Overview on Soil Compaction and Sugar Beet Growth

With the advancement of agricultural mechanization,soil compaction has become a serious environmental problem.Soil compaction can increase soil bulk density and firmness,reduce porosity and permeability,and deteriorate soil structure,ultimately inhibit sugar beet growth and reduce both root yield and sugar content.However,few farmers recognize the link between soil compaction and these adverse effects.Soil compaction has a cumulative effect,with significant differences observed in the vertical range of compaction accumulation.The most significant soil compaction occurs in the topsoil of 0-10 cm,and the influence depth can reach 70 cm,but it is small in deep soil,and the inflection point is at a soil depth of 10 cm.The degree of soil compaction is related to soil type,water content,tractor shaft load,tyre type,tyre pressure and operation speed,etc.Therefore,in the production process of sugar beet,it is advisable to avoid high-humidity operations,use low pressure tyres,reduce the number of tractor-units passes over the farmland,and implement agricultural and agronomic measures to minimize soil compaction.These practices will help protect the soil environment and ensure sustainable production of sugar beets.

土壤施用TM36对甜菜幼苗的影响

【目的】为了探索不同TM36施用量(内含碳酸钙和缩节胺同系物等物质)对甜菜幼苗生长状况的影响。【方法】以甜菜品种‘KWS7748’为供试品种,进行土培试验,TM36施加量分别为0%、0.5%、1%、2%和3%,测量植株的生长指标、养分含量和一些生理指标,以及土壤养分含量、pH值。【结果】随着土壤中施用TM36比例的增加,甜菜幼苗的株高和茎长显著降低,茎粗、根面积和叶面积呈先上升后下降趋势,植株干鲜重差异不显著;植株的光合能力、叶绿素含量逐渐升高;植株全氮、全磷、全钾呈先上升后下降趋势;叶片中脯氨酸含量上升,根系中脯氨酸含量及植株中丙二醛含量呈先下降后上升趋势;施用TM36能够提高土壤pH、土壤中无机氮和有效磷含量,速效钾含量呈先减少后增加趋势。【结论】综合各项指标表明,土壤施用TM36对甜菜幼苗生长具有壮苗作用,施用浓度为1%时效果最佳。

关于制糖企业节水减排的创新研究

目前,制糖企业生产节水减排潜力很大,是一项系统工程,涉及到企业管理、技术设备的优化、新技术设备的研发和推广。本文总结了制糖企业节水减排存在的问题及制糖企业节水减排的一些创新措施,具体包括:生产中的节水措施;引进新型水处理设备、优化循环水生化处理办法等;减排创新措施:加强技术创新、废水达标排放,为今后制糖企业的节水减排提供参考。

我国甜菜土壤有效磷丰缺指标与适宜施磷量研究

【目的】甜菜是重要的糖料作物,土壤磷素供应和磷肥施用影响甜菜的产量和品质。为此,我们开展甜菜土壤有效磷丰缺指标与适宜施磷量研究。【方法】采用“零散实验数据整合法”建立我国甜菜相对产量与土壤有效磷含量回归方程。以“甜菜”“施肥”“磷”为主题词,在中国知网检索到相关论文44篇,剔除低质量试验数据后,共获得104组包含不施磷和施磷处理甜菜产量数据,及对应的土壤有效磷含量数据,建立不施磷甜菜相对产量与土壤有效磷含量之间的回归方程。参考“土壤养分丰缺分级改良方案”将土壤有效磷含量分为7级,将各节点不施磷甜菜相对产量带入建立的回归方程,计算出每个节点的土壤有效磷含量,作为甜菜土壤有效磷分级指标。采用“养分平衡—地力差减法新公式”,依据目标产量和磷肥利用率,计算了不同丰缺等级土壤的甜菜适宜施磷量。【结果】我国甜菜缺磷处理相对产量与土壤有效磷含量回归方程为:y=14.169 Ln(x)+46.679(R~2=0.3242,n=104,P<0.01)。我国甜菜土壤有效磷由高到低分为7个等级,对应的有效磷含量依次为≥44、22~44、11~22、6~11、3~6、1.5~3和<1.5 mg/kg。当甜菜目标产量为30~90 t/hm^(2)、磷肥利用率为15%~35%时,有效磷第1~7级土壤的适宜施磷量分别为0、13~90、26~180、39~270、51~360、64~450、77~540 kg/hm^(2)。【结论】鉴于收集采用的数据样本量大且来源于高质量试验,本研究建立的我国甜菜缺磷处理相对产量与土壤有效磷含量之间的回归方程具有很好的可信度,依据该方程确定了土壤有效磷丰缺指标,进而若干目标产量和磷肥利用率下不同丰缺等级土壤的甜菜适宜施磷量得以推荐。

