覆膜及补水对甜菜产量和质量的影响

摘要

为了发挥糖用甜菜的区域生产优势，针对华北寒旱区生长季短、土壤醋骨贫瘠、作物产量低的现实问题，研究了生育期较长、种植面积较广的糖用甜菜覆膜及补水效应，以生产高产优质节水的适生作物，通过甜菜覆膜、起垄及补水等多种关键技术措施，对甜菜群体生长发育特性、土壤水分利用效果、光合特性、产量品质、养分吸收特性等方面进行了研究。通过田间调查、室内测定与试验，较为系统地研究揭示了甜菜生长发育、资源利用、产量品质、养分吸收特性，主要研究结果如下:
　　1、地膜覆盖及补水对甜菜的生长具有显著作用
　　覆膜对于提高甜菜的株高、根直径、叶片数及叶面积起重要作用，覆膜甜菜叶面积指数较不覆膜甜菜显著提高，在滩地整个生育期，平作覆膜、垄作覆膜较平作裸地高出23.0％、22.4％。在砂地，整个生育期，平作覆膜、垄作覆膜较平作裸地高出11.5％、15.1％，砂地不同种植方式叶面积指数均低于滩地。补水对于提高甜菜的株高、根直径、叶片数及叶面积同样的作用显著，补水后，补水1次处理甜菜叶面积指数较不补水处理差异缩小，补水1次较不补水处理平作覆膜和垄作覆膜叶面积指数平均分别提高89.8％和56.8％，而平作覆膜仅提高21.6％，垄作覆膜则降低2.3％，补水对于前期长势较弱的甜菜的补偿作用更为明显。覆膜与补水对滩地甜菜的各项生长指标均起到积极的作用，在砂地由于受到褐斑病的影响覆膜作用下降。
　　2、覆膜在甜菜生育前期具有明显的增加地温效应
　　滩地与砂地均表现覆膜处理温度高于不覆膜处理，前期差异更明显。滩地整个生育期日积温垄作覆膜、平作覆膜、垄作裸地生育期较平作裸地分别延长2.42、2.34、2.30d，砂地平作覆膜、垄作覆膜较平作裸地日积温较平作裸地延长2.5、2.2d。滩地单独覆膜或起垄措施可以在一定程度上提高土壤温度，而垄作配以覆膜是提高土壤温度，增加有效积温的最为有效的措施。不同种植方式在两地块随着土壤深度的加深，土壤温度逐渐降低，相应处理的同一土层温度砂地均高于滩地，平作裸地、平作覆膜、垄作裸地、垄作覆膜平均分别高出1.47、1.36、1.27、0.64℃。不同时间点地温表现为，两块地均在14:00最高，20:00次之，08:00最低。滩地，8:00和14:00随着土壤深度的加深温度降低，20:00呈现先升后降的变化趋势，14:00时不同土层变化幅度最大;砂地相对于8:00和12:00，20:00各土层温度变幅最小。
　　3、地膜覆盖及补水显著提高了甜菜田水分利用效率
　　从甜菜全生育期来看，综合2012年与2013年，滩地甜菜平作覆膜、垄作覆膜比平作裸地水分利用效率提高了41.4％～32.2％，相当于多供水105.4～132.1mm，砂地甜菜平作覆膜、垄作覆膜比平作裸地水分利用效率提高了11.9％～25.6％，相当于多供水38.43～74.90mm。覆膜有效的改善土壤环境，减少水分蒸发，提高了水分利用效率，促进甜菜生长。2012年补水显著提高了甜菜田的水分利用效率，从甜菜全生育期来看，不同种植方式W1较W0水分利用效率提高1.02～10.15％，相当于多供水3.1～29.2mm，W2提高4.67～12.91％，相当于多供水14.5～39.8mm。2013年，W1较W0水分利用效率分别提高0.60～15.51％，相当于多供水2.05～53.4mm。适当补水不仅缓解了因干旱对植株造成的伤害，提高产量，而且可有效地提高水分利用效率。
　　4、甜菜NPK营养积累和分配特征
　　从整个全生育期来看，无论在滩地还是砂地，氮、磷、钾素的浓度生育期内的整体都呈下降趋势，且砂地平均养分含量均高于滩地。氮、磷、钾素各阶段积累量在叶片和块根中均呈单峰曲线，整个生育期则表现为一直上升的趋势。不同种植方式，滩地覆膜甜菜全生育期叶片氮素积累量较平作裸地高出12.5～48.6％，块根高出25.9～66.5％，磷素覆膜较不覆膜叶片提高15.8～46.1％，块根提高7.9～56.6％，钾素分别叶片差异不大，块根覆膜较不覆膜提高9.5～33.5％。砂地平作覆膜、垄作覆膜叶片较平作裸地高出6.8～29.4％，块根高出25.8～46.6％。磷素叶片18.4～53.8％，块根高出44.8～70.6％，钾素叶片高出13.9～192.1％，块根高出2.0～58.4％，覆膜改善了土壤养分状况，利于作物吸收，对于氮磷钾的积累量具有显著提高的作用。
　　5、地膜覆盖对甜菜产量和品质的影响
　　在滩地，覆膜对于甜菜的增产均显著提高，滩地农田甜菜覆膜较裸地生物产量、经济产量、干物质产量分别显著增加30.9％～59.6％、37.2％～54.4％，含糖量虽显著降低-3.1％～-8.2％，但糖产量依然显著增加了27.0％～35.3％，覆膜对于产量的提高远大于糖分含量降低带来的影响。覆膜对于砂质栗钙土农田甜菜的产量在2012年也均显著提高，其中生物产量、经济产量，干物质产量，糖产量分别22.8％～26.3％、12.3％～22.7％、10.6％～16.7％、15.1％～23.2％，2013年因受到褐斑病的影响，平作覆膜较平作裸地差异不显著，垄作覆膜则显著高于平作裸地，垄作裸地则较平作裸地各项产量指标均下降，糖分含量在砂地表现为垄作及垄作裸地较拼过显著提高，平作覆膜较平作裸地差异不显著。说明垄作对于砂地甜菜糖分的提高具有重要的作用。
　　6、补水对甜菜产量和品质的影响
　　补水对于甜菜的生长在产量及质量上同样起到积极的作用，从2012年两次补水效果来看，随补水次数的增加增产效果越明显，其中二次补水较不补水生物产量、经济产量、干物质积累量、糖产量分别提高10.9％～20.6％、10.6％～22.5％、13.8％～26.4％、2.6％～23.9％，一次补水分别提高4.8％～11.5％、4.2％～11.5％、1.2％～16.5％、2.1％～9.8％。2013年补水效果效果显著，补水处理较不补水处理生物产量、经济产量、干物质积累量、糖产量分别显著提高7.3％～15.6％、2.4％～18.0％、2.7％～17.9％、6.6％～21.7％。
　　综上所述，垄作由于受华北寒旱区特殊的地理位置及环境影响不能起到增产提质的效果，垄作配以覆膜虽可以对甜菜的产量均有提高，但因其比平作覆膜要多投入人力、物力及财力故也不建议采用，平作覆膜无论在产量、品质及资本投入上均可作为该地区最有效的生产栽培措施。不同种植方式补水效果产量明显，覆膜配以补水更有效的提高甜菜在华北寒旱区高产高效的生长模式。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究背景

