閆斌杰,何新春,趙麗梅,李錕,王育紅
(甘肅省張掖市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,甘肅張掖734000)
甜菜在甘肅省種植已有70多年的歷史。上世紀(jì)90年代全省常年播種面積在2.6萬公頃左右,年產(chǎn)量110多萬噸[1]。本世紀(jì)初由于叢根病的大面積發(fā)生和糖價(jià)的低迷,多家糖廠虧損閉廠,只剩3家糖廠生產(chǎn)至今,種植面積在1萬~1.2萬公頃,年產(chǎn)量50萬噸~70萬噸[2],甜菜生產(chǎn)還存在一些待解決的問題[3-4]。2011年,國家甜菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系張掖綜合試驗(yàn)站的建設(shè)及運(yùn)行,有力地推動(dòng)了全省甜菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?!笆濉蹦√鸩四戤a(chǎn)量增加到75萬噸~90萬噸,平均單產(chǎn)達(dá)到67.5 t/hm2,菜絲含糖13.5%~14.5%。2015年,引進(jìn)30個(gè)國內(nèi)外甜菜新品種,在張掖、酒泉、武威三地同時(shí)開展新品種比較試驗(yàn),試驗(yàn)篩選出綜合性狀突出、適宜河西范圍內(nèi)種植的甜菜優(yōu)良品種LN90910、MK4081、LN90909、MK4087及引進(jìn)抗叢根病甜菜新品種HYB-74。優(yōu)良品種必須配以優(yōu)良的栽培技術(shù),才能發(fā)揮品種的優(yōu)良性能。為全面提高甜菜品質(zhì),增加產(chǎn)糖量,借鑒甜菜生產(chǎn)上成功的種植密度[5-6]、地膜覆蓋[7-8]、施肥[3,5]及輪作倒茬[4,9]等現(xiàn)代配套種植技術(shù)[10]及經(jīng)驗(yàn),本站積極開展這幾個(gè)甜菜適種品種與之相配套的穩(wěn)產(chǎn)提糖栽培技術(shù)研究,并組裝配套,推廣應(yīng)用于甜菜生產(chǎn),以期促進(jìn)甜農(nóng)增收、企業(yè)增效、甜菜制糖產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。這也是在助推實(shí)現(xiàn)中國糖業(yè)協(xié)會(huì)提倡的2018—2022年實(shí)現(xiàn)糖農(nóng)增收300元/667m2、食糖生產(chǎn)成本降低300元/t的目標(biāo),促進(jìn)中國制糖產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)[11]。
試驗(yàn)地點(diǎn):張掖市甘州區(qū)堿灘鎮(zhèn)野水地村。參試品種:LN90910、MK4081(多粒);MK4087、HYB-74(單粒)。 方法:設(shè) 4 個(gè)密度處理,111 150 株/hm2、100 050 株/hm2、90 945 株/hm2、83 370 株/hm2;試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列,4行區(qū),行長12 m,行距50 cm,株距按照各甜菜品種的不同栽培密度要求,分別為18 cm、20 cm、22 cm、24 cm,3次重復(fù),小區(qū)面積14.4 m2。收獲時(shí)每個(gè)小區(qū)取中間2行進(jìn)行測產(chǎn)、測糖。
供試甜菜品種為LN90910。試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理:白膜半膜、白膜全膜、黑膜半膜、黑膜全膜、露地(CK),每個(gè)處理330 m2。人工覆膜,打孔,人工單粒點(diǎn)播,播后蓋沙。
供試甜菜品種:H003;最佳配方施肥的配方比例和最佳施肥量見表1,以不施肥為對(duì)照。試驗(yàn)采用隨機(jī)排列,重復(fù)3次,6行區(qū),行長10 m,行距50 cm,株距20 cm,小區(qū)面積30 m2,小區(qū)理論保苗300株,保苗100 005 株/hm2。
表1 不同處理肥料用量Table 1 Fertilizer dosage for different treatments
在張掖市甘州區(qū)、酒泉市肅州區(qū)、武威市涼州區(qū)同時(shí)進(jìn)行,供試甜菜品種:HYB-74。施甜菜專用肥1125 k/ghm2,每點(diǎn)試驗(yàn)面積1 000 m2(其中專用肥面積667 m2;對(duì)照333 m2),以當(dāng)?shù)厣a(chǎn)常規(guī)施肥水平(磷酸二銨525 kg/hm2,尿素 450 kg/hm2)為對(duì)照;行距 50 cm,株距 20 cm,理論株數(shù) 100 005 株/hm2。
