段學(xué)艷,楊海峰,衛(wèi) 玲,劉 博
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥研究所,山西臨汾041000)
向日葵為菊科1年生草本植物,有向日性,起源于美洲西南部。向日葵由于耐土地瘠薄和氣候干旱,主要種植在我國(guó)的西北、華北、東北和內(nèi)蒙古地區(qū),是我國(guó)四大油料作物之一。油用向日葵在山西省各個(gè)地區(qū)均可種植,是山西省重要的油料作物[1-7]。
研究表明,合理密植是提高作物產(chǎn)量的一項(xiàng)有效措施[8-10]。王冀川等[11]、王蓉等[12]、劉勝利等[13]、王德興等[14]研究表明,向日葵在適宜密度下播種,群體結(jié)構(gòu)合理,可獲得較高的葉面積指數(shù)、干物質(zhì)積累、光合勢(shì)及光合速率,進(jìn)而獲得較高的產(chǎn)量。張紅等[15]、于海霞[16]、降云峰等[17]研究表明,不同種植密度對(duì)向日葵農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量都有影響,合理增加密度才能增加向日葵產(chǎn)量。
本試驗(yàn)選取最受農(nóng)民歡迎、生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用的S606、美國(guó)矮大頭BW667及山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所向日葵課題組自主選育、2018年通過國(guó)家農(nóng)業(yè)部登記的臨葵4號(hào)3個(gè)油葵雜交種,設(shè)置了3個(gè)品種、5個(gè)密度水平的兩因素比較試驗(yàn),以期通過試驗(yàn)找出每個(gè)品種生產(chǎn)中的最佳種植密度,為生產(chǎn)提供有效依據(jù)。
參試油葵品種為臨葵4號(hào)(A1)、S606(A2)、美國(guó)矮大頭BW667(A3)。
試驗(yàn)按兩因素裂區(qū)試驗(yàn)方法排列,品種為主處理,密度為副處理,小區(qū)長(zhǎng)6 m、寬3.8 m,小區(qū)面積22.8 m2。設(shè)置5個(gè)密度,即4.50萬(B1)、5.25萬(B2)、6.00萬(B3)、6.75萬(B4)、7.50萬株/hm2(B5)。B1、B2、B3為6行區(qū)種植,B4、B5為7行區(qū)種植,一個(gè)重復(fù)15個(gè)小區(qū),3次重復(fù)共45個(gè)小區(qū)。
試驗(yàn)在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥研究所所內(nèi)試驗(yàn)地進(jìn)行,前茬作物為小麥,6月8日小麥?zhǔn)斋@后機(jī)械滅茬,機(jī)械開溝施底肥,施用N、P、K含量分別為15%、15%、15%的復(fù)合肥600 kg/hm2,播前澆水,6月15日人工播種,6月22日出苗,其他田間管理措施同大田。
在成熟期田間調(diào)查各處理中間行,取10株測(cè)量其株高、莖粗、盤徑,并把這10株分單株收獲,在室內(nèi)考量其百粒質(zhì)量、籽仁率,各處理全區(qū)收獲計(jì)產(chǎn)。
數(shù)據(jù)采用Excel、SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。
表1 產(chǎn)量及其相關(guān)性狀的方差分析
續(xù)表1
對(duì)3個(gè)品種5個(gè)密度水平下的產(chǎn)量及株高、莖粗、盤徑、百粒質(zhì)量、籽仁率的結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。結(jié)果表明(表1),區(qū)組間產(chǎn)量、株高、莖粗、盤徑、百粒質(zhì)量、籽仁率6個(gè)性狀的相伴概率均大于0.01,區(qū)組間差異不顯著,表明試驗(yàn)很好地控制了試驗(yàn)誤差。