王燕飞,李翠芳,李承业,张立明
(新疆农业科学院经济作物研究所,乌鲁木齐830091)
综述
我国甜菜栽培模式研究进展
王燕飞,李翠芳,李承业,张立明
(新疆农业科学院经济作物研究所,乌鲁木齐830091)
综述了我国甜菜栽培模式的发展现状,从不同栽培方式、播期、合理密植、合理施肥、合理灌水等方面阐述了对甜菜产量、质量的影响。
甜菜;栽培模式;研究进展
甜菜是我国及世界的主要糖料作物之一,是中国西北、东北和华北地区主要的经济作物之一,甜菜生产和甜菜制糖业是这些地区农村经济和地方工业重要的支柱产业之一。目前,甜菜作物已被新疆、黑龙江和内蒙古等省区列为主要农作物,是重点扶持和发展的产业。由于甜菜的生产效益高于其它大田作物,曾一度优于玉米、大豆和小麦等主要农作物,所以甜菜已成为三大产区农业种植结构优化调整中的优势作物。近年来受多种因素影响,我国甜菜种植面积曾一度下滑,甜菜糖业的发展受到了部分影响,但甜菜这一经济作物与其它作物一样受到了国家的高度重视。本文概述了截至目前报导的各地因地制宜的甜菜栽培模式,以利于进一步完善和研究栽培模式,对甜菜起到增产、增糖、增效的作用,促进我国甜菜糖业可持续发展。
随着甜菜生产的不断发展,各甜菜产区相继进行了甜菜高产、高糖模式化栽培技术方面的研究,并取得了较大的成效。各地因地制宜创造出许多切实可行的栽培方法,我国西北、东北、华北地区最早的甜菜栽培方式是直播栽培,逐渐发展成为覆膜栽培、纸筒育苗栽培、起高垄纸筒栽培、覆膜纸筒栽培。国外大部分甜菜生产国采用机械化直播栽培、纸筒育苗栽培。总而言之,以播种方式划分甜菜的栽培方式可归纳为两大类:甜菜直播栽培(露地直播、覆膜直播)、甜菜纸筒育苗栽培(平地移栽、覆膜移栽、起高垄移栽),不同的栽培方式对甜菜的产质量的影响也不同[1]。
在西北区,2008年新疆农四师66团18连采用气吸式膜上膜穴精量播种甜菜,90cm宽膜,3膜6行播种,穴距20~25cm,每公顷6.75~8.25万穴,平均产量87t/hm2,是目前已报道的最高产量[2]。热汗古丽[3]研究结果:2009年新疆伊犁霍城县采用抢墒播种直播甜菜,株行距24 cm×50 cm或20cm×60 cm,每公顷株数8.25万左右,平均甜菜产量64.8t/hm2。2007年新疆168团采用膜下滴灌种植甜菜,最高产量85.5t/hm2,平均产量67.5t/hm2,常规沟灌平均产量为60t/hm2,膜下滴灌比常规沟灌增产7.5t/hm2,节资增收4650元/hm2。甜菜膜下滴灌做到根据甜菜的各生育期需水情况及天气情况滴水,做到定时、定量、定点、定质的滴水滴肥,避免生育后期新叶生长消耗体内已积累的蔗糖降低甜菜块根品质。最后膜下滴灌甜菜比常规沟灌含糖率提高2.5度[4]。西北区早春风大,土壤易跑墒,采用覆膜栽培方式是抓全苗、壮苗的良好栽培模式。
在华北区,李美清研究结果表明:无论采用纸筒育苗平地移栽、起高垄移栽,产量和含糖率都比覆膜直播种植有所提高。纸筒育苗平地移栽产量56.6t/hm2比覆膜直播52.7t/hm2提高7.4%,含糖率提高0.1度,纸筒育苗起高垄移栽产量66.5t/hm2比覆膜直播提高26.3%,含糖率提高0.2度,达到16.5%。而采用纸筒育苗覆膜移栽产量67.4t/hm2明显高于其它栽培方式,含糖率低于其它种植方式,产量比覆膜直播高27.9%,含糖率低0.3度仅为16.0%。公顷产糖量采用纸筒种植的均高于覆膜直播种植,平地移栽高出7.7%,纸筒育苗覆膜移栽高出25.4%,起高垄移栽高出27.7%,纸筒育苗起高垄移栽产糖量最高达到11.0t/hm2。因此,大力推广甜菜纸筒平地移栽、起高垄移栽,特别是采用起高垄移栽纸筒效果更好[1]。
在东北区,何富才研究结果表明,不同栽培方式的块根产量、产糖量差异较大,以纸筒大垄双行为最好,其每公顷保苗数9万左右,产量55.7t/hm2,产糖量9.7t/hm2,甜菜块根产量、产糖量比对照小垄直播产量23.9t/hm2,产糖量4.1t/hm2分别提高133%、137%,每公顷纯增效益7003.3元;其次是大垄双行覆膜产量49.5t/hm2,产糖量8.5t/hm2,块根产量、产糖量比对照小垄直播分别提高7.3%、10.2%,每公顷纯增效益5613.6元[5]。黑龙江省垦区597农场四管理区23作业站甜菜科技园区,在大旱之年利用条播方式,采取每公顷保苗72000~75000株,创造70hm2甜菜平均单产61.2t/hm2,含糖率16.2%,产值18972元/hm2,纯经济效益9972元/hm2。浅翻深松秋起垄,选用优良品种,适时早播种,合理密植,科学施肥,防病治虫等,是甜菜创高产的主要措施[6]。
