摘 要：【目的】研究甜菜在新疆南疆特定生态区的生长发育特性，为新疆南疆晚播甜菜提高产量及含糖量提供参考。
【方法】以新疆喀什地区引进的14个甜菜品种为材料，测定甜菜生物量积累分配、收获株数、块根单重、产量及产糖量等11个产量相关性状指标，分析晚播甜菜变异系数、相关性、主成分、隶属函数及划分聚类，综合评价晚播甜菜品种适应性。
【结果】不同甜菜品种适应性不同，11个产量相关性状转化为3个主成分，分别为生物量因子、块根产量因子及产糖量因子，其累计方差贡献率为89.886%。14 个甜菜品种聚类划分为 3 类，其中品种KWS1130地上部和地下部生物量、根冠比及单根重等产量相关性的适应性和稳定性最强，综合排名第一。
【结论】甜菜品种KWS1130适宜新疆南疆晚播种植，且能保证较高的产量和产糖量。
关键词：甜菜；产量相关性状；综合评价；适应性
中图分类号：S566.5"" 文献标志码：A"" 文章编号：1001-4330（2024）06-1368-10
0 引 言
【研究意义】新疆是我国五大食糖作物主产区之一［1］ ，其甜菜种植面积和甜菜糖产量均位居全国第二名，每年种植面积稳定在7×104hm2，约占全国的40%；年产糖50×104 t左右，约占全国总产量的50%以上；甜菜单产达61.05～70.65 t/hm2以上［2］，其中新疆南疆甜菜占25%。近年来，新疆南疆春播期大风、沙尘暴及倒春寒等自然灾害频发［3］，土壤失墒严重，轻者叶缘干枯，重者甜菜苗青枯死亡，将需多次重播或改种。选择适宜晚播品种可降低自然灾害天气对甜菜正常生长发育的影响。目前，关于甜菜品种适应性和高产栽培模式等已有文献报道［4-5］。但未见针对新疆南疆晚播的甜菜品种适应性分析及基于产量相关性状综合评价文献。因此研究新疆南疆晚播甜菜品种的适应性，对甜菜优良品种在新疆南疆特定的生态区域内提升产量具有重要意义。【前人研究进展】谢向誉等［6］研究发现，木薯单株产量与块根数呈极显著正相关（ P＜0.01） ，与收获指数、生物产量、主茎高度呈显著正相关（ P＜0.05） ，与干物质含量呈显著负相关（P＜0.05）。甜菜块根产量和含糖量是评价甜菜适应性的重要性状［7］。阿不都卡地尔·库尔班等［8］分析深松对甜菜产量的调控发现，地下部生物量分配比例与产量、产糖量呈显著正相关（ P＜0.05） ，甜菜地上部生物量分配呈显著负相关（ P＜0.05） 。林明等［9］通过评价不同品种的生态稳定性发现，甜菜产量与蒸腾速率、叶柄长、根围、块根单重、地上部及地下部干物质积累量之间均呈显著正相关。张自强等［10］对甜菜种质主要农艺性状进行了主成分分析，选取前６个主成分分析发现，株高和叶柄长等甜菜营养生长指标对甜菜生长贡献率最大。【本研究切入点】有关甜菜各个性状的相关性、主成分及因子分析的评价研究已有报道，但对新疆南疆晚播甜菜品种适应性分析及基于产量相关性状综合评价的文献报道尚较少。需研究甜菜在新疆南疆特定生态区的生长发育特性及适应性。【拟解决的关键问题】以新疆喀什地区引进的14个甜菜品种为材料，测定甜菜生物量积累分配、收获株数、块根单重、产量及产糖量等11个产量相关性状指标，采用相关性、主成分、隶属函数及聚类分析等方法综合评价甜菜的适应性，为进一步研究甜菜在新疆南疆生态区的生长发育特性及选择适宜种植品种提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材 料
试验于2022年4～10月在新疆喀什地区伽师县和夏阿瓦提镇18村（39°35′58″N， 76°40′22″E），平均海拔1 208.6 m，年均气温11.7℃，年均降雨量54 mm，无霜期232 d左右，供试土壤0～20 cm，pH值7.9，有机质16.82 g/kg，速效氮67.0mg/kg，速效磷30.6 mg/kg，速效钾167 mg/kg。甜菜品种为KWS9899、KWS0993、KWS9962、KWS6653、KWS7744、KWS2407、KWS1130、KWS1132、KWS9898、KWS0158、KWS8805、KWS7748、KWS7772和KWS9147（CK）（均来自德国KWS公司）。表1
1.2 方 法
采用随机区组试验设计，设置14个处理，采用等行距种植模式，1膜2行，行距为45 cm，株距为14.3 cm。理论密度15.55×104 株/hm2，小区长10 m，宽7 m，面积70 m2，重复3次，试验地总面积1 960 m2。于4月29日播种，中耕2次，灌水6次，其他按大田处理。
1.2.1 测定指标
1.2.1.1 形态性状
于收获期每小区选取有代表性的5株甜菜测量各品种地下根部鲜重和地上部鲜重。
根冠比（RSR）=根部生物量积累（鲜重）收获期/地上部生物量积累（鲜重）收获期。
产量：收获期各小区选取中间2行长势均匀有代表性的6.67 m2实收实测，获得产量数据。
含糖率：于收获期用手持式测糖仪实测各小区10株块根，折算含糖率（折算系数通用为0.83）。
单株重：进入成熟期后，每个试验小区选择中间2行，用卷尺量取6.67 m2 长的距离，挖出整株的甜菜，去叶留根，称取根重。
1.2.1.2 适定性参数法
适定性参数以AP表示。
1.2.1.3 变异系数法
CV＝（Si/Xi）×100% .（2）
