密度对油用向日葵籽粒性状及含油率的影响

段学艳，杨海峰，温 琳

(山西农业大学小麦研究所, 山西临汾 041000)

油用向日葵为菊科向日葵属双子叶植物，具有抗旱、耐瘠、适应性广等特点，是世界上重要的油料作物之一和我国四大油料作物之一，是我国干旱、半干旱地区主要经济作物，在保证粮油安全方面具有重要作用。我国油用向日葵主要种植在西北、华北、东北和内蒙古地区，油用向日葵在山西省南部和中部都有种植，是山西省重要的油料作物。

评价一个油用向日葵杂交种的优劣，除了产量和抗性，籽实含油率也是一个重要因素，但油用向日葵籽实含油率是受多个基因控制的数量性状，很容易受到周围环境影响，并且在田间很难直接选择。马晓峰等研究结果显示，油用向日葵各性状与籽实含油率相关系数从大到小依次为百粒重、籽仁率、叶片数、株高、生育日数、结实率、单株粒重、单株粒数、茎粗、花盘直径，其中籽仁率与籽实含油率极显著正相关，百粒重与籽实含油率极显著负相关。因此，从选育高含油率油用向日葵的角度来看，应该选择百粒重小、籽仁率高的杂交组合，再兼顾单盘粒重、茎粗、叶片数、单株粒数、生育日数等其他性状。前人研究的结果中，鲜见涉及密度对籽粒性状及籽实含油率影响的研究。鉴于此，笔者以自行选育并于2018年通过国家农业农村部登记的临葵4号油葵杂交种为研究对象，设置了5个密度的比较试验，研究密度对临葵4号油葵杂交种籽粒性状及含油率的影响，为油用向日葵育种、临葵4号的推广及高产高效栽培提供理论依据。

1 材料与方法

试验于2020年在山西农业大学小麦研究所(山西省临汾市尧都区)所内试验地进行。临汾市地处暖温带内陆地区，属于温带大陆性季风气候，冬寒少雪，春风秋雨，夏热伏旱，年平均日照时数为1 748.4～2 512.6 h，年平均温度9.0～12.9 ℃，年平均降水量500～600 mm,无霜期平均190 d。试验地土壤为黏质壤土，肥力中等且均匀，前茬作物为小麦。

采用课题组自主选育通过国家农业农村部登记的油用向日葵杂交种临葵4号为研究对象。

采用单因素随机区组设计，设置5个密度处理:5.25万株/hm(A1处理)、6.00万株/hm(A2处理)、6.75万株/hm(A3处理)、7.50万株/hm(A4处理)、8.25万株/hm(A5处理)。小区宽 3.8 m，长8.0 m，每次重复5个小区，2次重复共计10个小区。

6月10号小麦收获，先机械灭茬，后机械开沟施入N:PO;KO为15∶15∶15的高效复合肥，施量600 kg/hm，播前灌溉，6月19日人工点播，6月26日出苗，其他田间管理措施同大田。

成熟期10个小区全区收获，分别脱粒晾晒计产。计产后从每个小区收获籽粒中分别取出10份共计100份样本，每份20 g。每份样本测定其粒长、粒宽、粒厚，百粒重、籽仁率，籽实含油率。籽实含油率采用 DA7200 二极管阵列近红外光谱仪进行测定。

数据采用Excel、SPSS软件进行方差分析、多重比较和相关性分析。

2 结果与分析

对临葵4号5个密度水平下的粒长、粒宽、粒厚、百粒重、籽仁率、含油率、产量的结果数据进行方差分析。从表1可以看出，5个密度处理下，7个性状的值分别为42.529、59.000、133.771、167.879、54.810、7.734、64.100，相伴概率除含油率为0.036外都小于0.01，达到极显著差异，而含油率的相伴概率0.036小于0.05，达到显著差异，说明密度对临葵4号籽粒的粒长、粒宽、粒厚、百粒重、籽仁率、产量的影响达到极显著，对含油率影响达到显著，因此有必要进行多重比较。

