不同食葵品種間農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的比較研究

羅靜靜，王賀亞，柳延濤

（1新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第九師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所（畜牧科學(xué)研究所），新疆額敏 834601；2新疆農(nóng)墾科學(xué)院，新疆石河子 832000）

0 引言

向日葵是一種耐鹽堿、耐瘠、耐旱、適應(yīng)性廣的油料作物[1-2]，主要分布于中國東北、華北、西北地區(qū)[3]，年種植面積穩(wěn)定在100萬hm2左右。向日葵主要分為油用型和食用型，而國內(nèi)以食用向日葵（以下簡稱食葵）為主，占栽培總面積的80%以上[4]。食葵富含粗蛋白、胡蘿卜素、維生素和多種不飽和脂肪酸，是一種健康的休閑食品[5-7]。隨著人們對食葵需求量的不斷提高，其經(jīng)濟效益快速增長，種植面積逐年增加，已經(jīng)成為一些地區(qū)的重要經(jīng)濟作物[8-10]。

塔城地區(qū)、阿勒泰地區(qū)及昌吉州地區(qū)是新疆食葵栽培的主產(chǎn)區(qū)，占新疆食葵種植面積的80%以上。由于新疆得天獨厚的氣候條件，食葵產(chǎn)量穩(wěn)定，品質(zhì)優(yōu)良，為農(nóng)民創(chuàng)造了較高的經(jīng)濟收益[11]。近年來，隨著食葵種植面積的逐年增加，食葵生產(chǎn)中品種單一、優(yōu)良品種更新慢、品種混雜退化嚴(yán)重、單產(chǎn)低等問題日益凸顯[12-13]；而國外的品種因籽粒短小、不宜嗑食、適應(yīng)性差等缺點難以在國內(nèi)獲得大面積推廣[14]。培育高產(chǎn)耐食、適應(yīng)性廣的品種是國內(nèi)食葵育種及栽培的重要方向。眾多學(xué)者對食葵性狀指標(biāo)進行了統(tǒng)計分析研究，指出食葵產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀之間存在顯著的相關(guān)關(guān)系[15-19]，為食葵品種篩選奠定了理論基礎(chǔ)；王樹彬等[20]對12個食葵雜交種進行品比試驗，篩選出5個適宜當(dāng)?shù)卮竺娣e推廣價值品種；劉林等[21]對德國引進的3個食葵品種進行了對比試驗，指出‘TK929’在阿勒泰地區(qū)具有更好的推廣價值；李曉偉等[22]通過對比多家單位的供試品種，為地區(qū)品種區(qū)試提供了有價值的建議。本研究選取8個塔額地區(qū)栽培的主要食葵品種，旨在通過對比試驗篩選高產(chǎn)耐食的優(yōu)勢品種，為當(dāng)?shù)厥晨贩N應(yīng)用及推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試食葵品種8個，分別為‘飛天1號’、‘雙星44’、‘樂豐30’、‘JK518E’、‘同慶5號’、‘金禾8號’、‘雙星5號’、‘恒福睿9號’，其中‘雙星5號’（當(dāng)?shù)刂髟云贩N）為對照(CK)材料。

1.2 試驗地概況

試驗于2021年在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第九師農(nóng)（畜）科所團結(jié)農(nóng)場4連試驗地(46°31′N，83°29′E)進行，屬典型的溫帶大陸性氣候，四季鮮明，晝夜溫差大，夏季日照時間長，光熱資源充足。試驗田前茬為冬小麥，土壤為砂質(zhì)壤土，耕層土壤(0～20 cm)的基本理化性狀為有機質(zhì)29.34 g/kg、堿解氮101.5 mg/kg、有效磷46.66 mg/kg、速效鉀371.97 mg/kg，pH 8.06。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，重復(fù)3次，小區(qū)面積為14 m2(2.8 m×5 m)；采用50 cm+90 cm寬窄行種植，株距25 cm，滴管帶鋪設(shè)在50 cm窄行中，留苗密度約為2.85萬株/hm2；于2021年5月28日播種，人工點播，干播濕出；分別在6月15日和6月28日人工除草2次；全生育期分別在7月22日、8月8日、8月20日、8月31日采用滴灌方式灌水4次；隨水施肥，尿素450 kg/hm2、磷酸二銨225 kg/hm2、硫酸鉀225 kg/hm2；于9月15日人工收獲；其他田間管理措施參照當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)田。

