膜下滴灌甜菜最适种植密度的研究

林明，白晓山，刘华君，潘竟海，陈友强，邓超红，李承业

(新疆农业科学院经济作物研究所，乌鲁木齐 830091)



膜下滴灌甜菜最适种植密度的研究

林明，白晓山，刘华君，潘竟海，陈友强，邓超红，李承业

(新疆农业科学院经济作物研究所，乌鲁木齐 830091)

【目的】筛选出新疆甜菜主栽品种，在膜下滴灌条件下与机械作业相配套的最佳密度。【方法】采用行距固定改变株距的密度方式，进行6个密度水平3次重复的小区试验。【结果】叶面积指数在生育前期，随着密度的增加呈增长趋势，在生育中后期叶面积指数呈下降趋势，密度越大下降越快；干物质积累以10×104株/hm2处理取得最大单位面积干物质积累量、产量及含糖率。随密度的增大而增加，但是密度超过10×104～11×104株/hm2时，产量及含糖率则表现出下降的趋势。【结论】在新疆甜菜机械化播种地区，甜菜适宜栽培密度为10×104株/hm2，此密度下可以取得较高产量和品质。

甜菜；密度；产量；含糖率

0 引 言

【研究意义】新疆作为我国甜菜糖重要生产基地之一，占据着全国甜菜糖业的半壁江山[1-3]。在全国最主要的东北、内蒙古、新疆这三大产区因地制宜的总结出膜下滴灌栽培、纸筒育苗栽培、起高垄纸筒栽培、覆膜纸筒栽培[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产中的主要栽培模式，种植密度问题较突出。种植户按照自己过去的经验稀植，认为种植密度越小，块根越大，产量越好，这种做法，忽略了群体效益，不但不能获得较高的产量而且含糖率也会有大幅的降低，种植密度越小，虽然块根大，产量高，但含糖率降幅较大；若甜菜种植密度过大，影响植株正常生长，植株争光、争肥现象严重，形成高低不等苗，导致块根小，产量低。合理的甜菜高糖、高产栽培密度，既可以合理分配甜菜单株的营养面积，使甜菜块根个体生长均衡，又可以提高甜菜含糖率。【前人研究进展】栽培密度对建立甜菜合理的群体结构有很大的影响，与产量有着密切的联系。关于栽培密度对产量的影响，研究结果表明，不同地区根据当地的气候条件、土壤条件和综合的农艺栽培措施，应地制宜地采用合适的株、行距进行栽培，均可提高产量[5-6]。关于栽培密度对产量构成因素的影响，目前已有众多研究结果。合理的群体结构，也就是合理的群体大小、组成、分布以及动态发展是实现作物高产、稳产、优质的基础条件[7-9]。甜菜群体结构包括群体的组成、密度及其动态分布，是构成甜菜单产甚至总产的重要因素之一[10]。【本研究切入点】不同种植密度下，由于个体所处的微环境不同，植株在生长发育过程中会呈现不同的长势和性状。试验选用的种植密度是在机械播种中，行距以确定的情况下，对甜菜株距进行改变从而改变其密度。通过对当地主栽品种不同处理的各阶段生长数据的测量和计算，研究种植密度对其生长发育的影响，寻找最佳种植密度的数据。【拟解决的关键问题】通过观察记载,测定不同时期各处理的株高及根围、叶面积与叶面积指数、干物质积累、产量及含糖率，分析不同种植密度对当地甜菜主栽品种的影响差异，确定其最佳种植密度。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验地位于新疆奇台县西地镇西地村，试验地面积为6 667 m2(10亩)，土壤类型为壤土，肥力中等。播种期为5月10日，采用膜下滴灌技术，地膜厚度≥0.008 mm，幅宽75～80 cm；在播种甜菜时，利用播种机上的铺管装置，将滴灌管迷宫朝上铺设于膜下的行间。铺管、覆膜工作结束后，将PE支管或附管，对正出水管位置，横铺于地膜之上，并与膜下的滴灌管和干管上方的出水管相连接；支管或附管铺设时，应有适量的弯曲。

选用当地主栽的国外引进甜菜品种HI0936，由先正达公司提供。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

