王凱輝,趙存鵬,李丹,劉素恩,耿軍義,郭寶生,李軍英,王兆曉
(1.河北省農林科學院棉花研究所,農業部黃淮海半干旱區棉花生物學與遺傳育種重點實驗室,國家棉花改良中心河北分中心,河北 石家莊 050051;2.河北省農林科學院農業信息與經濟研究所,河北 石家莊 050051)
20 世紀60年代,我國從(前) 蘇聯引進油用向日葵品種;1974年我國從法國引進向日葵細胞質雄性不育系,開始三系配套技術研究;1980年我國第一批向日葵三系雜交種通過審定,從此我國開始擁有自育品種[1~5]。油葵是我國四大油料作物之一,具有生育期短、適應性廣、耐鹽抗旱、產量高、出油率高、經濟效益好等特點,已成為增加農民收入的主要經濟作物[6~9]。冀葵1 號是河北省農林科學院棉花研究所培育的油用向日葵三系雜交種,其表現早熟、抗病、高產、優質,適宜在河北省春播或夏播種植[10,11],2018年6月通過全國非主要農作物品種登記〔登記編號:GPD 向日葵(2018) 130704〕[12]。為進一步發揮冀葵1 號的生產潛力,2018~2019年連續2 a 在河北省不同生態區進行了春播、夏播的多點豐產性及適應性試驗,旨為探明該品種在不同年份、不同生態區域、不同季節播種時生育期、農藝性狀、產量性狀、抗病性和子實品質的變化,為生產上大面積推廣種植提供依據。
試驗材料為油用向日葵品種冀葵1 號,種子由河北省農林科學院棉花研究所提供。
2018~2019 年連續2 a 在河北省選擇具有代表性的冀中南、冀東和張承3 個不同生態區進行試驗,其中冀中南地區試點為南宮、沙河、行唐和河間,冀東地區試點為豐南和玉田,張承地區試點為灤平、圍場、蔚縣和張北,種植地塊均能夠代表當地的土壤類型、肥水條件和管理水平。在冀中南地區,分春、夏2 個不同季節播種;在冀東和張承地區,均采用春播種植。春播栽培采用地膜覆蓋,大小行種植;夏播栽培采用露地直播,大小行或等行距種植。各試點種植面積均為0.067 hm2,密度5.25 萬~6.00 萬株/hm2。其他田間管理按照當地習慣進行。
記載播種期、出苗期、開花期和成熟期。開花后調查葉片數;舌狀花凋萎后10 d 左右調查根腐型菌核病、黃萎病、黑斑病和褐斑病的發生情況,收獲前調查盤腐型菌核病的發生情況。成熟期調查株高、莖粗和花盤直徑。成熟后全部收獲,晾干后計產;每個試點取子粒200 g,剔除秕粒和雜質后,利用凱氏定氮儀測定蛋白質含量,利用索氏抽提器測定含油率。
2018~2019 年冀葵1 號在不同生態區的生育期中,以張承地區春播時間最長,2 a 平均生育期為104.6 d(表1)。該生態區下,各試點的2 a 平均生育期為100.0~108.5 d,不同試點間差異較大,表現為壩上地區(圍場、張北) 的生育期長于壩下地區(灤平、蔚縣),其中圍場生育期最長、灤平生育期最短;但相同試點下,不同年度間的生育期差異較小。
冀葵1 號在不同生態區的生育期中,以冀中南地區夏播時間最短,2 a 平均生育期為85.8 d。該生態條件下,各試點的2 a 平均生育期為84.5~86.5 d,不同試點間差異較小,其中行唐生育期最短、曲周生育期最長;且相同試點下,不同年度間的生育期差異也較小。
冀葵1 號在冀中南地區春播,2 a 平均生育期為95.0 d。該生態條件下,各試點的平均生育期為94.5~96.0 d,不同試點間差異較小;但部分試點(南宮、曲周) 不同年度間的生育期存在較大差異。生育期與播種期關系較大,二者呈負相關,即播種期越晚,生育期越短。在南宮試點,2018年播種期最晚(4月5日),生育期最短(91 d);2019年播種期最早(3月20日),生育期最長(98 d)。
冀葵1 號在冀東地區春播,2 a 平均生育期為95.8 d。該生態區下,不同試點及年度間的生育期均差異較小。
