第六章 甜菜栽培 授课提纲 概述 甜菜栽培的生物学基础 原料甜菜栽培的生物学技术 甜菜地膜覆盖栽培技术 饲用甜菜栽培 甜菜的采种栽培 第一节 概述 一、甜菜生产在国民经济中的意义甜菜是世界各国几大重要的糖料作物之一甜菜是一种多用途作物、精饲料 第一节 概述甜菜是大田作物中最耐盐碱的先锋作物,种植甜菜对改良盐碱地有很好的作用。甜菜根系含有生物碱(甜菜碱),对后作生长会产生不良影响,常会使后作造成减产。 糖用甜菜起源于地中海沿岸的滨海甜菜和多年生甜菜,是栽培甜菜的近缘种。 公元1世纪古罗马农学家瓦罗(M.T.Varro)在《论农业》中提到“播种甜菜根”; 1747年,德国化学家马格拉夫(A.S.Marggrf)首次发现甜菜根中含有蔗糖; 1802年德国建立起世界上第一个甜菜制糖厂。 1、世界甜菜生产概况 全世界有30多个国家种植甜菜,种植面积最多的前五位的国家有俄、乌、美、土、德等,总产最多的有法、美、德、土、乌,单产最高为摩洛哥,甜菜块根高产的国家,单产已超过90 t/hm2。 2、我国甜菜生产概况主产区集中在北方,以三北(东北、华北、西北)为主,其中以黑龙江种植面积最大,其次为内蒙古、新疆、吉林、辽宁、甘肃等省区,都以春播甜菜为主。
单产最高的是新疆。 3、新疆甜菜生产概况主要分布在伊犁、博乐、塔城、阿勒泰、昌吉、奇台、焉耆等地。目前,在不少地方已采用地膜覆盖栽培技术,不断取得高产、高糖的新成绩。 第二节 甜菜栽培的生物学基础 1、甜菜的种、变种和品种类型 野生种 栽培种食用甜菜饲用甜菜叶用甜菜观赏甜菜糖用甜菜 2、糖用甜菜的品种类型 ⑴按经济性状(块根产量和含糖率)划分有:丰产型(Excellent) 标准型(Normal) 高糖型(Zenith) ⑵按染色体倍数划分有:单倍体二倍体三倍体 ⑶按种球内种子粒数划分①多胚型(普通甜菜)②单胚型⑷按抗逆性性状划分抗病型抗虫型抗旱型抗早抽薹型耐盐碱型。 ⑸按花粉的育性划分生产用种都是雄性不育系(二倍体或四倍体)作母本的杂交种(二倍体或三倍体)按花粉的育性程度,从可育到完全不育,可分为:可育型不育Ⅱ型不育Ⅰ型完全不育 二、甜菜的基本特性 1、喜冷凉气候,比较耐寒 2、需水多,又较耐旱 3、需肥多,吸肥力强 4、较耐盐碱三、甜菜的一生甜菜属二年生作物,第一年完成营养生长,生产块根(称原料根)可供榨糖用;第二年为生殖生长,用甜菜母根作采种株,以生产甜菜种子。
(一)甜菜的营养生长时期甜菜第一年的营养生长期以根、叶等营养体的增长和糖分积累等物质代谢以及生长中心转移为标志,营养生长期先后可划分为四个时期:1、幼苗期2、叶丛快速增长期3、块根糖分增长期4、糖分积累期 (二)甜菜的生殖生长时期甜菜第二年生长以生殖生长为主。利用上一年的优良母根作种用,母根作为采种株生产甜菜种子。以采种株各器官出现先后可划分为四个时期:1、叶丛形成期2、抽薹期3、开花期4、种子形成期 (三)甜菜的阶段发育 1、感温阶段(春化阶段) 此阶段要求经过低于0~3℃约20~60 d的低温锻炼,才能使根头上的顶芽和侧芽分化发育成花枝。其实,甜菜母根在冬季窖藏期间已经通过。有些甜菜植株当年在大田抽薹的现象,是因为播种的种球内种胚萌动时,已通过了春化阶段所致。 2、感光阶段(光照阶段)甜菜属长日照作物,要求每日14 h以上的日照,经历20 d以上才能通过此阶段。温度在15~18℃为宜,超过20℃会影响光照阶段正常进行。其标志是花枝上形成花器官,田间出现的只抽薹不开花的植株是没有顺利通过光照阶段。 四、甜菜的营养生长 (一)甜菜的种子和萌发过程 1、种球在植物学上属坚果与朔果的中间类型,我国目前生产上普遍采用的是多粒种,实为聚花果。
