不同种植密度对3个复播食葵品种植株形态及产量的影响

石必显 陶建飞 高 燕 谢会红 阿卜力米提·艾尔肯程平山 麦提图尔荪·萨迪克 沙 红

（1新疆农业科学院经济作物研究所，830091，新疆乌鲁木齐；2新疆农业科学院墨玉农业试验站，848100，新疆和田）

向日葵（Helianthus annusL.）属于菊科向日葵属一年生草本植物，起源于北美洲，具有抗逆性强和适应性广等特点，是我国重要的油料和经济作物。食用型向日葵（以下简称食葵）是我国北方重要的春播经济作物，年种植面积约150万hm2，主要分布在内蒙古、新疆、东北三省以及甘肃、河北、宁夏和陕西等地[1]。新疆独特的地域与气候优势，使得向日葵具有产量高和品质好的特点，籽粒商品深受人们的欢迎。随着人们生活水平的提高，国内外对健康休闲食品的需求量逐年增加，优质向日葵原料也呈现供不应求的状态。

新疆喀什及和田等南疆地区的光热资源比较丰富，可实现一年两熟的种植模式（冬小麦+复播作物），其中复播作物以玉米为主，结构单一，种植效益不高。有学者[2]研究表明，喀什地区的冬小麦收获后复播杂交食葵是完全可行的，农民的种植效益可明显提高。由于食葵不是南疆地区的传统复播作物，所以关于复播食葵的研究和报道很少，在品种比较及栽培密度研究等方面也鲜见报道。

种植密度是影响向日葵产量的重要因素之一，对向日葵的群体结构、生理特性和产量构成因素等方面均有一定的影响[3]。刘胜利等[4]和王冀川等[5]的研究均表明，合理的种植密度下复播油葵可获得较高的叶面积指数、光合势、干物质积累量及净光合生产率，进而获得较高的产量。王德兴等[6]研究表明，大垄双行交错单株栽培模式下，食用型向日葵群体的叶面积指数、光合势、干物质积累量、籽粒性状和籽粒产量等均优于其他栽培模式。张红等[7]研究表明，不同种植密度对向日葵农艺性状和产量性状都有影响，合理增加密度才能增加向日葵产量。

本研究以3个杂交食葵品种为材料，分析不同种植密度对食葵品种植株形态特征及产量的影响，探索不同食葵品种花盘直径、单盘粒重、籽粒大小、千粒重、籽仁率和产量等主要经济性状的变化规律，旨在筛选适宜新疆南疆地区麦后复播的食葵品种及其适宜的种植密度，从而为当地种植业结构调整提供新型备选作物和栽培方案。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

供试食葵杂交种为SH363、JK601和XF3939。试验地点设在新疆和田地区墨玉县农业试验站，该地地势平坦，耕性良好，排灌方便，前茬为冬小麦。土质为黑土，pH 8.2、有机质21.1g/kg、碱解氮64.8mg/kg、有效磷18.6mg/kg、速效钾66.0mg/kg。

1.2 试验设计

试验采用品种和种植密度二因素随机区组设计。食葵品种3个，设置5个密度梯度，3.50万株/hm2（T1）、3.25 万株/hm2（T2）、3.00 万株/hm2（T3）、2.75 万株/hm2（T4）和 2.50 万株/hm2（T5）。采用宽窄行覆膜种植，平均行距为60.00cm。试验设置10行区，行长8m，重复3次，共15个处理，于2020年7月1日播种，底施三元素复合肥300kg/hm2（N:P2O5:K2O=15:15:15）。

1.3 测定项目与方法

复播食葵成熟后，在各处理小区中连续选取具有代表性的非边行5株，按照向日葵考种标准进行考种。共调查10个性状，分别是株高、茎粗、叶片数、花盘直径、单盘粒重、结实率、粒长、粒宽、千粒重和出仁率。取样后分小区收获，脱粒晾干，精选后称重，测定小区实际产量，折算单位面积产量。数据为3次重复的平均值。

1.4 数据处理

用Microsoft Excel 2007统计数据和绘图，用DPS 7.05进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同处理下食葵性状表现