綜上分析可以看出,2018~2019年冀葵1 號在不同生態區的生育期順序為張承地區>冀東地區>冀中南地區(春播>夏播),區域間差異較大,其中張承地區春播生育期較冀中南地區春播長近10 d、較冀中南地區夏播長近20 d;在同一生態區相同試點條件下,不同種植時期(冀中南地區春播、夏播) 的生育期差異也較大,冀中南地區春播生育期較夏播長近10 d;但同一試點相同種植時期條件下,不同年度間的生育期均變化不大。

表1 2018~2019年冀葵1 號在不同生態區的生育期Table 1 Growth period of Jikui No.1 in different ecological regions from 2018 to 2019
2018~2019 年冀葵1 號在不同生態區的農藝性狀中,以冀中南地區春播盤徑最大、葉片數最多、莖粗最粗,2 a 指標平均值分別為19.7 cm、31.1 枚和2.58 cm;株高居第2位,2 a 平均為132.1 cm(表2)。該生態條件下,各試點的2 a 平均盤徑、葉片數和莖粗分別為19.3~20.4 cm、29.7~32.8 枚、2.48~2.68 cm,不同試點間差異均較小;且相同試點下,不同年度間的指標差異也均較小。各試點的2 a 平均株高為121.3~145.4 cm,不同試點間存在一定差異,其中南宮株高最大、曲周株高最低;且部分試點不同年度間株高也存在較大差異,其中行唐2 a 株高差異最大,達到32.3 cm。
冀葵1 號在不同生態區的農藝性狀中,以冀中南地區夏播盤徑最小、株高最矮、莖粗最細、葉片數最少,2 a 指標平均值分別為18.9 cm、118.9 cm、2.18 cm和27.9 枚。該生態條件下,各試點的2 a 平均株高、莖粗、盤徑分別為107.1~129.1 cm、1.77~2.46 cm、16.5~20.7 cm,不同試點間均存在一定差異,其中,曲周盤徑最大、莖粗最粗,南宮株高最大,行唐株高最矮、莖粗最細、盤徑最小;不同試點間葉片數差異不大。但相同試點下,不同年度間的各農藝性狀均差異較小。
冀葵1 號在冀東地區春播,株高、莖粗、葉片數、盤徑2 a 平均值分別為125.2 cm、2.51 cm、28.3枚和19.4 cm。該生態區下,不同試點及年度間的各農藝性狀均差異較小。
冀葵1 號在張承地區春播,2a 平均株高為138.1cm,不同試點間差異較大,其中圍場株高最大(158.3 cm)、蔚縣最矮(117.4 cm),但相同試點下不同年度間差異較小;平均莖粗為2.57 cm,不同試點間差異較大,其中圍場莖稈最粗(2.92 cm)、張北最細(2.19 cm),但相同試點下不同年度間差異較小;平均葉片數為28.9 枚,不同試點間差異較大,其中圍場葉片數最多(32.0 枚)、蔚縣最少(27.0 枚),且部分試點不同年度間也存在一定差異;平均盤徑為19.3 cm,不同試點間存在一定差異,其中圍場最大(21.2 cm)、蔚縣最小(18.1 cm),且不同年度之間也存在一定差異。
綜上分析可以看出,2018~2019年冀葵1 號在不同生態條件下的株高順序為張承地區春播>冀中南地區春播>冀東地區春播>冀中南地區夏播,不同生態條件下及年度間均存在一定差異;莖粗順序為冀中南地區春播>張承地區春播>冀東地區春播>冀中南地區夏播,不同生態條件下存在一定差異,但不同年度間差異較小;葉片數順序為冀中南地區春播>張承地區春播>冀東地區春播>冀中南地區夏播,不同生態條件下及年度間均差異較小;盤徑順序為冀中南地區春播>冀東地區春播>張承地區春播>冀中南地區夏播,不同生態條件下及年度間均存在一定差異。

表2 2018~2019年冀葵1 號在不同生態區的農藝性狀Table 2 Agronomic traits of Jikui No.1 in different ecological regions from 2018 to 2019
