播種期溫度變化對(duì)甜菜出苗天數(shù)的影響

王 萍 ，趙宏亮 ，譚 賀 ，李 琬 ，許捷思 ，許顯濱

（1.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院信息中心，哈爾濱150086；2.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院耕作栽培研究所，哈爾濱150086；3.東北俄亥俄州醫(yī)科大學(xué)，美國(guó) 俄亥俄州44272）

甜菜是我國(guó)及世界的主要糖料作物之一[1]，2012年全國(guó)甜菜播種面積23.6萬hm2，主要集中在黑龍江、新疆和內(nèi)蒙古三省區(qū)，2012年黑龍江省甜菜種植面積為7.3萬hm2，占全國(guó)播種面積的30.94%，主要集中在東部的佳木斯、雙鴨山以及西南部的齊齊哈爾、綏化、大慶等地區(qū)[2]。甜菜種子發(fā)芽出苗過程，在土壤水分得到滿足的情況下，其速度主要取決于溫度狀況[3]，進(jìn)而影響到甜菜的產(chǎn)量以及含糖。有研究表明，氣溫積溫、土壤積溫是影響甜菜出苗、產(chǎn)量及含糖的重要環(huán)境因子[4-5]。然而在自然條件下，溫度變化對(duì)甜菜出苗的影響研究甚少，為此，本研究在自然條件下，利用分期播種試驗(yàn)對(duì)溫度變化與甜菜出苗天數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行了研究，以期為黑龍江省的甜菜栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為甜菜品種KWS3418。2011年試驗(yàn)地點(diǎn)為賓縣二龍山村，2012年試驗(yàn)地點(diǎn)為黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院民主試驗(yàn)田，土壤肥力中等，前茬作物為玉米。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)計(jì)：每5 d為一個(gè)播期，共5個(gè)播期，即：2011年為①4月15日播種；②4月20日播種；③4月25日播種；④4月30日播種；⑤5月5日播種。2012年為①4月5日播種；②4月10日播種；③4月15日播種；④4月20日播種；⑤4月25日播種。小區(qū)采用隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，每處理4行，行長(zhǎng)10 m，行距0.65 m，株距0.20 m，采用人工播種器播種，播深3.5～4.0 cm。每10m行長(zhǎng)施二銨133 g、尿素125 g、硫酸鉀（50%）78 g，播前采用人工側(cè)深施15～20cm均勻施入。田間管理同一般大田。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與數(shù)據(jù)分析

自第1期播種開始利用CR10X自動(dòng)氣象觀測(cè)器在試驗(yàn)地每天每0.5 h對(duì)氣溫、0.10 m土壤溫度進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)與記載。播種5 d后每天調(diào)查所有試驗(yàn)區(qū)出苗情況，按每區(qū)統(tǒng)計(jì)出苗情況，再求得平均值。播種當(dāng)日到甜菜第1棵苗出現(xiàn)所經(jīng)歷的天數(shù)稱為出苗天數(shù)，單位為天。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007及DPS 7.05[6]統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播種期出苗天數(shù)情況

從表1可以看出，播種時(shí)間越早，甜菜出苗越早；隨著播種期的推遲，出苗所需天數(shù)逐漸減少，2011年和2012年最長(zhǎng)出苗天數(shù)分別為19和24 d，最短出苗天數(shù)分別為9和12 d，分別相差10和12 d。在出苗率上，2011年和2012年分別為69.5%~71.5%和60.0%~98.0%，兩年均是處理1＞處理2＞處理3＞處理4＞處理5，總體上播種時(shí)間早的處理出苗率好于播種時(shí)間晚的。

表1 不同播種期出苗日期及天數(shù)變化

2.2 氣溫變化與出苗天數(shù)的關(guān)系

隨著播種期的推遲，日平均氣溫逐漸升高，出苗天數(shù)逐漸減少。當(dāng)播種至出苗期間的日平均氣溫低于8℃時(shí)，出苗天數(shù)需15 d以上；日平均氣溫8～10℃時(shí)出苗需10～15 d；日平均溫度高于10℃時(shí)，出苗天數(shù)小于10 d。以播種當(dāng)日至甜菜第1棵苗出現(xiàn)期間平均氣溫（x）為自變量，出苗天數(shù)（y）為因變量，利用DPS 7.05統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行一元非線性回歸分析，獲得數(shù)據(jù)擬合曲線及方程（圖1）。由圖1可知，播種當(dāng)日至甜菜第1棵苗出現(xiàn)期間平均氣溫（x）與出苗天數(shù)（y）之間存在冪函數(shù)曲線關(guān)系，其表達(dá)式為：y=251.1723x-1.3093，對(duì)方程進(jìn)行檢驗(yàn)，R2=0.8940、F=67.4898、P=0.0001，達(dá)到極顯著水平，方程擬合合適。由此可知，平均氣溫的升高對(duì)甜菜的出苗起了良好的作用，此方程可根據(jù)平均氣溫預(yù)測(cè)甜菜出苗天數(shù)，為甜菜生產(chǎn)播種期的選擇提供指標(biāo)依據(jù)。