表1 不同密度处理下临葵4号7个性状的方差分析

对临葵4号5个密度水平下粒长、粒宽、粒厚、百粒重、籽仁率、含油率、产量进行多重比较和显著性差异分析，结果见表2。从表2可以看出，临葵4号籽粒粒长在密度A3时最大，为1.26 cm；密度A5时最小，为1.15 cm，减幅为8.7%，处理A3的粒长与处理A2间差异不显著但与处理A1、A4、A5间差异显著；处理A2的粒长与处理A1、A4间差异不显著，与处理A5间差异显著。临葵4号处理A1的籽粒最宽，为0.59 cm，处理A5最窄，为0.47 cm，减幅为20.3%。处理A1的粒宽与处理A2间差异不显著，与处理A3、A4、A5间差异显著，处理A2的粒宽与处理A3差异不显著，但与处理A4、A5间有显著差异。处理A3的粒宽与处理A4间差异不显著，与处理A5间有显著差异，处理A5的粒宽与其他4个处理间都有显著差异。处理A1的粒厚与百粒重均最大，处理A5最小，减幅分别为11.1%、17.3%，并且处理A1到A5每个密度处理间都有显著差异。处理A1的籽仁率和含油率均最小，但处理A5最大，增幅分别为9.4%、6.1%，处理A1、A2、A3的籽仁率间差异不显著，但处理A1和A2与处理A4、A5间的差异达到显著，且处理A4、A5间差异不显著。处理A1与A2间的含油率无显著差异，但与处理A3、A4、A5间差异显著；处理A2与A5间有显著差异，与其他处理间均无显著差异；处理A3、A4、A5间无显著差异。处理A1的产量最低，而处理A4最高，增幅为11.4%。除处理A2、A5的产量间无显著差异外，其余各处理间差异均显著。

表2 不同密度处理对临葵4号7个性状的影响

密度。从图1可以看出，随着种植密度的加大，临葵4号的产量呈先增后降的趋势。在处理A1的产量最低，随着密度的增加，处理A4时产量达到最高，到最高密度处理A5时，产量开始下降，比处理A3的产量还要低。田间调查表明，在处理A5条件下，临葵4号由于密度过大，植株株高增加，叶片之间互相阴避，导致茎秆变细，花盘变小，倒伏折茎增多，因此对产量影响较大。

图1 不同处理对临葵4号产量的影响Fig.1 Effects of different treatments on yield of Linkui 4

粒长、粒宽、粒厚。 油用向日葵籽粒的粒长、粒宽、粒厚等籽粒性状是品种自身的特征，既受遗传因素的控制又受栽培、环境因素的影响。从图2、3、4可以看出，种植密度对临葵4号籽粒粒长、粒宽、粒厚的大小都有影响。粒长随着种植密度的增加呈先增大后减小的趋势；粒宽和粒厚则与种植密度呈负相关，随着种植密度的增加呈现减小的趋势。粒长在处理A2、A3时比处理A1高，到处理A3时达最大，随后在处理A4时则与处理A1几乎持平，处理A5时则小于处理A1。处理A1时粒宽最大，处理A2、A3、A4有小幅减小，由处理A4到处理A5时减小幅度较大，处理A5达到最低值。可见，随着种植密度的增加，临葵4 号的籽粒先变长、变窄、变薄，到后来又变短并继续变窄、变薄。整体来看，籽粒大小与密度呈负相关，密度越大，籽粒越小。

图2 不同处理对临葵4号粒长的影响Fig.2 Effects of different treatments on grain length of Linkui 4

图3 不同处理对临葵4号粒宽的影响Fig.3 Effects of different treatments on grain width of Linkui 4

图4 不同处理对临葵4号粒厚的影响Fig.4 Effects of different treatments on grain thickness of Linkui 4

百粒重。从图5可以看出，临葵4号百粒重在处理A1时最大，之后随着密度的增大，百粒重越来越小，在处理A5时达到最小值，可见临葵4 号种植密度与籽粒百粒重呈负相关，种植密度越大，籽粒百粒重越低，这与粒长、粒宽、粒厚的结果一致。因此。随着密度增大，籽粒变得越来越小，百粒重也随着变小。

图5 不同处理对临葵4号百粒重的影响Fig.5 Effects of different treatments on 100-grain weight of Linkui 4

籽仁率。从图6可以看出，与百粒重相反，临葵4号籽仁率与种植密度呈正相关，处理A1的籽仁率最小，随着种植密度的增大，临葵4号籽仁率也随着增大，处理A5的籽仁率达到最大值。

图6 不同处理对临葵4号籽仁率的影响Fig.6 Effects of different treatments on kernel rate of Linkui 4

籽实含油率。 从图7可以看出，临葵4号含油率与种植密度呈正相关，处理A1的含油率最低，之后随着种植密度增大而增高，在处理A5时达到最高值，这与之前相关性分析的结果一致。