供試甜菜品種:HYB-74。2015—2017年進(jìn)行甜菜與不同作物輪作試驗(yàn),設(shè)6個(gè)處理,A:甜菜-甜菜-甜菜(CK),B:小麥-小麥-甜菜,C:小麥-玉米-甜菜,D:甜菜-油菜-甜菜,E:小麥-大豆-甜菜,F(xiàn):小麥-甜菜-甜菜。
不同甜菜品種的適宜密度有差異,其合適的種植密度才能充分發(fā)揮甜菜新品種的增產(chǎn)、增糖潛力;一般國外引進(jìn)甜菜品種的種植密度為7.5萬~12萬株/hm2,近些年提倡密植,密度多在9萬株/hm2以上[1-2,12]。
本試驗(yàn)結(jié)果(表2)表明,不同品種的最佳栽培密度不同,對(duì)參試品種而言,栽培密度在100 050~111 150株/hm2的范圍內(nèi),甜菜品種的高產(chǎn)高糖性狀能夠充分發(fā)揮。HYB-74、MK4081、LN90910在理論株數(shù)111 150株/hm2時(shí),產(chǎn)糖量均達(dá)到最高,分別為 17 845.5 kg/hm2、18 342.0 kg/hm2、15 813.0 kg/hm2。MK4087 在理論株數(shù)100 050株/hm2時(shí),根產(chǎn)量105 886.5 kg/hm2,含糖17.19%,產(chǎn)糖量18 201.0 kg/hm2,位居第一。
表2 甜菜不同品種栽培密度試驗(yàn)結(jié)果Table 2 The experimental results of planting density of different sugarbeet varieties
在作物上的試驗(yàn)表明,黑色地膜覆蓋可提高馬鈴薯水分利用效率、增產(chǎn)效果顯著[13];在甜高粱上應(yīng)用黑色地膜覆蓋,其除草效果良好,比白色地膜覆蓋增產(chǎn)10.1%[14]。本試驗(yàn)結(jié)果:在全地膜覆蓋條件下,幼苗期植株長勢最強(qiáng),且出苗快,整齊度好,據(jù)田間5月24日和6月8日百株鮮重調(diào)查(表3)顯示:黑膜全膜覆蓋的百株鮮重是露地栽培的7.4倍和7.2倍,根產(chǎn)量141 070.5 kg/hm2,比露地甜菜增產(chǎn)72.0%,含糖提高了2.1度,產(chǎn)糖量24 828.0 kg/hm2,比露地栽培增產(chǎn)95.3%。白膜全膜覆蓋的百株鮮重是露地栽培的7.5倍和7.6倍,根產(chǎn)量137 769.0 kg/hm2,比露地甜菜增產(chǎn)68.0%,含糖提高了1.8度,產(chǎn)糖量23 880.0 kg/hm2,比露地栽培增產(chǎn)87.8%。
表3 不同覆膜方式對(duì)甜菜生長發(fā)育影響結(jié)果Table 3 Effect of different film mulching methods on growth and development of sugar beet
表4 不同覆膜方式的地膜甜菜全生育期灌水節(jié)水量Table 4 Irrigation and water saving of sugar beet with different mulching methods during the whole growth period
白膜全膜覆蓋甜菜全生育期共灌水5 400 m3/hm2,比露地甜菜(6 600 m3)節(jié)水120 m3/hm2;黑膜全膜覆蓋甜菜地全生育期共灌水4 950 m3/hm2,比露地甜菜節(jié)水1 650 m3/hm2(表4)。
試驗(yàn)結(jié)果:試驗(yàn)地土壤比較肥沃,上一年的肥料在土壤中的殘留量較多,沒有完全達(dá)到試驗(yàn)預(yù)期的效果;并且由于甜菜收獲前澆水造成甜菜持水量大,含糖率較低;但是主要施肥因子對(duì)甜菜的產(chǎn)量和含糖率的影響還是非常明顯。由表5可知,肥料配合比率以全肥區(qū)為最佳,可獲得最高產(chǎn)量135 001.5 kg/hm2,與鄭毅等[15]的結(jié)果氮磷鉀等營養(yǎng)素合理配比有利于提高甜菜產(chǎn)質(zhì)量類似。
表5 主要施肥國子對(duì)甜菜產(chǎn)質(zhì)量的影響Table 5 Effect of main fertilization factors on yield and quality of sugar beet
