劉建華,冉生斌
(甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物與啤酒原料研究所,甘肅 蘭州 730070)
向日葵(Helianthus annuus L.)屬菊科,在甘肅省河西地區(qū)作為經(jīng)濟(jì)作物栽培,種植面積較廣[1]。其中食用型向日葵用途廣泛,子實(shí)經(jīng)腌煮炒熟,是人們喜愛的大眾化食品,也是當(dāng)?shù)靥厣?jīng)濟(jì)作物和農(nóng)民主要經(jīng)濟(jì)收入來源之一。但在食葵生產(chǎn)中存在品種老化、混雜退化嚴(yán)重、品種單一等問題[2-5]。為了進(jìn)一步發(fā)展甘肅省河西地區(qū)的食用型向日葵生產(chǎn),解決食用型向日葵產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展中存在的品種退化問題,2017年甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物與啤酒原料研究所經(jīng)濟(jì)作物研究室在河西地區(qū)開展食用型向日葵研究,對引進(jìn)的6個美國食用型向日葵新品種和自主選育的食用型向日葵A9進(jìn)行了比較試驗(yàn),對各品種的物候期、主要經(jīng)濟(jì)性狀、籽實(shí)性狀和產(chǎn)量進(jìn)行了鑒定,以期篩選出適合河西地區(qū)種植的產(chǎn)量較高、商品性較好的食用型向日葵品種。
試驗(yàn)于2017年在位于武威市黃羊鎮(zhèn)的甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物與啤酒原料研究所大麥中心試驗(yàn)地進(jìn)行。海拔1 766 m,年平均氣溫6.9 ℃;大于0 ℃初日一般在3月16日,終日為11月10日,間隔240 d?;顒臃e溫3 210 ℃,年降水量216.7 mm,全年日照時數(shù)為2 915.1 h。供試土壤為灌漠土,耕層(0~20 cm)含有機(jī)質(zhì)17.10 g/kg、全氮1.00 g/kg、全磷0.87 g/kg、全鉀38.50 g/kg、速效氮70.3 mg/kg、速效磷35.4 mg/kg,pH 8.30,前茬作物為大麥。
參試的食用型向日葵品種8個,分別為LD5009、 14013、 A9、K8033、 K3104、 K14016、凱福瑞2號、10091。其中LD5009為對照,A9由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物與啤酒原料研究所自主選育,其他品種均由北京凱福瑞農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司提供。
試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)方法。3次重復(fù),共24個小區(qū)。小區(qū)面積18.0 m2(1.8 m×10.0 m),行距60 cm,株距35 cm,小區(qū)間、重復(fù)間分別設(shè)置50 cm的走(過)道,試驗(yàn)區(qū)四周設(shè)2 m 寬的保護(hù)行。4月14日點(diǎn)播。其他管理措施同大田,9月4日收獲。
調(diào)查向日葵生育期。每小區(qū)隨機(jī)選取具有代表性的10 株向日葵,開花終期測定株高、葉片數(shù)。成熟期測定花盤直徑,收獲后隨機(jī)取10株的花盤進(jìn)行室內(nèi)考種,測定單盤粒重、百粒重、單盤粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、粒長、粒寬、籽仁率,調(diào)查小區(qū)產(chǎn)量。成熟期觀察向日葵病害發(fā)生情況,記載以菌核病為主的各種病害統(tǒng)一發(fā)病率。
參試品種生育期變幅為104~112 d(表1),除K3104屬于中早熟性品種外,其他品種均屬于中熟性。K3104與其它品種之間的差異為極顯著水平(P<0.01)。生育時期差異主要出現(xiàn)在生育后期,中早熟性品種現(xiàn)蕾期出現(xiàn)較早,以后各生育時期均提前5 d左右。
表1 參試向日葵品種物候期及生育期
2.2.1 生育性狀 從表2可知,參試品種株高均高于對照LD5009(CK,下同,163.9 cm),為165.0~181.7 cm。其中最高的品種是K3104(181.7 cm),最矮的品種是10091(165.0 cm)。除品種10091外,其他品種株高與CK差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)。 其中 K3104、 K8033、 K14016、 凱福瑞2號與CK之間差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)。各品種莖粗變幅為2.7~3.2 cm,且差異不不顯著(P>0.05)。盤徑變幅為 15.2~18.9 cm,其中K8033、10091、K3104等3個品種的盤徑小于或等于CK(17.7 cm),K3104與CK之間的差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)。盤徑大于CK的有4個品種,其中最大的是A9(18.9 cm),但與CK之間差異不顯著(P>0.05)。
2.2.2 發(fā)病率 經(jīng)觀測統(tǒng)計(jì),品種之間抗病性存在著較大差異,其中A9發(fā)病率最?。?.06%),K3104發(fā)病率最大(24.76%)。品種A9和凱福瑞2號發(fā)病率小于CK(7.86%),而且差異達(dá)顯著水平(P<0.05)。其他 5個品種發(fā)病率均大于CK,除K14016與CK之間差異不顯著外,其余4個品種與CK之間差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。