2.3 土壤溫度變化與出苗天數(shù)的關(guān)系

對(duì)播種當(dāng)日至甜菜第1棵苗出現(xiàn)期間平均土壤溫度（x'）與出苗天數(shù)（y）做一元非線性回歸分析，得出平均土壤溫度與出苗天數(shù)之間存在著指數(shù)關(guān)系，其方程為y=57.5499e-0.1624x'，對(duì)方程進(jìn)行檢驗(yàn)，R2=0.8336、F=40.0739、P=0.0002，在0.01水平上差異顯著，方程擬合合適（圖2）。此方程可根據(jù)平均土壤溫度，對(duì)甜菜出苗天數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，為甜菜生產(chǎn)上播種期的選擇提供指標(biāo)依據(jù)。由圖2可知，隨著播種期的延后，平均土壤溫度逐漸增高，出苗所需的天數(shù)也隨之減少，最長(zhǎng)出苗天數(shù)24 d，最短出苗天數(shù)9 d，相差15 d?？梢?，平均土壤溫度的高低與出苗天數(shù)的關(guān)系極為密切，與平均氣溫變化反應(yīng)一致。

圖1 氣溫變化對(duì)出苗天數(shù)的影響

圖2 土壤溫度變化對(duì)出苗天數(shù)的影響

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)表明，播種時(shí)間越早，甜菜出苗越早，隨著播種期的推遲，出苗所需天數(shù)逐漸減少，在出苗率上，處理1＞處理2＞處理3＞處理4＞處理5，總體上播種時(shí)間早的處理出苗率好于播種時(shí)間晚的。在自然環(huán)境下，隨著播種期的推遲，日平均氣溫和平均土壤溫度逐漸升高，出苗所需天數(shù)也逐漸減少，一元非線性回歸分析結(jié)果表明：平均氣溫（x）、平均土壤溫度（x'）與出苗天數(shù)（y）分別呈冪函數(shù)和指數(shù)關(guān)系，其表達(dá)式分別為：y=251.1723x-1.3093、y=57.5499e-0.1624x'，均達(dá)到極顯著水平，方程擬合合適，此方程可根據(jù)平均氣溫和平均土壤溫度，對(duì)甜菜出苗天數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，為甜菜生產(chǎn)上播種期的選擇提供指標(biāo)依據(jù)，為甜菜的栽培提供理論依據(jù)。

綜上可知，播種當(dāng)日至甜菜第1棵苗出現(xiàn)期間，溫度的變化對(duì)甜菜出苗天數(shù)影響較大，在甜菜栽培中可調(diào)整甜菜播種期來協(xié)調(diào)溫度變化，獲得甜菜最佳出苗天數(shù)，以達(dá)到提高甜菜出苗率、產(chǎn)量及含糖率的要求。本研究探討了溫度變化對(duì)甜菜出苗天數(shù)的影響，且獲得了數(shù)據(jù)擬合曲線及方程，但所采用的品種單一，方程曲線并不能對(duì)所有的甜菜品種適用，因此為了明確溫度變化對(duì)甜菜出苗天數(shù)的影響，確定甜菜的最佳出苗天數(shù)，需采用多個(gè)甜菜品種，同時(shí)將出苗率、產(chǎn)量、含糖率等因素結(jié)合起來做進(jìn)一步研究，從而獲得甜菜的最佳出苗天數(shù)，為甜菜最佳播種期及生產(chǎn)提供可靠的理論依據(jù)。

[1]王燕飛，李翠芳，李承業(yè)，等.我國(guó)甜菜栽培模式研究進(jìn)展[J].中國(guó)糖料，2011（1）：55-57.

[2]孟京生.黑龍江省制糖業(yè)發(fā)展問題研究[J].黑龍江對(duì)外經(jīng)貿(mào)，2011（6）：6-7.

[3]劉宗文.甜菜生長(zhǎng)與氣象條件的關(guān)系[J].作物學(xué)報(bào)，1965，4（3）：211-218.

[4]趙宏亮，夏天舒，譚賀，等.黑龍江省甜菜播種期環(huán)境因子對(duì)甜菜出苗時(shí)間的影響[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013（12）：74-79.

[5]趙宏亮，夏天舒，譚賀，等.不同播期甜菜產(chǎn)量及含糖率與氣象因子的灰色關(guān)聯(lián)分析[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（9）：100-101.

[6]唐啟義，馮明光.實(shí)用統(tǒng)計(jì)分析及其計(jì)算機(jī)處理平臺(tái)[M].杭州：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1997.