不同引进甜菜品种经济性状关系分析

郇 町，胡华兵，贺碧微，孙琳琳，刘建雄，刘 珣，袁团团，丁兆斐

（石河子农业科学研究院，新疆石河子 832011）

0 引言

甜菜作为中国重要的糖料作物之一，属于藜科甜菜属，是一种两年生的草本植物，第一年进行营养生长，经春化后第二年进行生殖生长[1-2]。甜菜育种主要经济性状如块根产量、含糖率、产糖量等指标均为数量性状，其中，块根产量和含糖率是甜菜最重要的经济性状[3]。目前和未来制约中国甜菜发展的主要问题是单产低和含糖率低[4]。目前中国甜菜平均单产仅为国外品种的60%左右，甜菜块根的含糖率平均为15%左右，比国外品种低2～3百分点[5]。近年来，中国种植的甜菜品种有95%以上都是从国外引进，国外甜菜品种产量较高，含糖率较低[6]，而国内甜菜品种虽然含糖率较高，但单产较国外品种低[5,7-8]。关于甜菜块根含糖率和个体根重的关系，高妙真[9]研究认为，甜菜个体根重与含糖率呈极显著负相关，但个体根重在500 g以下时，含糖率与个体根重呈极显著正相关；王瑞刚[10]研究发现甜菜个体根重在650 g以下时个体根重与含糖率呈正相关，个体根重重于650 g时表现为负相关；杨瑞红等[11]通过对24个甜菜品系的相关分析，认为甜菜个体根重与含糖率无显著相关，而张春来等[12]研究认为甜菜四倍体品系的含糖率与根产量呈正相关。

不同甜菜品种的特征特性表现各异，其中高产高糖是育种和栽培管理最直观和简捷的指标。探究不同类型甜菜品种块根产量和含糖率关系、块根个体与含糖率之间的关系，对不同甜菜品种进行相关性状调查分析，旨在选择出适宜本地栽培的稳产高产、适应性广、适合机械化收获的优良品种，为选育品质性状优良甜菜新品种提供一定参考，也为本地甜菜生产新品种更新换代、品种推广种植提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验品种有5个，为目前新疆大田生产中部分主栽 甜 菜 品 种 ：KWS1176、KWS9147、BETA379、BETA468、BETA356，其中以BETA356为对照。

1.2 试验地和田间管理概况

试验地为石河子农业科学研究院甜菜研究所春播试验地，土质为壤土，土地平整，肥力均匀，前茬棉花，间隔5年时间没有种植过甜菜。加压滴灌，干播湿出。

试验地于2019年4月14日人工点播，4月19日进出苗水，4月24—26日出苗，6月11日进第一水，全生育期进水7水（不含出苗水），间隔10～15天进一水，10月9日起拔收获。肥水同大田管理。

1.3 试验方法

本试验小区随机排列，不设重复。种植模式为2行1带，等行距50 cm，株距18.5 cm，8行区，5 m行长，小区面积20 m2。

1.4 田间取样与数据统计

起拔甜菜块根后随机选择小区一行，取中间甜菜连续20株，切削甜菜块根，测定块根根重、根长、直径、含糖率等指标。切削各小区（各小区面积为20 m2）甜菜块根，测定各小区的块根产量，计算产糖量。

甜菜块根的切削标准：按照GB/T 10496-2018规定标准切削甜菜茎叶。当甜菜青头垂直高度大于1.5 cm时，从第一片叶痕，即甜菜根头第一对真叶的痕迹处向上1.5 cm处切削；当甜菜青头垂直高度小于1.5 cm时，从第一片叶痕上0.5 cm处切削，根头无茎叶残留。

甜菜块根为：按照GB/T 10496-2018规定标准，当青头垂直高度大于1.5 cm时，从第一片叶痕（甜菜根头第一对真叶的痕迹处）上1.5 cm至尾根直径1 cm以上的部分；当青头垂直高度小于1.5 cm时，从第一片叶痕上0.5 cm至尾根直径1 cm以上的部分[13-14]。

