不同種植密度對3個復(fù)播食葵品種植株形態(tài)及產(chǎn)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(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，830091，新疆烏魯木齊；2新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院墨玉農(nóng)業(yè)試驗(yàn)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(qiáng)和適應(yīng)性廣等特點(diǎn)，是我國重要的油料和經(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)作物，年種植面積約150萬hm2，主要分布在內(nèi)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(dú)特的地域與氣候優(yōu)勢，使得向日葵具有產(chǎn)量高和品質(zhì)好的特點(diǎn)，籽粒商品深受人們的歡迎。隨著人們生活水平的提高，國內(nèi)外對健康休閑食品的需求量逐年增加，優(yōu)質(zhì)向日葵原料也呈現(xiàn)供不應(yīng)求的狀態(tài)。

新疆喀什及和田等南疆地區(qū)的光熱資源比較豐富，可實(shí)現(xiàn)一年兩熟的種植模式（冬小麥+復(fù)播作物），其中復(fù)播作物以玉米為主，結(jié)構(gòu)單一，種植效益不高。有學(xué)者[2]研究表明，喀什地區(qū)的冬小麥?zhǔn)斋@后復(fù)播雜交食葵是完全可行的，農(nóng)民的種植效益可明顯提高。由于食葵不是南疆地區(qū)的傳統(tǒng)復(fù)播作物，所以關(guān)于復(fù)播食葵的研究和報(bào)道很少，在品種比較及栽培密度研究等方面也鮮見報(bào)道。

種植密度是影響向日葵產(chǎn)量的重要因素之一，對向日葵的群體結(jié)構(gòu)、生理特性和產(chǎn)量構(gòu)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(fù)播油葵可獲得較高的葉面積指數(shù)、光合勢、干物質(zhì)積累量及凈光合生產(chǎn)率，進(jìn)而獲得較高的產(chǎn)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(shù)、光合勢、干物質(zhì)積累量、籽粒性狀和籽粒產(chǎn)量等均優(yōu)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(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀都有影響，合理增加密度才能增加向日葵產(chǎn)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(tài)特征及產(chǎn)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(chǎn)量等主要經(jīng)濟(jì)性狀的變化規(guī)律，旨在篩選適宜新疆南疆地區(qū)麥后復(fù)播的食葵品種及其適宜的種植密度，從而為當(dāng)?shù)胤N植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供新型備選作物和栽培方案。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

供試食葵雜交種為SH363、JK601和XF3939。試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在新疆和田地區(qū)墨玉縣農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站，該地地勢平坦，耕性良好，排灌方便，前茬為冬小麥。土質(zhì)為黑土，pH 8.2、有機(jī)質(zhì)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(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用品種和種植密度二因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。食葵品種3個，設(shè)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(yàn)設(shè)置10行區(qū)，行長8m，重復(fù)3次，共15個處理，于2020年7月1日播種，底施三元素復(fù)合肥300kg/hm2（N:P2O5:K2O=15:15:15）。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

復(fù)播食葵成熟后，在各處理小區(qū)中連續(xù)選取具有代表性的非邊行5株，按照向日葵考種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行考種。共調(diào)查10個性狀，分別是株高、莖粗、葉片數(shù)、花盤直徑、單盤粒重、結(jié)實(shí)率、粒長、粒寬、千粒重和出仁率。取樣后分小區(qū)收獲，脫粒晾干，精選后稱重，測定小區(qū)實(shí)際產(chǎn)量，折算單位面積產(chǎn)量。數(shù)據(jù)為3次重復(fù)的平均值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Microsoft Excel 2007統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和繪圖，用DPS 7.05進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理下食葵性狀表現(xiàn)

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(shù)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(jié)實(shí)率的變異系數(shù)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(tài)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(shù)有所差異，但同一品種在不同種植密度下的葉片數(shù)變化不大，表明葉片數(shù)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(shù)據(jù)分析結(jié)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(xiàn)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??；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(tài)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(chǎn)量及其構(gòu)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(jié)實(shí)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(jié)實(shí)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??；3個品種的產(chǎn)量隨種植密度的增大表現(xiàn)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(shù)據(jù)進(jìn)行分析，SH363在T3處理下產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)量比較