在缺氮情況下甜菜產(chǎn)量減產(chǎn)20.5%,而含糖提高了0.20度;在缺磷情況下甜菜產(chǎn)量減產(chǎn)22.4%,含糖率降低0.80度;在缺鉀情況下甜菜產(chǎn)量降低14.0%,含糖降低0.20度;在缺硼情況下甜菜產(chǎn)量降低10.9%,含糖率低0.30度。表明N、P、K、B是甜菜產(chǎn)量和含糖的主要構(gòu)成因子,氮肥過量會(huì)大大降低含糖率[3,15]。
綜觀魯迅的小說可以看出他對(duì)農(nóng)民的基本態(tài)度是“哀其不幸,怒其不爭”。“哀其不幸”是魯迅對(duì)農(nóng)民態(tài)度的基本出發(fā)點(diǎn);“怒其不爭”是魯迅對(duì)農(nóng)民態(tài)度的基本歸宿[1]。
試驗(yàn)結(jié)果(見表6)表明,在甘州區(qū)黨寨鎮(zhèn)中天牧業(yè)農(nóng)場試驗(yàn)區(qū)施甜菜專用肥平均根產(chǎn)88 710.0 kg/hm2,較對(duì)照增產(chǎn)9.7%;含糖率17.79%,較對(duì)照增高0.72度;平均產(chǎn)糖量15 781.5 kg/hm2,較對(duì)照增產(chǎn)14.3%。在肅州區(qū)上壩鎮(zhèn)東溝村平均根產(chǎn)100 911.0 kg/hm2,比對(duì)照增產(chǎn)1.3%;含糖率15.79%,比對(duì)照增高0.47度;平均產(chǎn)糖量15 934.5 kg/hm2,比對(duì)照增產(chǎn)4.4%。在武威市涼州區(qū)謝河鎮(zhèn)謝河村平均根產(chǎn)101 526.0 kg/hm2,比對(duì)照增產(chǎn)5.2%;含糖率16.84%,比對(duì)照增高0.40度;平均產(chǎn)糖量17 097.0 kg/hm2,比對(duì)照增產(chǎn)7.8%。
表6 萊姆佳一號(hào)甜菜專用肥試驗(yàn)結(jié)果Table 6 The test results of Lemjia 1 sugar beet special fertilizer
從經(jīng)濟(jì)效益方面分析,萊姆佳一號(hào)甜菜專用肥每667m2成本:75 kg×2.4元/kg=180元,比對(duì)照當(dāng)?shù)厣a(chǎn)施肥水平成本(35 kg×4.0元/kg+30 kg×2元/kg=200元)省 20元,甜菜增產(chǎn) 5.4%,可增加收入 6 154.4 kg×5.4%×0.43元/kg=142.9元/667m2,也就是使用專用肥種植甜菜共增加純收入162.9元/667m2。
多年的研究表明,甜菜需要5年以上輪作。但是由于目前土地流轉(zhuǎn)問題短期難以形成規(guī)模種植,還由于除草劑藥害問題[16],使得種植甜菜選地成了問題。因此,考慮是否可以縮短輪作年限。
2015—2017年連續(xù)進(jìn)行了3年的輪作定位試驗(yàn),結(jié)果(見表7、8)表明:重茬、迎茬使甜菜根產(chǎn)量和含糖率分別下降15.3%~57.2%、0.83~1.70個(gè)百分點(diǎn),各種病害重茬、迎茬均較3年輪作的甜菜發(fā)病重,褐斑病,重茬、迎茬比3年輪作的甜菜平均發(fā)病率高8.7~23.6個(gè)百分點(diǎn);黃化毒病,重茬、迎茬比3年輪作的甜菜平均發(fā)病率高16.5~40.8個(gè)百分點(diǎn);根腐病,重茬、迎茬比3年輪作的甜菜平均發(fā)病率高18.2~24.6個(gè)百分點(diǎn);叢根病,重茬、迎茬比3年輪作的甜菜平均發(fā)病率高19.8~34.0個(gè)百分點(diǎn)。2年輪作的甜菜褐斑病、黃化毒病、根腐病和叢根病平均發(fā)病率比3年輪作分別高14.9、24.3、6.4和14.2個(gè)百分點(diǎn)。甜菜叢根病的發(fā)生程度隨輪作周期的縮短而不斷加重,究其原因,是叢根病的發(fā)生程度與土壤里的多粘菌休眠孢子及游動(dòng)孢子數(shù)量成正相關(guān)。甜菜重茬、迎茬,使土壤中叢根病病株的病殘組織不斷積累,土壤中的多粘菌數(shù)量逐年增加,因而叢根病的發(fā)病程度就更加嚴(yán)重。而隨著輪作周期的延長,土壤中多粘菌數(shù)量逐年減少,甜菜叢根病的發(fā)病率也不斷減輕,因此,合理的輪作倒茬對(duì)防治叢根病危害有積極的作用。但是,在大田里,甜菜壞死黃脈病毒存在于甜菜多粘菌休眠孢子體內(nèi),其侵染性至少可以保持15年,因此,使用耐抗病品種是防治甜菜叢根病最根本有效的途徑[17]。
表7 甜菜連作3年產(chǎn)質(zhì)量結(jié)果Table 7 The results of yield and quality of sugar beet for continuous cropping three years
表8 甜菜定位輪作病害發(fā)病率Table 8 Diseases occurrence rate of sugar beet rotation