2、种子萌发对环境条件的要求 ⑴温度种子发芽的适温为20~25℃,生产上一般以5cm地温稳定通过5℃为开始播种的温度指标。 ⑵水分甜菜种子需吸取自身重量的100%~160 %的水分才能正常萌发。要求土壤田间持水量80 %~85 %的足墒条件,才有利于正常良好发芽出苗。 ⑶空气 土壤疏松通气,空气充足,氧气多,有利于种子有氧呼吸,保证正常萌发出苗。 (二)叶的形态、生长及功能1、子叶2、真叶的形态及其构造 (1)叶的形态 甜菜的真叶为不完全叶,只具叶片和叶柄两部分,叶形多变。依甜菜真叶的叶柄与地面的夹角大小不同,一般可分三种类型:①直立状②匍匐状③斜立状 3、真叶的生长、功能分组及光合产物分配甜菜植株上全部真叶按5/13的叶序螺旋状集中丛生于根头之上。甜菜单株叶面积一般在0.5~0.7m2,高的可达1m2。群体最适LAI保持在3.5~4.0为宜。 根据叶的发生时期、功能和寿命等,把我国北方地区甜菜一生的叶划分为三组: ⑴第一组叶(1~10片叶)⑵第二组叶(11~30片叶)⑶第三组叶(30片叶以后各叶) 甜菜一生叶片光合产物分配的比例关系,随生长中心的不断转移在发生变化,各期的分配比例大体如下:苗期有70 %以上的光合产物供叶丛生长;叶丛快速增长期有60 %以上仍分配到叶丛,其余供块根生长;块根糖分增长期有50 %以上的光合产物供地下块根发育;糖分积累期有60%~70 %的同化产物输入地下块根,主要以蔗糖形式贮藏在块根中。
4、叶片生长与环境条件的关系 ⑴温度 ⑵水分 ⑶光照 ⑷肥力与密度 (三)根的形态、构造和生长 1、根系的特点及生长甜菜属直根系,由主根、侧根和支根组成。 在2~3对真叶后,主根上部逐渐膨大形成块根。 收获时,主根入土可达2.5m以上,一株甜菜根系总长可达4m以上。 2、块根的形态 块根、根头、根颈、根体、 根尾 甜菜块根的形状与产量和品质有关。块根呈纺锤形的趋于丰产型,圆锥形和楔形的块根多趋于高糖型。块根三生构造形成过程简介 ⑴初生构造的形成 1对真叶形成前,根体呈二原型; ⑵次生构造的形成 1对真叶形成后,根体内侧开始分化形成层,进而产生次生结构; ⑶三生构造的形成 2对真叶形成时,在次生结构形成的基础上,进行第三次分化。产生次生形成层,成为三生构造的基本组织,进而分化出三生维管束,三生维管束环数越多,块根直径就越大,产量也越高,含糖量较高。一般来说,块根可形成8~12环。通常高糖型品种环数多、密度大,而丰产型品种环数较少、密度较小。 3、块根中糖分分布规律根头含糖率最低,根颈含糖率较高,根体中的含糖率最高,根尾的含量很低。以块根的横切面来看,中心部位含糖率最高,内层次之,外层最少。