由表1可知，食葵的株高、茎粗、粒宽、花盘直径和单盘粒重的变异系数较大，说明这些性状受品种和种植密度的影响较大，而食葵的粒长和结实率的变异系数均较小，说明这2个性状受品种和种植密度的影响相对较小。

表1 不同处理下食葵主要性状特征Table 1 Main characteristics of confectionery sunflower under different treatments

2.2 种植密度对食葵植株形态特征的影响

由表2可知，不同食葵品种的株高整体上随着种植密度的增大而增大，茎粗和花盘直径随着种植密度的增大而减少。不同品种间的叶片数有所差异，但同一品种在不同种植密度下的叶片数变化不大，表明叶片数受品种本身的影响较大。对同一品种在不同种植密度下的数据分析结果表明，SH363在T1和T2处理下的株高大于其他种植密度处理，但彼此间的差异不显著；在T4和T5处理下的茎粗大于其他处理，但彼此间差异不显著；在T5处理下的花盘直径显著大于其他处理。JK601在T5处理下的株高明显小于其他种植密度处理；不同种植密度处理下的茎粗表现出显著差异，说明密度变化对该品种的茎粗有显著影响；在T5处理下JK601的花盘直径显著大于其他处理。XF3939在不同种植密度处理下的株高差异不显著，说明该品种的株高受种植密度变化的影响较小；在T4和T5处理下的茎粗大于其他处理，但彼此间差异不显著；在T5处理下的花盘直径显著大于其他处理。

表2 不同种植密度对不同品种植株形态特征的影响Table 2 Effects of different planting densities on morphological traits of different varieties

2.3 种植密度对食葵产量及其构成因素的影响

由表3可知，随着种植密度的增大，3个品种的结实率和籽仁率整体均呈增大的趋势，但各品种在不同种植密度处理下结实率差异不显著。3个品种的单盘粒重、粒宽和千粒重随种植密度的增大而减小；3个品种的产量随种植密度的增大表现出先增大后减小的趋势。对同一品种在不同种植密度下的数据进行分析，SH363在T3处理下产量最高，为3632.40kg/hm2，但与T4和T5处理下的差异不显著；JK601在T3处理下产量最高，为3541.65kg/hm2，但与T2和T4处理下的差异不显著；XF3939在T3处理下产量最高，为3460.80kg/hm2，与T2和T4处理下的差异不显著。

表3 不同种植密度对不同品种的产量性状的影响Table 3 Effects of different densities on yield characters of different varieties

2.4 不同密度下各食葵品种之间的产量比较

由图1可知，食葵各品种的产量均随种植密度的增大呈先增大后减小的趋势，在T3处理下各品种的产量均达到最高。整体上来看，食葵品种SH363和JK601产量相当，彼此间差异不显著。在中、高密度处理（T1、T2和T3）下，SH363、JK601与XF3939之间的产量差异不显著；在低密度处理（T4和T5）下，3个品种的产量表现为SH363＞JK601＞XF3939，SH363与JK601间的产量差异不显著，但均高于XF3939，其中T5处理下显著高于XF3939。

图1 不同种植密度下品种间产量的比较Fig.1 Comparison of yields of different varieties under different planting densities

2.5 各品种在不同种植密度下的产量情况

由图2可知，同一品种在不同种植密度处理下的产量之间差异有所不同。SH363在T1处理下的产量显著低于其他处理，说明种植密度太高并不利于其产量的提高。JK601在T2与T3处理下的产量明显高于其他处理，可见种植密度过高或过低均会导致产量的降低。XF3939也表现出与JK601相似的规律。在试验密度范围内，SH363和JK601的最佳种植密度是2.75万～3.25万株/hm2，XF3939的最佳种植密度是3.00万～3.25万株/hm2。

图2 各品种不同种植密度下产量比较Fig.2 Comparison of yield of varieties under different planting densities

