全膜雙壟溝播與施鉀量對半干旱區油葵籽仁品質的影響

張平良 曾駿 郭天文 劉曉偉 譚雪蓮 董博

摘要：以隴葵雜3號為試材，在年均降水量415 mm的半干旱區進行了全膜雙壟溝播栽培與施鉀對旱地油用向日葵籽仁品質的影響試驗。結果表明，全膜雙壟溝播栽培較露地油葵籽仁粗脂肪、油酸含量分別增加了15.4、13.6 g/kg，亞麻酸含量顯著提高了16.7%。施鉀對油葵籽仁粗脂肪、油酸、亞麻酸均有顯著影響，隨著施鉀量的增加呈遞增趨勢，以施鉀量為120 kg/hm2時最好，較不施鉀油葵籽仁粗脂肪、油酸含量分別顯著增加29.5、10.6 g/kg，亞麻酸含量顯著提高22.2%。綜合考慮油葵籽仁粗脂肪及脂肪酸組分油酸、亞麻酸等因素，全膜雙壟溝播和施鉀可顯著改善旱地油葵籽仁品質，以施鉀量以120 kg/hm2的效果最好。

關鍵詞：全膜雙壟溝播;施鉀量;油葵;籽仁品質;半干旱區

中圖分類號：S565.5 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1001-1463（2020）06-0064-05

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2020.06.017

Effect of Full Plastic-film Double-furrow Sowing Cultivation and

Potassium Application on Seed Quality of Oil Sunflower in Semi-arid Area

ZHANG Pingliang 1， ZEN Jun 1， GUO Tianwen 2， LIU Xiaowei 1， TAN Xuelian 1， DONG Bo 1

（1. Institute of Dryland Agriculture， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China;2. Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract：In semi-arid areas with an average annual rainfall of 415 mm， Oil sunflower Longkuiza 3 was used as experimental material， the experiment was carried out full Plastic-film double-furrow sowing cultivation and potassium application on seed quality of oil sunflower. The results showed that contents of crude fat and oleic acid of oil sunflower increased respectively 15.4 g/kg， 13.6 g/kg under full plastic-film double-furrow sowing cultivation compared with open field， and content of linolenic acid increased by 16.7%. Potassium rates have significant effects on crude fat， oleic acid and linolenic acid， with the increase of potassium rates， which of oil sunflower all showed increasing trend， and above-mentioned indices reached to the peaks under 120 kg/hm2. Compared to no potassium， contents of crude fat and oleic acid increased by 29.5 g/kg， 10.6 g/kg， and content of linolenic acid increased by 22.2% respectively. The crude fat， oleic acid and linolenic acid of sunflower were considered comprehensively， the seed quality of sunflower could be improved significantly by full plastic-film double-furrow sowing cultivation and potassium application， and the effect of potassium rate of 120 kg/hm2 was obvious.

Key words：Full plastic-film double-furrow sowing cultivation;Potassium application;Oil sunflower;Seed quality;Semi-arid Area

油用向日葵（簡稱油葵）是一種生育周期短、適應性廣、耐干旱、耐貧瘠、耐鹽堿的典型作物，是我國僅次于大豆、花生、油菜的第四大油料作物[1 - 3 ]，葵花油品質已成為人們共同關注的熱點。油葵籽仁粗脂肪含量是決定其產油量的關鍵指標，脂肪酸組分是影響葵花油品質的重要因素之一[4 - 6 ]。油葵品質除受其遺傳基因決定外，還受自然生態條件和栽培措施的影響[7 ]。例如氣候、土壤、施肥和灌溉及覆膜栽培等條件[8 - 10 ]。灌溉和覆膜影響土壤水分和農田小氣候，進而影響向日葵植株體內的各種代謝活動，也改變植株生理生化進程[11 ]，對油葵粗脂肪及其組分構成也有調控作用。李為萍等[12 ]研究認為，河套灌區灌水量的增加有利于油葵籽仁亞油酸及不飽和脂肪酸的形成，但不利于飽和脂肪酸的形成。鉀是作物生長的必需元素，同時也是影響作物的“品質元素”，對改善油葵品質和出仁率起著重要的作用[13 ]。近幾年，甘肅省大面積推廣應用全膜雙壟溝播種植技術，具有明顯的增溫和保墑作用，增產效果顯著[14 - 16 ]，國內外研究主要集中在覆蓋后的農田環境和作物增產效應上，而對作物品質影響研究甚少，針對西北半干旱區全膜雙壟溝播與施鉀對油葵品質的影響未見報道，為此，我們在年均降水量415 mm的旱作區，開展全膜雙壟溝播和施鉀量對油用向日葵粗脂肪、脂肪酸及其組分等品質的影響研究，探討雨養條件下覆膜栽培和施鉀與油葵品質之間的響應關系，以期為提高旱地油葵籽仁品質提供科學依據。

