紅興隆地區(qū)甜菜含糖率與氣象因子的關(guān)系

朱寶華，高 林 ，王志農(nóng)，劉 學(xué)

（1.黑龍江省饒河農(nóng)場，雙鴨山 155741；2.黑龍江省農(nóng)墾總局紅興隆農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，友誼 155811）

甜菜是黑龍江省重要的糖料作物。甜菜含糖率是甜菜生產(chǎn)的重要指標(biāo)，其高低除受品種遺傳特性、栽培措施等因素的影響，主要受氣象條件的制約，有關(guān)甜菜低糖成因的研究認(rèn)為：4—9月份的異常氣象條件影響了甜菜含糖率，而同一地區(qū)、不同年份、逐旬的氣象因子對甜菜含糖率的影響未見報(bào)道。本文以2007—2010年黑龍江省紅興隆地區(qū)種植甜菜測定的含糖率及其不同時期的氣象資料，定性并半定量地分析甜菜含糖率與氣象因子的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選用2007—2010年黑龍江省紅興隆地區(qū)4個種植地塊的甜菜含糖率，并查閱了對應(yīng)地區(qū)的同期氣象資料。

1.2 處理方法

各試點(diǎn)每年的甜菜含糖率均取平均值，紅興隆地區(qū)甜菜一般于4月下旬播種，5月上旬出苗至9月成熟，10月收獲。把各試點(diǎn)5月至9月按旬統(tǒng)計(jì)的平均氣溫（℃）、降雨量R（mm）和日照時數(shù)S（h）與對應(yīng)的甜菜含糖率進(jìn)行分析。

1.3 分析方法

運(yùn)用相關(guān)分析確定甜菜含糖率與各時段氣象因子的相關(guān)系數(shù)；利用積分回歸分析中的偏回歸系數(shù)a（t）值反映氣象要素對甜菜含糖率的影響效應(yīng)；用主成分分析法確定綜合氣候關(guān)鍵期；通過計(jì)算積分回歸中偏回歸系數(shù)值的相對變差確定主導(dǎo)氣象因子。

2 結(jié)果分析

2.1 甜菜含糖率與氣象要素的相關(guān)性

由表1可見，7月上旬的平均氣溫、6月下旬的日照時數(shù)、9月上旬的日照時數(shù)與含糖率呈極顯著正相關(guān)；而5月下旬的平均氣溫、7月中旬的降雨量、8月上旬的降雨量與含糖率呈極顯著的負(fù)相關(guān)。在甜菜的生育期間，含糖率對氣象要素的要求時期是不同的，對平均氣溫的要求，從7月開始高溫利于含糖率的提高；降雨量與氣溫恰相反，僅5月下旬降雨量與含糖率呈正相關(guān)，其余各旬均呈負(fù)相關(guān)，表明降雨量大會降低含糖率；日照時數(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)在6月下旬，尤其在9月光照減弱降低含糖率，說明甜菜的整個生育期間要求高溫、充足的光照可提高含糖率，反之則降低含糖率。

表1 甜菜含糖率與生育期間各旬氣象因子相關(guān)系數(shù)

2.2 氣象因子對甜菜含糖率的影響效應(yīng)

對5—9月各旬平均氣溫、降雨量、日照時數(shù)進(jìn)行積分回歸分析，利用偏回歸系數(shù)a（t）值繪成圖1。a（t）值表示某一單位氣象要素對甜菜含糖率的貢獻(xiàn)值。從圖中可以看出，氣象要素對含糖率的影響時期是不同的。平均氣溫和日照時數(shù)在9月中旬對含糖率的影響最大，旬平均氣溫每升高1℃可使含糖率增加0.65%，日照時數(shù)每增加1h含糖率可增加0.61%；從5月下旬至6月中旬平均氣溫對含糖率的負(fù)效應(yīng)最大，每升高1℃可使含糖率降低0.41%。8月上旬、8月下旬的日照時數(shù)對含糖率的負(fù)效應(yīng)最大，每增加1h使含糖率降低0.61%。