甜菜生产大幅波动的原因探究——基于199份农户调查问卷

2022/2023年榨季我国甜菜糖产量108万t,约占食糖产量的12%,比上年增长25%。甜菜作为我国重要的糖料作物,近几年种植面积和产量的大幅波动非常引人瞩目。为此,基于199份甜菜农户的调查问卷,探究甜菜种植面积和产量的影响因素就尤为重要,主要得出以下结论:(1)2022年受甜菜价格上涨提振,甜菜种植面积增加明显。其中,内蒙古受到轮作土地和成本限制,种植积极性不如新疆地区。2023年因缺乏轮作土地和成本上涨,甜菜扩种热情削减。从区域异质性来看,内蒙古受政策和轮作土地影响较大,新疆受成本和作物竞争影响较大。(2)甜菜收购价格是影响种植面积的最主要因素,其次是甜菜单产,甜菜成本变动对种植面积也产生较大影响。(3)影响甜菜成本的主要因素是地租和生产资料,生产资料成本主要受化肥和农药价格变动的影响。(4)竞争作物和粮食补贴对甜菜种植面积也带来明显影响。(5)甜菜单产主要受甜菜品种、化肥施用、轮作倒茬的影响。(6)从现存的问题来看,生产成本上涨过快最受关注,作物竞争和气候异常的影响也比较严峻。此外,甜菜户均生产规模明显提升,2022年户均甜菜规模41.67 hm2,较2018—2020年提升128.08%;机械化程度总体较高,仅育苗移栽机械化程度略低。规模经营提升和机械化程度较高使得甜菜农户种植行为更为理性,对甜菜比较收益的反应更为敏感。

甜菜制糖生产零取水零排放优化技术研究

随着甜菜制糖工艺的不断发展,我国制糖效率得到大幅度提高,通过生产用水技术改造与优化,将传统使用新鲜水的用水单元全部用“冷却循环水”“上清液”和“中水”替代,实现“分质供水、一水多用、梯级使用、中水回用”。依托糖厂原有设备,新增建设竖流沉降池,在辐流沉淀池底排泥汁中加入絮凝剂,二次沉降后,“上清液”返回清水池,再利用脱泥板框进行压滤、滤液返回清水池的方式实现循环用水的再利用。通过这一改造,实现吨糖生产新鲜水用量降低到2.5 m^(3)·t^(-1)糖以下,实现制糖生产节能减排、低碳环保的目标。

