林明，白曉山，劉華君，潘竟海，陳友強(qiáng)，鄧超紅，李承業(yè)

(新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，烏魯木齊 830091)

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膜下滴灌甜菜最適種植密度的研究

林明，白曉山，劉華君，潘竟海，陳友強(qiáng)，鄧超紅，李承業(yè)

(新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，烏魯木齊 830091)

【目的】篩選出新疆甜菜主栽品種，在膜下滴灌條件下與機(jī)械作業(yè)相配套的最佳密度?！痉椒ā坎捎眯芯喙潭ǜ淖冎昃嗟拿芏确绞?，進(jìn)行6個密度水平3次重復(fù)的小區(qū)試驗?！窘Y(jié)果】葉面積指數(shù)在生育前期，隨著密度的增加呈增長趨勢，在生育中后期葉面積指數(shù)呈下降趨勢，密度越大下降越快；干物質(zhì)積累以10×104株/hm2處理取得最大單位面積干物質(zhì)積累量、產(chǎn)量及含糖率。隨密度的增大而增加，但是密度超過10×104～11×104株/hm2時，產(chǎn)量及含糖率則表現(xiàn)出下降的趨勢?！窘Y(jié)論】在新疆甜菜機(jī)械化播種地區(qū)，甜菜適宜栽培密度為10×104株/hm2，此密度下可以取得較高產(chǎn)量和品質(zhì)。

甜菜；密度；產(chǎn)量；含糖率

0 引 言

【研究意義】新疆作為我國甜菜糖重要生產(chǎn)基地之一，占據(jù)著全國甜菜糖業(yè)的半壁江山[1-3]。在全國最主要的東北、內(nèi)蒙古、新疆這三大產(chǎn)區(qū)因地制宜的總結(jié)出膜下滴灌栽培、紙筒育苗栽培、起高壟紙筒栽培、覆膜紙筒栽培[4]等不同的栽培模式。膜下滴灌栽培模式是目前新疆在甜菜生產(chǎn)中的主要栽培模式，種植密度問題較突出。種植戶按照自己過去的經(jīng)驗稀植，認(rèn)為種植密度越小，塊根越大，產(chǎn)量越好，這種做法，忽略了群體效益，不但不能獲得較高的產(chǎn)量而且含糖率也會有大幅的降低，種植密度越小，雖然塊根大，產(chǎn)量高，但含糖率降幅較大；若甜菜種植密度過大，影響植株正常生長，植株爭光、爭肥現(xiàn)象嚴(yán)重，形成高低不等苗，導(dǎo)致塊根小，產(chǎn)量低。合理的甜菜高糖、高產(chǎn)栽培密度，既可以合理分配甜菜單株的營養(yǎng)面積，使甜菜塊根個體生長均衡，又可以提高甜菜含糖率?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】栽培密度對建立甜菜合理的群體結(jié)構(gòu)有很大的影響，與產(chǎn)量有著密切的聯(lián)系。關(guān)于栽培密度對產(chǎn)量的影響，研究結(jié)果表明，不同地區(qū)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、土壤條件和綜合的農(nóng)藝栽培措施，應(yīng)地制宜地采用合適的株、行距進(jìn)行栽培，均可提高產(chǎn)量[5-6]。關(guān)于栽培密度對產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響，目前已有眾多研究結(jié)果。合理的群體結(jié)構(gòu)，也就是合理的群體大小、組成、分布以及動態(tài)發(fā)展是實現(xiàn)作物高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)條件[7-9]。甜菜群體結(jié)構(gòu)包括群體的組成、密度及其動態(tài)分布，是構(gòu)成甜菜單產(chǎn)甚至總產(chǎn)的重要因素之一[10]?！颈狙芯壳腥朦c】不同種植密度下，由于個體所處的微環(huán)境不同，植株在生長發(fā)育過程中會呈現(xiàn)不同的長勢和性狀。試驗選用的種植密度是在機(jī)械播種中，行距以確定的情況下，對甜菜株距進(jìn)行改變從而改變其密度。通過對當(dāng)?shù)刂髟云贩N不同處理的各階段生長數(shù)據(jù)的測量和計算，研究種植密度對其生長發(fā)育的影響，尋找最佳種植密度的數(shù)據(jù)?！緮M解決的關(guān)鍵問題】通過觀察記載,測定不同時期各處理的株高及根圍、葉面積與葉面積指數(shù)、干物質(zhì)積累、產(chǎn)量及含糖率，分析不同種植密度對當(dāng)?shù)靥鸩酥髟云贩N的影響差異，確定其最佳種植密度。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗地位于新疆奇臺縣西地鎮(zhèn)西地村，試驗地面積為6 667 m2(10畝)，土壤類型為壤土，肥力中等。播種期為5月10日，采用膜下滴灌技術(shù)，地膜厚度≥0.008 mm，幅寬75～80 cm；在播種甜菜時，利用播種機(jī)上的鋪管裝置，將滴灌管迷宮朝上鋪設(shè)于膜下的行間。鋪管、覆膜工作結(jié)束后，將PE支管或附管，對正出水管位置，橫鋪于地膜之上，并與膜下的滴灌管和干管上方的出水管相連接；支管或附管鋪設(shè)時，應(yīng)有適量的彎曲。