式中，Xi为第i个品种某个性状的平均值。CV变异系数越小，i品种的该性状越稳定。
1.2.1.4 主成分
对产量相关性状各原始变量（x1，x2，x3，x4，…， x11）进行主成分分析，提取前ｍ个主成分（F1，F2，…，Fm），其方差分别为λ1，λ2，…，λｍ，以每个主成分F的贡献率ai＝λi/pi=1λi为权数，构建综合评价模型F＝a1F1＋a2F2＋……＋amFm，计算每个品种的综合得分，依据得分综合评价参试品种［12］。
1.3 数据处理
采用SPSS19.0进行统计分析，方差分析均为0.05水平，采用Duncan新复极差多重比较法并用Excel2021作图。
2 结果与分析
2.1 不同品种甜菜产量差异比较
2.1.1 不同甜菜品种生物量积累分配特性
研究表明，14个甜菜品种生物量积累分配差异较大。不同品种处理间地上部生物量积累（分配比例），地下部生物量积累（分配比例）、根冠比及总生物量积累均差异显著（P＜0.05）。地上部生物量积累最高的品种为KWS1130（241.72 g/株），最低品种为KWS6653（184.76 g/株）。地上部生物量分配比例最高品种为KWS1132（23.96%），最低品种为KWS9962（18.13%）。地下部生物量积累最高品种为KWS1130（926.2 g/株），最低品种为KWS1132（713.27 g/株）。地下部生物量分配比例最高的品种为KWS9962（81.87%），最低的品种为KWS1132（76.04%）。根冠比最高的品种为KWS9962（4.54），最低的品种为KWS1132（3.18）。总生物量积累最高的品种为KWS1130（1 167.92 g/株），最低的品种为KWS1132（937.88 g/株）。品种KWS1130地上部和地下部生物量积累最高，且根冠比大小较适当，品种KWS1132地上部和地下部生物量积累最低，根冠比最低。表1
2.1.2 不同品种甜菜产量性状特性
研究表明，14个甜菜品种产量及产量构成因素差异较大。不同品种处理间单根重、含糖量、产量及产糖量均差异显著（Pgt;0.05）。单根重最高的品种为KWS1130（769.67 g/株），最低的品种为KWS1132（592.33 g/株）。含糖率最高的品种为KWS6653（20.40%），最低的品种为KWS1132（17.10%）。产量最高的品种为KWS8805（106.74 t/hm2），最低的品种为KWS7748（86.07 t/hm2）。产糖量最高的品种为KWS8805（21.56 t/hm2），最低的品种为KWS1132（15.21 t/hm2）。品种KWS8805产量及产糖量最高，且含糖率大小较适当，品种KWS1132单根重、含糖率及产糖量最低。表2
2.2 不同甜菜品种产量相关性状适应性及变异差异比较
研究表明，不同甜菜品种收获株数、块根重、含糖率、产量、产糖量、地上部和地下部生物量积累分配、根冠比及总生物量积累差异较大。收获株数性状KWS6653适应性和稳定性最强，其他品种适应性和稳定性依次为KWS7748＞KWS1132＞KWS9147。单根重性状KWS1132适应性和稳定性最强，其他品种适应性和稳定性依次为KWS7748＞KWS6653＞KWS9147=KWS0993。产量性状KWS8805适应性和稳定性最强，其他品种适应性和稳定性依次为KWS9962＞KWS0993＞KWS7772。含糖率性状KWS9899适应性和稳定性最强，其他品种适应性和稳定性依次为KWS0158＞KWS9147＞KWS0993＞KWS7772。产糖量性状KWS1132和KWS8805适应性和稳定性最强，其他品种适应性和稳定性依次为KWS0993＞KWS0158＞KWS7748。生物量总积累性状KWS6653适应性和稳定性最强，其他品种适应性和稳定性依次为KWS7748＞KWS9899＞KWS1132。地下部生物量积累性状KWS7748适应性和稳定性最强，其他品种适应性和稳定性依次为KWS0993＞KWS6653＞KWS9899。地上部生物量积累性状KWS2407适应性和稳定性最强，其他品种适应性和稳定性依次为KWS9147＞KWS1132=KWS9898。地上部和地下部生物量分配性状KWS1130适应性和稳定性最强，其他品种适应性和稳定性依次为KWS2407=KWS7772＞KWS9898。根冠比性状KWS1130适应性和稳定性最强，其他品种适应性和稳定性依次为KWS2407=KWS7772＞KWS9898。表3，4
2.3 不同甜菜品种产量的相关性
