向日葵育种目标的探讨

刘继霞，山军建，王 平

（宁夏农林科学院农作物研究所,宁夏永宁 750105）

向日葵在我国已有400多年的种植历史,是我国重要的经济作物和油料作物,年种植面积150万hm2左右,是集食用、油用、饲用为一体的农作物,具有很高的食用价值和广泛的用途[1-4]。一直以来,向日葵种植在品种的选择上备受育种家和种植户的重视,从最初种植常规种及引进国外的杂交种,到后来各育种单位陆续选育出自主的油用、食用向日葵杂交种。在品种选育上育种者首先重视的是产量、商品性及含油率。近年来,我国向日葵种植面积不断增加,加上国外向日葵品种资源不断引进以及种植结构的不合理安排,导致向日葵病虫草害的发生日趋严重,严重影响了向日葵产量和品质,造成向日葵经济效益的降低,继而影响着我国向日葵种植业的稳步发展[5]。目前,向日葵品种选育已走向高产、抗病、抗逆性强的发展方向。伴随着现代农业机械化的迅猛发展,育种者要意识到,向日葵的播种、田间管理及收获机械化程度会越来越高,育出的品种能否适宜机械化操作[6],将是育种家值得考虑的问题。文章进行了向日葵密度试验,以探讨不同种植密度条件对向日葵品种田间农艺性状及产量性状的影响,并根据参试油用和食用向日葵品种的特征特性进行了育种方向探讨,旨在为向日葵育种提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2018年在宁夏农林科学院农作物研究所试验基地进行（106°12′N,38°12′E,海拔 1 110 m）,土壤为灌淤土,耕层 0～20 cm土壤有机质含量1.07%、铵态氮含量10.6 mg/L、硝态氮含量39.2 mg/L、速效磷含量 43.2mg/L、速效钾含量 164 mg/L、pH值 7.89。试验地前茬作物为玉米,播种前经过激光平地,地面基本水平,用黄河水灌溉。

1.2 试验材料

试验选用油用向日葵品种：LD1616、S606,食用向日葵品种：SH363、JK601。

1.3 试验设计

试验共设5个密度处理,其中,油用向日葵密度处理为：16.67万,11.12万,8.34万,6.67万,5.56万株/hm2；食用向日葵密度处理为：4.76万,3.57万,2.86万,2.38万,2.04万株/hm2。采用随机区组设计,3次重复,每小区面积25 m2。于5月上旬播种,出苗后,及时间苗,田间管理同一般大田生产。

1.4 调查内容

在向日葵盛花末期开始调查供试品种的田间农艺性状（株高、茎粗、盘径、倒伏率）,收获后调查品种产量性状（百粒重、单盘籽粒重、结实率、产量）。采用Microsoft Excel 2003和DPS 7.0软件对数据进行统计分析[7]。

2 结果与分析

2.1 密度对油用向日葵品种农艺性状和产量性状的影响

从表1可以看出,2个参试油用向日葵品种,随着密度的增加株高不断增加；茎粗、盘径、单盘籽粒重、百粒重均随着密度的增加逐渐减小；而结实率随密度增加变化不大；种植密度为11.12万株/hm2时田间都有倒伏出现,LD1616倒伏较S606大,当种植密度为16.67万株/hm2时,LD1616倒伏率达40%,S606倒伏率为30%；随着密度的增加S606的产量逐渐增加,当种植密度为11.12万株/hm2时,产量达到最高,为5 775 kg/hm2,而种植密度为16.67万株/hm2时,产量降低,降低幅度为2.9%；随着密度的增加LD1616的产量也逐渐增加,当种植密度为11.12万株/hm2时,产量达最高,为5 640 kg/hm2,当密度为16.67万株/hm2时,产量则降低,降低幅度为8.2%。

2.2 密度与油用向日葵品种农艺性状及产量性状的相关性分析

从表2、表3可以看出,参试的油用向日葵品种S606密度与株高、倒伏率呈极显著正相关,与产量呈显著正相关,相关系数为0.82,与茎粗、盘径、单盘籽粒重、百粒重呈极显著负相关；而油用向日葵品种LD1616密度与倒伏率呈极显著正相关,与株高呈显著正相关,与产量呈正相关,相关系数为0.53,与茎粗和单盘籽粒重呈极显著负相关,与盘径和百粒重呈显著负相关。

从上述数据分析结果来看,在高密度种植条件下,油用向日葵品种S606产量增加幅度比LD1616大,其他产量因素（百粒重、单盘籽粒重）影响也比LD1616大；在产量增加的同时,品种的百粒重在减小。S606较LD1616倒伏率低,说明该品种比LD1616更适宜密植,这与油用向日葵品种S606本身特性有关,该品种属于植株紧凑,叶片小而上举,葵盘倾斜度3级；而油用向日葵品种LD1616属于植株粗壮,叶片大而平展,葵盘倾斜度4级。在同一高密度种植条件下,S606比LD1616田间湿度小,不易倒伏,田间通风透光性好。

