甜菜品質性狀與經濟性狀的相關分析

李占學，林柏森，李樹增，王清發(fā)

(1.吉林省農業(yè)科學院，長春 130033； 2.赤峰綠璐種業(yè)有限公司，內蒙古 赤峰 024000))

0 前 言

通常情況下，甜菜的根產量、含糖率和產糖量被稱作經濟性狀。根體中的鉀、鈉和a-N等造蜜成分影響甜菜工藝品質的性狀被稱作品質性狀。

在制糖工藝中，灰分和有害氮均屬造蜜性非糖物質，鉀和鈉屬于灰分范疇，a-N屬于有害氮范疇，并分別是灰分和有害氮的主要成分，通常會嚴重影響工藝產糖量。a-N，全稱為a-氨基酸態(tài)氮。a-氨基酸，因其分子結構中的NH2-基所處位置為a碳位故得命名。

在甜菜生產中，研究經濟性狀是為了解決原料甜菜量的問題，研究品質性狀是為了解決甜菜本身質的問題，二者不可或缺。研究甜菜的經濟性狀與品質性狀的表型相關對于甜菜栽培、加工工藝乃至育種與品種使用都具有非常重要的意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料18個，均為赤峰綠璐種業(yè)有限公司提供的德國KWS系列甜菜品種。

1.2 試驗時間和地點

試驗于2017年進行，設在吉林省洮南市向陽鄉(xiāng)建業(yè)村2社。

1.3 試驗地基本情況

地塊位于建業(yè)村二社(閆家屯)東南方向，淡黑鈣土，地勢平坦，地形平整，無內澇可能，有灌溉條件，前作玉米，輪作方式為： 連年玉米。

1.4 試驗設計

田間采用隨機區(qū)組設計，4次重復，4行區(qū)，行長5.04米，行株距為64 cm×18 cm，小區(qū)面積12.9024平方米，小區(qū)理論株數(shù)116株，理論密度為86805株/ha。

1.5 田間管理

每公頃施氮肥0公斤、過磷酸鈣750公斤、硫酸鉀150公斤、土壤顆粒劑(10%毒死蜱)30公斤、復合微肥60公斤。按株距用人工播種器穴播。其他同大田管理。

1.6 調查項目和方法

收獲時每小區(qū)取2行測定根產量，每小區(qū)取7株樣品利用甜菜品質分析儀測定含糖率、鉀、鈉和a-N，根據(jù)根產量和含糖率計算產糖量。

1.7 相關系數(shù)計算和檢驗方法

對6個性狀的每2個之間采用excel分析工具計算相關系數(shù)，用t檢驗對各個相關系數(shù)進行顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 品質性狀與經濟性狀的相關

表1 參試品種各性狀統(tǒng)計結果表

表2的計算結果表明：鉀與根產量和產糖量的相關系數(shù)分別為0.3161和0.1599，均呈不顯著正相關，與含糖率的相關系數(shù)為-0.197 ，呈不顯著負相關；鈉與根產量 的相關系數(shù)為 0.6777**，-呈極顯著正相關，與含糖率的相關系數(shù)為-0.774**，-呈極顯著負相關，與產糖量的相關系數(shù)為-0.025，-呈不顯著負相關；a-N與根產量和產糖量的相關系數(shù)分別為0.359和 0.2242，均呈不顯著正相關，與含糖率的相關系數(shù)為 -0.171，呈不顯著負相關。

表2 相關系數(shù)及顯著性檢驗

上述結果中，根產量與三個品質指標的相關系數(shù)均為正值，含糖率與三個品質指標的相關系數(shù)均為負值，與國內外學者的研究結果相比較，雖然在具體數(shù)值上存在差異，但在相關方向上取得了高度一致[1-3]。產糖量與三個品質性狀的相關方向上不一致，在文獻中未見同類數(shù)據(jù)。僅有資料顯示了類似的研究[1]：即可回收糖與鉀、鈉和有害氮的相關關系，其系數(shù)值均為負值，但可回收糖的計算方法是制糖工藝上使用的方法，是經過矯正去掉造蜜性非糖分帶走的糖分損失量后的工藝純產糖量，與本研究中的收獲產糖量概念不同，性質也不一樣，因此其相關系數(shù)值與本研究的相關系數(shù)值不具可比性。