红甜菜根中类黄酮类差异代谢物的比较分析

该研究以一品红和俄罗斯红甜菜块根为原料,使用UPLC-MS/MS检测平台和Metware自建数据库对两种红甜菜块根中的类黄酮物质进行检测和分析其代谢物质的成分及差异。利用多元统计分析方法,根据检测到的类黄酮类代谢物的数据来筛选差异代谢物;随后再利用KEGG网站分析差异代谢物参与的合成途径。结果表明,两种甜菜块根共检测出类黄酮代谢物69个,分成黄酮、黄酮醇、查尔酮、二氢黄酮、橙酮类和其他类黄酮六种类型。差异代谢物29种,一品红中12种差异代谢物含量高于俄罗斯红,17种低于俄罗斯红。根据代谢物log2FC判定差异倍数较大的成分主要是五羟基查耳酮类、异鼠李素、二甲氧基黄酮、蒽酮、多甲氧基黄酮、槲皮素、山柰酚、香叶木素、高车前素类衍生物。被注释到KEGG通路上的代谢物有7个:依次是3-O-甲基槲皮素、木犀草甙、3'-O-甲基木犀草素、芦丁、异槲皮苷、异牡荆素、三叶豆甙。由此表明,两种甜菜物质中存在具有显著差异的类黄酮类代谢物,建议可作为特征代谢物做进一步分析。

木醋液配施生物炭对盐碱土壤理化特性和甜菜产量及品质的影响

以甜菜品种KWS 1176为试验材料,在黑龙江省肇东市尚家镇五间村盐碱地(Na+含量为203.33 mg·kg^(-1),pH值8.92)进行小区试验。试验设4个处理,不施加木醋液(CK)、木醋液300 kg·hm^(-2)(BW1)、600 kg·hm^(-2)(BW2)和900 kg·hm^(-2)(BW3),各个处理均施用生物炭(玉米秸秆),用量为600 kg·hm^(-2)。研究表明,木醋液配施生物炭显著提高土壤比表面积(提升1.39%~4.86%)和含水率,降低土壤pH和电导率;显著提高当季土壤有机质和养分(碱解氮、有效磷)含量,播后58 d土壤有机质和养分提升效果显著,其中碱解氮含量、有效磷含量和有机质含量分别提升14.24%~26.87%、21.17%~32.09%和2.51%~41.19%。BW2处理土壤中Ca^(2+)、Mg^(2+)、SO_(4)^(2-)和Cl^(-)含量显著提高,可溶性Na^(+)和HCO_(3)^(-)含量显著降低;显著提高甜菜块根产量和品质,降低块根中钠盐含量、钾盐含量和α-氨基态氮含量,比CK处理块根产量提升5.32%~15.29%,块根含糖率提升0.31%~0.84%。综合分析,BW2对改善当季盐碱土壤理化特性及甜菜块根产量和品质效果最佳。

棉花秸秆分别与全株玉米、甜菜渣混合青贮的营养价值研究

试验旨在探究棉花秸秆分别与全株玉米、甜菜渣混合青贮的营养特性及饲用价值。试验分为3组,对照组(CK组)使用全株玉米青贮,A组、B组棉花秸秆分别与全株玉米、甜菜渣按1∶1混合青贮,每组3个重复,发酵90 d后取样,分析青贮饲料的发酵品质、营养特性及饲用价值等指标。结果显示,与CK组相比,A组和B组青贮饲料的pH值升高(P<0.05),费氏评分降低(P<0.05);A组和B组的粗蛋白(CP)、中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量升高(P<0.05),非纤维性碳水化合物(NFC)含量降低(P<0.05)。A组饲料相对饲喂价值(RFV)和粗饲料相对质量(RFQ)高于B组(P<0.05)。与CK组相比,A组和B组的体外产气量降低,其中A组的体外产气量高于B组。A组和B组的干物质降解率(IVDMD)低于CK组(P<0.05)。研究表明,棉花秸秆分别与全株玉米、甜菜渣混合青贮饲料的饲用价值仍低于全株玉米青贮饲料,但A组与CK组的饲用价值较接近,应用潜力较高。