根重：使用千分之一电子称，测量甜菜块根重量。

根长：使用直尺，测量甜菜块根长度。

直径：使用直尺，测量甜菜块根最宽处的长度即为甜菜块根直径。

含糖率：使用手持电子折光仪、取样器、压榨器，用取样器45度从第一片叶痕（甜菜根头第一对真叶的痕迹处）处至根中心，抽取甜菜条，压榨器将甜菜条压榨成甜菜汁液，滴入到便携式折射仪观察锤度，再按83%折算成含糖率。

小区产糖量：含糖率×小区产量。

利用WPS、Word 2007、Excel 2007软件，对试验数据进行处理和作图，结合SPSS 20.0 For Windows进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 甜菜块根性状

2.1.1 块根长度比较 从表1可以看出，5个品种单个块根重量差异性不显著。KWS9147单个块根重量为1.35 kg，居第一位，变异系数为0.50；KWS1176单个块根重量为1.17 kg，居第五位，变异系数为0.56，与KWS9147相差0.18 kg；BETA379单个块根重量为1.25 kg，居第三位，变异系数为0.42，较其他4个品种变异系数较小，表明BETA379块根大小不整齐；BETA468单个块根重量为1.19 kg，居第四位，变异系数为0.51；BETA356单个块根重量为1.29 kg，居第二位，变异系数为0.50。

BETA379块根直径为11.81 cm，居第一位，变异系数为0.14；KWS1176块根直径为10.82 cm，居第五位，变异系数为0.21，与其他4个品种块根直径差异性显著，与BETA379块根直径相差近1 cm左右，块根偏小；对照BETA356块根直径为11.33 cm，居第三位，变异系数为0.19；KWS9147块根直径11.79 cm，居第二位，变异系数为0.17；BETA468块根直径为10.89 cm，居第四位，变异系数为0.13。BETA379块根直径11.81 cm，块根长度15.89 cm，变异系数偏小，块根大小较匀称，机械收获浪费相对较小。

由表1可以看出，BETA356块根长度为20.45 cm，居第一位，块根长度偏长，变异系数为0.22，与其他4个品种的块根长度差异性显著；KWS9147块根长度为14.09 cm，居第五位，块根长度偏短，变异系数为0.25，与BETA356块根长度相差6.36 cm，与其他4个品种的块根长度差异性显著；KWS1176块根长度为17.61 cm，居第二位，变异系数为0.14，与KWS9147、对照BETA356块根长度差异性显著；BETA468块根长度为16.46 cm，居第三位，变异系数为0.14，与KWS9147、对照BETA356块根长度差异性显著；BETA379块根长度为 15.89 cm，居第四位，变异系数为 0.16，与KWS9147、对照BETA356块根长度差异性显著。KWS1176、BETA379以及BETA468长度接近，差异性不显著。KWS1176与BETA379相差1.72 cm，两者差异性不显著。KWS1176与BETA468变异系数最小，表明块根长短大小匀称。

表1 块根性状调查结果

研究表明，KWS9147与BETA379块根直径偏大、根长偏短，根体较短粗，机械化收获时损失浪费较小，更适宜机械化收获；KWS1176块根直径偏小和块根长度偏长，两者变异系数均偏小，表明其块根偏细长，机械收获时可能损失浪费较严重。

2.1.2 块根重量统计 表2是40个块根个体重量统计结果，从表中可以看出，KWS1176个体重量级别分布较均匀，表明KWS1176块根大小不匀称、不整齐，其中1.501 kg以上的块根总重量占46%，表明该重量级别范围内块根对产量有重要贡献；KWS9147个体重量级别主要分布在0.501～1.200 kg和1.501 kg以上的级别，表明KWS9147块根偏大且较匀称，其中1.501 kg以上的块根总重量占63%，表明该重量范围内根数对收获株数和产量有根对收获产量有重要影响；BETA379个体重量级别在0～0.500 kg的块根个数为3，占比8%，剩余37个块根均匀分布在其他块根重量级别，表明BETA379块根大小不匀称、不整齐，个体重量级别1.501 kg以上的块根个数12个，占总重量45%；BETA468个体重量级别根数接近，表明BETA468块根大小不匀称、不整齐，个体重量级别在0.501～0.800 kg范围内块根个数最多，占比28%；BETA356个体重量多数集中在0.801 kg以上，表明BETA356块根大小较为均匀，且块根偏大，其中1.501 kg以上的块根总重量占47%。