2018~2019 年冀葵1 號在不同生態區的產量性狀中,以冀中南地區春播單產、單盤粒重、百粒重和容重最高,單盤粒數最少,指標2 a 平均值分別為4267.4 kg/hm2、77.2 g、6.76 g、4673 g 和1220粒(表3)。該生態條件下,各試點的2 a 平均單產、單盤粒重和百粒重分別為3975.5~4508.9 kg/hm2、71.4~82.6 g、6.31~7.04 g,不同試點間差異均較大,其中南宮單產最高、單盤粒重最大,河間百粒重最高,行唐單產、單盤粒重和百粒重最低,但相同試點下不同年度間指標值均差異較小;而單盤粒數和容重在不同試點及年度間均差異較小。
冀葵1 號在冀中南地區夏播,單產、單盤粒重、百粒重和容重最低,指標2 a 平均值分別為3788.1 kg/hm2、69.8 g、6.00 g 和440.1 g/L。該生態條件下,各試點的2 a 平均單產、單盤粒重、百粒重分別為3577.2~4029.3 kg/hm2、65.7~76.1 g、5.57~6.65 g,不同試點間均差異較大,其中南宮單產、單盤粒重和百粒重最高,河間單產和單盤粒重最低,行唐百粒重最低,但相同試點下不同年度間指標值均差異較小;單盤粒數和容重在不同試點及年度間均差異較小。
冀葵1 號在冀東地區春播,單產、單盤粒數、單盤粒重、百粒重、容重2 a 平均值分別為4004.6 kg/hm2、1241粒、72.0 g、6.12 g 和461.5 g/L。該生態區下,單產、單盤粒重和百粒重在不同試點間差異較小,但不同年度間存在一定差異,表現為2019年的指標值均高于2018年;單盤粒數和容重在不同試點及年度間均差異較小。

表3 2018~2019年冀葵1 號在不同生態區的產量性狀Table 3 Yield traits of Jikui No.1 in different ecological regions from 2018 to 2019
冀葵1 號在張承地區春播,單產、單盤粒數、單盤粒重、百粒重、容重2 a 平均值分別為4203.7 kg/hm2、1256粒、76.0 g、6.26 g 和465.4 g/L。該生態區下,各試點的2 a 平均單產、單盤粒重、單盤粒數、百粒重分別為4082.5~4422.6 kg/hm2、72.7~81.8 g、1185~1324粒、6.02~6.36 g,除百粒重在不同試點間差異較小外,其他3 個指標值在不同試點間均存在一定差異且均以圍場試點最高;相同試點下,不同年度間的4 個指標值也存在一定差異,且均以2019年指標值較高。容重在不同試點及年度間均差異較小。
綜上分析可以看出,2018~2019年冀葵1 號在不同生態區的單產、單盤粒重和百粒重順序均為冀中南地區春播>張承地區春播>冀東地區春播>冀中南地區夏播,不同區域間及年度間均存在一定差異;單盤粒數和容重在不同生態區及年度間均差異較小。
2018~2019 年冀葵1 號在不同生態區的抗病性中,以冀中南地區春播抗病性最好。該生態條件下,盤腐型菌核病2018年病指為11.81,表現高抗;2019年病指為27.50,表現中抗;2 a 平均病指為19.65,表現高抗(表4)。根腐型菌核病2018年、2019年發病率分別為0.92%和2.62%,2 a 平均為1.77%,均表現高抗。黃萎病2018年、2019年病指分別為18.09 和23.43,2 a 平均為20.76,均表現高抗。黑斑病2018年、2019年病指分別為5.97 和10.11,2 a 平均為8.04,均表現高抗。褐斑病2018年、2019年病指分別為10.23和13.68,2 a 平均為11.95,均表現高抗。在不同試點間,河間盤腐型菌核病最重,而其他試點間及其他病害差異不大。冀葵1 號在冀中南地區春播,抗病性除2019年盤腐型菌核表現中抗外,其余年份及其他病害均達到了高抗,病情指數和發病株率最低,抗病性表現最好。