4、块根的增长和糖分积累规律甜菜块根增长的一般规律是苗期增长缓慢,叶丛快速增长期逐渐加快,糖分增长期最快,到糖分积累期又渐慢,至收获时停止增长。 甜菜根、叶生长与糖分积累的关系简介 甜菜第一年营养生长主要是叶丛、块根生长和糖分积累,三者关系密切。 叶、根、糖表现出明显的相关性:叶的生长是块根生长和糖分积累的基础,块根的良好发育是糖分积累的基础。 从源-库关系来看,叶是光合源,而块根及其糖分积累是库。源强、流畅、库大,产量就高,品质也好。 5、块根生长和糖分积累与环境条件的关系 ⑴土壤以有机质含量高的壤土,甜菜生长发育良好,产量高、含糖量也高;甜菜虽然耐盐碱,但在重盐碱地上种植,块根产量较低,含糖率也不高,而有害的非糖物质积累多。 ⑵温度气温和土温对块根影响大,而以地温影响最直接,当地温15℃以上,块根增长最快;外界环境昼夜温差大,有利于块根糖分积累。甜菜对高温敏感,幼苗期遇到30℃左右的高温,致使下胚轴伸长,易形成高脚苗,最终造成高青头。⑶光照 甜菜属长日照作物,每日12 h以上的日照,有利于甜菜迅速生长和块根膨大。光照不足,非糖物质增加,含糖量下降。⑷水分 甜菜对水分反应敏感。
适宜甜菜块根生长的田间持水量为75%~80%。土壤水分适宜,含糖量较高,含氮量较低;土壤含水量过高,则块根生长受抑制,缺氧而窒息,或感染根腐病导致烂根,甚至死亡。(四)甜菜的品质 五、甜菜的生殖生长 (一)种株根系的生长甜菜块根收获时主根被折断,第二年栽植的母根能恢复生长。栽植后在两侧根沟处发出大量侧根,形成强大的须根系,大多分布在30~40cm土层内,吸收耕层内肥水。根系生长最快是在开花期,种子接近成熟时则停止生长。 (二)种株叶片生长母根栽植后,地下发新根,地上长新叶。植株一旦抽薹,生长中心转移,叶片变小、变细。大多数叶片在种株萌芽后30~40d形成。 1、花枝的形成 2、种株株型 ⑴单枝型(单茎型) ⑵多枝型(多茎型) ⑶混合枝型(中间型)肥水充足,稀植,容易形成多枝型;母根冬季窖藏时温度保持在2~5℃,母根上多数腋芽通过春化阶段, 则栽植后容易形成较多的多枝型;反之,窖温过高,往往形成单枝型,甚至于不抽薹。 夏播(或秋播)母根,较春播母根的单枝型为多。 4、人工变单枝型为多枝型的方法多枝型种球产量高、质量也较好。为提高甜菜种株的采种量,可以通过去掉种株顶芽(主枝)的顶端优势,促使更多的侧芽发育成健壮的侧枝,形成多枝型。
(四)种株的花器及种子的形成 甜菜属复穗无限花序。多粒种的为聚生花。 花为两性花,异花授粉,以风媒传粉为主,也可虫媒授粉,其异花授粉率达90%~100%。 甜菜具无限开花习性。 甜菜开花结实后,形成木质化的聚花果实,即多粒种种球。 果实从受精到成熟大约经历25d时间。 第三节 原料甜菜栽培技术1、选地 中性或微碱性的壤土或砂壤土。沙土上应增施有机肥,草甸土、沼泽土种甜菜,应注意排水防涝。 2、轮作 甜菜忌重茬或迎茬。因甜菜一生吸肥比禾谷类作物多2~3倍。 连作年限长,病害加重,产量和品质会降低。 一般轮作间隔年限为四年以上。3、深耕及播前整地深厚肥沃的土壤耕层,有利于块根的膨大和根系发育。种甜菜的地,须伏、秋深耕,避免春耕。春季播前精细整地是保证播种质量和确保“五苗”的关键。 二、播种 1、积温多、肥水足的,可选种多倍体品种; 2、积温少、无霜期短的,或提早收获可选种早熟品种; 3、温热、多雨地区,应选种抗病、高糖品种; 4、机械化程度高的,宜选种单胚型品种。总之,选用高产、高糖、抗病的良种最好。 甜菜播前种子处理要做好以下几项工作:⑴选种:直径2.5mm,发芽率75%以上,千粒重20g以上的种球做种子。