表2 块根重量统计结果

甜菜块根0～0.500 kg机械收获时损失较大，而KWS1176个体重量0～0.500 kg占比相对较高。从表中可以看出，如果采取机械化收获，KWS1176块根的损失浪费较大，收获产量也会受到影响。

2.2 块根含糖率、根产量和产糖量

2.2.1 锤度和含糖率比较 从表3可以看出，KWS1176锤度为16.41%，位居第一，变异系数0.11，与其他4个品种差异性显著；对照BETA356锤度10.89%，与其他4个品种差异性显著，位居第五，变异系数为0.19，表明BETA356锤度、含糖率变异较大，锤度、含糖率整齐度相对较差；BETA379锤度为16.11%，居第二位，与KWS1176锤度差异性不显著，与其他3个品种的锤度差异显著，变异系数为0.06；BETA468锤度为15.42%，居第三位，变异系数为0.09，与BETA379锤度差异不显著，与其他4个品种的锤度差异显著；KWS9147锤度为15.14%，居第四位，变异系数为0.11，与KWS1176、BETA356锤度差异显著。

KWS1176含糖率13.62%，较对照BETA356含糖率提升4度左右，对糖厂甜菜制糖加工有重要的意义，能适当平衡糖厂加工和种植户经济利益关系。KWS9147含糖率12.56%，较对照BETA356含糖率提升3度左右，居第四位；BETA379含糖率为13.37%，较对照BETA356含糖率提升4度左右，锤度变异系数较其他4个品种低，表明BETA379个体间锤度、含糖率变异小，锤度、含糖率整齐度相对较好，稳定性较好；BETA468含糖率为12.80%，较对照BETA356含糖率提升3度左右，较KWS1176、BETA356含糖率差异性显著；对照BETA356含糖率9.04%，位居第五，与其他4个品种含糖率差异性显著。经显著性分析，表明KWS1176锤度、含糖率与对照BETA356比较呈显著水平。

2.2.2 块根产量和产糖量 从表3可以看出，KWS9147块根产量最高100000.5 t/hm2，居第一位，较对照BETA356增产11.27%，产糖量也居第一位，为12562.11 t/hm2，较对照增加54.67%；对照BETA356块根产量89875.45 t/hm2，居第四位，产糖量8121.71 t/hm2，居第五位；BETA468块根产量95000.48 t/hm2，居第二位，较对照BETA356增产5.7%，产糖量12158.73 t/hm2，居第三位，较对照BETA356增加53.45%；BETA379块根产量93187.97 t/hm2，居第三位，较对照BETA356增产3.69%，产糖量12462.38 t/hm2,居第二位，较对照BETA356增加53.45%；KWS1176块根产量82000.41t/hm2，块根产量最低，居第五位，较对照BETA356减产8.8%，产糖量11170.4 t/hm2，居第四位，较对照BETA356增加37.54%。

表3 含糖率、根产量和产糖量调查结果

KWS1176、KWS9147、BETA379、BETA468 与对照BETA356根产量和产糖量差异性显著。KWS9147、BETA379和BETA468产质量均超过BETA356，在生产中得到大面积推广种植，也足以表明这3个品种具有诸多优点。BETA468块根产量中等，含糖率高。KWS9147含糖率偏低，块根产量偏高。