由圖1可知，食葵各品種的產(chǎn)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(chǎn)量均達(dá)到最高。整體上來看，食葵品種SH363和JK601產(chǎn)量相當(dāng)，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(chǎn)量差異不顯著；在低密度處理（T4和T5）下，3個品種的產(chǎn)量表現(xiàn)為SH363＞JK601＞XF3939，SH363與JK601間的產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)量情況

由圖2可知，同一品種在不同種植密度處理下的產(chǎn)量之間差異有所不同。SH363在T1處理下的產(chǎn)量顯著低于其他處理，說明種植密度太高并不利于其產(chǎn)量的提高。JK601在T2與T3處理下的產(chǎn)量明顯高于其他處理，可見種植密度過高或過低均會導(dǎo)致產(chǎn)量的降低。XF3939也表現(xiàn)出與JK601相似的規(guī)律。在試驗(yàn)密度范圍內(nèi)，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(chǎn)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(chǎn)量及株高、莖粗、花盤直徑、單盤粒重、千粒重、粒長和粒寬的數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。結(jié)果（表4）表明，品種和密度均對產(chǎn)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(jù)品種、密度以及品種和密度的交互作用對產(chǎn)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(xiàn)的均方數(shù)值大小來看，粒寬表現(xiàn)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(xiàn)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??；產(chǎn)量、莖粗、花盤直徑、單盤粒重、千粒重表現(xiàn)為密度＞品種＞品種×密度，說明密度對產(chǎn)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(chǎn)量及主要性狀的方差分析Table 4 Analysis of variance of yield and main characteristics

續(xù)表4 Table 4(continued)

3 討論

種植密度通過影響群體與個體的營養(yǎng)生長和生殖生長，進(jìn)而影響農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀。本試驗(yàn)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(jié)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(xiàn)徒長現(xiàn)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(xiàn)了倒伏現(xiàn)象，而JK601和XF3939都沒有出現(xiàn)倒伏。新疆南疆地區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉方式多為大水漫灌，灌漿后期澆水時如果遇到大風(fēng)天氣，則容易造成植株倒伏，所以生產(chǎn)中不宜選擇高植株的食葵品種。

段學(xué)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(chǎn)量和籽粒商品性的重要途徑之一，同時對其他相關(guān)性狀也有重要的影響。本試驗(yàn)結(jié)果表明，品種和種植密度均對產(chǎn)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(xiàn)出在低種植密度下（2.50萬株/hm2）的數(shù)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(fēng)[13]的研究結(jié)果相似，可見種植密度過低并不利于食葵籽粒品質(zhì)的提高。

本試驗(yàn)中，3個食葵品種的產(chǎn)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(chǎn)量均達(dá)最高，整體上來看，SH363和JK601的產(chǎn)量相當(dāng)，二者略高于XF3939，3個食葵品種在南疆地區(qū)進(jìn)行復(fù)播具有相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)量潛力。不同食葵品種間結(jié)實(shí)率的差異雖不顯著，但整體上呈現(xiàn)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(jié)果基本相似，說明適當(dāng)增加種植密度能夠提高食葵的結(jié)實(shí)率。3個食葵品種間的葉片數(shù)有所差異，但同一品種在不同密度下的葉片數(shù)變化并不大，這表明葉片數(shù)是品種本身的性狀特征，受密度的影響較小。

新疆南疆地區(qū)光熱資源豐富，選擇適宜的優(yōu)良食葵品種可作為冬小麥?zhǔn)斋@后的復(fù)播作物，復(fù)播食葵整體上表現(xiàn)出結(jié)實(shí)率高且灌漿飽滿，具有豐產(chǎn)態(tài)勢。在南疆地區(qū)復(fù)播食葵不僅可提高農(nóng)民的種植效益，還可改良土壤鹽堿質(zhì)地、解決不同農(nóng)作物之間的輪作問題，前景十分廣闊。食葵是新疆南疆地區(qū)的新型復(fù)播作物，今后應(yīng)當(dāng)加大對其的研究力度，在品種選擇及栽培模式優(yōu)化等方面開展進(jìn)一步試驗(yàn)與研究。

4 結(jié)論

3個食葵品種的產(chǎn)量均隨種植密度的增大呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，在3.00萬株/hm2種植密度下的產(chǎn)量均達(dá)到最高。SH363由于植株較高，后期容易出現(xiàn)倒伏，因此不宜在漫灌地塊上進(jìn)行復(fù)播種植。JK601和XF3939可作為南疆地區(qū)冬麥?zhǔn)斋@后復(fù)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。