图7 不同处理对临葵4号含油率的影响Fig.7 Effects of different treatments on oil content of Linkui 4

采用SPSS软件对各性状进行相关性分析，结果如表3。由表3可知，密度与粒长呈负相关但不显著，相关系数为-0.606。密度和粒宽、粒厚、百粒重都呈极显著负相关，相关系数分别为-0.928、-0.981、-0.970。密度与籽仁率、含油率呈极显著正相关，相关系数分别为0.969、0.922。密度与产量呈显著正相关，相关系数为0.669。密度与各个性状的相关性绝对值从大到小依次为粒厚>百粒重>籽仁率>粒宽>含油率>产量>粒长。

含油率与各个性状之间的相关性分析显示，含油率与籽仁率呈极显著正相关，相关系数为0.865，与百粒重呈极显著负相关，相关系数为-0.916，这与前人研究结果一致。含油率与密度呈极显著正相关，相关系数为0.922，与粒宽、粒厚呈极显著负相关，相关系数为-0.835、-0.928，与产量呈显著正相关，相关系数为0.657，与粒长呈负相关但不显著，相关系数为-0.452。含油率与各个性状相关性绝对值从大到小依次为粒厚>密度>百粒重>籽仁率>粒宽>产量>粒长。

籽仁率与各个性状之间的相关性分析显示，籽仁率与密度呈极显著正相关，相关系数为0.969，与粒长呈负相关但不显著，相关系数为-0.482，与粒宽、粒厚、百粒重呈极显著负相关，相关系数为-0.851、-0.948、-0.960，与含油率呈极显著正相关，相关系数为0.865，与产量呈显著正相关，相关系数为0.758。籽仁率与各个性状相关性绝对值从大到小依次为密度>百粒重>粒厚>含油率>粒宽>产量>粒长。

百粒重与各个性状之间的相关性分析显示，百粒重与密度呈极显著负相关，相关系数为-0.970，与粒长呈正相关但不显著，相关系数为0.522，与粒宽和粒厚呈极显著正相关，相关系数分别为0.900、0.981，与籽仁率和含油率呈极显著负相关，相关系数分别为-0.960、-0.916，与产量呈显著负相关，相关系数为-0.677。百粒重与各个性状相关性绝对值从大到小依次为粒厚>密度>籽仁率>含油率>粒宽>产量>粒长。

3 结论与讨论

张红等研究表明，合理密植是提高向日葵产量的关键因素。刘魏魏等认为，合理的种植密度有利于提高作物的茎秆抗倒伏能力，从而确保作物产量。刘胜利等认为，复播油用向日葵主要靠群体来获得产量，生产上可适当增加种植密度，协调好个体与群体产量之间的关系，获得较高的叶面积、干物质、光合特性，是获得高产的重要保障。梁海福等认为，适宜的种植密度有利于提高产量和改善品质。

该试验结果表明，临葵4号合理密植不仅有利于提高产量，而且可以提高籽仁率和籽实含油率，在密度达到7.5万株/hm(处理A4)时产量最高，处理A5(8.25万株/hm)的籽仁率和籽实含油率最高。方差分析结果表明，密度对临葵4号籽粒的粒长、粒宽、粒厚、百粒重、籽仁率、产量有极显著影响，对含油率有显著影响。相关性分析结果表明，密度与临葵4号籽粒粒长、粒宽、粒厚、密度与产量呈显著正相关，密度与籽仁率、含油率呈极显著正相关，与粒长呈负相关但不显著，粒宽、粒厚、百粒重都呈极显著负相关，临葵4号籽粒粒长、粒宽、粒厚随密度的增加而变小，百粒重降低，籽仁率和籽实含油率增加，产量在处理A4时达到最高。因此，在实际推广中，临葵4号种植密度在临汾地区以7.5万株/hm(处理A4)为宜，切不可盲目增大密度导致减产。

从籽实含油率与各个性状之间的相关性来看，与籽仁率呈极显著正相关，与百粒重呈极显著负相关，与密度呈极显著正相关，与粒宽、粒厚呈极显著负相关，这与前人研究结果一致。因此，从油用向日葵育种角度来看，应该选择百粒重低、籽粒较小的育种材料，从中选育皮壳较薄、籽仁率高、含油率高的高油种质，再兼顾株高、茎粗、盘径、生育期、叶片数、抗性等方面的选择，进而选育高油高产高抗的油葵新品种。

表3 不同性状间的相关性分析