2.3 甜菜块根个体重量与含糖率、产糖量的关系

图1表明，KWS1176个体含糖率随个体根重增加的变化不显著，锤度变异系数为0.11（表3），块根重量变异系数为0.56（表1）。经相关性分析，KWS1176含糖率与个体根重呈正相关，相关系数为0.062。根重在0.39～1.28 kg/株区间含糖率和产糖量相对较稳定。KWS1176个体产糖量随个体根重增加而增加，经相关性分析，KWS1176个体产糖量与个体根重呈正相关，相关系数为0.955。根重在0.3～1.1 kg/株区间产糖量平稳增长，而根重在1.1～2.514 kg/株区间产糖量增长幅度大，呈明显上升趋势。

图1 KWS1176个体根重与含糖率及产糖量的关系

图2表明，KWS9147个体含糖率随个体根重增加的波动较小，个体含糖率随个体根重增加的变化不显著，块根重量变异系数为0.50（见表1），锤度变异系数为0.11（见表3）。经相关性分析，KWS9147含糖率与个体根重呈正相关，相关系数为0.0094。根重在0.48～1.38 kg/株区间，产糖量稳定的随着根重的增加而增长，经相关性分析，KWS9147个体产糖量与个体根重呈正相关，相关系数为0.922。

图2 KWS9147个体根重与含糖率及产糖量的关系

图3看出，BETA379含糖率随个体根重的增加而显著降低。经相关性分析，BETA379含糖率与个体根重呈负相关，相关系数为0.0834。锤度变异系数为0.06（见表3），块根重量变异系数为0.42（见表1）。

图3 BETA379个体根重与含糖率及产糖量的关系

根重在1.09～2.04 kg/株区间的根数达到将近一半。产糖量随个体根重的增加而平缓增加，波动较小，经相关性分析，BETA379个体产糖量与个体根重呈正相关，相关系数为0.873。

图4表明，BETA468含糖率随着个体根重的增加而缓慢降低，含糖率与个体根重呈负相关，经相关性分析，B相关系数为0.045。块根重量变异系数为0.51（表1），锤度变异系数为0.09（表3），产糖量随着个体重量的增加而增加，产糖量波动较小，经相关性分析，BETA468个体产糖量与个体根重呈正相关，相关系数为0.938。

图4 BETA468个体根重与含糖率及产糖量的关系

从图5可以看出，BETA356含糖率和产糖量波动都较大，经相关性分析，BETA356含糖率与个体根重呈正相关，相关系数为0.0323。锤度变异系数为0.19（表 3），块根重量变异系数为 0.50（表1），表明BETA356经济性状稳定性差。含糖率随个体根重的增加无明显提高，产糖量随个体根重增加而增加。经相关性分析，BETA356个体产糖量与个体根重呈正相关，相关系数为0.856。

图5 BETA356个体根重与含糖率及产糖量的关系

3 讨论与结论

作物表型是指作物可以观测的外在性状和特征，比如形状、结构、大小等[15-16]。机械化收获是目前和将来甜菜收获的主要方式[17]，甜菜青头大小和块根长短会影响机械起拔的净度[18]，甜菜青头大、块根长，在机械化收获时可能会造成损失浪费。根体过长尤其是根形为长圆锥形，机械收获时会造成甜菜块根部分断裂，块根尾部甚至根体起拔不出来造成减产，种植户经济利益受到损失。KWS1176、KWS9147、BETA379、BETA468、BETA356五个品种之间个体块根重量差异性不显著。KWS1176块根大小不匀称，不整齐，整体偏小，机械化收获可能损失浪费较严重，含糖率较高，块根产量偏低，含糖率随个体根重增加的变化不显著，个体产糖量随个体根重增加而增加；KWS9147块根大小、长度、重量整齐度好，适合机械收获，含糖率偏低，个体含糖率随个体根重增加的变化不显著，根产量较高，其中，个体重量重于1.501 kg的占比最高为43%，块根总重量占63%，说明块根偏大；BETA379单个根重在1 kg以上的个数占大多数，块根大小较匀称且偏大，块根偏短粗，机械收获浪费相对较小，锤度、含糖率整齐度好，含糖率随个体根重的增加而显著降低，块根产量和产糖量相对较高，表现出一定的稳定性；BETA468个体重量级别根数接近，块根大小不匀称、不整齐，含糖率和根产量都偏高，含糖率随个体根重增加而缓慢降低；BETA356块根偏大，较整齐，含糖率较低且随根重的增加而缓慢升高，产糖量波动较大，稳定性差。