選用當(dāng)?shù)刂髟缘膰庖M(jìn)甜菜品種HI0936，由先正達(dá)公司提供。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設(shè)計

在行距為50 cm等行距的基礎(chǔ)上，設(shè)株距A、26 cm；B、24 cm；C、22 cm；D、20 cm；E、18 cm；F、16 cm六個處理，隨機(jī)區(qū)組排列，三次重復(fù)，采用人工膜上點種，一穴兩粒，確保出苗率，中后期田間管理按照平作膜下滴灌栽培技術(shù)規(guī)程執(zhí)行。

1.2.2 株高及根粗

生育期內(nèi)分別選擇各處理長勢均勻的5株甜菜，測定株高、根粗，根據(jù)王永坤，呂芳芝(1997)的測定方法，根粗測定基部根圍。

1.2.3 葉面積及葉面積指數(shù)

從各處理小區(qū)長勢均勻的植株中隨機(jī)選取5株，用打孔機(jī)取甜菜葉片的定量面積，測定單位面積甜菜葉片的干重，再用整株甜菜葉片干重?fù)Q算得出甜菜葉面積。

葉面積指數(shù)(leaf area index)，又稱葉面積系數(shù)，是一塊地上作物葉片的總面積與占地面積的比值。

1.2.4 干物質(zhì)積累

定點記載甜菜生育期，采用相似株取樣法，在幼苗期、葉叢生長盛期、塊根糖分增長期、糖分積累期、收獲期等5個時期，每處理選取生長整齊一致的植株5～6株，將葉、根分開，分別稱取鮮重，105℃下殺青30 min，80℃下烘干至恒重，再分別稱取干重。

1.2.5 產(chǎn)量及含糖率

收獲時采用全區(qū)計產(chǎn)的方法測定產(chǎn)量；取各小區(qū)中間行作檢糖樣品，用旋光儀進(jìn)行含糖率測定。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

試驗數(shù)據(jù)采用Excel和DPS統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行處理及方差分析，新復(fù)極差測驗法比較各處理間的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植密度對甜菜株高的影響

甜菜的葉叢在整個生育期一直處于生長狀態(tài)，在老葉枯萎的同時就有新葉的產(chǎn)生，在不同的種植密度下，甜菜株高總體的趨勢為由低到高，各處理的株高隨著生育期的延長呈現(xiàn)上升趨勢，葉叢快速生長的階段在6月底到8月中旬，進(jìn)入9月葉叢的高度不再有明顯的增高，此時營養(yǎng)都供給塊根部分，用于產(chǎn)量和含糖率的增加，葉叢基本上停止生長。另外，各處理的株高隨著種植密度的增加而降低，第一次調(diào)查時由于沒有完全封壟，單株葉片有相對足夠的空間進(jìn)行光合作用，因此葉叢高度上的差異并不明顯，各處理平均高度在10.35 cm，到第二次調(diào)查時，田間封壟已經(jīng)有一個月以上，密度較高的處理由于葉片之間相互遮蔭，葉片沒有足夠的空間進(jìn)行光合作用，因此，生長較緩，而A處理密度最小，葉叢的生長相對較快，其他各處理的株高隨著種植密度的增加而降低。第三次調(diào)查時，處理間的差距最大，A處理相對于E處理高出5.32 cm左右，6月28日到8月28日為葉叢快速生長期，此時葉叢的生長速度最快，平均每天生長0.65 cm，而從8月28日到收獲前，葉叢平均每天生長只有0.21 cm。到收獲前，葉片已經(jīng)長到最大，同時新葉的不斷增加，葉片數(shù)量已經(jīng)達(dá)到最密的水平，各處理間的差異最小。圖1

