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

(山西農業大學小麥研究所, 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、半干旱地區主要經濟作物，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、東北和內蒙古地區，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劣，除了產量和抗性，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量性狀，很容易受到周圍環境影響，并且在田間很難直接選擇。馬曉峰等研究結果顯示，油用向日葵各性狀與籽實含油率相關系數從大到小依次為百粒重、籽仁率、葉片數、株高、生育日數、結實率、單株粒重、單株粒數、莖粗、花盤直徑，其中籽仁率與籽實含油率極顯著正相關，百粒重與籽實含油率極顯著負相關。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、單株粒數、生育日數等其他性狀。前人研究的結果中，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年通過國家農業農村部登記的臨葵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號的推廣及高產高效栽培提供理論依據。

1 材料與方法

試驗于2020年在山西農業大學小麥研究所(山西省臨汾市堯都區)所內試驗地進行。臨汾市地處暖溫帶內陸地區，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業農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)。小區寬 3.8 m，長8.0 m，每次重復5個小區，2次重復共計10個小區。

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個小區全區收獲，分別脫粒晾曬計產。計產后從每個小區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。

數據采用Excel、SPSS軟件進行方差分析、多重比較和相關性分析。

2 結果與分析

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、產量的結果數據進行方差分析。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、產量進行多重比較和顯著性差異分析，結果見表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的產量最低，而處理A4最高，增幅為11.4%。除處理A2、A5的產量間無顯著差異外，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號的產量呈先增后降的趨勢。在處理A1的產量最低，隨著密度的增加，處理A4時產量達到最高，到最高密度處理A5時，產量開始下降，比處理A3的產量還要低。田間調查表明，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，因此對產量影響較大。

圖1 不同處理對臨葵4號產量的影響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，隨著種植密度的增加呈現減小的趨勢。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。可見，隨著種植密度的增加，臨葵4 號的籽粒先變長、變窄、變薄，到后來又變短并繼續變窄、變薄。整體來看，籽粒大小與密度呈負相關，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，種植密度越大，籽粒百粒重越低，這與粒長、粒寬、粒厚的結果一致。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，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，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，這與之前相關性分析的結果一致。

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性分析，結果如表3。由表3可知，密度與粒長呈負相關但不顯著，相關系數為-0.606。密度和粒寬、粒厚、百粒重都呈極顯著負相關，相關系數分別為-0.928、-0.981、-0.970。密度與籽仁率、含油率呈極顯著正相關，相關系數分別為0.969、0.922。密度與產量呈顯著正相關，相關系數為0.669。密度與各個性狀的相關性絕對值從大到小依次為粒厚>百粒重>籽仁率>粒寬>含油率>產量>粒長。

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

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

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

3 結論與討論

張紅等研究表明，合理密植是提高向日葵產量的關鍵因素。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，從而確保作物產量。劉勝利等認為，復播油用向日葵主要靠群體來獲得產量，生產上可適當增加種植密度，協調好個體與群體產量之間的關系，獲得較高的葉面積、干物質、光合特性，是獲得高產的重要保障。梁海福等認為，適宜的種植密度有利于提高產量和改善品質。

該試驗結果表明，臨葵4號合理密植不僅有利于提高產量，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、產量有極顯著影響，對含油率有顯著影響。相關性分析結果表明，密度與臨葵4號籽粒粒長、粒寬、粒厚、密度與產量呈顯著正相關，密度與籽仁率、含油率呈極顯著正相關，與粒長呈負相關但不顯著，粒寬、粒厚、百粒重都呈極顯著負相關，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以7.5萬株/hm(處理A4)為宜，切不可盲目增大密度導致減產。

從籽實含油率與各個性狀之間的相關性來看，與籽仁率呈極顯著正相關，與百粒重呈極顯著負相關，與密度呈極顯著正相關，與粒寬、粒厚呈極顯著負相關，這與前人研究結果一致。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，再兼顧株高、莖粗、盤徑、生育期、葉片數、抗性等方面的選擇，進而選育高油高產高抗的油葵新品種。

表3 不同性狀間的相關性分析