在張掖市甘州區(qū),以示范推廣抗叢根病的甜菜新品種LN90910、HYB-74、KUHN1125等為主,配套地膜覆蓋、科學(xué)施肥(萊姆佳專用肥及一定量的硼、鋅肥)、化學(xué)除草(甜菜3~4葉期噴安寧已呋黃+高效氟吡甲禾靈)、高密度栽培、實(shí)行5年以上的輪作、病蟲害防治等綜合栽培技術(shù)。示范推廣150 hm2,平均甜菜根產(chǎn)量達(dá)到85 200 kg/hm2,平均含糖率16.6%,較對(duì)照田產(chǎn)量73 125 kg/hm2提高16.5%,平均含糖率增加2.0度。
在武威市涼州區(qū),以示范推廣MK4081、LN90909等甜菜新品種為主,配套推廣全地膜覆蓋節(jié)水技術(shù)、科學(xué)施肥(萊姆佳專用肥及一定量的硼、鋅肥)以及化學(xué)除草(甜菜3~4葉期噴安寧已呋黃+高效氟吡甲禾靈)、病蟲害防治等綜合栽培技術(shù)。示范推廣110 hm2,平均甜菜根產(chǎn)量達(dá)到88 440 kg/hm2,平均含糖率15.7%,較對(duì)照田產(chǎn)量77 578 kg/hm2提高14.0%,平均含糖率提高1.5度。
在酒泉市肅州區(qū),以推廣豐產(chǎn)、高糖甜菜新品種KUHN1003、MK4087為主,配套萊姆佳甜菜專用肥、地膜覆蓋、高密度機(jī)械化栽培技術(shù)及化學(xué)除草和病蟲害防治等綜合栽培技術(shù)。示范推廣140 hm2,平均甜菜根產(chǎn)量達(dá)到88 050 kg/hm2,含糖率15.9%,較對(duì)照田產(chǎn)量76 899 kg/hm2提高14.5%,平均含糖率提高2.0度。
(1)引進(jìn)推廣應(yīng)用穩(wěn)產(chǎn)高糖抗病甜菜品種,是穩(wěn)產(chǎn)提糖的最有效措施。試驗(yàn)篩選出的LN90910、MK4081、LN90909、MK4087等甜菜優(yōu)良品種,增產(chǎn)、提糖效果顯著,抗性強(qiáng)、綜合性狀突出,適宜機(jī)械化栽培要求。
(2)幾個(gè)引進(jìn)適種甜菜品種在適宜種植密度100 050~111 150株/hm2更能發(fā)揮其高產(chǎn)高糖性能;白色和黑色地膜全覆蓋均對(duì)甜菜根產(chǎn)、含糖及節(jié)水有明顯促進(jìn)作用,黑色地膜略優(yōu)于白色地膜;氮磷鉀硼鋅等營養(yǎng)素合理配比有利于提高甜菜產(chǎn)質(zhì)量,氮肥過量不利于甜菜糖分積累;甜菜施用萊姆佳專用肥75 kg/667m2,比常規(guī)施肥增產(chǎn),含糖增加,效益增加。重茬和迎茬的甜菜褐斑病、黃化毒病、叢根病和根腐病發(fā)病率分別比3年輪作高8.7~23.6、16.5~40.8、19.8~34.0和18.2~24.6個(gè)百分點(diǎn),輪作年限越短各種病害越重。
(3)在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,根據(jù)甘肅河西不同區(qū)域生產(chǎn)實(shí)際,組裝配套全地膜覆蓋、配方施肥或甜菜專用肥、高密植、機(jī)械化、5年以上輪作、病蟲草害綜合防治等栽培技術(shù),在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用,是提高甜菜根產(chǎn)和含糖的最有效技術(shù)措施。平均甜菜根產(chǎn)量增加14.0%~16.5%,含糖率提高1.5~2.0度,成效顯著。
(4)建立健全社會(huì)化服務(wù)體系,加大科技宣傳培訓(xùn)等公益性服務(wù)力度,把甜菜新品種、新技術(shù)普及到千家萬戶,最大限度地發(fā)揮新品種和新技術(shù)的增產(chǎn)增糖潛力,提高甜菜生產(chǎn)水平,對(duì)增加甜農(nóng)收入、企業(yè)增效,推動(dòng)甜菜制糖產(chǎn)業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展意義重大。
(5)為實(shí)現(xiàn)《農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展技術(shù)導(dǎo)則(2018—2030年)》的“農(nóng)業(yè)資源環(huán)境保護(hù)、產(chǎn)業(yè)模式生態(tài)循環(huán)”等目標(biāo)要求,今后應(yīng)加強(qiáng)甜菜節(jié)水減肥及輕簡高效集成栽培技術(shù)[3,18-19],以利于大農(nóng)業(yè)的綠色和節(jié)本增效生產(chǎn)。