甜菜是一种较耐寒的作物,苗期可耐低温,但温度过低,发芽时间长,温度过高则影响根系的生长。肖华[7]等研究了不同播期处理对甜菜生长状况、青头大小及甜菜块根品质的影响,试验结果表明:早播产量明显高于晚播,早播种40d可增产9.8%,增糖4.1%。早播使甜菜生育期延长,生物量大,作物长势好,利于甜菜根系的发育分化,使青头量下降,从而提高甜菜品质和产糖量。王少槐等[8]研究了播期对地膜甜菜增产增糖的影响,采用机械铺膜,人工打孔点播,试验结果表明:早播种21d块根增产11.7%,增加产糖量23.5%,提高含糖率为1.6度,早播有明显增产增糖效果。早播比晚播提前7~9d出苗,并随着苗龄的增长,抗冻能力显著增强。早播可使植株鲜重高峰期提前,为其产量形成和糖分积累奠定了物质基础。地膜甜菜早播显著优于晚播,当土壤5cm深地温达到1.5℃时即可开始播种。
甜菜种植密度和平均单株根重是构成单位面积产量的主要因素,两者缺一不可。只有确定合理的种植密度和适宜的配置方式,为其茎叶和块根均衡生长提供优良的环境条件,才能达到甜菜高产高糖的目的。张德才等[9]将甜菜行株距65cm×20cm,每公顷株数7.65万株,改为行株距43cm×25cm,每公顷株数达到9.3万株,甜菜根产量达到39.6t/hm2,比原来24.48t/hm2增产了61.8%,含糖率达到16.0%比原来提高了0.8度。何富才[5]研究结果表明,其每公顷保苗数9万左右,产量55.7t/hm2。代瑞平等[6]在黑龙江597农场,每公顷保苗72000~75000株,平均单产达到61.2t/hm2。在新疆甜菜产区每公顷保苗数达到9万株,单产则可以达到82.5t/hm2。
甜菜根叶繁茂,单位面积生物产量高,耗肥量大,吸肥能力强,需肥时间长,因此施肥既是甜菜高产高糖的必备条件,又是一项技术性、季节性很强的农业技术措施。不同的肥料种类,不同的施肥量,不同的施肥时间,甚至氮肥的形态对甜菜的含糖率都有着不同的影响。
甜菜耗肥量大、种类多,平均每生产1t块根,需吸收氮、磷、钾分别为:4.5、1.5、及5.5kg。消耗这3种元素的量分别是粮食作物的1.6~2.0、2.0、3.0倍。甜菜除了需要氮磷钾3种元素外,还需要钠、硫、钙、镁、硼、锰、钼、锌、铜等多种元素[10]。
近年来,各地都在加大甜菜平衡施肥和配方施肥等方面的研究力度。如应用农业系统工程的原理和方法,从甜菜养分平衡入手,研究不同土壤、不同气候带的甜菜营养配方施肥,设计配方施肥模型进行模拟寻优。氮磷钾营养元素是甜菜块根产量形成的主要物质基础,科学的施用配比是实现甜菜块根高产高糖的主要栽培措施。在相同的P、K水平条件下,不施氮肥(N0P2K2)处理,甜菜块根产量为48.36t/hm2,比空白(N0P0K0)处理增产5655kg/hm2;但产量最高并非施氮最高(N3P2K2)处理,而是氮磷钾合理搭配(N2P2K2)处理,说明氮肥有利于提高产量,合理的氮磷钾搭配尤其重要[11]。在钾肥品种的使用方面,以往人们认为施用氯化钾对甜菜有不良影响,多施用硫酸钾。实际上二者在甜菜的生长发育、产量和含糖率等方面的影响无明显差异。试验证明,施用氯化钾增产率为29.2%,产糖量增加26.5%,糖度增加2度;施用硫酸钾增产率为28.9%,产糖量增加17.1%,糖度增加0.3度。
目前,市面上微肥和植物生长调节剂种类很多,功用大都相近,对甜菜块根产量、含糖率、产糖量等均有一定提高作用。2006年宁安市海浪镇推广中甜1号专用肥213hm2,增收甜菜1027.76t,增收28.61万元,净增收22.54万元,平均每户净增收329.1元;此外,还增收甜菜茎叶等副产品约613t。213hm2甜菜使用中甜1号专用肥,每公顷增加食糖产量0.84t,共增产食糖178.9t,增加总产值78.2万元[12]。据报道,甜菜施用稀土微肥拌种、浸种、喷洒、拌种加喷洒4种方法及不同用量,均表现出增产、增糖的效果。其中750g/hm2稀土微肥,375g/hm2溶于3kg水中用于播前拌种,375g/hm2稀土微肥加水600kg在叶丛繁茂期喷洒效果最好,单产较对照增产29.5%;增糖2.0度,达到极显著水平。总体看:稀土微肥不论用于甜菜拌种或浸种都具有显著的增产效果。其中拌种加喷洒既增产又增糖,是最佳使用方法[13]。
