紅興隆地區甜菜含糖率與氣象因子的關系

朱寶華，高 林 ，王志農，劉 學

（1.黑龍江省饒河農場，雙鴨山 155741；2.黑龍江省農墾總局紅興隆農業科學研究所，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的重要指標，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，有關甜菜低糖成因的研究認為：4—9月份的異常氣象條件影響了甜菜含糖率，而同一地區、不同年份、逐旬的氣象因子對甜菜含糖率的影響未見報道。本文以2007—2010年黑龍江省紅興隆地區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系。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

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

1.2 處理方法

各試點每年的甜菜含糖率均取平均值，紅興隆地區甜菜一般于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5月至9月按旬統計的平均氣溫（℃）、降雨量R（mm）和日照時數S（h）與對應的甜菜含糖率進行分析。

1.3 分析方法

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

2 結果分析

2.1 甜菜含糖率與氣象要素的相關性

由表1可見，7月上旬的平均氣溫、6月下旬的日照時數、9月上旬的日照時數與含糖率呈極顯著正相關；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相關。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，其余各旬均呈負相關，表明降雨量大會降低含糖率；日照時數的關鍵點在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系數

2.2 氣象因子對甜菜含糖率的影響效應

對5—9月各旬平均氣溫、降雨量、日照時數進行積分回歸分析，利用偏回歸系數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效應最大，每升高1℃可使含糖率降低0.41%。8月上旬、8月下旬的日照時數對含糖率的負效應最大，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效應分別在6月上旬和8月上旬、下旬及9月下旬，以8月上旬的負效應最大，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

2.3 影響甜菜含糖率的綜合氣候關鍵期

對氣象要素的逐旬回歸系數a（t）值，采用主成分分析法進行正交濃縮，依大于90%的累計貢獻率確定出前兩個特征值和特征向量，并計算出主要分疊加值，依其絕對值大小確定綜合氣候關鍵期，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，通過計算各氣象要素逐旬積分回歸系數a（t）值的相對變差（V），來確定主導氣象因子，平均溫度：5.56%、降雨量：3.11%、日照時數：15.84%。在影響甜菜含糖率的氣象因子中，日照時數的相對變差值最大，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為10～14h。光合產物是甜菜生長的物質基礎，而光照強度與光合作用強度有著密切的關系，即隨著光照強度的增加，甜菜光合速率加快。

3 討論

氣溫、降雨量、日照時數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月上旬開始進入葉叢生長期，糖分就開始增長，但緩慢，到9月進入糖分積累期，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值與含糖率之間呈中等負相關，且降雨量對甜菜含糖的影響呈規律性變化，有報道：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，這可能與地區及氣象資料存在差異有關。

各氣象因子分析比較，日照時數對含糖率的影響最大，這是因為甜菜葉片通過截取太陽能量進行光合作用，日照充足加快甜菜的生長，提高積溫的利用率，生產出更多的光合產物，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的氣象條件和栽培措施下，含糖率相差可達2%左右，因此應在培育優質甜菜品種的同時，通過利用有利生態區劃或通過栽培措施改善田間生長微環境條件，提高含糖，做到既高產又高糖。

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

[2]夏紅梅.影響甜菜塊根產量及含糖率的因素[J].中國甜菜糖業，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.