研究表明，甜菜收获株数与单根重差异极显著（P＜0.01）负相关，与产量、含糖率、产糖量及地上部生物量分配比例呈正相关，甜菜收获株数与块根重、总生物量积累、地上部和地下部生物量积累、地下部生物量分配及根冠比呈负相关；单根重与总生物量积累和地下部生物量积累呈极显著正相关（P＜0.01），与产量呈显著正相关（P＜0.05）。与含糖率、产糖量、地下部生物量分配及根冠比呈正相关，与地上部生物量分配率呈负相关；产量与产糖量呈极显著正相关（P＜0.01），与含糖率、总生物量积累、地上部和地下部生物量积累、地下部生物量分配及根冠比呈正相关，与地上部生物量分配率呈负相关；含糖率与产糖量呈极显著正相关（P＜0.01），与地上部和地下部生物量积累、地下部生物量分配及根冠比呈正相关，与总生物量积累、地上部生物量分配呈负相关；产糖量与总生物量积累、地上部和地下部生物量积累、地下部生物量分配及根冠比呈正相关，与地上部生物量分配率呈负相关；总生物量积累与地下部生物量积累呈极显著正相关（P＜0.01），与地上部生物量积累、地下部生物量分配及根冠比呈正相关，与地上部生物量分配呈负相关；地下部生物量积累与地下部生物量分配、根冠比呈显著正相关（P＜0.05），与地上部生物量分配呈显著负相关（P＜0.05）；地上部生物量积累与地下部生物量分配、根冠比呈极显著负相关（P＜0.01），与地上部生物量分配呈极显著正相关（P＜0.01）；地下部生物量分配与地上部生物量分配呈极显著正相关（P＜0.01），与根冠比呈极显著负相关（P＜0.01）；地上部生物量分配与根冠比呈极显著负相关（P＜0.01）。甜菜各产量相关性状之间存在相关性，地下部生物量积累直接影响总生物量积累和单根重。表5
2.4 不同甜菜品种产量相关性状主成分
研究表明，不同品种产量相关性状3个主成分特征值大于 1，累计方差贡献率达 89.886%， 3个主成分能反映11个指标的绝大部分信息。PC1 方差贡献率为 43.081%，贡献较大的为地下部生物量积累、地下部生物量分配比例、地上部生物量分配比例、根冠比、单根重，其中以地下部生物量积累的贡献最大，载荷值 0.188，其次是地上部和地下部生物量分配比例，载荷值为 0.181，与生物量积累相关，PC1 可命名为生物量因子。而 PC2 方差贡献率为 26.969%，贡献较大的为产量、块根重和总生物积累量，与 PC2呈正载荷，产量正载荷值最大为 0.203，PC2 主要反映块根产量，可命名为块根产量因子；PC3 方差贡献率为 19.836%，贡献较大的为收获株数、产糖量，载荷值分别为 0.358和0.347，可命名为产糖量因子。PC1 和 PC2 累计贡献率达70.050%，反映了甜菜产量相关性状的主要信息，PC1 和 PC2 的代表性指标对甜菜产量的影响起主要作用。表6
2.5 不同甜菜品种产量相关性状综合评价
研究表明，F1、F2、F3 3个主成分代替11个指标对甜菜产量性状进行分析，根据各主成分模型获得得分，并以相应的相对方差贡献率为权重建立综合评价模型为 F=0.479F1+0.300F2+0.221F3。综合得分排名前五的甜菜品种分别为KWS1130、KWS9962、KWS8805、KWS7744及KWS2407，这些品种综合产量性状相对较好。当欧式距离为 10 时，将14个不同甜菜品种划分为3类，其中KWS1130品种综合产量相关性状相对较强，属于适应性强；KWS9962、KWS8805、KWS7744、KWS2407、KWS0158、KWS0993、KWS6653、KWS7772、KWS9147、KWS9898、KWS9899和KWS7748品种综合性状一般，属于适应性中等；KWS1132品种综合产量相关性状相对较弱。表7，图1
3 讨 论
3.1 不同甜菜品种产量相关性状适应性
甜菜地上部和地下部生物量积累及分配比例与产量和产糖量有较强的相关性［8］。试验研究发现，基于晚播甜菜不同品种间，地上部生物量积累（分配比例）、地下部生物量积累（分配比例）、根冠比及总生物量积累均显著差异（Pgt;0.05）。甜菜品种KWS1130地上部和地下部生物量积累最高，且根冠比大小较适当，品种KWS1132地上部和地下部生物量积累最低，根冠比最低。Starke等［7］研究表明，甜菜块根产量和含糖量是评价甜菜适应性的重要性状。试验研究发现，基于晚播甜菜不同品种间，KWS8805产量及产糖量最高，且含糖率大小较适当，品种KWS1132单根重、含糖率及产糖量最低。变异系数越大，遗传多样性越丰富，越容易从该群体中选出优良品种［13-16］。
3.2 不同甜菜品种产量相关性状相关性
相关性分析是一种综合统计分析方法［17］。李淑芳等［18］研究表明，粳稻表观形状与产量相关性较大。卢会翔等［19］研究发现，环境效应下甘薯产量性状（鲜薯产量、淀粉产量、薯干产量）和品质性状（干率、淀粉含量、花青素含量）差异均达到显著水平（P lt;0.05）或极显著水平（P lt;0.01）。谢向誉等［6］研究发现，木薯单株产量与块根数呈极显著正相关，与收获指数、生物产量、最长薯长、主茎高度呈显著正相关（P＜0.05），与干物质含量呈显著负相关。试验研究发现，甜菜收获株数与块根重呈极显著负相关（P＜0.01），与产量、含糖率、产糖量及地上部生物量分配率呈正相关；单根重与总生物量积累和地下部生物量积累呈极显著正相关（P＜0.01），与产量呈显著正相关（P＜0.05）；产量与产糖量呈极显著正相关（P＜0.01）；含糖率与产糖量呈极显著正相关（P＜0.01）。
3.3 不同甜菜品种基于主成分的综合评价
对作物品种适应性进行综合评价的方法，广泛应用于棉花［20］、小麦［21］、玉米［22］ 、甘蔗［23］、油菜［24］、花生［25］等多种作物。苏欣欣等［26］采用主成分分析和灰色关联度分析筛选出了６个优质甜菜品种。研究通过主成分分析的方法建立了一个适宜晚播甜菜品种的评价模型： 将 11 个主要产量相关性状综合成 3 个独立的评价因子（ 生物量因子、块根产量因子、产糖量因子） ，根据各主成分模型获得得分，并以相应的相对方差贡献率为权重建立综合评价模型为 F=0.479F1+0.300F2+0.221F3，将综合得分D值采用欧式距离法对供试材料进行聚类分析，14个不同甜菜品种划分为3类。