⑵碾磨种球:⑶温水浸种: ⑷药剂闷种:⑸种子包衣: (二)适期早播以5cm地温稳定通过5℃为适时早播的温度指标。北方大体上在底/ 3~初/4播种较为适宜。 (三)播种量及播种方法1、 甜菜条播用种10~15 Kg/hm2,精量播种可控制在7.5~10 Kg/hm2。 2、播种方法 条播穴播行距50 ~60cm,株距20 ~25cm要求墒足浅播,播深以3cm左右为宜。 三、施肥甜菜的耗肥量大,吸肥能力强。 单位面积上消耗的养分量大,较禾谷类作物需氮素多1.6倍、需磷多2倍、需钾多3倍。据石河子甜菜研究所研究测定,生产1t甜菜,需从土壤中吸收N素5 Kg、P2O5 2.5 Kg、K2O 10 Kg。甜菜根系强大,既吸收利用土壤耕层的养分,又能吸取土壤深层的肥水。 1、基肥 有机肥:22t~30 t/hm2尿素:225 ~300 t/hm2重过磷酸钙150 ~225 t/hm2 2、种肥 以磷肥为主,配以一定量的氮素化肥。带75 Kg/hm2磷酸二铵等磷化肥。种子与种肥分开,种肥距播种行5 ~8cm,施肥深度8 ~10 cm. 甜菜追肥以氮素化肥为主, 第一次追肥: 尿素150~375kg/hm2重过磷酸钙75 ~120 t/hm2 定苗后结合灌头水和中耕,施肥深度10~ 14cm,距苗行10 ~15cm; 第二次追肥: 尿素75~150kg/hm2磷酸二铵45~75kg/hm2 封垄前结合灌二水进行。
中、后期应以磷、钾肥为主。一般追肥分2~3次。生育后期叶色浅,可采用根外追肥,补充氮素和磷、钾肥,利于块根糖分积累。 四、灌溉 1、播前灌溉 种植甜菜应在秋、冬季或早春进行播前灌,尽量以采用秋、冬灌保证适期早播。 一般采用沟灌,灌量控制在1,050~1,200 M3/hm2。 盐碱地为洗盐压碱,灌量可增大到1,200~1,500 M3/hm2。 2、生育期间灌溉灌水4~6次 常规总灌水量为4500~6000M3/hm2。全生育期灌溉应掌握前促、后控的原则,一般在6月上、中旬灌头水。 五、合理密植 甜菜产糖量由单位面积株数、单株平均块根重和块根平均含糖率三者组成。 在一定密度范围内,块根重量的大小与块根含糖率成负相关关系。 生产实践和科学研究认为,以甜菜块根重750~1,000g的含糖率最高,可实现高产、高糖。甜菜生产采用缩行增株,不同肥力水平下的种植密度各异,肥地宜稀,瘦地要密一些。 新疆甜菜生产的范围在 种植密度8×104~10×104株/hm2, 等行距的行株距的60cm×(18~20cm) 宽窄行(60+40+40)×20cm(60+30)×20~24cm 地膜甜菜种植密度可提高到10×104株/hm2以上。
六、其他田间管理 1、中耕松土 苗前耙地 (1)出苗前遇雨耙地松土,深度小于播种深度破除板结; (2)现行后中耕3~4次; (3) 结合灌头水的中耕培土,开沟14~ 16cm,中耕质量:宽、深、碎、平、不埋苗、不伤苗。 2、及时间、定苗甜菜苗期一般在1~2对真叶时一次性完成定苗任务,虫害严重地区,可推迟到3对真叶时。按株距要求,一穴留一株,忌留双株。