密度對油用向日葵籽粒性狀及含油率的影響

段學艷，楊海峰，溫 琳

(山西農(nóng)業(yè)大學小麥研究所, 山西臨汾 041000)

油用向日葵為菊科向日葵屬雙子葉植物，具有抗旱、耐瘠、適應性廣等特點，是世界上重要的油料作物之一和我國四大油料作物之一，是我國干旱、半干旱地區(qū)主要經(jīng)濟作物，在保證糧油安全方面具有重要作用。我國油用向日葵主要種植在西北、華北、東北和內(nèi)蒙古地區(qū)，油用向日葵在山西省南部和中部都有種植，是山西省重要的油料作物。

評價一個油用向日葵雜交種的優(yōu)劣，除了產(chǎn)量和抗性，籽實含油率也是一個重要因素，但油用向日葵籽實含油率是受多個基因控制的數(shù)量性狀，很容易受到周圍環(huán)境影響，并且在田間很難直接選擇。馬曉峰等研究結(jié)果顯示，油用向日葵各性狀與籽實含油率相關(guān)系數(shù)從大到小依次為百粒重、籽仁率、葉片數(shù)、株高、生育日數(shù)、結(jié)實率、單株粒重、單株粒數(shù)、莖粗、花盤直徑，其中籽仁率與籽實含油率極顯著正相關(guān)，百粒重與籽實含油率極顯著負相關(guān)。因此，從選育高含油率油用向日葵的角度來看，應該選擇百粒重小、籽仁率高的雜交組合，再兼顧單盤粒重、莖粗、葉片數(shù)、單株粒數(shù)、生育日數(shù)等其他性狀。前人研究的結(jié)果中，鮮見涉及密度對籽粒性狀及籽實含油率影響的研究。鑒于此，筆者以自行選育并于2018年通過國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部登記的臨葵4號油葵雜交種為研究對象，設置了5個密度的比較試驗，研究密度對臨葵4號油葵雜交種籽粒性狀及含油率的影響，為油用向日葵育種、臨葵4號的推廣及高產(chǎn)高效栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

試驗于2020年在山西農(nóng)業(yè)大學小麥研究所(山西省臨汾市堯都區(qū))所內(nèi)試驗地進行。臨汾市地處暖溫帶內(nèi)陸地區(qū)，屬于溫帶大陸性季風氣候，冬寒少雪，春風秋雨，夏熱伏旱，年平均日照時數(shù)為1 748.4～2 512.6 h，年平均溫度9.0～12.9 ℃，年平均降水量500～600 mm,無霜期平均190 d。試驗地土壤為黏質(zhì)壤土，肥力中等且均勻，前茬作物為小麥。

采用課題組自主選育通過國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部登記的油用向日葵雜交種臨葵4號為研究對象。

采用單因素隨機區(qū)組設計，設置5個密度處理:5.25萬株/hm(A1處理)、6.00萬株/hm(A2處理)、6.75萬株/hm(A3處理)、7.50萬株/hm(A4處理)、8.25萬株/hm(A5處理)。小區(qū)寬 3.8 m，長8.0 m，每次重復5個小區(qū)，2次重復共計10個小區(qū)。

6月10號小麥收獲，先機械滅茬，后機械開溝施入N:PO;KO為15∶15∶15的高效復合肥，施量600 kg/hm，播前灌溉，6月19日人工點播，6月26日出苗，其他田間管理措施同大田。

成熟期10個小區(qū)全區(qū)收獲，分別脫粒晾曬計產(chǎn)。計產(chǎn)后從每個小區(qū)收獲籽粒中分別取出10份共計100份樣本，每份20 g。每份樣本測定其粒長、粒寬、粒厚，百粒重、籽仁率，籽實含油率。籽實含油率采用 DA7200 二極管陣列近紅外光譜儀進行測定。

數(shù)據(jù)采用Excel、SPSS軟件進行方差分析、多重比較和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

對臨葵4號5個密度水平下的粒長、粒寬、粒厚、百粒重、籽仁率、含油率、產(chǎn)量的結(jié)果數(shù)據(jù)進行方差分析。從表1可以看出，5個密度處理下，7個性狀的值分別為42.529、59.000、133.771、167.879、54.810、7.734、64.100，相伴概率除含油率為0.036外都小于0.01，達到極顯著差異，而含油率的相伴概率0.036小于0.05，達到顯著差異，說明密度對臨葵4號籽粒的粒長、粒寬、粒厚、百粒重、籽仁率、產(chǎn)量的影響達到極顯著，對含油率影響達到顯著，因此有必要進行多重比較。