1.4 測定項目與方法

1.4.1 農(nóng)藝性狀調(diào)查 于成熟期（75%植株變黃，花瓣脫落）在每個品種選取長勢均勻連續(xù)具有代表性的10株植株（邊行各5株），重復(fù)3次，定點定株對株高（子葉節(jié)至頂端）、莖粗（食葵莖基部直徑）、盤徑進行調(diào)查并記錄。

1.4.2 生育時期調(diào)查 記載不同品種出苗期（75%植株達到出苗的日期）、現(xiàn)蕾期（75%花蕾直經(jīng)達1 cm的日期）、開花期（75%植株開花的日期）、成熟期（75%植株變黃，花瓣脫落的日期）和生育期（從出苗期到成熟期的天數(shù)）。

1.4.3 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素 于成熟期不同品種隨機連續(xù)取10個花盤樣品，對結(jié)實率、百粒重、粒長、粒寬進行室內(nèi)考種，按小區(qū)實際收獲計算產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)經(jīng)Microsoft office 2010軟件整理，采用SPSS 25.0軟件進行分析，采用SigmaPlot 12.5軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 食葵主要性狀間的相關(guān)性分析

2.1.1 變異系數(shù)比較 變異系數(shù)是衡量測定性狀受外界條件影響而發(fā)生變異程度的重要指標(biāo)，對性狀的遺傳穩(wěn)定性強弱具有一定的指導(dǎo)意義。由表1可知，食葵品種各性狀的變異系數(shù)由大到小均依次為產(chǎn)量、盤徑、百粒重、籽粒數(shù)、籽粒寬、籽粒長、株高、莖粗；說明產(chǎn)量、盤徑及百粒重等指標(biāo)相對不穩(wěn)定，易受品種差異及環(huán)境影響，而莖粗及株高則相對穩(wěn)定，不易受環(huán)境影響。

表1 8個食葵品種主要農(nóng)藝性狀變異系數(shù)比較

2.1.2 偏相關(guān)性分析 由于性狀間可能存在一定的相互關(guān)系，產(chǎn)量指標(biāo)可能受一個或多個指標(biāo)共同影響，直接相關(guān)關(guān)系不能夠反映各指標(biāo)與產(chǎn)量之間的關(guān)系，而偏相關(guān)分析可以消除其他指標(biāo)的干擾，處理復(fù)雜的變量關(guān)系。表2偏相關(guān)分析結(jié)果表明，品種之間各指標(biāo)中，株高、莖粗及籽粒數(shù)與產(chǎn)量之間存在一定的正相關(guān)關(guān)系；盤徑、籽粒長與產(chǎn)量之間存在一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系；籽粒寬與株高、籽粒長呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P＜0.05)，籽粒數(shù)與莖粗存在顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P＜0.05)。

2.1.3 通徑分析 偏相關(guān)分析只反映了性狀間的相互關(guān)系，并不能準(zhǔn)確反映各性狀對某一特定性狀的貢獻大小。通徑分析可將性狀間的相關(guān)系數(shù)分解為直接通徑系數(shù)（某一自變量對因變量的直接貢獻）和間接通徑系數(shù)（該自變量通過其他自變量對因變量的間接貢獻）。為此，進一步對各指標(biāo)對食葵產(chǎn)量進行通徑分析。

由表3可知，供試食葵品種株高、莖粗、籽粒數(shù)對食葵產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)均為正值，盤徑、籽粒長對食葵產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)均為負(fù)值。結(jié)合偏相關(guān)分析可知，在保證株高的同時可通過增加籽粒寬度來對食葵產(chǎn)量產(chǎn)生較大的促進作用；在保證莖粗的同時可通過增加籽粒及盤徑長來對食葵產(chǎn)量產(chǎn)生較大的促進作用；而在保證籽粒數(shù)的情況下，則需要通過增加籽粒長來達到增產(chǎn)目的。

