甜菜收获期根重、含糖率与其根中营养成分关系的研究

邵科，李满红，银赛，孙亚卿（.内蒙古自治区特色植物分子生物学重点实验室/内蒙古自治区生物技术研究院，呼和浩特0000；.内蒙古农业大学甜菜生理研究所，呼和浩特0008）

甜菜收获期根重、含糖率与其根中营养成分关系的研究

邵科1，李满红1，银赛1，孙亚卿2
（1.内蒙古自治区特色植物分子生物学重点实验室/内蒙古自治区生物技术研究院，呼和浩特010020；2.内蒙古农业大学甜菜生理研究所，呼和浩特010018）

在田间试验条件下，研究了甜菜收获期根中营养成分含量对其根重和含糖率的影响，以期为甜菜高产高糖措施提供一定的理论基础。试验结果分析表明：（1）根重与其根中的钾素、钠素含量呈中度正相关，与锌素、铜素分别呈强负相关和中度负相关；（2）含糖率与根中的磷素和核酸呈强正相关，与硼素、锰素和铜素呈中度正相关，与钠素、氮素和钾素呈负相关，与铁素、锌素分别呈中强度负相关和中度负相关。

甜菜；收获期；根重；含糖率；相关；营养成分

甜菜营养状况对其产量和含糖率有重要作用。例如：氮、磷、钾等营养，对甜菜躯体的建成、糖分的运输和积累以及生理代谢调节具有重要作用[1-4]，并有助于增加甜菜产量和品质，提高其生物合成有机质的增加和改善其营养状况[5-8]；而微量营养（锰、锌、铜、铁、硼）在调节和增加甜菜物质代谢和光合性能、提高抗性等方面有明显效果，进而对产量和含糖率的提高发挥着重要作用[9-14]。然而对上述营养物质在根中与其根重和含糖率增长相关性研究较少，故本文重点研究了甜菜收获期单株根重、含糖率与其部分大量营养和微量营养元素成分含量的关系，以期为甜菜高产高糖栽培措施提供一定的理论基础。

1 材料与方法

1.1 供试品种

农大甜研4号（由内蒙古农业大学甜菜生理研究所提供）、KWS5436（由赤峰绿璐种业有限公司提供）。

1.2 试验设置

试验设在内蒙古凉城县甜菜基地试验区。栽培土壤0～30cm，土壤pH=7.69，有机质含量1.49%，全氮0.950g/kg，有效磷18.50mg/kg，速效钾138.0mg/kg，钠含量0.174g/kg，有效铜1.52mg/kg，有效铁3.60mg/kg，有效锰2.30mg/kg，有效锌1.96mg/kg，有效硼0.89mg/kg。

试验区划分小区，小区面积12m×6 m,两个品种随机排列，3次重复，5月5日机械覆膜打孔，人工播种，行距采取宽行60cm，窄行40cm，膜上两行，株距27cm，田间管理一致，10月3日收获。试区在播种前和生育期未施（追）任何肥料。

1.3 取样及处理

收获期（10月3日）在两个供试品种的试区内，每个品种选取不同根重4种组合，每种组合以根重相近（同）而含糖率不同的甜菜，处理（称重、检糖）后将根体切碎、混匀，60℃烘干（避免高温糖化），磨成粉末，分别测其营养成分含量，以分析其与根重和含糖率的相关关系。

1.4 测定方法

1.4.1 试验区土壤[15-16]全氮-凯氏法（NY/T88-1988），有效磷-钼蓝比色法（LY/T1233-1999）,速效钾-原子吸收法（LY/T1236-1999），有机质-常规滴定法（NY/T1121.6-2006），有效铜、铁、锰、锌-原子吸收法（NY/ T890-2004），有效硼-原子吸收法（GB/T12298-90）。

1.4.2 甜菜块根中营养成分全氮、全磷、钾素、钠素以及锰、锌、铜、铁、硼等营养成分据《中国农业标准化汇编》（GB/6432、GB/6437和GB/T13885-2003）[16]；核酸用紫外吸收法[17]，根重-重量法，含糖率-旋光仪法。

