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甜菜是我国重要的糖料作物,具有耐旱、耐寒、耐盐碱的特性。近年来内蒙古甜菜种植面积大幅增加,干旱区是甜菜扩大种植的主要区域。旱作区的水分是以自然降水为基础,全生育期无灌溉条件,水分成为限制旱作区甜菜生长的主要因素。全覆膜具有增温、保墒和压草的作用,是旱区农作物种植的有效措施。全覆膜栽培技术能够有效的改善作物生长的微环境,提升土壤含水量和温度,优化作物生长指标,促进作物产质量的形成。为了探索在旱作条件下,甜菜高产高糖的覆膜方式以及旱作甜菜在全覆膜条件下适宜施氮量和种植密度,连续两年(2017-2018年)在内蒙凉城县旱作条件下进行覆膜方式对甜菜生理效应以及全覆膜氮密耦合对甜菜的生理效应研究,旨在为旱作甜菜的高产高糖提供新技术及理论依据。取得的主要研究结果如下:1.旱作条件下,覆膜处理对土壤的保水保温性较好,全覆膜的增温保墒作用最好;全覆膜处理的产量和产糖量均与半覆膜、不覆膜处理呈显著性差异(P<0.05),两年全覆膜分别较不覆膜增产幅度25.4-43.5%,较半覆膜增产14.8-22.7%。2.旱作条件下,全覆膜处理较半覆膜、不覆膜处理能够显著提高甜菜的叶面积指数、单株干物质积累量、SPAD值以及净光合速率。通过灰色关联度分析发现,叶面积指数和SPAD值可以作为突出显示旱作甜菜高产的参考指标。3.在旱作条件下,不同覆膜处理的叶绿素荧光FO值以及qN值均表现为全覆膜<半覆膜<不覆膜,不覆膜能够造成甜菜的水分胁迫进而抑制甜菜生长。4.旱作条件下,全覆膜处理的氮肥生理利用率和氮肥农学利用率较半覆膜、不覆膜处理高,两年全覆膜处理氮肥偏生产力的增产范围为104-113kg/kg;施氮量120kg/hm2,种植密度为9.1万株/hm2处理的氮肥偏生产力、氮肥农学利用率较高。5.在旱作全覆膜条件下,氮密耦合处理对甜菜的叶面积指数、SPAD值、净光合速率、蒸腾速率、氮磷吸收有显著影响。其中在块根糖分增长期叶面积指数、SPAD值、净光合速率分别大于4、43、23μmol/(m2.s)时可提高甜菜产量。6.建立了旱作全覆膜甜菜产量、含糖率以及产糖量与氮密耦合的多元回归方程:Y 产量=50981+166X1+2.6X2-8.5X12-0.01X22-1.7X1X2;Y含糖率=16.5+0.1966X1+0.0025X2-0.010X12-0.0000136X22-0.00008432X1X2;Y严糖量=8406+87.3X1-8.1X2-4.5X12-0.03X22-0.2X1X2;优化旱作全覆膜甜菜种植密度和施氮量分别为9.8万株/hm2与130kg/hm2、9.83万株/hm2与91.9kg/hm2、9.7万株/hm2与135kg/hm2时,旱作甜菜产量、含糖率及产糖量分别能达到 65000 kg/hm2、17.4、11000 kg/hm2。