié)果表

表2的計算結(jié)果表明：鉀與根產(chǎn)量和產(chǎn)糖量的相關(guān)系數(shù)分別為0.3161和0.1599，均呈不顯著正相關(guān)，與含糖率的相關(guān)系數(shù)為-0.197 ，呈不顯著負(fù)相關(guān)；鈉與根產(chǎn)量 的相關(guān)系數(shù)為 0.6777**，-呈極顯著正相關(guān)，與含糖率的相關(guān)系數(shù)為-0.774**，-呈極顯著負(fù)相關(guān)，與產(chǎn)糖量的相關(guān)系數(shù)為-0.025，-呈不顯著負(fù)相關(guān)；a-N與根產(chǎn)量和產(chǎn)糖量的相關(guān)系數(shù)分別為0.359和 0.2242，均呈不顯著正相關(guān)，與含糖率的相關(guān)系數(shù)為 -0.171，呈不顯著負(fù)相關(guān)。

表2 相關(guān)系數(shù)及顯著性檢驗

上述結(jié)果中，根產(chǎn)量與三個品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)均為正值，含糖率與三個品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)均為負(fù)值，與國內(nèi)外學(xué)者的研究結(jié)果相比較，雖然在具體數(shù)值上存在差異，但在相關(guān)方向上取得了高度一致[1-3]。產(chǎn)糖量與三個品質(zhì)性狀的相關(guān)方向上不一致，在文獻(xiàn)中未見同類數(shù)據(jù)。僅有資料顯示了類似的研究[1]：即可回收糖與鉀、鈉和有害氮的相關(guān)關(guān)系，其系數(shù)值均為負(fù)值，但可回收糖的計算方法是制糖工藝上使用的方法，是經(jīng)過矯正去掉造蜜性非糖分帶走的糖分損失量后的工藝純產(chǎn)糖量，與本研究中的收獲產(chǎn)糖量概念不同，性質(zhì)也不一樣，因此其相關(guān)系數(shù)值與本研究的相關(guān)系數(shù)值不具可比性。

2.2 品質(zhì)性狀之間的相關(guān)

鉀和鈉的相關(guān)系數(shù)為0.217，呈不顯著正相關(guān)；鉀和a-N的相關(guān)系數(shù)為0.6171**，呈極顯著正相關(guān)；鈉和a-N的相關(guān)系數(shù)為0.4177，為不顯著正相關(guān)。

上述結(jié)果表明，品質(zhì)性狀間的相關(guān)系數(shù)均為正值，國內(nèi)外相關(guān)研究所顯示的同類數(shù)值亦均為正值，盡管具體數(shù)值有較大差異，但在相關(guān)方向上同樣重演了國內(nèi)外學(xué)者的研究結(jié)果[1-3]。

2.3 經(jīng)濟(jì)性狀之間的相關(guān)

產(chǎn)量與產(chǎn)糖量之間相關(guān)系數(shù)為0.5377*，呈顯著正相關(guān)；產(chǎn)量與含糖率之間相關(guān)系數(shù)為-0.6251**，呈極顯著負(fù)相關(guān)；產(chǎn)糖量與含糖率之間的相關(guān)系數(shù)為0.3195，呈不顯著正相關(guān)。

關(guān)于甜菜經(jīng)濟(jì)性狀之間的相關(guān)關(guān)系國內(nèi)外的研究較多，結(jié)論也比較一致。本研究結(jié)果與與之基本相符。但關(guān)于含糖率和根產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系，也有不同結(jié)論，有國內(nèi)學(xué)者認(rèn)為，甜菜根重與含糖率之間呈極顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.796**)，但根重在500 g以下時，二者呈極顯著正相關(guān)(r=0.964**)[4]。

3 結(jié)論與討論

3.1 甜菜的根產(chǎn)量與鉀、鈉和a-N三個品質(zhì)性狀間均呈正相關(guān)關(guān)系，其中與鈉含量達(dá)極顯著水平；含糖率與三個品質(zhì)性狀間均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，其中與鈉達(dá)極顯著水平；產(chǎn)糖量與鉀和a-N呈正相關(guān)關(guān)系，與鈉呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，但均未達(dá)到顯著水準(zhǔn)。

根產(chǎn)量、含糖率與三個品質(zhì)性狀間在相關(guān)方向上與國內(nèi)外學(xué)者取得一致的結(jié)果。需要指出的是，鈉與根產(chǎn)量的正相關(guān)程度達(dá)到了較高水平(0.6777**)，且在文獻(xiàn)[1]中得到佐證(0.31**)；鈉與含糖率的負(fù)相關(guān)程度也達(dá)到了較高水平(-0.774**)，且在文獻(xiàn)[2]中得到佐證(-0.7163***)，這說明鈉對根產(chǎn)量和含糖有著重要影響，在生產(chǎn)實際中應(yīng)引起重視；同時這也可能就是輕鹽堿地上種植甜菜產(chǎn)量較高，但含糖較低的原因。

3.2 三個品質(zhì)性狀間均呈正相關(guān)關(guān)系，在相關(guān)方向上同樣重演了國內(nèi)外學(xué)者的研究結(jié)果。其中鉀和a-N達(dá)極顯著水準(zhǔn)，這表明在生產(chǎn)實際中，應(yīng)該控制鉀肥的用量。因為鉀肥過多，則根體內(nèi)鉀含量增高，而a-N含量也必然增高，二者共同降低甜菜品質(zhì)，結(jié)果導(dǎo)致雙項指標(biāo)的疊加的初級負(fù)效應(yīng)和次級負(fù)效應(yīng)。

3.3 甜菜含糖率和工藝產(chǎn)糖量是甜菜制糖的命脈。既然鉀、鈉和a-N與含糖率均呈負(fù)相關(guān)，那么，這三項指標(biāo)過高肯定會導(dǎo)致甜菜低糖，對制糖產(chǎn)生初級負(fù)效應(yīng)；其次，在工藝中，有害氮和灰分統(tǒng)稱為造蜜性非糖物質(zhì)，而a-N和鉀鈉分別是有害氮和灰分的主要成分。一份有害氮可使25份蔗糖形成糖蜜，一份鉀可使2.5份蔗糖形成糖蜜，一份鈉可使3.4份蔗糖形成糖蜜[3]，嚴(yán)重影響工藝產(chǎn)糖量，如此，對制糖又形成了次級負(fù)效應(yīng)。因此，對甜菜糖業(yè)而言，從各個角度研究三項品質(zhì)指標(biāo)顯得復(fù)雜而重要。

甜菜品質(zhì)受生長環(huán)境、氣候、品種和農(nóng)藝措施等復(fù)雜因素影響。其中，生長環(huán)境和氣候是不可控的，品種和農(nóng)藝措施是可控的。首先，應(yīng)選育和使用三項指標(biāo)低的甜菜品種(即高品質(zhì)品種)；其次，在栽培上，應(yīng)盡一切可能采取降低品質(zhì)指標(biāo)的農(nóng)藝措施，如控制氮肥等。