表1 不同密度油用向日葵品种农艺性状和产量性状

表2 密度与S606农艺性状及产量性状的相关性分析

表3 密度与LD1616农艺性状及产量性状的相关性分析

2.3 密度对食用向日葵品种农艺性状及产量性状的影响

从表4可以看出,2个参试食用向日葵品种,株高随着密度的增加而增加；茎粗、盘径、单盘籽粒重、百粒重、籽粒长、籽粒宽均随着密度的增加逐渐减小；密度对SH363结实率影响不大,而JK601结实率随密度增加逐渐增加,最高达88%；当种植密度为4.76万株/hm2时,SH363出现轻微的倒伏现象,倒伏率为5%,对产量影响不大；而JK601的产量随密度增加逐渐增加,当密度为2.86万株/hm2株时,产量达到最高,为5 400 kg/hm2,密度最高时（4.76万株/hm2）,产量降低,降低幅度为4.5%,同时田间出现了倒伏,倒伏率为15%。

表4 不同密度食用向日葵品种农艺性状和产量性状

2.4 密度与SH363农艺性状及产量性状的相关性分析

从表5、表6可以看出,食用向日葵品种SH363密度与产量呈正相关,相关系数为0.53,与产量因素（籽粒长、单盘籽粒重、籽粒宽、百粒重）呈极显著或显著负相关,与株高呈极显著正相关；而食用向日葵品种JK601密度与产量呈正相关,相关系数为0.48,与产量因素（籽粒长、单盘籽粒重、百粒重）呈极显著负相关,与倒伏率和结实率呈显著正相关。

从上述数据分析结果来看,在高密度种植条件下,食用向日葵品种SH363产量增加幅度比JK601大,其他产量因素（籽粒长、单盘籽粒重、籽粒宽、百粒重）比JK601减小幅度小,可能与倒伏、品种本身特性有关。SH363属于植株高大紧凑型,叶片小而上举,倾斜度4级,适合密植,在品种商品性和产量综合考虑下,最适的种植密度为3.57万株/hm2,而JK601属于植株粗壮,叶片大而平展,倾斜度5级,适合稀植栽培,在商品性和产量综合考虑下,最适种植密度为2.86万株/hm2。

表5 密度与SH363农艺性状及产量性状的相关性分析

表6 密度与JK601农艺性状及产量性状的相关性分析

3 向日葵育种方向探讨

3.1 优质、高产是育种重要目标

提高产量是向日葵育种的首选目标,因此要从向日葵产量因子（盘径、百粒重、结实率、单盘籽粒重、单盘粒数等）方面入手。随着人们生活水平的提高,选育出的新品种在追求高产的同时,品质也是育种者必须考虑的因素。油用向日葵从产量、籽粒含油率、高油酸含量及抗性（病、虫、倒伏、折茎）方面[8],食用向日葵从产量、蛋白质含量、籽粒的商品性（美观、口感）及抗性（病、虫、倒伏、折茎）等方面综合考虑[9]。食用向日葵作为人们休闲保健食品[10-11]、油用向日葵作为餐桌优质健康油的重要来源,在数量和质量上是否能满足这些需求,都将是育种者努力的方向。

3.2 适合机械化操作

随着人们生活水平的不断提高和现代农业的发展,我国向日葵育种目标开始向着多元化方向发展,育种者要意识到,向日葵的播种、田间管理及收获机械化程度会越来越高,育出的品种在产量和品质提高的前提下,要求种植品种植株紧凑、耐密植、叶片小、田间通风透光性好、抗倒伏、适合机械化操作,且食用向日葵还要求机械收获后籽粒不易脱皮、商品性保持不变。

4 结论

根据密度试验得出,不同油用向日葵和食用向日葵品种随着密度的改变,田间农艺性状和产量性状变化各异。在高密度种植条件下,应选用植株紧凑、叶片小而上举、倒伏较轻、对产量影响较小的品种,如油用向日葵品种S606和食用向日葵品种SH363,可密植,并适宜机械化操作。相反,选用植株粗壮、叶片大而平展、倒伏较重、对产量影响较大的品种,如油用向日葵品种LD1616和食用向日葵品种JK601,则应稀植,且不易机械化操作。在向日葵品种选育上,除了要求优质、高产、抗性好外,还要求植株紧凑、叶片小、田间通风透光性好、耐密植。随着现代农业的发展,选育适合机械化操作的油用和食用向日葵品种是今后向日葵育种的必然趋势；此外,油用向日葵还要求籽实含油率高、高油酸；食用向日葵则需要籽粒商品性好且食用向日葵机械收获后籽粒不易脱皮、商品性保持不变。

根据密度试验结果和当前我国农业机械化的快速发展状况,向日葵生产依靠机械化操作程度越来越高,极大地节约了种植成本,提高了种植户的收入。为了适应当前农业发展趋势,需要向日葵育种者结合实际,选育出植株紧凑、耐密植、适宜机械化操作的向日葵品种,有助于向日葵品种的更新换代,更好地服务于向日葵生产,促进向日葵产业的发展。