3 種栽培模式對不同油葵品種生理生化指標及產(chǎn)量的影響

崔彥芹，郭元章，關(guān)中波，蹇家利，韓鵬，李和平，徐桂真*

（1.河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所，河北省作物遺傳育種實驗室，河北 石家莊 050035；2.河北省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，河北石家莊 050035；3.河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所，河北 衡水 053000）

油用向日葵（油葵） 是我國五大油料作物之一，種植面積僅次于大豆和油菜[1]。油葵具有耐旱、耐鹽堿、耐瘠薄等特點，在種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。近年來，油葵種植面積逐年擴大。冀中南地區(qū)是河北省油葵主產(chǎn)區(qū)之一，年種植面積約4 萬hm2，但是產(chǎn)量水平低，種植效益差，限制了該區(qū)域油葵生產(chǎn)的發(fā)展。因此，提高油葵單產(chǎn)成為該地區(qū)發(fā)展油葵生產(chǎn)的關(guān)鍵。地膜覆蓋栽培通過增溫保水、提高土壤水肥利用率、活化土壤養(yǎng)分等作用促進作物的生長發(fā)育，進而提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)[2]。大量研究表明，覆膜栽培的作物產(chǎn)量和品質(zhì)均高于露地栽培[3～5]。陳其鮮等[6]研究了西北旱作大豆田不同地膜覆蓋模式的保墑、增溫、增產(chǎn)效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)地膜覆蓋處理的產(chǎn)量均高于露地平作，其中全膜雙壟溝播產(chǎn)量最高，較露地平作增產(chǎn)45.78%。張亞利[7]研究表明，春播油葵覆膜可縮短油葵生育期，與其他作物輪作可有效提高資源使用效率。鄭艷艷等[8]進行了鹽堿地膜草覆蓋、覆膜、裸地油葵對比試驗，發(fā)現(xiàn)膜草覆蓋油葵的產(chǎn)量遠遠高于覆膜和裸地。前人研究大多集中在單一覆膜栽培對不同品種油葵或多種覆膜方式對單一品種油葵產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，而不同栽培模式對不同油葵品種生理生化指標以及產(chǎn)量的影響尚未見報道。通過研究地膜全覆蓋、地膜半覆蓋、露地3 種栽培模式對不同油葵品種各生育時期生長參數(shù)及生理生化指標的影響，以期篩選出適合冀中南地區(qū)油葵高產(chǎn)的最佳栽培模式，為完善該地區(qū)油葵高效栽培技術(shù)體系提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

參試油葵品種為矮大頭667（簡稱“667”） 和同輝562（簡稱“T562“）。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設(shè)計 采用雙因素試驗設(shè)計，參試的2 個油葵品種栽培模式均設(shè)置露地（CK）、地膜半覆蓋、地膜全覆蓋3 種。小區(qū)面積21.6 m2，隨機區(qū)組排列，3 次重復(fù)。2017 年4 月上旬，采用寬窄行穴播油葵，寬行距80 cm，窄行距40 cm，播種深度3～5 cm，種植密度57 000 株/hm2。

1.2.2 測定項目與方法

1.2.2.1 植株生長參數(shù)。每小區(qū)連續(xù)選取長勢一致的植株10 株并掛牌，分別在苗期（幼苗出齊）、苗期2（出苗后15 d）、現(xiàn)蕾期、開花期、灌漿期、成熟期，測定株高、葉面積和莖粗；成熟期進行考種、測產(chǎn)。

1.2.2.2 葉片生理生化指標。每處理隨機選取長勢一致的植株3 株，將上部、中部、下部葉片混合，測定生理生化指標。其中，葉綠素含量測定采用比色法[9]；可溶性蛋白含量測定采用考馬斯亮藍G-250 法[10]；可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法[11]。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理與分析 利用excel、origin 等軟件進行數(shù)據(jù)處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培模式對油葵植株生長參數(shù)的影響

2.1.1 對株高的影響 不同栽培模式下，2 個油葵品種整個生育期的株高變化均呈“S”型趨勢（圖1）。相同栽培模式下，T562 各生育時期的株高均＞667。2 個油葵品種不同栽培模式處理的株高順序均為地膜全覆蓋＞地膜半覆蓋＞露地。

圖1 不同栽培模式對油葵株高的影響Fig.1 Effects of different cultivation modes on plant height of oil sunflower

2.1.2 對莖粗的影響 不同栽培模式下，2 個油葵品種整個生育期的莖粗變化均呈先增加后降低趨勢；但不同品種最大莖粗出現(xiàn)的時間不同，其中667 在開花期達到最大，T562 為灌漿期達到最大（圖2）。相同栽培模式下，T562 現(xiàn)蕾期之前的莖粗＞667，現(xiàn)蕾期之后的莖粗＜667。2 個油葵品種不同栽培模式處理的莖粗順序均為地膜全覆蓋＞地膜半覆蓋＞露地。

圖2 不同栽培模式對油葵莖粗的影響Fig.2 Effects of different cultivation modes on stem diameter of oil sunflower

2.1.3 對葉面積指數(shù)的影響 不同栽培模式下，2 個油葵品種整個生育期的葉面積指數(shù)變化均呈先升高后降低的單峰曲線；但不同品種最大葉面積指數(shù)出現(xiàn)的時間不同，其中667 在開花期達到最大，T562 為灌漿期達到最大（圖3）。生長后期，2 個油葵品種的葉面積指數(shù)均減小，與葉片脫落有關(guān)。相同栽培模式下，T562 現(xiàn)蕾期之前的葉面積指數(shù)＞667，現(xiàn)蕾期之后開始＜667。2 個油葵品種不同栽培模式處理的葉面積指數(shù)順序均為地膜全覆蓋＞地膜半覆蓋＞露地。