2.2 品質性狀之間的相關

鉀和鈉的相關系數(shù)為0.217，呈不顯著正相關；鉀和a-N的相關系數(shù)為0.6171**，呈極顯著正相關；鈉和a-N的相關系數(shù)為0.4177，為不顯著正相關。

上述結果表明，品質性狀間的相關系數(shù)均為正值，國內外相關研究所顯示的同類數(shù)值亦均為正值，盡管具體數(shù)值有較大差異，但在相關方向上同樣重演了國內外學者的研究結果[1-3]。

2.3 經濟性狀之間的相關

產量與產糖量之間相關系數(shù)為0.5377*，呈顯著正相關；產量與含糖率之間相關系數(shù)為-0.6251**，呈極顯著負相關；產糖量與含糖率之間的相關系數(shù)為0.3195，呈不顯著正相關。

關于甜菜經濟性狀之間的相關關系國內外的研究較多，結論也比較一致。本研究結果與與之基本相符。但關于含糖率和根產量的相關關系，也有不同結論，有國內學者認為，甜菜根重與含糖率之間呈極顯著負相關(r=-0.796**)，但根重在500 g以下時，二者呈極顯著正相關(r=0.964**)[4]。

3 結論與討論

3.1 甜菜的根產量與鉀、鈉和a-N三個品質性狀間均呈正相關關系，其中與鈉含量達極顯著水平；含糖率與三個品質性狀間均呈負相關關系，其中與鈉達極顯著水平；產糖量與鉀和a-N呈正相關關系，與鈉呈負相關關系，但均未達到顯著水準。

根產量、含糖率與三個品質性狀間在相關方向上與國內外學者取得一致的結果。需要指出的是，鈉與根產量的正相關程度達到了較高水平(0.6777**)，且在文獻[1]中得到佐證(0.31**)；鈉與含糖率的負相關程度也達到了較高水平(-0.774**)，且在文獻[2]中得到佐證(-0.7163***)，這說明鈉對根產量和含糖有著重要影響，在生產實際中應引起重視；同時這也可能就是輕鹽堿地上種植甜菜產量較高，但含糖較低的原因。

3.2 三個品質性狀間均呈正相關關系，在相關方向上同樣重演了國內外學者的研究結果。其中鉀和a-N達極顯著水準，這表明在生產實際中，應該控制鉀肥的用量。因為鉀肥過多，則根體內鉀含量增高，而a-N含量也必然增高，二者共同降低甜菜品質，結果導致雙項指標的疊加的初級負效應和次級負效應。

3.3 甜菜含糖率和工藝產糖量是甜菜制糖的命脈。既然鉀、鈉和a-N與含糖率均呈負相關，那么，這三項指標過高肯定會導致甜菜低糖，對制糖產生初級負效應；其次，在工藝中，有害氮和灰分統(tǒng)稱為造蜜性非糖物質，而a-N和鉀鈉分別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，一份鉀可使2.5份蔗糖形成糖蜜，一份鈉可使3.4份蔗糖形成糖蜜[3]，嚴重影響工藝產糖量，如此，對制糖又形成了次級負效應。因此，對甜菜糖業(yè)而言，從各個角度研究三項品質指標顯得復雜而重要。

甜菜品質受生長環(huán)境、氣候、品種和農藝措施等復雜因素影響。其中，生長環(huán)境和氣候是不可控的，品種和農藝措施是可控的。首先，應選育和使用三項指標低的甜菜品種(即高品質品種)；其次，在栽培上，應盡一切可能采取降低品質指標的農藝措施，如控制氮肥等。