不同種植密度對3個復播食葵品種植株形態及產量的影響

石必顯 陶建飛 高 燕 謝會紅 阿卜力米提·艾爾肯程平山 麥提圖爾蓀·薩迪克 沙 紅

（1新疆農業科學院經濟作物研究所，830091，新疆烏魯木齊；2新疆農業科學院墨玉農業試驗站，848100，新疆和田）

向日葵（Helianthus annusL.）屬于菊科向日葵屬一年生草本植物，起源于北美洲，具有抗逆性強和適應性廣等特點，是我國重要的油料和經濟作物。食用型向日葵（以下簡稱食葵）是我國北方重要的春播經濟作物，年種植面積約150萬hm2，主要分布在內蒙古、新疆、東北三省以及甘肅、河北、寧夏和陜西等地[1]。新疆獨特的地域與氣候優勢，使得向日葵具有產量高和品質好的特點，籽粒商品深受人們的歡迎。隨著人們生活水平的提高，國內外對健康休閑食品的需求量逐年增加，優質向日葵原料也呈現供不應求的狀態。

新疆喀什及和田等南疆地區的光熱資源比較豐富，可實現一年兩熟的種植模式（冬小麥+復播作物），其中復播作物以玉米為主，結構單一，種植效益不高。有學者[2]研究表明，喀什地區的冬小麥收獲后復播雜交食葵是完全可行的，農民的種植效益可明顯提高。由于食葵不是南疆地區的傳統復播作物，所以關于復播食葵的研究和報道很少，在品種比較及栽培密度研究等方面也鮮見報道。

種植密度是影響向日葵產量的重要因素之一，對向日葵的群體結構、生理特性和產量構成因素等方面均有一定的影響[3]。劉勝利等[4]和王冀川等[5]的研究均表明，合理的種植密度下復播油葵可獲得較高的葉面積指數、光合勢、干物質積累量及凈光合生產率，進而獲得較高的產量。王德興等[6]研究表明，大壟雙行交錯單株栽培模式下，食用型向日葵群體的葉面積指數、光合勢、干物質積累量、籽粒性狀和籽粒產量等均優于其他栽培模式。張紅等[7]研究表明，不同種植密度對向日葵農藝性狀和產量性狀都有影響，合理增加密度才能增加向日葵產量。

本研究以3個雜交食葵品種為材料，分析不同種植密度對食葵品種植株形態特征及產量的影響，探索不同食葵品種花盤直徑、單盤粒重、籽粒大小、千粒重、籽仁率和產量等主要經濟性狀的變化規律，旨在篩選適宜新疆南疆地區麥后復播的食葵品種及其適宜的種植密度，從而為當地種植業結構調整提供新型備選作物和栽培方案。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

供試食葵雜交種為SH363、JK601和XF3939。試驗地點設在新疆和田地區墨玉縣農業試驗站，該地地勢平坦，耕性良好，排灌方便，前茬為冬小麥。土質為黑土，pH 8.2、有機質21.1g/kg、堿解氮64.8mg/kg、有效磷18.6mg/kg、速效鉀66.0mg/kg。

1.2 試驗設計

試驗采用品種和種植密度二因素隨機區組設計。食葵品種3個，設置5個密度梯度，3.50萬株/hm2（T1）、3.25 萬株/hm2（T2）、3.00 萬株/hm2（T3）、2.75 萬株/hm2（T4）和 2.50 萬株/hm2（T5）。采用寬窄行覆膜種植，平均行距為60.00cm。試驗設置10行區，行長8m，重復3次，共15個處理，于2020年7月1日播種，底施三元素復合肥300kg/hm2（N:P2O5:K2O=15:15:15）。

1.3 測定項目與方法

復播食葵成熟后，在各處理小區中連續選取具有代表性的非邊行5株，按照向日葵考種標準進行考種。共調查10個性狀，分別是株高、莖粗、葉片數、花盤直徑、單盤粒重、結實率、粒長、粒寬、千粒重和出仁率。取樣后分小區收獲，脫粒晾干，精選后稱重，測定小區實際產量，折算單位面積產量。數據為3次重復的平均值。

1.4 數據處理

用Microsoft Excel 2007統計數據和繪圖，用DPS 7.05進行顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同處理下食葵性狀表現