表3 食葵品種主要農(nóng)藝性狀間對產(chǎn)量的通徑分析

2.1.4 回歸分析 由于影響食葵產(chǎn)量的性狀很多，這些性狀很可能存在多重共線性。為避免發(fā)生多重共線性現(xiàn)象，采用多元逐步回歸對早熟性狀與食葵產(chǎn)量進行回歸分析。由回歸分析結(jié)果得出，株高、莖粗及盤徑對食葵產(chǎn)量有極顯著影響，其中株高及莖粗為正向，盤徑為負(fù)向，回歸方程如式(1)，R2=0.613*?；貧w結(jié)果與偏相關(guān)及通徑分析結(jié)果吻合。

式中，ZG、JC、PJ、ZLC、ZLK、ZLS、BLZ、CL分別代表株高、莖粗、盤徑、籽粒長、籽粒寬、籽粒數(shù)、百粒重和產(chǎn)量。

2.2 不同品種間農(nóng)藝性狀的差異

如圖1，受品種差異影響，食葵株高及莖粗等指標(biāo)存在一定差異性。株高表現(xiàn)為‘同慶5號’較‘恒福睿9號’、‘樂豐30’株高增加18.41%～18.82%，差異顯著(P＜0.05)，且較CK增加7.46%，差異顯著(P＜0.05)；‘恒福睿9號’、‘金禾8號’、‘樂豐30’株高顯著低于CK，降幅為4.03%～9.55%；‘雙星44’、‘JK518E’株高與CK差異不顯著(P＞0.05)。莖粗表現(xiàn)為‘雙星44’較CK、‘恒福睿9號’增加13.63%～15.19%，增幅最大，且較‘樂豐30’、‘JK518E’、‘同慶5號’、‘金禾8號’增加5.59%～11.93%，差異顯著(P＜0.05)；‘飛天 1 號’、‘樂豐 30’、‘JK518E’、‘同慶5號’莖粗顯著高于CK，增幅為5.85%～9.27%，差異顯著(P＜0.05)；‘恒福睿9號’莖粗與CK差異不顯著(P＞0.05)。

圖1 不同品種間食葵株高及莖粗的差異

2.3 不同品種籽粒大小差異

籽粒大小在一定程度上反映了種子的飽滿程度，是食葵產(chǎn)量形成及耐食性評價的重要要素。結(jié)果（圖2）表明，‘雙星44’籽粒長及籽粒寬均顯著高于CK；除‘雙星44’的其他品種籽粒長與CK無顯著差異(P＞0.05)。‘JK518E’表現(xiàn)為籽粒寬與CK、‘同慶5號’、‘恒福睿9號’及‘金禾8號’差異不顯著(P＞0.05)，而CK籽粒寬則顯著高于‘同慶5號’、‘恒福睿9號’及‘金禾8號’，差異顯著(P＜0.05)?！w天1號’及‘樂豐30’籽粒長及籽粒寬均處于較低水平。綜上，各品種間在籽粒長及籽粒寬指標(biāo)上的總體表現(xiàn)為‘樂豐30’/‘飛天1號’＜‘金禾8號’/‘同慶5號’/‘恒福睿9號’/‘JK518E’/‘雙星5號’＜‘雙星44’。

圖2 不同品種間籽粒長寬的差異

2.4 產(chǎn)量及構(gòu)成因素的差異

表4結(jié)果表明，不同品種之間，盤徑及籽粒長寬比差異不顯著(P＞0.05)；單盤籽粒數(shù)差異較大，表現(xiàn)為‘飛天1號’、‘同慶5號’與CK相比差異不顯著(P＞0.05)，卻顯著高于其他品種(P＜0.05)，其中‘樂豐30’表現(xiàn)較差；除‘恒福睿9號’結(jié)實率較低外，其他品種之間結(jié)實率差異不顯著(P＞0.05)；‘金禾8號’百粒重低于‘雙星44’、‘樂豐30’、‘JK518E’及CK，差異顯著(P＜0.05)，其他品種之間差異不顯著(P＞0.05)；‘同慶5號’、‘飛天1號’、‘JK518E’與CK相比產(chǎn)量差異不顯著(P＞0.05)，‘恒福睿9號’、‘樂豐30’、‘金禾8號’產(chǎn)量低于CK處理，差異顯著(P＜0.05)。