红甜菜根中萜类代谢物的比较代谢组学分析

为了比较不同红甜菜品种间萜类代谢物差异,进一步创制红甜菜新种质,本研究采用UPLC-MS/MS检测平台和Metware自建数据库MWDB(Metware database)对俄罗斯(红甜菜)、一品红(红甜菜)进行广泛靶向代谢组学分析,结合聚类和多元统计等多种统计分析方法筛选差异代谢物,研究结果表明:在两组红甜菜块根样品中共检测出48种萜类物质,分为倍半萜、单萜、二萜、三萜、三萜皂苷和其他萜类共六大类,其中倍半萜13种,单萜7种,二萜13种,三萜7种,三萜皂苷7种,以及布卢门醇C。在两组样品中筛选出的差异代谢物8种,其中下调物质5种,分别为桃叶珊瑚苷、苜蓿酸-3-O-葡萄糖醛酸苷-28-O-鼠李糖基(1,2)-阿拉伯糖苷、6’-O-芥子酰京尼平苷、筋骨草苷和原莪术醇;上调的物分别为Cis-guai-10-en-4α,11-diol、6’-O-葡萄糖桃叶珊瑚苷和6,9-二羟基-7-巨豆烯-3-酮。不同品种红甜菜中存在显著差异的萜类代谢物,可作为特征代谢物做进一步分析。

基于产量相关性状综合评价晚播甜菜品种的适应性

【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。

焦亚硫酸钠对甜菜种子引发的影响

【目的】为在生产实践中选择更好的引发剂提供理论基础。【方法】以‘TD801’甜菜种子为材料,不同浓度的焦亚硫酸钠为引发剂,设置了10、20、50、100、200、300 mg/L 5个浓度和18、24 h两个时间梯度共12组处理,通过对甜菜种子进行引发浸泡处理,测定不同浓度引发处理对甜菜种子萌发的影响。【结果】所有处理甜菜种子的发芽势和发芽率与对照比没有明显提高,且处理300 mg/L 18 h与对照相比抑制作用最为明显,发芽势、发芽率分别比对照降低了10.00、11.33个百分点;从发芽指数和活力指数来看,不同浓度焦亚硫酸钠处理24 h的总体效果优于18 h处理,效果最好的为50 mg/L 24 h,其发芽指数和活力指数分别比对照提高了52.44%、76.19%;处理的相对电导率均低于对照,比对照降低了222.00~234.60个百分点。【结论】不同浓度焦亚硫酸钠能够提高甜菜种子活力,促进甜菜种子萌发,萌发效果因处理时间和浓度不同存在差异。总体来说,50 mg/L 24 h处理下效果较好。

红甜菜多糖的结构及体外酵解特性

为探究红甜菜多糖的结构及体外肠道酵解特性,采用水提-乙醇沉淀法提取红甜菜多糖,通过高效液相色谱、离子交换色谱、傅里叶变换红外光谱等方法分析其化学结构,并以猪结肠消化物的体外发酵模型,研究其体外酵解特性。结果表明,红甜菜多糖的分子量为46.3 kDa,包含阿拉伯糖(Ara)、半乳糖(Gal)、甘露糖(Man)、鼠李糖(Rha)、葡萄糖(Glc)5种单糖,摩尔比为6.7∶4.6∶1.7∶1.0∶1.0;红甜菜多糖在1628.2 cm^(-1)和1740.1 cm^(-1)有游离羧基与酯化羧基的吸收峰,表明其呈果胶结构,且酯化程度相对较低(30.10%)。体外酵解试验表明,红甜菜多糖能够被肠道微生物酵解,从而促进乳杆菌属、厚壁菌门、拟杆菌门等有益菌的生长,抑制变形菌门、链球菌等致病菌的生长。