圖1 不同種植密度下甜菜株高變化

2.2 不同種植密度對甜菜根圍的影響

密度對單株根圍的增加有著很大的影響，從苗期就可以看出，第一次取樣調(diào)查時，密度最小的A處理在所有處理當(dāng)中根圍最大，而且在整個生育期中，A處理的根圍一直是所有處理中最高的，整個生育期各處理的根圍A

圖2 不同種植密度下甜菜根圍變化

2.3 不同種植密度對甜菜干物質(zhì)積累量的影響

群體的干重主要由群體和個體間的協(xié)調(diào)生長所決定，A、B、C處理因群體小，總干物質(zhì)累積明顯不及F、E、D處理；而到了生育后期，E、F處理由于個體間的競爭加劇，群體的調(diào)節(jié)能力達(dá)到了最高限度，所以各處理間的差異又有所減少，而此時D處理條件下的群體與個體配置最合理，所以D處理下的干物質(zhì)總積累量最高。圖3

2.4 不同種植密度對甜菜葉面積指數(shù)的影響

甜菜不同種植密度下的葉面積指數(shù)發(fā)展過程大致呈現(xiàn)為單峰拋物曲線，各處理最大值均出現(xiàn)在7月18日。7月18日前葉面積指數(shù)隨著密度的增加而增大，即A

圖3 不同種植密度下甜菜干物質(zhì)積累變化

圖4 不同種植密度下甜菜葉面積指數(shù)變化

2.5 不同種植密度對甜菜產(chǎn)量的影響

品種獨特的遺傳特性與環(huán)境因素以及種植方式的差異共同作用于甜菜產(chǎn)量結(jié)果。在相同品種的遺傳背景和環(huán)境下，不同時期的不同種植方式，能夠在一定程度上改變甜菜單株的生長環(huán)境，可使品種特性得到最大程度的發(fā)揮。合理的種植密度可以改善單位面積內(nèi)單株的結(jié)構(gòu)，使光能利用率得到提高，從而改善個體競爭產(chǎn)生的不利影響。根據(jù)最終的產(chǎn)量可知，不同處理間甜菜產(chǎn)量有極顯著的差異，其中隨著種植密度的增加，甜菜產(chǎn)量呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，其中以D處理最高，折合單產(chǎn)90 644.93 kg/hm2，由此可見，甜菜種植密度太大或太小都不能形成高產(chǎn)。所以，種植密度對產(chǎn)量有著較大影響，密度太小易造成漏光損失、土地浪費，而密度太大易造成田間郁閉，葉幕厚，通風(fēng)透光性能差，葉光合效能不高、不利于高產(chǎn)的形成，適宜的種植密度是形成高產(chǎn)的先決條件。表1

表1 不同種植密度下甜菜產(chǎn)量

2.6 不同種植密度對甜菜含糖率的影響

種植密度對甜菜含糖率有很大的影響，各處理間的含糖率有極顯著的差異，甜菜含糖率呈現(xiàn)出單峰拋物曲線。在D處理和E處理之間達(dá)到最高值，然后呈下降趨勢。這與在糖分增長期及糖分積累期間各處理的葉面積指數(shù)的規(guī)律一致。表2