2.6 主要性状之间的方差分析

对3个食葵品种在5个密度水平下的产量及株高、茎粗、花盘直径、单盘粒重、千粒重、粒长和粒宽的数据进行方差分析。结果（表4）表明，品种和密度均对产量、茎粗、花盘直径、单盘粒重和千粒重的影响显著，品种和品种×密度分别对株高和粒长的影响显著，密度、品种×密度对粒宽的影响显著。根据品种、密度以及品种和密度的交互作用对产量、株高、茎粗、花盘直径、单盘粒重、千粒重、粒长和粒宽8个依变量贡献的均方数值大小来看，粒宽表现为密度＞品种×密度＞品种，说明密度对粒宽的影响要大于密度及品种和密度的交互作用；株高和粒长表现为品种＞品种×密度＞密度，说明品种对株高和粒长的影响最大，密度对其的影响最小；产量、茎粗、花盘直径、单盘粒重、千粒重表现为密度＞品种＞品种×密度，说明密度对产量、茎粗、花盘直径、单盘粒重和千粒重的影响最大，品种的影响次之，品种和密度的交互作用影响最小。

表4 产量及主要性状的方差分析Table 4 Analysis of variance of yield and main characteristics

续表4 Table 4(continued)

3 讨论

种植密度通过影响群体与个体的营养生长和生殖生长，进而影响农艺性状和经济性状。本试验中，3个食葵品种的株高均随种植密度的增大有所增高，这与王蓉等[8]和李军等[9]的研究结果基本相似，说明增加种植密度在一定程度上会使植株出现徒长现象。3个食葵品种中，SH363的株高最高，平均株高235.14cm，JK601和XF3939的平均株高分别为206.40和178.39cm。在成熟后期，SH363出现了倒伏现象，而JK601和XF3939都没有出现倒伏。新疆南疆地区的农业灌溉方式多为大水漫灌，灌浆后期浇水时如果遇到大风天气，则容易造成植株倒伏，所以生产中不宜选择高植株的食葵品种。

段学艳等[10]、于欢[11]和刘文杰等[12]的研究均表明，合理的种植密度是提高向日葵产量和籽粒商品性的重要途径之一，同时对其他相关性状也有重要的影响。本试验结果表明，品种和种植密度均对产量、茎粗、花盘直径、单盘粒重和千粒重的影响显著。3个食葵品种的单盘粒重和千粒重均表现出在低种植密度下（2.50万株/hm2）的数值最大，说明低密度下食葵籽粒有着较好的商品性。随着种植密度的增加，食葵品种籽粒长度均无明显变化，说明籽粒长度受密度的影响较小。籽仁率随种植密度的降低而降低，说明籽粒的皮壳率和种皮厚度逐渐增加，这与白凌风[13]的研究结果相似，可见种植密度过低并不利于食葵籽粒品质的提高。

本试验中，3个食葵品种的产量均随种植密度的增大呈先增大后减小的趋势，在3.00万株/hm2种植密度下的产量均达最高，整体上来看，SH363和JK601的产量相当，二者略高于XF3939，3个食葵品种在南疆地区进行复播具有相当的产量潜力。不同食葵品种间结实率的差异虽不显著，但整体上呈现出随着种植密度的增大而增大的趋势，这与杨向红等[14]的研究结果基本相似，说明适当增加种植密度能够提高食葵的结实率。3个食葵品种间的叶片数有所差异，但同一品种在不同密度下的叶片数变化并不大，这表明叶片数是品种本身的性状特征，受密度的影响较小。

新疆南疆地区光热资源丰富，选择适宜的优良食葵品种可作为冬小麦收获后的复播作物，复播食葵整体上表现出结实率高且灌浆饱满，具有丰产态势。在南疆地区复播食葵不仅可提高农民的种植效益，还可改良土壤盐碱质地、解决不同农作物之间的轮作问题，前景十分广阔。食葵是新疆南疆地区的新型复播作物，今后应当加大对其的研究力度，在品种选择及栽培模式优化等方面开展进一步试验与研究。

4 结论

3个食葵品种的产量均随种植密度的增大呈现先增大后减小的趋势，在3.00万株/hm2种植密度下的产量均达到最高。SH363由于植株较高，后期容易出现倒伏，因此不宜在漫灌地块上进行复播种植。JK601和XF3939可作为南疆地区冬麦收获后复播种植的食葵品种，JK601的适宜种植密度是2.75万～3.25万株/hm2，XF3939的适宜种植密度是3.00万～3.25万株/hm2。