圖3 不同栽培模式對油葵葉面積指數(shù)的影響Fig.3 Effects of different cultivation modes on leaf area index of oil sunflower

2.2 不同栽培模式對油葵葉片生理生化指標的影響

2.2.1 對葉綠素含量的影響 不同栽培模式下，2 個油葵品種整個生育期的葉片葉綠素含量變化均呈先升高后降低趨勢（圖4）。相同栽培模式下，T562 各生育時期的葉綠素含量均＞667。2 個油葵品種不同栽培模式處理的葉綠素含量順序均為地膜全覆蓋＞地膜半覆蓋＞露地。

圖4 不同栽培模式對油葵葉綠素含量的影響Fig.4 Effects of different cultivation modes on chlorophyll content of oil sunflower

2.2.2 對可溶性蛋白含量的影響 不同栽培模式下，2 個油葵品種整個生育期的葉片可溶性蛋白含量變化均呈先升高后降低趨勢，且均在苗期2 達到最大值（圖5）。相同栽培模式下，T562 各生育時期的可溶性蛋白含量均＞667。2 個油葵品種不同栽培模式處理的可溶性蛋白含量順序均為地膜全覆蓋＞地膜半覆蓋＞露地。

圖5 不同栽培模式對油葵可溶性蛋白含量的影響F1g.5 Effects of different cultivation modes on soluble protein content of oil sunflower

2.2.3 對可溶性糖含量的影響 不同栽培模式下，2個油葵品種整個生育期的葉片可溶性糖含量變化均呈先升高后降低趨勢，且均在開花期達到最大值（圖6）。相同栽培模式下，T562 各生育時期的可溶性糖含量均＞667。2 個油葵品種不同栽培模式處理的可溶性糖含量順序均為地膜全覆蓋＞地膜半覆蓋＞露地。

圖6 不同栽培模式對油葵可溶性糖含量的影響Fig.6 Effects of different cultivation modes on soluble sugar content of oil sunflower

2.3 不同栽培模式對油葵產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

2 個油葵品種不同栽培模式處理的的百粒重、單盤粒數(shù)、單盤粒質(zhì)量、結(jié)實率和產(chǎn)量順序均為地膜全覆蓋＞地膜半覆蓋＞露地；生育期均以地膜全覆蓋栽培模式最短，地膜半覆蓋栽培模式與露地栽培相當，地膜全覆蓋栽培模式下667 和T562 的生育期分別較露地栽培縮短3 和6 d（表1）。相同栽培模式下，667 單盤粒數(shù)＞T562，但百粒重、單盤粒質(zhì)量、結(jié)實率和產(chǎn)量均＜667，生育期較T562 長7 d。

表1 不同栽培模式對油葵產(chǎn)量構(gòu)成因素和產(chǎn)量的影響Table 1 Effects of different cultivation modes on yield components and yield of oil sunflower

3 結(jié)論與討論

油葵是冀中南地區(qū)種植面積較大的油料作物，近年來隨著種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，種植面積逐年擴大。篩選適宜冀中南地區(qū)油葵種植的最佳栽培模式和最適宜品種是該地區(qū)油葵高產(chǎn)高效栽培技術(shù)最為關(guān)鍵的一步。地膜覆蓋栽培技術(shù)已在提高作物產(chǎn)量方面得到廣泛應(yīng)用[12～16]。目前，在油葵栽培中覆膜技術(shù)的應(yīng)用大多集中在地膜半覆蓋上，地膜全覆蓋技術(shù)應(yīng)用研究尚未見報道。地膜全覆蓋栽培不僅能最大程度地減少水分蒸發(fā)，還能有效提高地溫，增加有效積溫[17]。

相同栽培模式下，T562 較667 幼苗早期營養(yǎng)生長快，導(dǎo)致其莖粗和葉面積指數(shù)高于667；現(xiàn)蕾期之后，T562 的營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)化為生殖生長，因此莖粗和葉面積指數(shù)開始低于667；667 的單盤粒數(shù)較T562 多，但是百粒重和結(jié)實率均低于T562，導(dǎo)致單盤粒質(zhì)量低于T562，最終產(chǎn)量較低。T562 在地膜全覆蓋、地膜半覆蓋、露地栽培模式下生育期分別較667 短7、4 和4 d，更適宜在冀中南地區(qū)種植。

本研究結(jié)果表明，全膜覆蓋栽培能有效促進油葵的營養(yǎng)生長和生殖生長。由于地膜的增溫保墑作用，使得同一品種在地膜全覆蓋栽培下，不同生長發(fā)育時期的葉面積指數(shù)、葉綠素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量均高于地膜半覆蓋栽培和露地栽培，這與鄭艷艷等[8]和陳朋朋等[18]的研究結(jié)果相一致。覆膜栽培的株高、莖粗、百粒重、單盤粒數(shù)、單盤粒質(zhì)量、結(jié)實率以及產(chǎn)量均高于露地種植，該結(jié)果與王冀川等[19]的研究結(jié)果相一致。在本研究中地膜覆蓋栽培模式設(shè)置了全覆蓋、半覆蓋2 種，發(fā)現(xiàn)地膜全覆蓋栽培較地膜半覆蓋栽培更加高產(chǎn)、高效。本研究中還發(fā)現(xiàn)，T562 和667 地膜半覆蓋栽培下生育期與露地栽培相同，而地膜全覆蓋栽培下生育期分別縮短6 和3 d，該結(jié)果與馮秀英[20]在玉米上的研究結(jié)果相似。因此認為，冀中南地區(qū)適宜的油葵栽培模式是地膜全覆蓋栽培。