1 ? 材料與方法

1.1 ? 供試材料

指示油葵品種為隴葵雜3號，由甘肅省農業科學院作物研究所提供。

1.2 ? 試驗方法

試驗于2015 — 2017年在甘肅省定西市安定區甘肅省農業科學院定西試驗基地進行。當地海拔1 970 m，年平均氣溫6.2 ℃，年均降水量為415 mm，是典型的半干旱雨養農業區。試驗地土壤類型為黃綿土，土壤肥力偏低，播前耕層（0～20 cm）土壤含有機質16.4 g/kg、全氮 0.9 g/kg、堿解氮50.5 mg/kg、速效磷14.3 mg/kg、速效鉀167.9 mg/kg、pH為8.1。

試驗采用裂區設計，主區為露地（A）和全膜雙壟溝播（B）2個栽培模式;副區為施鉀量（K）0、48、84、120 kg/hm2 4個水平，分別用K0、K1、K2、K3表示;各處理均施N 150 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2。小區面積為33 m2，3次重復。肥料均在播前按試驗方案作底肥一次性施入。試驗分別于2015年4月29日播種，9月15日收獲;2016年5月3日播種，9月17日收獲;2017年5月4日播種，9月18日收獲;種植密度為60 000株/hm2。全膜雙壟溝播種植[16 - 17 ]，播種前整好農田，用起壟器起雙壟，大壟寬70 cm，小壟寬40 cm，壟高10～15 cm，溝寬小于3 cm，全地面地膜覆蓋，油葵播種于壟溝中。露地處理不覆膜，其他種植方式同上。

1.3 ? 測定項目與方法

每個小區選取具有代表性且開花期一致的樣株進行定株，進入成熟期后，對定株取樣5盤，每盤摘取中間部位籽粒50粒，以避免由于籽粒所處花盤位置不同對油葵籽仁粗脂肪含量及脂肪酸組分所產生的影響。粗脂肪含量的測定采用索氏抽取法（GB/T 5521-2008）;脂肪酸及其組分含量的測定采用氣相色譜-質譜聯用方法（GB/T 17377-2008）;氨基酸的測定采用鹽酸水解后用分光光度計比色法（B/T 5009.124- 2003）;粗纖維的測定采用酸堿消煮法（GB/T 5009.10-2003）。

1.4 ? 數據分析

試驗數據采用DPS 15.10和Microsoft Excel 2010進行統計分析。

2 ? 結果與分析

2.1 ? 油葵籽仁粗脂肪及粗纖維含量

對油葵籽仁粗脂肪、粗纖維含量進行雙因素（覆膜栽培、施鉀量）方差分析的結果表明，油葵籽仁粗脂肪含量受覆膜栽培（P = 0.028）、施鉀因素（P = 0.037）的影響均達到顯著水平（P < 0.05），粗纖維含量受覆膜栽培（P = 0.04）的影響達到顯著水平（P < 0.05）。從表1可以看出，全膜雙壟溝播（B）較露地（A）油葵籽仁粗脂肪和粗纖維含量分別平均增加15.4、14.9 g/kg，且差異顯著。不同施鉀條件下，K3處理油葵籽仁粗脂肪含量最高，與K2處理、K1處理差異不顯著，與K0處理差異顯著。施鉀處理較不施鉀處理油葵籽仁粗脂肪含量均有不同程度的增加，與K0處理相比，K3處理、K2處理、K1處理油葵粗脂肪含量平均分別增加29.5、14.6、11.0 g/kg。在年均降水量415 mm的旱作區，油葵籽仁粗脂肪含量受全膜雙壟溝播和施鉀的影響，全膜雙壟溝播栽培可顯著提高油葵粗脂肪含量，增施鉀肥有利于油葵籽仁粗脂肪的合成，以施鉀量為120 kg /hm2（K3）效果明顯。施鉀處理間粗纖維含量沒有顯著差異。

2.2 ? 油葵籽仁飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸

從表2可知，全膜雙壟溝播對油葵籽仁飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸含量均沒有顯著影響。與不施鉀（K0）相比，施鉀處理油葵籽仁飽和脂肪酸含量下降，并隨著施鉀量的增加呈降低趨勢，其中K3處理較K0處理降低14.1 g/kg，且差異顯著。施鉀對油葵籽仁不飽和脂肪酸的影響規律與對飽和脂肪酸的影響規律相反，隨著施鉀量的增加呈增加趨勢，K3處理與K0處理間差異顯著。上述結果表明，施鉀有利于不飽和脂肪酸的合成，能降低飽和脂肪酸的含量。