1.4.3 数据处理依据数据均采用Excel2010和SAS6.0软件进行处理。

2 结果与分析

2.1 甜菜收获期根重和含糖率与根中大量营养成分的关系

两个品种根中大量营养成分含量列入表1。从表1结果看出，两个品种不同根重的8个组合，不论含糖率高的大根（根重较重）还是小根（根重较轻），其根中的全氮量、钾素和钠素含量皆低，全磷量和核酸含量较高，通过相关分析（表2、表3），农大甜研4号品种的根重与根中钾素含量呈中度正相关，与钠素呈弱度正相关；其含糖率与钠素呈强负相关、与氮素呈中度负相关、与钾素呈弱度负相关、与磷素和核酸呈强正相关。KWS5436品种的根重与根中钠素呈中度正相关、与钾素呈弱度正相关；含糖率与钾素呈弱负相关、与磷素呈强正相关。综合两个品种的相关分析，甜菜收获期根重与根中钾素和钠素含量呈中（弱）度正相关，即有利于根重的增加，其含糖率与根中磷素和核酸有较强的正相关，即有利于糖分的积累。

表1 收获期不同根重和含糖率与根中大量营养成分含量

表2 农大甜研4号根重和含糖率与根中大量养分的相关性

表3 KWS5436根重和含糖率与根中大量养分的相关性

表4 收获期不同根重和含糖甜菜根中微量营养成分含量

表5 农大甜研4号根重和含糖率与根中微量养分的相关性

表6 KWS5436根重和含糖率与根中微量养分的相关性

2.2 甜菜收获期根重和含糖率与根中微量营养成分的关系

两个品种根中的微量营养成分含量列入表4。从表4结果看出，两个品种不同根重的8个组合，含糖率高的大根或小根，其根中铜素、锰素和硼素含量皆较高，而铁素和锌素含量较低。通过相关分析（表5、表6），农大甜研4号品种的根重与锌素、铜素分别呈极强和中度负相关；其含糖率与根中铜素、锰素和硼素呈中度正相关，与铁素、锌素分别呈强负相关和中度负相关。KWS5436品种的根重与根中锌素呈强负相关、与铜素呈弱负相关；其含糖率与根中硼素呈强正相关，与铜素、锰素呈中度正相关，与铁素、锌素分别呈中度和弱度负相关。综合两个品种的相关分析，甜菜收获期根重与根中锌素呈强负相关、与铜素呈中度或弱度负相关，不利于块根的增长；其含糖率与根中硼素、铜素、锰素呈较强或中度正相关，有利于糖分的积累。

3 结果与讨论

营养成分是甜菜生育过程中必需的物质基础，对其产量和含糖率有重要作用。而甜菜是以收获块根并从中榨取糖分的糖料作物，根中营养成分的多少与其产量和含糖率有密切关系，就本试验条件下（中等土壤、微量营养皆在临界值以上），甜菜收获期根中钾素和钠素含量与根重呈中（弱）度正相关，有利于块根产量的增长，而氮素、钾素和钠素与含糖率呈负相关，影响含糖率的提高，而磷素和核酸有利于含糖率的增加；其次，根中铜素、锰素和硼素与含糖率呈正相关，有利于糖分的积累。为此，根据甜菜栽培土壤性能（结构、性能、营养成分等）和甜菜生产量对营养量的需求，合理的营养措施、协调其营养成分比例，对获得甜菜丰产高糖有重要意义。

[1]Gisela Mack,Christa M.Hoffmann,Bernward Marlander.Nitrogen compounds in organs of two sugar beet genotypes(Beta vulgaris L.)during the season[J].Field Crops Research,2007,102(3):210-218

[2]C.M.Hoffmann.Changes in N Composition of Sugar Beet Varieties in Response to Increasing N Supply[J].J.Agronomy&Crop Science,2005,191(2):138-145

[3]G.F.J.MILFORD,M.J.ARMSTRON,P.J.JARVIS,etal.Effect of potassium fertilizer on the yield,quality and potassium offtake of sugar beet crops grown on soils of different potassium status[J].Journal of Agricultural Science,Cambridge,2000,135(1):1-10