在行距为50 cm等行距的基础上，设株距A、26 cm；B、24 cm；C、22 cm；D、20 cm；E、18 cm；F、16 cm六个处理，随机区组排列，三次重复，采用人工膜上点种，一穴两粒，确保出苗率，中后期田间管理按照平作膜下滴灌栽培技术规程执行。

1.2.2 株高及根粗

生育期内分别选择各处理长势均匀的5株甜菜，测定株高、根粗，根据王永坤，吕芳芝(1997)的测定方法，根粗测定基部根围。

1.2.3 叶面积及叶面积指数

从各处理小区长势均匀的植株中随机选取5株，用打孔机取甜菜叶片的定量面积，测定单位面积甜菜叶片的干重，再用整株甜菜叶片干重换算得出甜菜叶面积。

叶面积指数(leaf area index)，又称叶面积系数，是一块地上作物叶片的总面积与占地面积的比值。

1.2.4 干物质积累

定点记载甜菜生育期，采用相似株取样法，在幼苗期、叶丛生长盛期、块根糖分增长期、糖分积累期、收获期等5个时期，每处理选取生长整齐一致的植株5～6株，将叶、根分开，分别称取鲜重，105℃下杀青30 min，80℃下烘干至恒重，再分别称取干重。

1.2.5 产量及含糖率

收获时采用全区计产的方法测定产量；取各小区中间行作检糖样品，用旋光仪进行含糖率测定。

1.3 数据统计

试验数据采用Excel和DPS统计分析软件进行处理及方差分析，新复极差测验法比较各处理间的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同种植密度对甜菜株高的影响

甜菜的叶丛在整个生育期一直处于生长状态，在老叶枯萎的同时就有新叶的产生，在不同的种植密度下，甜菜株高总体的趋势为由低到高，各处理的株高随着生育期的延长呈现上升趋势，叶丛快速生长的阶段在6月底到8月中旬，进入9月叶丛的高度不再有明显的增高，此时营养都供给块根部分，用于产量和含糖率的增加，叶丛基本上停止生长。另外，各处理的株高随着种植密度的增加而降低，第一次调查时由于没有完全封垄，单株叶片有相对足够的空间进行光合作用，因此叶丛高度上的差异并不明显，各处理平均高度在10.35 cm，到第二次调查时，田间封垄已经有一个月以上，密度较高的处理由于叶片之间相互遮荫，叶片没有足够的空间进行光合作用，因此，生长较缓，而A处理密度最小，叶丛的生长相对较快，其他各处理的株高随着种植密度的增加而降低。第三次调查时，处理间的差距最大，A处理相对于E处理高出5.32 cm左右，6月28日到8月28日为叶丛快速生长期，此时叶丛的生长速度最快，平均每天生长0.65 cm，而从8月28日到收获前，叶丛平均每天生长只有0.21 cm。到收获前，叶片已经长到最大，同时新叶的不断增加，叶片数量已经达到最密的水平，各处理间的差异最小。图1

图1 不同种植密度下甜菜株高变化

2.2 不同种植密度对甜菜根围的影响

密度对单株根围的增加有着很大的影响，从苗期就可以看出，第一次取样调查时，密度最小的A处理在所有处理当中根围最大，而且在整个生育期中，A处理的根围一直是所有处理中最高的，整个生育期各处理的根围A

图2 不同种植密度下甜菜根围变化

2.3 不同种植密度对甜菜干物质积累量的影响

群体的干重主要由群体和个体间的协调生长所决定，A、B、C处理因群体小，总干物质累积明显不及F、E、D处理；而到了生育后期，E、F处理由于个体间的竞争加剧，群体的调节能力达到了最高限度，所以各处理间的差异又有所减少，而此时D处理条件下的群体与个体配置最合理，所以D处理下的干物质总积累量最高。图3