还有“复旦禾乐”、“绿风95”植物生长调节剂、“垦易”生物有机肥等,都具有类似的功效。如沈国昌等[14]报道,在甜菜上喷施复旦禾乐具有增加产量、改善品质的双重功效,比对照增产9.3%,含糖率提高0.8度。在合理的氮磷钾配比和常规的栽培技术措施基础上,营养调节剂对块根的增糖效应明显。如甜菜型增产菌加微肥加硫酸锌处理,在新疆南北疆地区对提高甜菜块根含糖率效果显著。甜菜型增产菌加硼酸处理在各类土壤上均有良好的效应。在土壤有效钾含量偏低的地区,甜菜增产菌加磷酸二氢钾可显著提高甜菜块根的含糖率。营养调节剂的施用,对土壤酶活性有一定程度的提高[15]。周建朝等[16]研究证明,甜菜能在一定程度上吸收利用土壤外源植酸态磷,其效果是施等量无机磷的70%以上;植酸酶的应用能显著增加有机磷的水解,增加溶液中磷的含量,促进甜菜根系生长发育,提高磷吸收速度,增加磷的吸收量,并最终体现为产量的增加。
甜菜产量的高低,质量的优劣,取决于供水状况。目前新疆甜菜有沟灌、畦灌、喷灌、滴灌4种灌溉方式。在伊犁河谷、福海等糖区有沟灌、畦灌,以沟灌为主。在焉耆、昌吉、奎屯等糖区以滴灌为主。2009年新疆博乐市推广设施滴灌甜菜,平均行距42.5cm,株距24cm,每公顷保苗株数9万株左右,平均单产82.5t/hm2,获得了良好的经济、社会和生态效益[17]。冶军[18]研究结果表明:通过常规沟灌、微喷和滴灌3种方式对甜菜进行灌水,甜菜在滴灌条件下块根积累量和积累速率均高于沟灌和微喷,产量和产糖量明显高于其他处理。水分利用率高,可节水14.3%。微喷灌也有一定的节水效果,但在甜菜生产上易导致褐斑病大面积发生,不宜提倡。新疆是以春播为主的甜菜产区,甜菜是需水较多的作物,利用膜下滴灌技术种植甜菜,做到适时适量地灌水,实施水肥结合,能有效解决新疆地区的水资源问题。但是,截至目前滴灌起不到排盐碱作用,在生长期间保证幼苗不受伤害是可行的,蹲苗后生长情况还有待于研究。
本文在结合前人研究成果的基础上,通过深入的实证分析,仔细寻找甜菜生育进程的模式化,高产群体的数量、质量指标化,调控措施规范化的高产、省工、节本、增效的栽培体系。为了使甜菜协调生长,可以在一定的生育时期,有目的地实施相应农艺措施。如:根据作物的品种、肥力水平、种植制度、产量指标等,将耕作、水、肥、化控等措施事先计划好,在甜菜达到一定的生育时期时实施,从而最终达到优质、高产、高效栽培的目的。
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Research Progress on Sugarbeet Cultivation M odel in China
WANG Yan-fei,LICui-fang,LICheng-ye,ZHANG Li-ming
(Institute of Industrial Crops,Xinjiang Academy of Agricultural Sciences,Urumchi830091,China)
The developmental status on sugarbeet cultivation model in China was reviewed.The effect of different cultivation model,sowing date,rational density,rational fertilization,rational irrigation on sugarbeet yield and quality was discussed.
sugarbeet;cultivation model;advance
S566.3
A
1007-2624(2011)01-0055-03
2010-10-30
国家甜菜产业技术体系(nycytx-25-14)。
王燕飞(1955-),女,江苏省启东县人,新疆农业科学院经济作物研究所研究员,从事甜菜育种与栽培。E-mail:yanfeid j@xaas.ac.cn