甜菜虫害 甜菜象甲黄条跳甲地老虎三叶草夜蛾幼虫甘蓝夜蛾幼虫三叶草夜蛾幼虫 甜菜病害 立枯病褐斑病:是近年来的主要病害白粉病丛根病:是甜菜老区的毁灭性病害; 七、收获 1、适期收获当甜菜植株多数叶片变黄,外层老叶枯死,叶丛疏散呈匍匐状,块根重量和含糖量达到最高水平,纯度(蔗糖占块根固形物的百分数)达到80%以上,应及时收获。 2、收获方法大面积:使用甜菜起拔机; 小面积:用人工或畜力挖。 具体操作步骤:确定挖掘线-挖掘机掘出块根-人工检拾-人工切削-堆垛-拉运送糖厂或田间保藏。 甜菜收获质量标准:3、田间临时保藏为确保块根工艺品质,应保证不失水、不跑糖、不霉烂变质,关键是不失水。在收获时,必须做到“五随”、“五净”:随起、随拾、随切削、随堆积、随封土;起净、拾净、削净、运净、装净。
甜菜地膜覆盖栽培技术 1、增温效应 ; 2、提墒保墒 :提高0~10cm的含水量; 3、加速养分转化利用;4、抑盐能保促幼苗 ; 5、高温高湿能杀草防病虫 二、地膜覆盖栽培对甜菜生长发育的影响⑴促进甜菜根系发育,增强根系活力; ⑵有利甜菜壮苗早发,提高光能利用率; ⑶加速块根增长和糖分积累。 三、甜菜地膜覆盖栽培技术要点1、土地准备:选肥沃、草少、盐碱轻的壤土或砂壤土;2、提高覆膜质量推广宽膜播种 ;3、以5cm地温稳定通过5℃时及时播种;4、在一对真叶时及时查苗、放苗、定苗,防止烫苗,边放苗、边封孔。并及时中耕、开沟、培土、灌水。饲用甜菜栽培饲用甜菜是甜菜栽培种的一个变种,是一种营养价值和饲用价值很高的多汁饲料作物。其突出特点是;块根产量高,干物质中粗蛋白含量高。世界上畜牧业发达的国家都十分看好饲用甜菜的栽培。 一、饲用甜菜的特征特性 1、块根粗大 个体重达15kg以上。 2、叶丛繁茂 可供适时、适量打叶。 3、根皮多色 粉红色为多见。 4、含糖率低 水多糖少。 二、饲用甜菜的营养价值 适口性好,消化利用率高; 4、播种:条播,行距50cm,株距30~50cm,播深3 ~4cm。
5、间、定苗:2对真叶定苗,保苗株数6万~6.75万/hm2 6、灌水:定苗后灌苗水,及时中耕,封垄前追肥灌水.全生育期灌水6 ~7次. 7、施肥:农家肥17 ~20t/hm2,N肥20kg,P肥30kg。 8、打叶: 9、收获 四、窖藏和饲喂1、窖藏 2、青贮 3、露天堆放 4、发酵 甜菜的采种栽培母根:用来繁殖甜菜种子的块根。 (一)母根培育方式春播母根夏播母根北方地区多采用春播;在南方生育期长的地区,多夏播。以夏播方式为佳。 (二)母根培育要点 1、培育地的选择 应选土层深厚、疏松、肥沃的壤土或砂壤土。前茬以棉、麦为好,不宜连作。2、播种期和栽植密度春播母根10.5×104~135×104株/hm2。夏播母根个体小、栽植密度可更密些,在15×104~19.5×104株/hm2。3、肥水管理适当控制氮肥使用,多施磷、钾肥,全生育期灌水较原料根少1~2次,以利糖分积累和早熟,减少有害氮含量,提高母根的耐贮性。4、收获、修削及临时贮藏母根应在气温降至10 ~ 5 ℃时收获,于霜前及早结束。母根切削以不伤顶芽、侧芽和不见白皮为准。收获时做好“三随”,进行临时贮藏时,应及时堆垛、封土,注意通风。