表4 不同品種食葵產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子的差異

2.5 不同品種間生育期的差異

如表5所示，‘同慶5號’與CK及其他品種相比，生育期較長，主要表現(xiàn)在出苗至現(xiàn)蕾生育時期的延長，開花期及成熟期與其他品種差異不大；‘樂豐30’相較于CK生育期略有縮短，主要是成熟期時長較短所致；‘飛天1號’、‘雙星44’、‘JK518E’、‘金禾8號’及‘恒福睿9號’在生育時期及生育期等與CK差異不大。

表5 不同品種間生育時期的差異

3 結(jié)論與討論

研究表明，食葵結(jié)實率、單盤粒重與產(chǎn)量的關(guān)系密切相關(guān)，食葵的長勢情況對產(chǎn)量的影響也非常大[23]。本研究結(jié)果表明，食葵株高、莖粗及籽粒數(shù)與產(chǎn)量之間呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系（表2），而籽粒的大小可以直接影響百粒重，但與產(chǎn)量不存在直接的關(guān)系，這與前人研究一致。由圖2可知，‘雙星44’雖然在籽粒大小指標(biāo)上高于對照及其他品種，但該品種株高較低（圖1），由于籽粒長對食葵產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為負(fù)值且籽粒寬與產(chǎn)量的相關(guān)性不大（表3），最終導(dǎo)致其產(chǎn)量優(yōu)勢不明顯；相反，‘同慶5號’株高（圖1）、單盤籽粒數(shù)（表4）及生育期時長（表5）均顯著高于對照及其他品種，雖然籽粒大小中等，但產(chǎn)量更具優(yōu)勢；同理，雖然‘飛天1號’籽粒較小，但是株高及莖粗具有優(yōu)勢（圖1），表現(xiàn)出了較高的產(chǎn)量（表4）。

李玉發(fā)等[17]研究表明，盤徑和莖粗對產(chǎn)量貢獻率最大，百粒重貢獻最小。王興珍等[24]則指出盤徑及莖粗與食葵的單株產(chǎn)量相關(guān)性一般。何禮民等[25]研究指出在選擇食用向日葵品種時應(yīng)避免使用盤徑指標(biāo)。本研究表明莖粗與盤徑正相關(guān)在一定程度上保證了食葵的生物量，卻不一定對產(chǎn)量有促進作用，只有在增加莖粗的基礎(chǔ)上增加盤徑才有利于提高食葵產(chǎn)量，且保證莖稈的強壯有利于食葵倒伏的防治，而從莖粗較小的群體中篩選盤徑較大的品種無意義。說明單株農(nóng)藝指標(biāo)與產(chǎn)量的關(guān)系受多種因素影響，需要多年多點反復(fù)試驗進一步論證。本研究的不足之處在于試驗?zāi)攴萆佟⑸鷳B(tài)區(qū)域小、準(zhǔn)確性較差，在后續(xù)研究中將繼續(xù)通過增加多年多點數(shù)據(jù)提高篩選分析的科學(xué)性。本研究還指出，籽粒長與百粒重之間具有較強的正相關(guān)性，說明籽粒較長的品種籽粒飽滿型較好，具有更好的嗑食性，說明‘雙星44’具有更好的耐食商品性；‘雙星5號’作為當(dāng)?shù)刂髟云贩N，具有早熟、籽粒寬大、產(chǎn)量穩(wěn)定的優(yōu)勢，以‘雙星5號’為對照，篩選生育期相對較長、植株健壯、籽粒數(shù)較多的品種更具有增產(chǎn)潛力，而在此基礎(chǔ)上篩選籽粒較長、植株高大、產(chǎn)量相對穩(wěn)定的品種則具有更高的商品性。‘同慶5號’植株健壯、單盤籽粒數(shù)較高、生育期略長、籽粒大小適中且產(chǎn)量優(yōu)勢明顯，具有較好的經(jīng)濟效益，適宜當(dāng)?shù)卮竺娣e推廣種植。