旬降雨量對甜菜含糖率的正負(fù)效應(yīng)分別在6月上旬和8月上旬、下旬及9月下旬，以8月上旬的負(fù)效應(yīng)最大，降雨量每增加1mm使含糖率降低0.6%。

圖1 氣象因子對甜菜含糖率的效應(yīng)

2.3 影響甜菜含糖率的綜合氣候關(guān)鍵期

對氣象要素的逐旬回歸系數(shù)a（t）值，采用主成分分析法進(jìn)行正交濃縮，依大于90%的累計(jì)貢獻(xiàn)率確定出前兩個特征值和特征向量，并計(jì)算出主要分疊加值，依其絕對值大小確定綜合氣候關(guān)鍵期，見表2。

甜菜含糖率的氣象要素綜合影響趨勢量以9月中旬的主成分絕對值最大，其次是8月中旬、8月上旬、7月下旬，故確定9月中旬為甜菜含糖率的綜合氣候關(guān)鍵期。

表2 氣象要素綜合影響趨勢量

2.4 影響甜菜含糖率的主導(dǎo)氣象因子

為了比較各氣象因子對甜菜含糖率的影響程度，通過計(jì)算各氣象要素逐旬積分回歸系數(shù)a（t）值的相對變差（V），來確定主導(dǎo)氣象因子，平均溫度：5.56%、降雨量：3.11%、日照時數(shù)：15.84%。在影響甜菜含糖率的氣象因子中，日照時數(shù)的相對變差值最大，其次是平均溫度。這正說明了甜菜是長日照作物。適于甜菜生長的日照時數(shù)為10～14h。光合產(chǎn)物是甜菜生長的物質(zhì)基礎(chǔ)，而光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度有著密切的關(guān)系，即隨著光照強(qiáng)度的增加，甜菜光合速率加快。

3 討論

氣溫、降雨量、日照時數(shù)對甜菜含糖率的積累作用是不同的，且在量上也有差別，即使是同一氣象因子在不同生育階段的作用也不一樣，甜菜從6月上旬開始進(jìn)入葉叢生長期，糖分就開始增長，但緩慢，到9月進(jìn)入糖分積累期，此期間光照充足、氣溫高、降雨少，有利于糖分的積累，可提高含糖率，9月中旬為甜菜含糖率的綜合氣候期。甜菜有效生長期的降水量及水熱系數(shù)值與含糖率之間呈中等負(fù)相關(guān)，且降雨量對甜菜含糖的影響呈規(guī)律性變化，有報(bào)道：降雨每增減100mm，可提高或降低含糖率30%～40%，與本研究的含糖率有差異，這可能與地區(qū)及氣象資料存在差異有關(guān)。

各氣象因子分析比較，日照時數(shù)對含糖率的影響最大，這是因?yàn)樘鸩巳~片通過截取太陽能量進(jìn)行光合作用，日照充足加快甜菜的生長，提高積溫的利用率，生產(chǎn)出更多的光合產(chǎn)物，用于根部的生長及糖分積累。溫度對含糖率的影響次之。

同一品種在不同地點(diǎn)的氣象條件和栽培措施下，含糖率相差可達(dá)2%左右，因此應(yīng)在培育優(yōu)質(zhì)甜菜品種的同時，通過利用有利生態(tài)區(qū)劃或通過栽培措施改善田間生長微環(huán)境條件，提高含糖，做到既高產(chǎn)又高糖。

[1]曲文章，高妙真，曲楊.氣象因素對甜菜產(chǎn)量和含糖率的影響[J].中國甜菜糖業(yè)，1997（3）:9-13.

[2]夏紅梅.影響甜菜塊根產(chǎn)量及含糖率的因素[J].中國甜菜糖業(yè)，2001（3）：39-41.

[3]劉瑞策，李北齊，公立東，等.黑龍江省甜菜低糖成因探討[J].中國糖料，2007（1）：58-60.