2.4 不同种植密度对甜菜叶面积指数的影响

甜菜不同种植密度下的叶面积指数发展过程大致呈现为单峰抛物曲线，各处理最大值均出现在7月18日。7月18日前叶面积指数随着密度的增加而增大，即A

图3 不同种植密度下甜菜干物质积累变化

图4 不同种植密度下甜菜叶面积指数变化

2.5 不同种植密度对甜菜产量的影响

品种独特的遗传特性与环境因素以及种植方式的差异共同作用于甜菜产量结果。在相同品种的遗传背景和环境下，不同时期的不同种植方式，能够在一定程度上改变甜菜单株的生长环境，可使品种特性得到最大程度的发挥。合理的种植密度可以改善单位面积内单株的结构，使光能利用率得到提高，从而改善个体竞争产生的不利影响。根据最终的产量可知，不同处理间甜菜产量有极显著的差异，其中随着种植密度的增加，甜菜产量呈现先增大后减小的趋势，其中以D处理最高，折合单产90 644.93 kg/hm2，由此可见，甜菜种植密度太大或太小都不能形成高产。所以，种植密度对产量有着较大影响，密度太小易造成漏光损失、土地浪费，而密度太大易造成田间郁闭，叶幕厚，通风透光性能差，叶光合效能不高、不利于高产的形成，适宜的种植密度是形成高产的先决条件。表1

表1 不同种植密度下甜菜产量

2.6 不同种植密度对甜菜含糖率的影响

种植密度对甜菜含糖率有很大的影响，各处理间的含糖率有极显著的差异，甜菜含糖率呈现出单峰抛物曲线。在D处理和E处理之间达到最高值，然后呈下降趋势。这与在糖分增长期及糖分积累期间各处理的叶面积指数的规律一致。表2

表2 不同种植密度下甜菜含糖率变化

3 讨 论

不同密度通过影响单株的性状和产量，进而影响群体的性状和产量，适宜的栽培密度是取得作物高产的前提条件。确定合理密度的关键就是要正确处理个体和群体的关系，试验中不同密度对甜菜的叶丛高度会产生一定的影响，密度越小的处理叶丛高度越高，单株获得的光合营养面积也逐步增大，根粗也相应越粗；干物质积累量是形成产量的基础，试验各处理最终的单位面积的干物质积累从A处理到D处理之间，单位面积的干物质呈现增加趋势，处理D的单位干物质总量最大，从D处理到F处理时，单位干物质总量又呈现下降趋势，说明干物质积累量与密度有密切的关系。不同处理间叶面积指数在生育前期，植株较小，互相影响不大，叶面积指数随着密度的增加呈增长趋势，在生育中后期植株间会出现茎叶郁闭，通风透气不良，造成田间小气候变劣，进而导致植株叶片脱落导致叶面积指数呈下降趋势，密度越大下降越快。种植密度对甜菜的含糖率有很大的影响，较小种植密度下，大量的光合产物消耗在新叶片的生长和块根重量的增加上，相对地减少了用于糖分积累光合产物的份量，最终影响了块根含糖率的积累，密度过大，个体的生长发育受限，单株没有能够得到充分的营养，含糖率反而会降低。研究显示不同处理下随着种植密度的增加，甜菜产量呈现先增大后减小的趋势，密度太高或太低都不利于高产的形成。说明植株都有自我调节能力，但这种自我调节能力是有限的，低于或超过一定密度范围时，其自我调节作用就无法弥补密度对群体的影响。

4 结 论

合理规划栽植密度，即可保证单株重，又可使单位面积上有较高产量，从而发挥品种的最大生产潜力，不同种植密度对甜菜的株高、根围、干物质积累量、叶面积指数，都有着一定的影响，几乎所有指标都随密度变化而变化。密度过大，群体通风透光较差，部分叶片已经失去作用，光合效率较低。通过在不同生育期对比叶丛高度、根围变化规律、干物质、叶面积指数等方面的变化规律发现，密度在10×104株/hm2左右时甜菜的产量及含糖率最高，含糖率为15.07%～15.13%，产量可以达到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

现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS-210410)

林明(1982-)，男，甘肃人，助理研究员，研究方向为甜菜栽培，(E-mail)lm126com@126.com

李承业(1957-)，男，甘肃人，推广研究员，研究方向为甜菜栽培，(E-mail)lcy7679@126.com

S566.3

A

1001-4330(2016)07-1245-06