不同栽培型甜菜类黄酮代谢物的比较代谢组学分析

【目的】本研究旨在对糖甜菜和红甜菜根中类黄酮成分及差异进行分析。【方法】利用比较代谢组学对两种甜菜根中的类黄酮物质进行比对。【结果】两种甜菜根共检测出6类69种类黄酮物质。差异物质30种,根据代谢物Log2FC判定差异倍数较大的成分有6种,分别为多甲基黄酮类衍生物、异鼠李素、鼠李素糖苷类、万寿菊素糖苷类、香叶木苷和金圣草黄素。在红甜菜块根中有5种差异代谢物含量高于糖甜菜块根,25种差异代谢物含量低于糖甜菜块根。与糖甜菜块根相比,红甜菜块根中黄酮类代谢产物相对含量高的成分是牡荆素、异牡荆素糖苷和芹菜素糖苷。在黄酮和黄酮醇的生物合成途径上,有7种物质被注释到KEGG通路上。【结论】两种甜菜材料中的类黄酮成分具有明显差异,可作为特征物质进一步分析。

甜菜BvPCNA基因RNAi载体构建

【目的】增殖细胞核抗原(Proliferating cell nuclear antigen, PCNA)在植物中广泛存在,但是其在植物中的功能研究较少。本研究可以为BvPCNA-like基因的功能分析奠定基础。【方法】课题组前期在甜菜基因组中克隆获得一个基因位点,命名为BvPCNA-like基因,本研究以BvPCNA-like基因的克隆载体为初始材料,选取适宜的靶序列,利用植物表达载体pFGC5941作为基础载体,使靶序列上游启动子为35 S,植物筛选标记为抗除草剂基因BlpR,设计靶序列特异性引物,采取PCR-酶切-连接方法,构建BvPCNA-RNAi载体。【结果】通过RCR鉴定表明已获得了预期目标载体,插入片段由正向靶序列BvPCNA-F、中间片段、反向靶序列BvPCNA-R组成,靶序列长度为320 bp。【结论】本研究所得载体适用于对双子叶植物进行遗传转化,可以作为BvPCNA-like基因理论研究或应用研究的载体材料。

甜菜糖蜜处理对番茄幼苗生长和糖转运的影响

本试验以番茄栽培品种‘Heinz 1706’为试材,研究了甜菜糖蜜处理对番茄幼苗生长和糖转运的影响,以期为甜菜糖蜜的推广应用提供理论依据。试验共设2个处理:以番茄喷施水为对照组,以番茄喷施等量甜菜糖蜜(稀释300倍)为处理组。与对照组相比,甜菜糖蜜处理使番茄幼苗的株高、茎粗、冠幅、叶片面积、根表面积、根体积、根长、根平均直径、地上部干重、地上部鲜重、地下部干重、地下部鲜重、叶绿素含量和净光合速率分别增加了27.2%、10.6%、20.6%、61.8%、20.3%、25.3%、24.2%、11.0%、25.1%、26.3%、21.4%、33.2%、17.2%和32.7%。此外,本研究测定了糖和蔗糖转运蛋白(sucrose transporter, SUT)基因在源库组织(茎尖、茎、叶片和根部)中的表达模式。与对照组相比,甜菜糖蜜处理使番茄中糖含量显著增加,尤其是在叶片和茎尖中分别积累了大量的蔗糖和还原性糖。SlSUTs基因在番茄幼苗的茎尖、茎、叶片和根部的表达显著上调。综上可知,甜菜糖蜜可能是通过诱导SlSUTs表达,促进番茄幼苗源库组织中糖的积累和高效分配,增加叶绿素含量及光合能力,最终促进了番茄的生长。