表2 不同種植密度下甜菜含糖率變化

3 討 論

不同密度通過影響單株的性狀和產(chǎn)量，進(jìn)而影響群體的性狀和產(chǎn)量，適宜的栽培密度是取得作物高產(chǎn)的前提條件。確定合理密度的關(guān)鍵就是要正確處理個體和群體的關(guān)系，試驗中不同密度對甜菜的葉叢高度會產(chǎn)生一定的影響，密度越小的處理葉叢高度越高，單株獲得的光合營養(yǎng)面積也逐步增大，根粗也相應(yīng)越粗；干物質(zhì)積累量是形成產(chǎn)量的基礎(chǔ)，試驗各處理最終的單位面積的干物質(zhì)積累從A處理到D處理之間，單位面積的干物質(zhì)呈現(xiàn)增加趨勢，處理D的單位干物質(zhì)總量最大，從D處理到F處理時，單位干物質(zhì)總量又呈現(xiàn)下降趨勢，說明干物質(zhì)積累量與密度有密切的關(guān)系。不同處理間葉面積指數(shù)在生育前期，植株較小，互相影響不大，葉面積指數(shù)隨著密度的增加呈增長趨勢，在生育中后期植株間會出現(xiàn)莖葉郁閉，通風(fēng)透氣不良，造成田間小氣候變劣，進(jìn)而導(dǎo)致植株葉片脫落導(dǎo)致葉面積指數(shù)呈下降趨勢，密度越大下降越快。種植密度對甜菜的含糖率有很大的影響，較小種植密度下，大量的光合產(chǎn)物消耗在新葉片的生長和塊根重量的增加上，相對地減少了用于糖分積累光合產(chǎn)物的份量，最終影響了塊根含糖率的積累，密度過大，個體的生長發(fā)育受限，單株沒有能夠得到充分的營養(yǎng)，含糖率反而會降低。研究顯示不同處理下隨著種植密度的增加，甜菜產(chǎn)量呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，密度太高或太低都不利于高產(chǎn)的形成。說明植株都有自我調(diào)節(jié)能力，但這種自我調(diào)節(jié)能力是有限的，低于或超過一定密度范圍時，其自我調(diào)節(jié)作用就無法彌補(bǔ)密度對群體的影響。

4 結(jié) 論

合理規(guī)劃栽植密度，即可保證單株重，又可使單位面積上有較高產(chǎn)量，從而發(fā)揮品種的最大生產(chǎn)潛力，不同種植密度對甜菜的株高、根圍、干物質(zhì)積累量、葉面積指數(shù)，都有著一定的影響，幾乎所有指標(biāo)都隨密度變化而變化。密度過大，群體通風(fēng)透光較差，部分葉片已經(jīng)失去作用，光合效率較低。通過在不同生育期對比葉叢高度、根圍變化規(guī)律、干物質(zhì)、葉面積指數(shù)等方面的變化規(guī)律發(fā)現(xiàn)，密度在10×104株/hm2左右時甜菜的產(chǎn)量及含糖率最高，含糖率為15.07%～15.13%，產(chǎn)量可以達(dá)到90 644.93 kg/hm2。

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Fund project:Supported by Special funds for the construction of modern agricultural industry technology system (CARS-210410)

Research of the Optimum Beet Planting Density under Drip Irrigation Condition

LING Ming, BAI Xiao-Shan, LIU Hua-jun, PAN Jing-hai, CHEN You-qiang,DENG Chao-hong, LI Cheng-ye

(Research Institute of Industrial Crops, Xinjiang Academy of Agricultural Science, Urumqi 830091, China)

【Objective】 To screen out the optimum density of Xinjiang beet cultivars under drip irrigation and mechanical work conditions.【Method】Six density levels with 3 times repeated plot trials were conducted through changing the plant spacing under fixed row spacing.【Result】In early growth stage, leaf area index increased with the increasing density. In the latter part of growth, leaf area index showed a downward trend, the greater the density, the faster the fall. Dry matter accumulation per unit area got the maximum when the density was 100,000/hm2. The yield and sugar content increased with increasing density, but when the density was more than 100-110 thousand/hm2, the yield and the sugar content showed a downward trend【Conclusion】In Xinjiang mechanized areas, the suitable planting density of beet is 100,000/hm2, under which a higher yield and quality can be achieved.

beet; density; yield; sugar content

10.6048/j.issn.1001-4330.2016.07.010

2016-03-01

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項資金(CARS-210410)

林明(1982-)，男，甘肅人，助理研究員，研究方向為甜菜栽培，(E-mail)lm126com@126.com

李承業(yè)(1957-)，男，甘肅人，推廣研究員，研究方向為甜菜栽培，(E-mail)lcy7679@126.com

S566.3

A

1001-4330(2016)07-1245-06