2.3 ? 油葵籽仁油酸和亞油酸

油葵籽實中的脂肪酸主要是不飽和脂肪酸，而不飽和脂肪酸主要是由油酸、亞油酸及亞麻酸組成，含量占總量的80%以上。對油葵籽仁不飽和脂肪酸主要組分（油酸、亞油酸）進行分析的結果表明，油葵籽仁油酸含量受覆膜栽培（P = 0.01）和施鉀量（P = 0.04）的影響均達到顯著水平（P < 0.05），但兩者互作效應不顯著。從表3可知，全膜雙壟溝播（B）較露地（A）油葵籽仁油酸含量平均增加13.6 g/kg，且差異顯著。全膜雙壟溝播（B）栽培條件下，隨著施鉀量增加，油葵籽仁油酸含量呈遞增趨勢，以K3處理油酸含量最高，較不施鉀（K0）平均增加10.6 g/kg，且差異顯著。全膜雙壟溝播與施鉀對油葵籽仁亞油酸含量的影響均不明顯。

2.4 ? 油葵籽仁亞麻酸和氨基酸

亞麻酸在油葵籽仁脂肪酸組分中所占比例很小，但亞麻酸屬于人體自身不能合成的必須脂肪酸之一，具有重要營養價值[15 ]。從表4可知，各處理亞麻酸含量均≤2.3 g/kg，栽培方式和施鉀對油葵籽仁亞麻酸均有顯著影響。全膜雙壟溝播（B）較露地（A）油葵籽仁亞麻酸含量顯著提高了16.7%。與不施鉀（K0）相比，施鉀有利于提高油葵亞麻酸含量，并隨著施鉀量的增加逐漸提高，其中處理K3較不施鉀處理K0的亞麻酸含量平均提高22.2%，且差異達顯著水平。全膜雙壟溝播（B）和施鉀（K）有利于油葵籽仁亞麻酸的合成，而對油葵籽仁氨基酸含量沒有影響。

3 ? 結論與討論

在年均降水量415 mm的半干旱區，全膜雙壟溝播能夠促進油葵籽仁粗脂肪和不飽和脂肪酸組分油酸和亞麻酸含量的提高，較露地粗脂肪和油酸含量分別增加了15.4、13.6 g/kg，亞麻酸含量顯著提高16.7%。施鉀對油葵籽仁粗脂肪、油酸及亞麻酸含量均有顯著影響，隨著施鉀量的增加呈現提高趨勢，其中以施鉀量為120 kg/hm2效果明顯，較不施鉀粗脂肪和油酸含量分別增加29.5、10.6 g/kg，亞麻酸含量提高22.2%，且差異顯著。綜合考慮油葵籽仁粗脂肪、脂肪酸主要組分油酸、亞麻酸等因素，全膜雙壟溝播和施鉀有利于油葵籽仁粗脂肪和不飽和脂肪酸主要組分油酸和亞麻酸的合成，起到了改善油葵籽仁品質的作用，施鉀量以120 kg/hm2的效果明顯。

全膜雙壟溝播有利于半干旱區油葵粗脂肪的合成，原因可能是全膜雙壟溝播改善了土壤水熱因子，促進了油葵植株生長和生理代謝活動，從而有利于油葵粗脂肪的合成。段玉等[18 ]研究表明，河套灌區向日葵種植中施用鉀肥可以顯著增加籽實產量，提高籽實蛋白質含量和油分含量，籽實粗脂肪含量，比不施鉀肥增加2.46個百分點。任然等[19 ]研究表明，在寧夏銀川堿化土壤施用鉀肥可增加油葵粗脂肪含量，降低蛋白質含量。黃仁珠等[20 ]于1985年在遼寧沈陽草甸河淤土進行的油用向日葵試驗表明，施用鉀肥能增加油葵粗脂肪含量。這與本試驗結果一致，王文軍等[21 ]、黨柯柯等[22 ]也得到了類似的結果。

脂肪酸組分是代表油葵品質的重要指標。任然等[19 ]和錢寅等[23 ]研究表明，在鹽化和堿化土壤條件下，氮磷鉀處理中的鉀肥成分可顯著提高油用向日葵油酸含量，降低亞油酸含量，本研究結果施鉀可提高油葵籽仁油酸含量，有利于半干旱區油葵籽仁油酸的合成與上述結果基本一致。

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（本文責編：陳 ? ?偉）