表2 參試食用型向日葵品種生育性狀
2.2.3 經(jīng)濟(jì)性狀 從表3可知,參試品種盤粒重變幅為 102.3~135.0 g, 除品種 K3104(102.3 g)外,其余品種盤粒重均大于CK(103.1 g),且差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)。其中K8033盤粒重最重,為135.0 g,其他品種盤粒重由大到小依次是凱福瑞2號(129.1 g)、 K14016(126.0 g)、 10091(117.9 g)、14013(114.6 g)、 A9(113.8 g); 品種間的差異也比較明顯,K8033和凱福瑞2號之間差異不顯著(P>0.05),與10091、14013、A9之間差異達(dá)極顯著水平(P<0.01),與K14016之間達(dá)顯著差異(P<0.05),但凱福瑞2號與與K14016之間差異不顯著(P>0.05)。各品種的百粒重?zé)o顯著差異(P<0.05),變幅為16.0~19.7 g,其中K14016百粒重最重,為19.7 g,K3104最小,為16.0 g。從籽實(shí)類型來看,凱福瑞2號粒型最大,長寬分別為2.47 cm、0.92 cm,與位于第2的品種A9(長2.04 cm、寬0.82 cm)之間的差異均達(dá)極顯著水平(P<0.01)。A9籽實(shí)與其余品種差異也均達(dá)顯著差異(除14013以外)。其余品種長寬變幅分別為1.91~1.67 cm和0.72~0.79 cm(P>0.05)。品種的結(jié)實(shí)率差異不大,變幅為55.43%~85.46%,其中A9品種結(jié)實(shí)率最大(85.46%),凱福瑞2號最?。?5.43%),二者之間差異達(dá)顯著水平(P<0.05),其余品種之間結(jié)實(shí)率無顯著差異,從大到小依次為10091(84.20%)、 14013(82.26%)、 K14016(77.83%)、K8033(68.30%)、 K3104(66.43%)、 LD5009(CK)(56.54%)。籽仁率超過CK(50.33%)有4個品種,分別為 K8033(54.96%)、K3104(54.00%)、 A9(51.03%)、 14013(50.56%)。 其中K8033籽仁率與A9差異達(dá)顯著水平(P<0.05),與14013、LD5009之間差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)。K3104與14013、LD5009之間差異達(dá)顯著水平(P<0.05)。籽仁率小于CK的品種有3個,分別是K14016(49.16%)、凱福瑞2號(49.00%)、10091(44.33%)。 其中10091籽仁率最小,與其余品種之間差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)。
表3 參試食用型向日葵品種經(jīng)濟(jì)性狀
2.2.4 品質(zhì)性狀 參試品種籽實(shí)粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)變幅為230.64~293.35 g/kg,其中粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的是凱福瑞2號(293.35 g/kg),最小的是K3104(230.64 g/kg),其余品種籽實(shí)粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)由高到低依次為14013(288.40 g/kg)、K8033(284.62 g/kg)、 K14016(273.30 g/kg)、 LD5009(CK)(265.78 g/kg)、 10091(256.09 g/kg)、 A9(252.3 g/kg)。粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)變幅為455.47~537.76 g/kg,其中粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的是凱福瑞2號(537.76 g/kg),與其余品種之間的差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)。 最低的是 K3104(455.47 g/kg), 其他品種籽實(shí)粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)由高到低依次為K14016(518.20 g/kg)、 A9(509.13 g/kg)、 LD5009(CK)(489.27 g/kg)、K8033(479.32 g/kg)、10091(473.57 g/kg)、 14013(457.74 g/kg)。油酸、亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)變幅為86.42%~91.05%,其中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的是凱福瑞2號(91.05%),與其余品種之間的差異達(dá)極顯著水平(P<0.05), 與 A9、 K8033、 14013之間達(dá)極顯著水平(P<0.01)。 最低的是14013(86.42%)。 其余品種籽實(shí)油酸、亞亞酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)由高到低依次為 K14016(88.79%)、 K3104(88.66%)、 10091(88.49%)、 LD5009(88.38%)、A9(88.22%)、 K8033(86.67%)。
