甜菜品质性状与经济性状的相关分析

李占学，林柏森，李树增，王清发

(1.吉林省农业科学院，长春 130033； 2.赤峰绿璐种业有限公司，内蒙古 赤峰 024000))

0 前 言

通常情况下，甜菜的根产量、含糖率和产糖量被称作经济性状。根体中的钾、钠和a-N等造蜜成分影响甜菜工艺品质的性状被称作品质性状。

在制糖工艺中，灰分和有害氮均属造蜜性非糖物质，钾和钠属于灰分范畴，a-N属于有害氮范畴，并分别是灰分和有害氮的主要成分，通常会严重影响工艺产糖量。a-N，全称为a-氨基酸态氮。a-氨基酸，因其分子结构中的NH2-基所处位置为a碳位故得命名。

在甜菜生产中，研究经济性状是为了解决原料甜菜量的问题，研究品质性状是为了解决甜菜本身质的问题，二者不可或缺。研究甜菜的经济性状与品质性状的表型相关对于甜菜栽培、加工工艺乃至育种与品种使用都具有非常重要的意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料18个，均为赤峰绿璐种业有限公司提供的德国KWS系列甜菜品种。

1.2 试验时间和地点

试验于2017年进行，设在吉林省洮南市向阳乡建业村2社。

1.3 试验地基本情况

地块位于建业村二社(闫家屯)东南方向，淡黑钙土，地势平坦，地形平整，无内涝可能，有灌溉条件，前作玉米，轮作方式为： 连年玉米。

1.4 试验设计

田间采用随机区组设计，4次重复，4行区，行长5.04米，行株距为64 cm×18 cm，小区面积12.9024平方米，小区理论株数116株，理论密度为86805株/ha。

1.5 田间管理

每公顷施氮肥0公斤、过磷酸钙750公斤、硫酸钾150公斤、土壤颗粒剂(10%毒死蜱)30公斤、复合微肥60公斤。按株距用人工播种器穴播。其他同大田管理。

1.6 调查项目和方法

收获时每小区取2行测定根产量，每小区取7株样品利用甜菜品质分析仪测定含糖率、钾、钠和a-N，根据根产量和含糖率计算产糖量。

1.7 相关系数计算和检验方法

对6个性状的每2个之间采用excel分析工具计算相关系数，用t检验对各个相关系数进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1 品质性状与经济性状的相关

表1 参试品种各性状统计结果表

表2的计算结果表明：钾与根产量和产糖量的相关系数分别为0.3161和0.1599，均呈不显著正相关，与含糖率的相关系数为-0.197 ，呈不显著负相关；钠与根产量 的相关系数为 0.6777**，-呈极显著正相关，与含糖率的相关系数为-0.774**，-呈极显著负相关，与产糖量的相关系数为-0.025，-呈不显著负相关；a-N与根产量和产糖量的相关系数分别为0.359和 0.2242，均呈不显著正相关，与含糖率的相关系数为 -0.171，呈不显著负相关。

表2 相关系数及显著性检验

上述结果中，根产量与三个品质指标的相关系数均为正值，含糖率与三个品质指标的相关系数均为负值，与国内外学者的研究结果相比较，虽然在具体数值上存在差异，但在相关方向上取得了高度一致[1-3]。产糖量与三个品质性状的相关方向上不一致，在文献中未见同类数据。仅有资料显示了类似的研究[1]：即可回收糖与钾、钠和有害氮的相关关系，其系数值均为负值，但可回收糖的计算方法是制糖工艺上使用的方法，是经过矫正去掉造蜜性非糖分带走的糖分损失量后的工艺纯产糖量，与本研究中的收获产糖量概念不同，性质也不一样，因此其相关系数值与本研究的相关系数值不具可比性。

2.2 品质性状之间的相关

钾和钠的相关系数为0.217，呈不显著正相关；钾和a-N的相关系数为0.6171**，呈极显著正相关；钠和a-N的相关系数为0.4177，为不显著正相关。

上述结果表明，品质性状间的相关系数均为正值，国内外相关研究所显示的同类数值亦均为正值，尽管具体数值有较大差异，但在相关方向上同样重演了国内外学者的研究结果[1-3]。

2.3 经济性状之间的相关

产量与产糖量之间相关系数为0.5377*，呈显著正相关；产量与含糖率之间相关系数为-0.6251**，呈极显著负相关；产糖量与含糖率之间的相关系数为0.3195，呈不显著正相关。

关于甜菜经济性状之间的相关关系国内外的研究较多，结论也比较一致。本研究结果与与之基本相符。但关于含糖率和根产量的相关关系，也有不同结论，有国内学者认为，甜菜根重与含糖率之间呈极显著负相关(r=-0.796**)，但根重在500 g以下时，二者呈极显著正相关(r=0.964**)[4]。

3 结论与讨论

3.1 甜菜的根产量与钾、钠和a-N三个品质性状间均呈正相关关系，其中与钠含量达极显著水平；含糖率与三个品质性状间均呈负相关关系，其中与钠达极显著水平；产糖量与钾和a-N呈正相关关系，与钠呈负相关关系，但均未达到显著水准。

根产量、含糖率与三个品质性状间在相关方向上与国内外学者取得一致的结果。需要指出的是，钠与根产量的正相关程度达到了较高水平(0.6777**)，且在文献[1]中得到佐证(0.31**)；钠与含糖率的负相关程度也达到了较高水平(-0.774**)，且在文献[2]中得到佐证(-0.7163***)，这说明钠对根产量和含糖有着重要影响，在生产实际中应引起重视；同时这也可能就是轻盐碱地上种植甜菜产量较高，但含糖较低的原因。

3.2 三个品质性状间均呈正相关关系，在相关方向上同样重演了国内外学者的研究结果。其中钾和a-N达极显著水准，这表明在生产实际中，应该控制钾肥的用量。因为钾肥过多，则根体内钾含量增高，而a-N含量也必然增高，二者共同降低甜菜品质，结果导致双项指标的叠加的初级负效应和次级负效应。

3.3 甜菜含糖率和工艺产糖量是甜菜制糖的命脉。既然钾、钠和a-N与含糖率均呈负相关，那么，这三项指标过高肯定会导致甜菜低糖，对制糖产生初级负效应；其次，在工艺中，有害氮和灰分统称为造蜜性非糖物质，而a-N和钾钠分别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，一份钾可使2.5份蔗糖形成糖蜜，一份钠可使3.4份蔗糖形成糖蜜[3]，严重影响工艺产糖量，如此，对制糖又形成了次级负效应。因此，对甜菜糖业而言，从各个角度研究三项品质指标显得复杂而重要。

甜菜品质受生长环境、气候、品种和农艺措施等复杂因素影响。其中，生长环境和气候是不可控的，品种和农艺措施是可控的。首先，应选育和使用三项指标低的甜菜品种(即高品质品种)；其次，在栽培上，应尽一切可能采取降低品质指标的农艺措施，如控制氮肥等。