[4]Bhadoria,PS,Steingrobe,B,Claassen,N,etal.Phosphorus efficiency ofwheat and sugar beet seedlings grown in soilswith mainly calcium,or iron and aluminium phosphate[J].Plantand Soil,2002,246(1):41-52

[5]FATHY M.F.,ABDEL-MOTAGALLY,KAMAL K.Response of Sugar Beet Plants to Nitrogen and Potassium Fertilization in Sandy Calcareous Soil[J].International Journal of Agriculture&Biology,2009,11(6):695－700

[6]Adomaitis,T,Vaisvila,Z,Mazvila,J.Influence ofmineral fertilizer on nitrogen leaching[J].Acta Agriculturae Scandinavica Section B-Soil and Plant Science,2008,58(3):199-207

[7]Loncaric,Zdenko,Popovic,Brigita,Engler,Meri,et al.Four-Year Dynamic of Potassium on Two Sites Interpreted by Different Soil Tests[J].Communications in Soil Science and Plant Analysis,2009,40(1-6):854-870

[8]Steffens,Diedrich.Leppin,Thomas.Luschin-Ebengreuth,Nora,et al.Organic soil phosphorus considerably contributes to plant nutrition but is neglected by routine soil-testingmethods[J].Journal of Plant Nutrition and Soil Science,2010,173(5):765-771

[9]邵金旺，蔡葆，张家骅.甜菜生理学[M].北京：农业出版社，1991:166-175

[10]邵科，马靖靖，李国龙，等.甜菜生育期叶面营养调节对其产量和含糖率作用的研究[J].中国土壤与肥料，2015（5）：77-82

[11]Khorobrykh SA,Khorobrykh A A,Yanykin D V,et al.Photoproduction of Catalase-Insensitive Peroxides on the Donor Side of Manganese-Depleted Photosystem II:Evidence with a Specific Fluorescent Probe[J].Biochemistry,2011,50(49):10658-10665

[12]Alloway BJ.Soil factors associated with zinc deficiency in crops and humans[J].Environ Geochem Health,2009,31(5):537-548

[13]Droppa,M;Terry,N;Horvath,G.Effects of Cu deficiency on photosynthetic electron transport[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,1984;81(8):69-73

[14]黎泉，李刚华，陈依露，等.施氮量对富铁水稻铁的吸收和分配的影响[J].南京农业大学学报，2014，37（4）：15-21

[15]南京农业大学.土壤农化分析[M].北京：农业出版社，1998

[16]中国标准出版社编辑室.中国农业标准汇编[M].北京：中国标准出版社，2001

[17]张志良.现代植物生理学实验指导:第二版[M].北京：高等教育出版社，2000

Study on Relationship between RootW eight,Sugar Content and Nutrient Com ponents in Sugarbeet at Harvest Period

SHAO Ke1,LIMan-hong1,YIN Sai1,SUN Ya-qing2
（1.InnerMongolia Key Laboratory ofMolecular Biology on Characteristic Plants/InnerMongolia Institute of Biotechnology，Huhhot 010020，InnerMongolia;2.Institute of Sugar BeetPhysiology，InnerMongolia AgriculturalUniversity，Huhhot010018，InnerMongolia）

In this paper,the effects of nutrient component content on rootweight and sugar content of sugar beet were studied in field experiments,so as to provide a theoretical basis for high yield and sugar content in sugar beet.The results showed that:the rootweight showed moderate positive correlation with the content of potassium and sodium,whereas was strong negatively correlated with zinc and moderate negatively correlated with copper content.The sugar content showed strong positive correlation with phosphorus and nucleic acid content,moderate positive correlation with boron,manganese and copper content,whereas negatively correlated with sodium, nitrogen and potassium content,and was significantly inverse-correlated to iron content,moreover,moderate negative correlation with zinc content.

sugarbeet；harvest period；rootweight;sugar content；nutrient components

S566.3

A

1007－2624（2017）04－0008－03

10.13570/j.cnki.scc.2017.04.003

2017-03-23

内蒙古自然科学基金资助（2015BS039）。

邵科（1986-），男，博士，研究方向为甜菜生理与分子生物学，邮箱：shaoke141@sina.com。