由表1可知，食葵的株高、莖粗、粒寬、花盤直徑和單盤粒重的變異系數較大，說明這些性狀受品種和種植密度的影響較大，而食葵的粒長和結實率的變異系數均較小，說明這2個性狀受品種和種植密度的影響相對較小。

表1 不同處理下食葵主要性狀特征Table 1 Main characteristics of confectionery sunflower under different treatments

2.2 種植密度對食葵植株形態特征的影響

由表2可知，不同食葵品種的株高整體上隨著種植密度的增大而增大，莖粗和花盤直徑隨著種植密度的增大而減少。不同品種間的葉片數有所差異，但同一品種在不同種植密度下的葉片數變化不大，表明葉片數受品種本身的影響較大。對同一品種在不同種植密度下的數據分析結果表明，SH363在T1和T2處理下的株高大于其他種植密度處理，但彼此間的差異不顯著；在T4和T5處理下的莖粗大于其他處理，但彼此間差異不顯著；在T5處理下的花盤直徑顯著大于其他處理。JK601在T5處理下的株高明顯小于其他種植密度處理；不同種植密度處理下的莖粗表現出顯著差異，說明密度變化對該品種的莖粗有顯著影響；在T5處理下JK601的花盤直徑顯著大于其他處理。XF3939在不同種植密度處理下的株高差異不顯著，說明該品種的株高受種植密度變化的影響較小；在T4和T5處理下的莖粗大于其他處理，但彼此間差異不顯著；在T5處理下的花盤直徑顯著大于其他處理。

表2 不同種植密度對不同品種植株形態特征的影響Table 2 Effects of different planting densities on morphological traits of different varieties

2.3 種植密度對食葵產量及其構成因素的影響

由表3可知，隨著種植密度的增大，3個品種的結實率和籽仁率整體均呈增大的趨勢，但各品種在不同種植密度處理下結實率差異不顯著。3個品種的單盤粒重、粒寬和千粒重隨種植密度的增大而減小；3個品種的產量隨種植密度的增大表現出先增大后減小的趨勢。對同一品種在不同種植密度下的數據進行分析，SH363在T3處理下產量最高，為3632.40kg/hm2，但與T4和T5處理下的差異不顯著；JK601在T3處理下產量最高，為3541.65kg/hm2，但與T2和T4處理下的差異不顯著；XF3939在T3處理下產量最高，為3460.80kg/hm2，與T2和T4處理下的差異不顯著。

表3 不同種植密度對不同品種的產量性狀的影響Table 3 Effects of different densities on yield characters of different varieties

2.4 不同密度下各食葵品種之間的產量比較

由圖1可知，食葵各品種的產量均隨種植密度的增大呈先增大后減小的趨勢，在T3處理下各品種的產量均達到最高。整體上來看，食葵品種SH363和JK601產量相當，彼此間差異不顯著。在中、高密度處理（T1、T2和T3）下，SH363、JK601與XF3939之間的產量差異不顯著；在低密度處理（T4和T5）下，3個品種的產量表現為SH363＞JK601＞XF3939，SH363與JK601間的產量差異不顯著，但均高于XF3939，其中T5處理下顯著高于XF3939。

圖1 不同種植密度下品種間產量的比較Fig.1 Comparison of yields of different varieties under different planting densities

2.5 各品種在不同種植密度下的產量情況

由圖2可知，同一品種在不同種植密度處理下的產量之間差異有所不同。SH363在T1處理下的產量顯著低于其他處理，說明種植密度太高并不利于其產量的提高。JK601在T2與T3處理下的產量明顯高于其他處理，可見種植密度過高或過低均會導致產量的降低。XF3939也表現出與JK601相似的規律。在試驗密度范圍內，SH363和JK601的最佳種植密度是2.75萬～3.25萬株/hm2，XF3939的最佳種植密度是3.00萬～3.25萬株/hm2。

圖2 各品種不同種植密度下產量比較Fig.2 Comparison of yield of varieties under different planting densities