表1 不同密度處理下臨葵4號7個性狀的方差分析

對臨葵4號5個密度水平下粒長、粒寬、粒厚、百粒重、籽仁率、含油率、產(chǎn)量進行多重比較和顯著性差異分析，結(jié)果見表2。從表2可以看出，臨葵4號籽粒粒長在密度A3時最大，為1.26 cm；密度A5時最小，為1.15 cm，減幅為8.7%，處理A3的粒長與處理A2間差異不顯著但與處理A1、A4、A5間差異顯著；處理A2的粒長與處理A1、A4間差異不顯著，與處理A5間差異顯著。臨葵4號處理A1的籽粒最寬，為0.59 cm，處理A5最窄，為0.47 cm，減幅為20.3%。處理A1的粒寬與處理A2間差異不顯著，與處理A3、A4、A5間差異顯著，處理A2的粒寬與處理A3差異不顯著，但與處理A4、A5間有顯著差異。處理A3的粒寬與處理A4間差異不顯著，與處理A5間有顯著差異，處理A5的粒寬與其他4個處理間都有顯著差異。處理A1的粒厚與百粒重均最大，處理A5最小，減幅分別為11.1%、17.3%，并且處理A1到A5每個密度處理間都有顯著差異。處理A1的籽仁率和含油率均最小，但處理A5最大，增幅分別為9.4%、6.1%，處理A1、A2、A3的籽仁率間差異不顯著，但處理A1和A2與處理A4、A5間的差異達到顯著，且處理A4、A5間差異不顯著。處理A1與A2間的含油率無顯著差異，但與處理A3、A4、A5間差異顯著；處理A2與A5間有顯著差異，與其他處理間均無顯著差異；處理A3、A4、A5間無顯著差異。處理A1的產(chǎn)量最低，而處理A4最高，增幅為11.4%。除處理A2、A5的產(chǎn)量間無顯著差異外，其余各處理間差異均顯著。

表2 不同密度處理對臨葵4號7個性狀的影響

密度。從圖1可以看出，隨著種植密度的加大，臨葵4號的產(chǎn)量呈先增后降的趨勢。在處理A1的產(chǎn)量最低，隨著密度的增加，處理A4時產(chǎn)量達到最高，到最高密度處理A5時，產(chǎn)量開始下降，比處理A3的產(chǎn)量還要低。田間調(diào)查表明，在處理A5條件下，臨葵4號由于密度過大，植株株高增加，葉片之間互相陰避，導致莖稈變細，花盤變小，倒伏折莖增多，因此對產(chǎn)量影響較大。

圖1 不同處理對臨葵4號產(chǎn)量的影響Fig.1 Effects of different treatments on yield of Linkui 4

粒長、粒寬、粒厚。 油用向日葵籽粒的粒長、粒寬、粒厚等籽粒性狀是品種自身的特征，既受遺傳因素的控制又受栽培、環(huán)境因素的影響。從圖2、3、4可以看出，種植密度對臨葵4號籽粒粒長、粒寬、粒厚的大小都有影響。粒長隨著種植密度的增加呈先增大后減小的趨勢；粒寬和粒厚則與種植密度呈負相關(guān)，隨著種植密度的增加呈現(xiàn)減小的趨勢。粒長在處理A2、A3時比處理A1高，到處理A3時達最大，隨后在處理A4時則與處理A1幾乎持平，處理A5時則小于處理A1。處理A1時粒寬最大，處理A2、A3、A4有小幅減小，由處理A4到處理A5時減小幅度較大，處理A5達到最低值?？梢姡S著種植密度的增加，臨葵4 號的籽粒先變長、變窄、變薄，到后來又變短并繼續(xù)變窄、變薄。整體來看，籽粒大小與密度呈負相關(guān)，密度越大，籽粒越小。

圖2 不同處理對臨葵4號粒長的影響Fig.2 Effects of different treatments on grain length of Linkui 4

圖3 不同處理對臨葵4號粒寬的影響Fig.3 Effects of different treatments on grain width of Linkui 4

圖4 不同處理對臨葵4號粒厚的影響Fig.4 Effects of different treatments on grain thickness of Linkui 4

百粒重。從圖5可以看出，臨葵4號百粒重在處理A1時最大，之后隨著密度的增大，百粒重越來越小，在處理A5時達到最小值，可見臨葵4 號種植密度與籽粒百粒重呈負相關(guān)，種植密度越大，籽粒百粒重越低，這與粒長、粒寬、粒厚的結(jié)果一致。因此。隨著密度增大，籽粒變得越來越小，百粒重也隨著變小。

圖5 不同處理對臨葵4號百粒重的影響Fig.5 Effects of different treatments on 100-grain weight of Linkui 4

籽仁率。從圖6可以看出，與百粒重相反，臨葵4號籽仁率與種植密度呈正相關(guān)，處理A1的籽仁率最小，隨著種植密度的增大，臨葵4號籽仁率也隨著增大，處理A5的籽仁率達到最大值。

圖6 不同處理對臨葵4號籽仁率的影響Fig.6 Effects of different treatments on kernel rate of Linkui 4