4 结论
甜菜品种KWS7748地下部生物量积累性状适应性和稳定性最强；地上部生物量积累性状KWS2407适应性和稳定性最强；地上部生物量分配性状、地下部生物量分配性状和根冠比性状KWS1130适应性和稳定性最强。3 个独立的评价因子分别为生物量因子、块根产量因子及产糖量因子，14个不同甜菜品种划分为3类，KWS1130品种综合产量相关性状相对较强，属于适应性强。甜菜品种KWS1130适宜新疆南疆喀什地区晚播种植，且能保证较高的产量和产糖量。
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Comprehensive evaluation of adaptability of late sowing sugar- beet varieties based on yield correlation
Abstract：【Objective】 To study the growth and development characteristics of sugar-beets in specific ecological areas in southern Xinjiang which might be of certain theoretical significance for the late planting of sugar-beets and the improvement of yield and sugar content in the southern Xinjiang region.
【Methods】 In this study， 14 sugar-beet varieties introduced from Kashgar region of southern Xinjiang were used as materials to comprehensively evaluate the adaptability of late sowing sugar-beet varieties through 11 yield related traits such as biomass accumulation and distribution， number of harvested plants， root unit weight， yield， and sugar yield. The methods of coefficient of variation， correlation， principal component analysis， membership function， and cluster analysis were used to evaluate the adaptability of late sown sugar-beet varieties.
【Results】 Different sugar-beet varieties had different adaptability. Through principal component analysis， 11 yield related traits were transformed into 3 principal components， namely， biomass factor， root tuber yield factor， and sugar yield factor. The cumulative variance contribution rate was 89.886%." 14 sugar- beet varieties were divided into 3 categories， among which KWS1130 had the strongest adaptability and stability in yield correlation traits such as aboveground and underground biomass allocation traits， root crown ratio traits， and single root weight， ranking first in comprehensive rankings， and belonged to a strong adaptability category.
【Conclusion】 "Sugar-beet variety KWS1130 is suitable for late planting of southern Xinjiang， and can ensure high yield and sugar production.
Key words：beet; yield related traits; comprehensive evaluation; adaptability