1．1．1 区域背景

1．1．2 生态背景

1．1．3 社会背景

1．2 研究目的与意义

1．3 研究现状

1．3．1 甜菜研究现状

1．3．2 甜菜生产现状

1．3．3 种植方式研究现状

1．3．3 纸筒移栽种植研究现状

1．3．4 甜菜补水方式研究现状

1．4 主要研究内容、需要突破的关键问题与技术路线

1．4．1 主要研究内容

1．4．2 要突破的关键问题

1．4．3 技术路线

2 材料与方法

2．1 供试材料

2．2 试验设计

2．3 测定方法

2．3．1 甜菜植株生长性状

2．3．2 叶面积校正系数与叶面积指数

2．3．3 土壤水分

2．3．4 甜菜品质

2．3．5 产量

2．4 数据处理与分析

3 结果与分析

3．1 种植方式及补水对两种土壤甜菜生长的影响

3．1．1 种植方式及补水对两种土壤甜菜根长的影响

3．1．2 种植方式及补水对两种土壤甜菜根直径变化的影响

3．1．3 种植方式及补水对两种土壤甜菜株高变化的影响

3．1．4 种植方式及补水对两种土壤甜菜根干重变化的影响

3．1．5 种植方式及补水对两种土壤甜菜株高变化的影响

3．1．6 种植方式及补水对两种土壤甜菜展开叶面积指数的变化的影响

3．2 种植方式对两种土壤温度的影响

3．2．1 种植方式对两种土壤甜菜田0-25cm日均地温的影响

3．2．2 种植方式对两种土壤甜菜田土温垂直变化的影响

3．2．3 种植方式对两种土壤甜菜田不同时刻各土层温度变化

3．3 种植方式及补水对两种土壤水分的影响

3．3．1 试验区年度降水特征分析

3．3．2 种植方式及补水对两种土壤甜菜田水分的影响

3．3．3 种植方式及补水对两种土壤甜菜阶段耗水效果的影响

3．3．4 种植方式对两种土壤甜菜田土体储水量的影响

3．4 种植方式及补水对两种土壤甜菜养分的影响

3．4．1 种植方式及补水对两种土壤甜菜N素的影响

3．4．2 种植方式及补水对两种土壤甜菜P素的影响

3．4．3 种植方式对两种土壤甜菜K素的影响

3．5 种植方式及补水对两种土壤甜菜产量及含糖量的影响

3．5．1 种植方式及补水对两种土壤甜菜产量的影响

4 讨论

4．1 不同种植方式及补水在两种土壤类型上对甜菜生长的影响

4．1．1 不同种植方式对甜菜生长的影响

4．1．2 补水对甜菜生长的影响

4．2 不同种植方式及补水在两种土壤类型上对甜菜田温湿度的影响

4．2．1 不同种植方式及补水对甜菜田温度的影响

4．2．2 不同种植方式对甜菜田水分的影响

4．2．3 补水对甜菜田水分的影响

4．3 不同种植方式在两种土壤类型上对甜菜养分积累的影响

4．3．1 不同种植方式对甜菜氮素的影响

4．3．2 不同种植方式对甜菜磷素的影响

4．3．3 不同种植方式对甜菜钾素的影响

4．4 不同种植方式及补水在两种土壤类型上对甜菜产量和品质的影响

4．4．1 不同种植方对甜菜产量及品质的影响

4．4．2 补水对甜菜产量及品质的影响

5 结论

5．1 地膜覆盖及补水对甜菜的生长具有显著作用

5．2 覆膜在甜菜生育前期具有明显的增加地温效应

5．3 地膜覆盖及补水显著提高了甜菜田水分利用效率

5．4 甜菜NPK营养积累和分配特征

5．5 地膜覆盖对甜菜产量和品质的影响

5．6 补水对甜菜产量和品质的影响

参考文献

作者简介

致谢