冀葵1 號在冀中南地區夏播,抗病性較差。盤腐型菌核病2018年病指為19.07,表現高抗;2019年病指為33.78,表現中抗;2 a 病指平均為26.43,表現中抗。根腐型菌核病2018年發病率為3.09%,表現高抗;2019年發病率為5.04%,表現中抗;2 a 平均發病率為4.06%,表現高抗。黃萎病2018年病指為23.24,表現高抗;2019年病指為30.23,表現中抗;2 a 平均病指為26.73,表現中抗。黑斑病2018年、2019年病指分別為15.05 和16.83,2 a 平均為15.94,均表現高抗。褐斑病2018年、2019年病指分別為19.82和20.64,2 a 平均為20.23,均表現高抗。在不同試點間,河間和行唐盤腐型菌核病最重,而其他試點間及其他病害差異不大。冀葵1 號在冀中南地區夏播,抗病性除2019年盤腐型菌核、根腐型菌核病和黃萎病表現中抗外,其余年份及其他病害均達到了高抗,抗病性好。

表4 2018~2019年冀葵1 號在不同生態區的抗病性Table 4 Disease resistance of Jikui No.1 in different ecological regions from 2018 to 2019
冀葵1 號在冀東地區春播,盤腐型菌核病2018年病指為19.40,表現高抗;2019年病指為26.59,表現中抗;2 a 平均病指為23.00,表現高抗。根腐型菌核病2018年發病率為2.50%,表現高抗;2019年發病率為5.84%,表現中抗;2 a 平均發病率為4.17%,表現高抗。黃萎病2018年病指為14.56,表現高抗;2019年病指為29.11,表現中抗;2 a 平均病指為21.83,表現高抗。黑斑病2018年、2019年病指分別為8.69 和10.40,2 a 平均為9.55,均表現高抗。褐斑病2018年、2019年病指分別為9.13 和21.75,2 a 平均為15.44,均表現高抗。在不同試點間,抗病性指標均差異不大。冀葵1 號在冀東地區春播,抗病性除2019年盤腐型菌核、根腐型菌核病和黃萎病表現中抗外,其余年份及其他病害均達到了高抗,抗病性好。
冀葵1 號在張承地區春播,盤腐型菌核病2018年病指為15.38,表現高抗;2019年病指為26.93,表現中抗;2 a 平均病指為21.15,表現高抗。根腐型菌核病2018年發病率為3.38%,表現高抗;2019年發病率為5.63%,表現中抗;2 a 平均發病率為4.50%,表現高抗。黃萎病2018年病指為12.75,表現高抗;2019年病指為28.52,表現中抗;2 a 平均病指為20.63,表現高抗。黑斑病2018年、2019年病指分別為9.78 和14.04,2 a 平均為11.91,均表現高抗。褐斑病2018年、2019年病指分別為11.48 和12.85,2 a平均為12.17,均表現高抗。在不同試點間,張北菌核病和黃萎病最重,而其他試點間及其他病害差異不大。冀葵1 號在張承地區春播,抗病性除2019年盤腐型菌核、根腐型菌核病和黃萎病表現中抗外,其余年份及其他病害均達到了高抗,抗病性好。
綜上分析可以看出,2018~2019年冀葵1 號在不同生態區的抗病性,盤腐型菌核病、根腐型菌核病、黃萎病在冀中南地區夏播、冀東地區春播和張承地區春播2019年表現為中抗,盤腐型菌核病在冀中南地區春播2019年表現為中抗,其余年份及其他病害在不同生態區均達到了高抗,抗病性能良好。
