密度对油用向日葵籽粒性状及含油率的影响
作者: 段学艳 杨海峰 温琳
摘要 为探索油用向日葵种植密度与籽粒粒长、粒宽、粒厚、百粒重、籽仁率及籽实含油率之间的关系,以油葵杂交种临葵4号为研究对象,设计了5个密度,对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与相关性分析。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、产量的影响达极显著,对含油率影响显著。随着密度的增加,临葵4号产量呈先增后降的趋势,粒长、粒宽、粒厚、百粒重随着密度的加大出现下降趋势,籽仁率和籽实含油率随着密度的加大而增高。相关性分析结果表明,密度与粒长呈负相关但不显著,密度和粒宽、粒厚、百粒重都呈极显著负相关,密度与籽仁率、含油率呈极显著正相关,密度与产量呈显著正相关,密度与各性状的相关性从大到小依次为粒厚、百粒重、籽仁率、粒宽、含油率、产量、粒长。含油率与籽仁率呈极显著正相关,与百粒重呈极显著负相关,含油率与密度呈极显著正相关,与粒宽、粒厚呈极显著负相关,与产量呈显著正相关,含油率与各个性状相关性从大到小依次为粒厚、密度、百粒重、籽仁率、粒宽、产量。因此,合理密植不仅可以提高油葵产量,还可以提高籽实含油率。临葵4号生产中种植密度应以7.5万株/hm2为宜。从油用向日葵育种角度来看,要尽量选择籽粒小、百粒重低、籽仁率高的高油种质。
关键词 密度;籽粒;含油率;相关性
中图分类号 S565.5 文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2022)18-0027-05
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2022.18.006
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Effects of Density on Grain Characters and Oil Content of Oil Sunflower
DUAN Xue-yan,YANG Hai-feng, WEN Lin
(Wheat Research Institute, Shanxi Agricultural University, Linfen,Shanxi 041000)
Abstract In order to explore the relationship between oil sunflower planting density and grain length, grain width, grain thickness, 100-grain weight, seed kernel rate and seed oil content,we took oil sunflower hybrid Linkui 4 as the research materials, analyzed the variance and correlation of the result data of grain length, grain width, grain thickness, 100-grain weight, seed kernel rate, oil content and yield under the five density treatments.The results of analysis of variance showed that the effects of density on grain length, grain width, grain thickness, 100-grain weight, kernel rate and yield of Linkui 4 had extremely significant differences, and the effects on oil content had significant differences.With the increase of density, the yield of Linkui 4 increased first and then decreased.The grain length, grain width, grain thickness and 100-grain weight decreased with the increase of density.The seed kernel rate and seed oil content increased with the increase of density.The results of correlation analysis showed that there was a negative correlation between density and grain length, but not significant.Density had very significant negative correlation with grain width, grain thickness and 100-grain weight.Density had a very significant positive correlation with kernel rate and oil content, and density had a significant positive correlation with yield.The correlation between density and each character from high to low was grain thickness, 100-grain weight, kernel rate, grain width, oil content, yield and grain length.Oil content had very significant positive correlation with seed kernel rate, very significant negative correlation with 100-grain weight, very significant positive correlation with density, very significant negative correlation with grain width and grain thickness, and significant positive correlation with yield.The correlation between oil content and various characters from large to small was grain thickness, density, 100-grain weight, seed kernel rate, grain width, yield.Therefore, reasonable close planting could not only improve the yield of oil sunflower, but also improved the oil content of seeds.The planting density of Linkui 4 should be 75 000 plants/hm2.From the perspective of oil sunflower breeding, we should select high oil germplasm with small grain, low 100-grain weight and high kernel rate.
Key words Density;Grain;Oil content;Correlation
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[1-6]。
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[7-8]。马晓峰等[9-13]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
1.1 试验地概况
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。
1.2 试验材料 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。
1.3 试验设计
采用单因素随机区组设计,设置5个密度处理:5.25万株/hm2(A1处理)、6.00万株/hm2(A2处理)、6.75万株/hm2(A3处理)、7.50万株/hm2(A4处理)、8.25万株/hm2(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:P2O5;K2O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。
1.4 测定项目及方法 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。
1.5 数据统计分析 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
2.1 不同密度处理下各个性状的方差分析
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F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0.0 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。
2.2 不同密度处理下各个性状的多重比较
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。
2.3 不同密度处理下各性状的折线图分析
2.3.1 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。