甜菜品种间氮效率差异及其对产质量的影响

【目的】研究不同类型甜菜品种氮素吸收利用差异及其与产质量的关系,以期为生产上氮肥精准施用奠定基础。【方法】采用大田试验方法,以丰产型(‘HI1003’)、标准型(‘IM1162’和‘SX1511’)和高糖型(‘KWS1197’)甜菜品种为试验材料,设置N_(0)(0 kg/hm^(2))、N_(75)(75 kg/hm^(2))和N_(225)(225 kg/hm^(2))施氮处理,测定甜菜不同生育时期干物质量分配、根冠比、氮积累与分配、氮效率和产质量指标。【结果】(1)甜菜生育期氮素吸收利用特征呈单峰曲线变化趋势,在8月9日达到高峰;(2)8月份块根及糖分增长期,N_(0)和N_(75)处理下,丰产和高糖型品种地上部干物质分配较标准型品种增加4.57%~36.77%,标准型品种根冠比变化幅度低于高糖和丰产型品种;(3)N_(75)处理下,高糖型品种收获期氮肥利用率最高,较标准型品种‘SX1511’和‘IM1162’分别增加58.44%和71.26%;N_(225)处理下,氮肥利用率和产量是丰产型品种最高,其产量较标准型品种‘IM1162’和‘SX1511’分别增加10.31%和14.06%。【结论】块根及糖分增长期是氮素调控产质量的关键时期,在该时期进行氮素调控,在发挥品种氮素吸收利用最大效率的同时可实现丰产或高含糖的目标。

外源水杨酸对阿特拉津胁迫下甜菜幼苗生理特性的影响

【目的】为探讨外源水杨酸对阿特拉津胁迫下甜菜幼苗毒性的缓解作用。【方法】采用盆栽实验,将甜菜幼苗移栽至阿特拉津浓度为0.06 mg/kg的土壤中,3 d后喷施不同浓度的水杨酸,15 d后取样测定甜菜幼苗长势及生理生化指标。【结果】与对照组相比,喷施0.50 mmol/L水杨酸对甜菜幼苗毒性缓解效果最为显著,株高和根长分别增加了90.0%、70.4%,叶绿素含量增加了36.2%,丙二醛和电解质渗透率分别下降了18.7%、49.0%,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性分别降低59.1%、39.6%、69.3%。【结论】水杨酸能够有效缓解阿特拉津对甜菜幼苗的胁迫作用。

基于多光谱技术的甜菜块根糖分增长期施氮决策模型

为快速准确地获取甜菜的生长状况,在东北寒区对糖用甜菜精准施肥,达到高质高产的目地。2022年在黑龙江省哈尔滨市黑龙江大学呼兰校区试验基地,以糖用甜菜‘KWS7748’为参试材料,获取甜菜块根糖分增长期不同施氮水平下的多光谱影像和田间实测数据,选出能反映甜菜此时期冠层生理生化的最优植被指数构建甜菜施氮决策模型。结果表明,甜菜的产量随着施氮水平的增加呈现先增加后减少的趋势,而含糖率随施氮水平的增加而显著下降;将各植被指数与甜菜SPAD进行回归分析,优选最优植被指数为LCI,不同施氮水平下LCI变化与根产量高度相关,与含糖率呈负相关关系;根据小区的最佳施氮量,生成试验区甜菜氮肥变量施肥图,与实际情况具有一致性。无人机遥感技术对甜菜氮素营养诊断,指导精准施用氮肥,实现高质高产具有重要的理论意义。

甜菜酪氨酸代谢途径关键酶的生物信息学研究

为了了解甜菜中酪氨酸代谢途径关键酶的特性和进化关系,以甜菜、菠菜、大豆等植物为试验材料,利用NCBI数据库收集了酪氨酸代谢途径5种关键酶(PPO、TAT、TYDC、HPPD、HPPR)的序列信息。使用ExPASy-ProtParam软件和MEGA-7软件分析了关键酶的理化性质,同时将它们序列间的相似性及演化距离进行对比,并且构建系统发育树。理化性质分析结果显示,甜菜酪氨酸代谢途径中5种关键酶均为不稳定的亲水性蛋白质,甜菜PPO的氨基酸数量最高;系统发育树分析结果显示,甜菜与菠菜的PPO和HPPD相似性高;甜菜分别与大豆的TAT、马铃薯的TYDC、大麦的HPPR相似性高。该研究为参考其他作物探索甜菜酪氨酸代谢途径关键酶功能研究提供参考,为进一步研究甜菜基因组学奠定基础。