為了更好的闡明不同品種之間的差別,將食用型向日葵13個主要性狀指標(biāo)采用標(biāo)準(zhǔn)化變化方法進(jìn)行處理,處理后的數(shù)據(jù)采用卡方距離計(jì)算方法,然后應(yīng)用離差平方和法對8個食用型向日葵品種進(jìn)行聚類分析。結(jié)果表明(圖1),8個向日葵品種可分為4類,第一類有1個品種,為K3104;第二類有1個品種,為凱福瑞2號;第三類有 4個品種,分別為 14013、K8033、A9、K14016;第四類有2個品種,分別為LD5009、10091。這與品種性狀指標(biāo)分析結(jié)果相吻合。
圖1 聚類分析樹狀圖
小區(qū)測產(chǎn)結(jié)果表明(表4),參試食用向日葵以A9折合產(chǎn)量最高,為 4 972.9 kg/hm2;K14016折合產(chǎn)量位居第2,為4 941.9 kg/hm2。二者產(chǎn)量與其他6個品種之間的差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。其次為 10091(4 515.4 kg/hm2)和凱福瑞 2 號(4 433.4 kg/hm2),二者產(chǎn)量與其余4個品種之間差異均達(dá)極顯著水平(P<0.01)。 再次為 LD5009(CK)(4 091.4 kg/hm2)和 14013(4 053.0 kg/hm2), 二者折合產(chǎn)量與其余2個品種之間差異也達(dá)極顯著水平(P<0.01)。K3104折合產(chǎn)量最低,為 2 611.9 kg/hm2,與K8033(3 606.0 kg/hm2)折合產(chǎn)量之間差異也達(dá)極顯著水平(P<0.01)。
不同食用型向日葵品種生長、產(chǎn)量性狀指標(biāo)與品質(zhì)性狀指標(biāo)和產(chǎn)量之間的灰色關(guān)聯(lián)分析結(jié)果如表5所示。食用型向日葵籽實(shí)粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)與生長性狀之間灰色關(guān)聯(lián)度較大,與產(chǎn)量性狀之間次之。其中生育期與籽實(shí)粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)的灰色關(guān)聯(lián)度最大(0.760 0),與籽仁率灰色關(guān)聯(lián)度最小(0.594 4)。
粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)和油酸、亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)與籽實(shí)形狀的灰色關(guān)聯(lián)度最大,生育指標(biāo)對粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)影響較大,而油酸、亞油酸與籽仁率灰色關(guān)聯(lián)度較大。另外,籽仁率和生育期與植株發(fā)病率的灰色關(guān)聯(lián)度較大。產(chǎn)量與百粒重的灰色關(guān)聯(lián)度最大,盤徑次之,其他性狀指標(biāo)與產(chǎn)量灰色關(guān)聯(lián)度從大到小依次為生育期、籽實(shí)寬、盤粒重、結(jié)實(shí)率、籽實(shí)長、莖粗、株高、籽仁率。
參試品種生育期為103~112 d,屬于中早熟或中熟品種。通過對其性狀指標(biāo)和聚類分析表明,品種K3104較其他品種盤徑小,百粒重輕,籽實(shí)類型小,粗脂肪和粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)低,油酸、亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)高,并且獨(dú)自形成一類,可見K3104是由油用向日葵資源馴化而來,可繼續(xù)作為高油酸、亞油酸種質(zhì)資源加以利用。品種凱福瑞2號也獨(dú)自形成一類,其籽實(shí)較大,外觀好看,品質(zhì)性狀均排第1,抗病性也好,具有很好的市場前景,但其籽仁率和結(jié)實(shí)率相較低。第三類食用型向日葵品種屬于抗病性好、經(jīng)濟(jì)效益高,適于推廣的品種。第四類食用型向日葵包括對照品種LD5009和10091,該類型品種有些老化或籽實(shí)性狀較差,籽實(shí)類型和部分品質(zhì)(發(fā)病率、結(jié)實(shí)率等)出現(xiàn)退化或表現(xiàn)不突出,此類品種不適宜推廣,應(yīng)替換。
產(chǎn)量比較結(jié)果表明,第三類食用型向日葵品種中A9產(chǎn)量最高,為4 972.9 kg/hm2;K14016產(chǎn)量位居第2,為4 941.9 kg/hm2。二者產(chǎn)量與其他6個品種之間的差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。這一結(jié)果與冉生斌等[5]在金昌進(jìn)行的品種比較試驗(yàn)結(jié)果基本一致。由此可見,A9和K14016可在河西地區(qū)推廣種植。
通過對不同食用型向日葵品種生長、產(chǎn)量性狀指標(biāo)與品質(zhì)性狀指標(biāo)和產(chǎn)量之間的灰色關(guān)聯(lián)分析表明,在育種選擇中,育種目標(biāo)是嗑食品質(zhì)時,應(yīng)注重植株的生育期和籽實(shí)性狀的選擇;育種目標(biāo)是產(chǎn)量時,除應(yīng)注意向日葵的百粒重等產(chǎn)量性狀指標(biāo)外,還應(yīng)注意籽實(shí)的寬度。
表4 參試食用型向日葵品種品質(zhì)性狀及產(chǎn)量
表5 灰色關(guān)聯(lián)度
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