甜菜

甜菜（学名：Beta vulgaris L.），又名红菜头、紫萝卜、菾tián菜、紫菜头，^[1]是藜科甜菜属的二年生草本植物，^[2]也是一种糖料作物。

世界甜菜种植主要分布在北半球的北美洲和欧洲的国家，少量分布在亚洲等地，^[3]中国甜菜种植主要集中在北纬40度以北的华北、东北和西北等区域，^[4]它们对水土条件要求不苛，从海拔数米的沿海至2500米的高山，从年降雨量170到1000毫米的地区都有分布。甜菜起源于野生种，其根近球形并肥厚，与叶脉一起呈现紫红色，茎直立且多少有分支。^[5]

甜菜的根与叶可饲喂牲畜、制糖以及供蔬菜用。甜菜广为栽培，变异很大，被分为若干亚种、变种和变型，主要有厚皮菜、糖萝卜（甜菜）、红菜头和饲用甜菜。^[2]

甜菜为一古老作物，^[5]属于藜科，据考证藜lí科的起源地为南半球。野生甜菜的原始类型是在白垩纪从南半球的藜属（Chenopodium L.）分化出来的。甜菜属野生种的形成过程发生在第三纪末或第四纪的地中海沿岸和阿尔卑斯山区。^[6]

野生甜菜是栽培甜菜的祖先，^[7]关于栽培甜菜的起源有两种说法。第一种说法是在公元前2000到1000年，在巴比伦和亚述，开始栽种甜菜。公元前1000年前，腓尼基和希腊人将叶用甜菜，从叙利亚和巴比伦带至欧洲南部（西西里和希腊），后又传播至罗马、西班牙、法国、瑞典和其他国家。另一说法认为，在公元前2000年，在地中海诸岛上开始栽种甜菜，公元前5到6世纪，分别在罗马帝国和希腊开始栽培根用甜菜。^[5]

1774年德国化学家马格拉夫在甜菜根中发现了化学成分类似蔗糖的含糖物质，他的学生哈尔德通过研究选出了含糖量最高的甜菜品种。1802年在德国库莱尔建立了糖厂，开始发展甜菜制糖产业。^[5]1811年拿破仑·波拿巴发现这一新兴产业，推动了甜菜事业的发展。^[8]甜菜在中国栽培时间较短，1906年自德国引入种子试种，1909年中国建立了第一座甜菜糖厂（黑龙江阿城糖厂），后又在辽宁、吉林、山西和山东试种。^[9]

甜菜的根呈圆锥状至纺锤状，肥大多汁，呈赤色或白色等。茎直立，高近一米，有分枝，具条棱及色条。^[1]

甜菜叶微带紫色，基生叶长卵形，长20~30厘米，宽10~15厘米，具长叶柄，上面皱缩不平，略有光泽，下面有粗壮凸出的叶脉，全缘或略呈波状，先端钝，基部楔形、截形或略呈心形；叶柄粗壮，下面凸，上面平或具槽；甜菜的茎生叶为互生，较小，卵形或披针状矩圆形，先端渐尖，基部渐狭入短柄。^[1]甜菜花为穗状花序，通常3~5朵聚生成一簇，每一簇花内有一朵主花，2~3朵副花。^[10]花较小，呈黄绿色，雄蕊五枚，雌蕊一枚，有苞穗状花序，果时花被基底部彼此合生；花被裂片条形或狭矩圆形，果时变为革质并向内拱曲。胞果下部陷在硬化的花被内，上部稍肉质。种子双凸镜形，直径2~3毫米，红褐色，有光泽；胚环形，苍白色；胚乳粉状，白色。^[11][1]

甜菜种株是无限花序，边开花边向上生长，整个植株开花的顺序是：主茎及其最上部的分枝先开；分枝和侧枝则依次由上而下开花。每一枝条上的花朵开放顺序，均由下而上，由内而外逐渐向四周外缘推移。^[10]

甜菜属于藜科，藜科的起源地为南半球的大陆与岛屿，原产于欧洲西部和南部沿海，^[12]在世界上占地面积辽阔，自东南延伸至西北，包括印度、中亚细亚、前亚细亚、地中海以及非洲和欧洲的大西洋沿岸地带。^[5]甜菜在中国广泛种植于北部的干旱和半干旱地区，^[13]即北纬40°以北的东北、华北和西北地区。^[14]

甜菜对水土条件要求不高，^[5]适合在灌水便利、土层深厚、土壤肥沃、质地疏松的壤土、砂壤土或腐殖质土、微碱性或中性土壤中生长，^[15]它们耐旱、耐寒、耐盐、碱，^[6]但对酸性土壤敏感，^[16]适合种植甜菜的土壤pH值为7.5~8.5。^[17]甜菜是适应性广、抗逆性强的作物，^[6]从海拔数米的沿海至2500米的高山，从年降雨量170到1000毫米的地区都有分布。^[5]

甜菜花的花期在5~6月，果期为7月份。^[1]甜菜的天然杂交率很高，可达90%~100%。甜菜花开放过程中甜菜花的泌腺环在开花的3~5小时内膨胀，压迫花萼张开，并分泌出芳香的花蜜即三丙胺气味，花药开裂到散粉完毕仅需要半小时，在温度高湿度低情况下，开花后花药迅速干秕bǐ、脱落，此过程可依托风力传播花粉。在一般情况下，上午10时左右大量散发花粉并放出三丙胺，因此还可以通过昆虫授粉。^[10][18]

普通栽培

甜菜以人工栽培为主。开花高峰期的时间较短，因此为提高杂交授粉结实率，杂交去雄工作宜在种株始花期8~10天进行。甜菜去雄的时间可在杂交组合授粉前1~2天，选取中上部分枝处正在开花的邻近花簇，将已开放花朵去掉，且每一花簇只留主花。甜菜一日开花的高峰期上午8时，主花多集中在此时开放，且此时已去雄的花朵开放的可能性大，利于授粉，因此每日授粉时间以上午8~10时为宜。主茎到中上部分枝的花朵先开，花朵较大，发育良好，有利于杂交，可获得品质好的大粒种球。^[10]

可以通过保证氮磷钾及微量元素的均衡供给以及选用高效、低毒、低残留药剂，获得高糖高产甜菜，^[9]灌溉也是保持甜菜高产的重要方法，但过度灌溉会导致土地盐碱化。^[13]

水培

水培是一种新型的植物无土栽培方式，又名营养液培，其核心是将植物的根系直接浸润于营养液中，这种营养液能替代土壤，向植物提供水分、养分、氧气等生长因子，使植物能够正常生长。^[19]

甜菜在中国是仅次于甘蔗的糖料作物，是“三北”地区较好的经济作物，也是未来具有较大发展潜力的能源作物，^[20]甜菜糖的产量约占世界食糖总产量的四分之一。^[21]甜菜生产在国民经济中占有重要地位，除用于制糖之外，饲用甜菜的根和茎叶是奶牛、育肥牛、羊、猪、家禽等的良好多汁饲料，具有块根产量高、饲喂价值高、可防止家畜多种疾病、种植方便、经济效益显著等特点，可达到一举多得的效果，是一种营养价值和利用价值都较高的新型多汁饲料作物，将对推动现代畜牧业发展起到积极的促进作用。制糖后的残渣甜菜粕可做饲料、出口换取外汇以及制成粘胶纤维。^[9]