关于甜菜块根重量与含糖率的关系，国内外学者进行广泛的研究讨论，但结果并不一致[19]。邵金旺等[20]研究提出甜菜根重在一定范围内，块根的增重与糖分积累是同步进行的；而段娜等[4]发现甜菜根重与含糖率之问有负相关关系。杨瑞红等[11]研究认为甜菜个体根重超过500 g时根重与含糖率呈负相关；但王瑞刚经过分析研究提出甜菜个体根重和含糖率个体根重在650 g以下时个体根重和含糖率呈正相关，个体根重达到650 g以上就表现为负相关[10]；同时夏红梅等[21]认为个体根重与含糖率呈正相关或不相关，内蒙古农牧学院甜菜生理研究所甚至发现个体根重在较高的范围内仍与含糖率呈正相关的情况[22]。因此，在多年甜菜个体块根与含糖率的研究中发现，甜菜个体根重小，含糖率不一定高，个体根重大，含糖率不一定低。在本试验中经相关性分析，KWS1176、KWS9147、BETA356含糖率与个体根重呈正相关，BETA378和BETA468含糖率与个体根重呈负相关。从而可以看出，不同品种的含糖率与个体根重的变化规律不同。就甜菜块根根重和含糖率之间的关系，还存在着不同的观点，影响甜菜块根根重和含糖率之间不同关系的因素，还需要甜菜研究者进行更深层次的研究和探讨。

胡华兵等[23]通过BETA356与KWS2409产质量研究表明，BETA356个体含糖率随着个体根重增加而提高，BETA356块根个体重量大多集中在0.501～1.200 kg级别范围内，此范围内块根个数占53.33%，大小均匀，整齐度好；块根个体重量0.801 kg以上块根重量占75.95%，表明此块根重量级别范围内对产量有重要贡献，机械收获可能损失浪费较少，在近几年甜菜生产实践中，奎屯地区BETA356表现出块根产量稳步提高，但含糖率却呈下降趋势。本试验结果显示BETA356含糖率低，根产量较低，稳定性较差，造成此结果的原因可能与试验地丛根病病害发生较严重有关，丛根病影响了甜菜根部发育和糖分的积累，当然影响甜菜块根产量和糖分增长的影响因素错综复杂，还需进一步探讨根重、含糖率与肥、水投入量、种类之间的关系。罗春花[24]在黑龙江二九一分公司农业技术推广中心试验站对KWS1176和KWS9147进行鉴定试验，结果表明KWS1176含糖率为17.1%，根产量为64400 t/hm2，与对照相比增产较少，含糖率偏高，根产量偏低；KWS9147含糖率为15.1%，根产量为75700 t/hm2且高于其他品种，表明KWS9147含糖率低，根产量偏高。从本试验中也得出KWS1176含糖率偏高，根产量偏低，KWS9147含糖率偏低，根产量偏高。试验结果较为一致。罗静静等[25]在新疆塔城地区额敏县第九师农业科学研究所病圃地(46°31′N、83°36′E)试验研究得出，BETA468含糖率12.04%，根产量为8847 t/hm2，含糖和根产量均位列前茅，农艺性状好，适宜全程机械化种植，抗病性强，含糖和根产量偏高。本试验结果表明BETA468含糖率和根产量位次均在前三，也表明了BETA468经济性状好。

通过本实验得出，不同甜菜品种的块根含糖率与个体根重的变化规律不同，影响甜菜块根根重和含糖率之间不同关系的因素，还需要甜菜研究者进行更深层次的研究和探讨。KWS1176含糖率偏高，块根产量偏低，适宜种植在北疆、伊犁、焉耆等低糖地区种植。KWS9147根型短粗，更适宜机械收获。依据不同甜菜品种的外在性状，可以初步筛选出适宜本地栽培的稳产高产、适应性广、适合机械化收获的优良品种，让种植户利益最大化。