2.6 主要性狀之間的方差分析

對3個食葵品種在5個密度水平下的產量及株高、莖粗、花盤直徑、單盤粒重、千粒重、粒長和粒寬的數據進行方差分析。結果（表4）表明，品種和密度均對產量、莖粗、花盤直徑、單盤粒重和千粒重的影響顯著，品種和品種×密度分別對株高和粒長的影響顯著，密度、品種×密度對粒寬的影響顯著。根據品種、密度以及品種和密度的交互作用對產量、株高、莖粗、花盤直徑、單盤粒重、千粒重、粒長和粒寬8個依變量貢獻的均方數值大小來看，粒寬表現為密度＞品種×密度＞品種，說明密度對粒寬的影響要大于密度及品種和密度的交互作用；株高和粒長表現為品種＞品種×密度＞密度，說明品種對株高和粒長的影響最大，密度對其的影響最小；產量、莖粗、花盤直徑、單盤粒重、千粒重表現為密度＞品種＞品種×密度，說明密度對產量、莖粗、花盤直徑、單盤粒重和千粒重的影響最大，品種的影響次之，品種和密度的交互作用影響最小。

表4 產量及主要性狀的方差分析Table 4 Analysis of variance of yield and main characteristics

續表4 Table 4(continued)

3 討論

種植密度通過影響群體與個體的營養生長和生殖生長，進而影響農藝性狀和經濟性狀。本試驗中，3個食葵品種的株高均隨種植密度的增大有所增高，這與王蓉等[8]和李軍等[9]的研究結果基本相似，說明增加種植密度在一定程度上會使植株出現徒長現象。3個食葵品種中，SH363的株高最高，平均株高235.14cm，JK601和XF3939的平均株高分別為206.40和178.39cm。在成熟后期，SH363出現了倒伏現象，而JK601和XF3939都沒有出現倒伏。新疆南疆地區的農業灌溉方式多為大水漫灌，灌漿后期澆水時如果遇到大風天氣，則容易造成植株倒伏，所以生產中不宜選擇高植株的食葵品種。

段學艷等[10]、于歡[11]和劉文杰等[12]的研究均表明，合理的種植密度是提高向日葵產量和籽粒商品性的重要途徑之一，同時對其他相關性狀也有重要的影響。本試驗結果表明，品種和種植密度均對產量、莖粗、花盤直徑、單盤粒重和千粒重的影響顯著。3個食葵品種的單盤粒重和千粒重均表現出在低種植密度下（2.50萬株/hm2）的數值最大，說明低密度下食葵籽粒有著較好的商品性。隨著種植密度的增加，食葵品種籽粒長度均無明顯變化，說明籽粒長度受密度的影響較小。籽仁率隨種植密度的降低而降低，說明籽粒的皮殼率和種皮厚度逐漸增加，這與白凌風[13]的研究結果相似，可見種植密度過低并不利于食葵籽粒品質的提高。

本試驗中，3個食葵品種的產量均隨種植密度的增大呈先增大后減小的趨勢，在3.00萬株/hm2種植密度下的產量均達最高，整體上來看，SH363和JK601的產量相當，二者略高于XF3939，3個食葵品種在南疆地區進行復播具有相當的產量潛力。不同食葵品種間結實率的差異雖不顯著，但整體上呈現出隨著種植密度的增大而增大的趨勢，這與楊向紅等[14]的研究結果基本相似，說明適當增加種植密度能夠提高食葵的結實率。3個食葵品種間的葉片數有所差異，但同一品種在不同密度下的葉片數變化并不大，這表明葉片數是品種本身的性狀特征，受密度的影響較小。

新疆南疆地區光熱資源豐富，選擇適宜的優良食葵品種可作為冬小麥收獲后的復播作物，復播食葵整體上表現出結實率高且灌漿飽滿，具有豐產態勢。在南疆地區復播食葵不僅可提高農民的種植效益，還可改良土壤鹽堿質地、解決不同農作物之間的輪作問題，前景十分廣闊。食葵是新疆南疆地區的新型復播作物，今后應當加大對其的研究力度，在品種選擇及栽培模式優化等方面開展進一步試驗與研究。

4 結論

3個食葵品種的產量均隨種植密度的增大呈現先增大后減小的趨勢，在3.00萬株/hm2種植密度下的產量均達到最高。SH363由于植株較高，后期容易出現倒伏，因此不宜在漫灌地塊上進行復播種植。JK601和XF3939可作為南疆地區冬麥收獲后復播種植的食葵品種，JK601的適宜種植密度是2.75萬～3.25萬株/hm2，XF3939的適宜種植密度是3.00萬～3.25萬株/hm2。