籽實含油率。 從圖7可以看出，臨葵4號含油率與種植密度呈正相關(guān)，處理A1的含油率最低，之后隨著種植密度增大而增高，在處理A5時達到最高值，這與之前相關(guān)性分析的結(jié)果一致。

圖7 不同處理對臨葵4號含油率的影響Fig.7 Effects of different treatments on oil content of Linkui 4

采用SPSS軟件對各性狀進行相關(guān)性分析，結(jié)果如表3。由表3可知，密度與粒長呈負相關(guān)但不顯著，相關(guān)系數(shù)為-0.606。密度和粒寬、粒厚、百粒重都呈極顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.928、-0.981、-0.970。密度與籽仁率、含油率呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.969、0.922。密度與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.669。密度與各個性狀的相關(guān)性絕對值從大到小依次為粒厚>百粒重>籽仁率>粒寬>含油率>產(chǎn)量>粒長。

含油率與各個性狀之間的相關(guān)性分析顯示，含油率與籽仁率呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.865，與百粒重呈極顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.916，這與前人研究結(jié)果一致。含油率與密度呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.922，與粒寬、粒厚呈極顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.835、-0.928，與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.657，與粒長呈負相關(guān)但不顯著，相關(guān)系數(shù)為-0.452。含油率與各個性狀相關(guān)性絕對值從大到小依次為粒厚>密度>百粒重>籽仁率>粒寬>產(chǎn)量>粒長。

籽仁率與各個性狀之間的相關(guān)性分析顯示，籽仁率與密度呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.969，與粒長呈負相關(guān)但不顯著，相關(guān)系數(shù)為-0.482，與粒寬、粒厚、百粒重呈極顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.851、-0.948、-0.960，與含油率呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.865，與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.758。籽仁率與各個性狀相關(guān)性絕對值從大到小依次為密度>百粒重>粒厚>含油率>粒寬>產(chǎn)量>粒長。

百粒重與各個性狀之間的相關(guān)性分析顯示，百粒重與密度呈極顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.970，與粒長呈正相關(guān)但不顯著，相關(guān)系數(shù)為0.522，與粒寬和粒厚呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.900、0.981，與籽仁率和含油率呈極顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.960、-0.916，與產(chǎn)量呈顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.677。百粒重與各個性狀相關(guān)性絕對值從大到小依次為粒厚>密度>籽仁率>含油率>粒寬>產(chǎn)量>粒長。

3 結(jié)論與討論

張紅等研究表明，合理密植是提高向日葵產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。劉魏魏等認為，合理的種植密度有利于提高作物的莖稈抗倒伏能力，從而確保作物產(chǎn)量。劉勝利等認為，復播油用向日葵主要靠群體來獲得產(chǎn)量，生產(chǎn)上可適當增加種植密度，協(xié)調(diào)好個體與群體產(chǎn)量之間的關(guān)系，獲得較高的葉面積、干物質(zhì)、光合特性，是獲得高產(chǎn)的重要保障。梁海福等認為，適宜的種植密度有利于提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)。

該試驗結(jié)果表明，臨葵4號合理密植不僅有利于提高產(chǎn)量，而且可以提高籽仁率和籽實含油率，在密度達到7.5萬株/hm(處理A4)時產(chǎn)量最高，處理A5(8.25萬株/hm)的籽仁率和籽實含油率最高。方差分析結(jié)果表明，密度對臨葵4號籽粒的粒長、粒寬、粒厚、百粒重、籽仁率、產(chǎn)量有極顯著影響，對含油率有顯著影響。相關(guān)性分析結(jié)果表明，密度與臨葵4號籽粒粒長、粒寬、粒厚、密度與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，密度與籽仁率、含油率呈極顯著正相關(guān)，與粒長呈負相關(guān)但不顯著，粒寬、粒厚、百粒重都呈極顯著負相關(guān)，臨葵4號籽粒粒長、粒寬、粒厚隨密度的增加而變小，百粒重降低，籽仁率和籽實含油率增加，產(chǎn)量在處理A4時達到最高。因此，在實際推廣中，臨葵4號種植密度在臨汾地區(qū)以7.5萬株/hm(處理A4)為宜，切不可盲目增大密度導致減產(chǎn)。

從籽實含油率與各個性狀之間的相關(guān)性來看，與籽仁率呈極顯著正相關(guān)，與百粒重呈極顯著負相關(guān)，與密度呈極顯著正相關(guān)，與粒寬、粒厚呈極顯著負相關(guān)，這與前人研究結(jié)果一致。因此，從油用向日葵育種角度來看，應該選擇百粒重低、籽粒較小的育種材料，從中選育皮殼較薄、籽仁率高、含油率高的高油種質(zhì)，再兼顧株高、莖粗、盤徑、生育期、葉片數(shù)、抗性等方面的選擇，進而選育高油高產(chǎn)高抗的油葵新品種。

表3 不同性狀間的相關(guān)性分析