堆内温度维持在5℃左右为好。当气温降至5℃以下再正式入窖贮藏。 (三)母根的选择从种到收的全过程需严格管理,做到多次选择,以优良种性的母根作种用。春播母根个体以250~300g为佳,夏播母根选100g以上的块根。 (四)母根的贮藏 经临时贮藏的母根,在日均温降到3~1℃时,可正式入窖贮藏。在贮藏窖中,要特别控制好温、湿度,温度以1~2℃为好,湿度控制在85%~95%为佳。 二、甜菜采种株的栽培要点 应选土地肥沃、土层深厚、土质疏松、灌排方便的壤土为好。前茬以麦茬最好,棉花、玉米次之,忌重茬、迎茬。 (二)播前整地 必须伏、秋耕,再行秋、冬灌,冬前平整土地,把土地整成待播状态,以利春季早栽植、早发壮苗、促进采种株根系早发育,有利早开花、早结果,提早成熟,保证种子品性质量。 (三)母根出窖与栽植 1、母根出窖 2、母根栽植①栽植时期:以适时早栽为好,5~10cm地温达4~5℃(地面解冻20~25cm)时栽植。②栽植方法及密度:机力开沟挖坑穴栽人工挖坑穴栽 栽植密度春播母根以行株距60cm×(50~60)cm为宜,单位面积保苗3×104株/hm2左右。
夏播母根个头小、发育快,行株距60cm×(30~40)cm,保苗4×104~5×104株/hm2。 (四)采种地的田间管理 1、中耕、松土、 除草 2、灌水 3、施肥 4、割主薹和摘心 5、人工辅助授粉 6、防治病虫害 (五)收获脱粒甜菜属无限开花习性,种子成熟不一致。应以种子胚乳来鉴别判断。当种株有30 %~50 %种球变为黄色,上部种球黄绿色或种球发红,种子胚乳呈粉状,为收获适期。 春播采种甜菜的种球成熟差距较大,应分期收获,用刀具割下成熟花枝,先行成捆运回晾晒,等花枝变软,种球易于脱落时脱粒。 以收获种株数量大小,用摔打法、碾压法或闷垛法等进行脱粒,最后扬净、过筛、晒干、入库。 复 习 思 考 题 1、简述甜菜的主要生育特性。 2、简述甜菜第一年的营养生长期及其生育特点。 3、简述甜菜一生的需肥水规律及其栽培管理特点。 4、简述甜菜母根和采种株生育特点及其栽培管理要点。 5、试述如何提高甜菜的产量和含糖量。 6、试述影响甜菜块根品质的因素及如何提高甜菜糖的品质。 一、甜菜地膜覆盖栽培的生态效应 三、饲用甜菜的栽培技术要点 1、适种区域:北方大部分地区都种植,最适积温2 200~3 500℃,生育期积温20 ~25 ℃,可耐-4 ~0 ℃的短暂低温。
2、种植方式: 整块地种植与葡萄间种;地头 地埂 庭院点种3、播前整地:最好前茬是小麦和油菜茬; 一、甜菜母根的培育和贮藏 (一)选地 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 (三)种株花枝及株型的形成 第二节 甜菜栽培的生物学基础 3、种株株型与环境条件的关系 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 1、花及花序 第二节 甜菜栽培的生物学基础 2、种子的形成 第二节 甜菜栽培的生物学基础 一、选地及轮作 (一)品种的选用和种子处理 3、追肥 3、病虫害防治 * * 第一节 概述 第一节 概述 第一节 概述 一、甜菜的种、变种和品种类型 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 第二节 甜菜栽培的生物学基础 块根增长量 苗 期 叶 丛 期 糖分积累 期 收获 期 第二节 甜菜栽培的生物学基础 * * * *