2018~2019 年冀葵1 號在不同生態區的子實品質中,以冀中南地區春播含油率最高,2a 平均值達到了48.59%(表5),不同試點及年度間均差異較小;2 a 平均蛋白質含量為19.70%,不同試點及年度間均存在一定差異。
冀葵1 號在冀中南地區夏播,2 a 平均含油率為47.84%,較春播低0.75 個百分點,不同試點及年度間均差異較小;蛋白質含量為20.70%,較春播高1 個百分點,不同區域及年度間均存在一定差異。
冀葵1 號在冀東地區春播,2 a 平均含油率為47.81%,較冀中南地區春播低0.78 個百分點,不同試點及年度間均差異較小;蛋白質含量為20.50%,較冀中南地區春播高0.8 個百分點,不同試點及年度間均存在一定差異。
冀葵1 號在張承地區春播,2 a 平均含油率為47.48%,較冀中南地區春播低1.11 個百分點,不同試點及年度間均差異較小;蛋白質含量為18.95%,較冀中南地區春播低0.75 個百分點,不同試點及年度間均存在一定差異。
綜上分析可以看出,2018~2019年冀葵1 號在不同生態區的含油率順序為冀中南地區春播>冀中南地區夏播>冀東地區春播>張承地區春播,不同生態區條件存在一定差異,其中冀中南地區春播含油率最高,冀中南地區夏播、冀東地區春播和張承地區春播的含油率差異均較小,在不同試點及年度間變化均不大;蛋白質含量順序為冀中南地區夏播>冀東地區春播>冀中南地區春播>張承地區春播,不同生態區之間存在一定差異,其中冀中南地區夏播蛋白質含量最高,張承地區春播最低,在同一生態區不同試點及不同年度間均存在一定差異,但差異不大。

表5 2018~2019年冀葵1 號在不同生態區子實品質表現Table 5 Seed quality performance of Jikui No.1 in different ecological regions from 2018 to 2019 (%)
冀葵1 號在不同生態區的生育期變化較大,其中張承地區春播生育期最長、冀中南地區夏播生育期最短,但在同一生態區相同試點的同一種植時期,生育期的長短變化不大。張承地區屬于一年一作區,生育期長可以充分發揮油葵的產量潛力,即使在河北省最冷的壩上地區(張北、圍場),冀葵1 號也能獲得較高產量,單產達到了4000 kg/hm2以上。冀中南地區光熱資源充足,春播生育期95 d 左右,能夠在7月10日左右成熟收獲,不影響下茬短季作物的種植收獲;夏播生育期85 d 左右,可以推遲到7月中旬播種,上茬作物的選擇空間較大。
冀葵1 號在不同生態區的農藝性狀存在一定差異,但各指標差異均較小,僅冀中南地區夏播的株高偏低、莖粗偏細,葉片數和盤徑差異較小,這與夏播生育期短有關,造成生長量小、產量偏低,單盤粒重、百粒重和容重也較小[13~16]。冀葵1 號即使在冀中南地區夏播的短生育期情況下單產也達到了3788.1 kg/hm2,而采用生育期較長的春播種植時單產更是達到了4267.4 kg/hm2,在張承地區春播單產達到了4203.7 kg/hm2,在冀東地區春播單產達到了4004.6 kg/hm2,表現出較強的豐產性和穩產性。
冀葵1 號在不同生態區表現出較強的抗病性,盤腐型菌核病、根腐型菌核病和黃萎病除在部分區域的部分年份表現中抗外,在其他區域均表現為高抗,黑斑病和褐斑病在不同生態區的各年度均表現高抗,抗病性強。
冀葵1 號在不同生態區的子實含油率和蛋白質含量均存在一定差異,但差異不大,其中冀中南地區春播含油率最高,達到了48%以上,其他生態區種植時含油率也均達到了47%以上;冀中南地區夏播子實蛋白質含量最高,達到了20.70%,其他生態區種植時蛋白質含量也均達到了18%以上,含油率和蛋白質含量均達到了較高水平。
冀葵1 號適宜在河北省不同的生態區種植,在冀中南地區可以春播和夏播種植,抗病性強,病害輕,含油率和蛋白質含量高,豐產、穩產,經濟性狀優良。