红兴隆地区甜菜含糖率与气象因子的关系

朱宝华，高 林 ，王志农，刘 学

（1.黑龙江省饶河农场，双鸭山 155741；2.黑龙江省农垦总局红兴隆农业科学研究所，友谊 155811）

甜菜是黑龙江省重要的糖料作物。甜菜含糖率是甜菜生产的重要指标，其高低除受品种遗传特性、栽培措施等因素的影响，主要受气象条件的制约，有关甜菜低糖成因的研究认为：4—9月份的异常气象条件影响了甜菜含糖率，而同一地区、不同年份、逐旬的气象因子对甜菜含糖率的影响未见报道。本文以2007—2010年黑龙江省红兴隆地区种植甜菜测定的含糖率及其不同时期的气象资料，定性并半定量地分析甜菜含糖率与气象因子的关系。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选用2007—2010年黑龙江省红兴隆地区4个种植地块的甜菜含糖率，并查阅了对应地区的同期气象资料。

1.2 处理方法

各试点每年的甜菜含糖率均取平均值，红兴隆地区甜菜一般于4月下旬播种，5月上旬出苗至9月成熟，10月收获。把各试点5月至9月按旬统计的平均气温（℃）、降雨量R（mm）和日照时数S（h）与对应的甜菜含糖率进行分析。

1.3 分析方法

运用相关分析确定甜菜含糖率与各时段气象因子的相关系数；利用积分回归分析中的偏回归系数a（t）值反映气象要素对甜菜含糖率的影响效应；用主成分分析法确定综合气候关键期；通过计算积分回归中偏回归系数值的相对变差确定主导气象因子。

2 结果分析

2.1 甜菜含糖率与气象要素的相关性

由表1可见，7月上旬的平均气温、6月下旬的日照时数、9月上旬的日照时数与含糖率呈极显著正相关；而5月下旬的平均气温、7月中旬的降雨量、8月上旬的降雨量与含糖率呈极显著的负相关。在甜菜的生育期间，含糖率对气象要素的要求时期是不同的，对平均气温的要求，从7月开始高温利于含糖率的提高；降雨量与气温恰相反，仅5月下旬降雨量与含糖率呈正相关，其余各旬均呈负相关，表明降雨量大会降低含糖率；日照时数的关键点在6月下旬，尤其在9月光照减弱降低含糖率，说明甜菜的整个生育期间要求高温、充足的光照可提高含糖率，反之则降低含糖率。

表1 甜菜含糖率与生育期间各旬气象因子相关系数

2.2 气象因子对甜菜含糖率的影响效应

对5—9月各旬平均气温、降雨量、日照时数进行积分回归分析，利用偏回归系数a（t）值绘成图1。a（t）值表示某一单位气象要素对甜菜含糖率的贡献值。从图中可以看出，气象要素对含糖率的影响时期是不同的。平均气温和日照时数在9月中旬对含糖率的影响最大，旬平均气温每升高1℃可使含糖率增加0.65%，日照时数每增加1h含糖率可增加0.61%；从5月下旬至6月中旬平均气温对含糖率的负效应最大，每升高1℃可使含糖率降低0.41%。8月上旬、8月下旬的日照时数对含糖率的负效应最大，每增加1h使含糖率降低0.61%。

旬降雨量对甜菜含糖率的正负效应分别在6月上旬和8月上旬、下旬及9月下旬，以8月上旬的负效应最大，降雨量每增加1mm使含糖率降低0.6%。

图1 气象因子对甜菜含糖率的效应

2.3 影响甜菜含糖率的综合气候关键期

对气象要素的逐旬回归系数a（t）值，采用主成分分析法进行正交浓缩，依大于90%的累计贡献率确定出前两个特征值和特征向量，并计算出主要分叠加值，依其绝对值大小确定综合气候关键期，见表2。

甜菜含糖率的气象要素综合影响趋势量以9月中旬的主成分绝对值最大，其次是8月中旬、8月上旬、7月下旬，故确定9月中旬为甜菜含糖率的综合气候关键期。

表2 气象要素综合影响趋势量

2.4 影响甜菜含糖率的主导气象因子

为了比较各气象因子对甜菜含糖率的影响程度，通过计算各气象要素逐旬积分回归系数a（t）值的相对变差（V），来确定主导气象因子，平均温度：5.56%、降雨量：3.11%、日照时数：15.84%。在影响甜菜含糖率的气象因子中，日照时数的相对变差值最大，其次是平均温度。这正说明了甜菜是长日照作物。适于甜菜生长的日照时数为10～14h。光合产物是甜菜生长的物质基础，而光照强度与光合作用强度有着密切的关系，即随着光照强度的增加，甜菜光合速率加快。

3 讨论

气温、降雨量、日照时数对甜菜含糖率的积累作用是不同的，且在量上也有差别，即使是同一气象因子在不同生育阶段的作用也不一样，甜菜从6月上旬开始进入叶丛生长期，糖分就开始增长，但缓慢，到9月进入糖分积累期，此期间光照充足、气温高、降雨少，有利于糖分的积累，可提高含糖率，9月中旬为甜菜含糖率的综合气候期。甜菜有效生长期的降水量及水热系数值与含糖率之间呈中等负相关，且降雨量对甜菜含糖的影响呈规律性变化，有报道：降雨每增减100mm，可提高或降低含糖率30%～40%，与本研究的含糖率有差异，这可能与地区及气象资料存在差异有关。

各气象因子分析比较，日照时数对含糖率的影响最大，这是因为甜菜叶片通过截取太阳能量进行光合作用，日照充足加快甜菜的生长，提高积温的利用率，生产出更多的光合产物，用于根部的生长及糖分积累。温度对含糖率的影响次之。

同一品种在不同地点的气象条件和栽培措施下，含糖率相差可达2%左右，因此应在培育优质甜菜品种的同时，通过利用有利生态区划或通过栽培措施改善田间生长微环境条件，提高含糖，做到既高产又高糖。

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