產(chǎn)量、株高、莖粗、盤徑、百粒質(zhì)量、籽仁率6個(gè)性狀的修正模型F值分別為302.951、761.977、8.728、311.778、437.307、312.230,相伴概率均小于0.01,處理間差異達(dá)極顯著,說明所選數(shù)據(jù)模型具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。品種、密度及品種和密度的交互作用分別對(duì)產(chǎn)量、株高、莖粗、盤徑、百粒質(zhì)量、籽仁率6個(gè)性狀影響極顯著。品種、密度以及品種和密度的交互作用對(duì)產(chǎn)量、株高、莖粗、盤徑、百粒質(zhì)量、籽仁率6個(gè)依變量貢獻(xiàn)的離差平方和和均方大小來看,產(chǎn)量、株高、百粒質(zhì)量、籽仁率為品種>密度>品種×密度,說明品種對(duì)產(chǎn)量、株高、百粒質(zhì)量、籽仁率的影響要大于密度及品種和密度的交互作用;莖粗為密度>品種×密度>品種,說明密度對(duì)莖粗的影響最大,品種和密度的交互作用次之,品種對(duì)莖粗的影響最??;盤徑為密度>品種>品種×密度,說明密度對(duì)盤徑的影響最大,品種影響次之,品種和密度的交互作用影響最小[18]。
品種間產(chǎn)量多重比較結(jié)果表明(表2),品種A1產(chǎn)量最高,品種A2次之,品種A3產(chǎn)量最低,品種A1、A2間產(chǎn)量差異不顯著,但品種A1、A2產(chǎn)量都顯著高于品種A3。
密度間產(chǎn)量多重比較結(jié)果表明(表3),密度B4產(chǎn)量最高,密度B3次之,密度B5第3,密度B1產(chǎn)量最低,密度B4產(chǎn)量顯著高于其他密度水平,密度B3產(chǎn)量顯著高于密度B5、B1、B2,密度B5產(chǎn)量顯著高于密度B1、B2,密度B1、B2間產(chǎn)量差異不顯著,但二者與密度B3、B4、B5產(chǎn)量之間差異均顯著。
表2 品種間產(chǎn)量多重比較結(jié)果
表3 密度間產(chǎn)量多重比較結(jié)果
種植密度相同時(shí),不同品種產(chǎn)量表現(xiàn)不同,同一品種在不同密度水平下產(chǎn)量也表現(xiàn)顯著差異。從圖1可以看出,品種A3在5個(gè)密度水平下小區(qū)產(chǎn)量都最低,品種A1、A2在5個(gè)密度水平下都高于品種A3,品種A2在B1、B2、B4密度水平下產(chǎn)量高于品種A1,在B3、B5密度水平下低于品種A1。品種A1在密度B5水平下達(dá)到最高產(chǎn)量,品種A2在密度B4水平下達(dá)到最高產(chǎn)量,A3品種在密度B3水平下達(dá)到最高產(chǎn)量。整體來看,隨著密度的增加產(chǎn)量也隨著增加,但達(dá)到一定密度水平時(shí),產(chǎn)量達(dá)到最高值,之后隨著密度的增加產(chǎn)量反而降低,這與前人的研究結(jié)果一致。但是品種A1產(chǎn)量在5個(gè)密度水平下持續(xù)增加,這說明A1是耐密型品種,適宜密植,B5密度水平是否是其最適密度還有待于進(jìn)一步安排試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
株高屬于數(shù)量性狀,易受環(huán)境影響而變化。相同密度下,品種間株高有差異,同一品種不同密度下,株高也有變化。從圖2可以看出,品種A3株高明顯要低于品種A1、A2,屬于矮稈品種,株高最高在160 cm左右,品種A1、A2屬于高稈品種,最高都達(dá)到2 m以上,最低也在180 cm以上。整體來看,向日葵植株株高與密度呈正相關(guān),隨著密度的增加,株高有增高的趨勢(shì),密度越大,株高越高。
從圖3、4、5可以看出,向日葵植株莖粗、盤徑、百粒質(zhì)量與播種密度均呈負(fù)相關(guān),隨著密度的增加,植株莖稈越來越細(xì),向日葵盤徑越來越小,籽粒也越來越小,百粒質(zhì)量也隨著變低。在密度小、稀植的情況下,通風(fēng)透光條件良好,水肥供應(yīng)充足,植株個(gè)體發(fā)育好,莖稈粗壯,花盤盤徑大,籽粒大,百粒質(zhì)量也高,單株產(chǎn)量高。隨著密度的增加,通風(fēng)透光條件變差,爭(zhēng)水爭(zhēng)肥現(xiàn)象不可避免,個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育受到影響,導(dǎo)致植株莖稈變細(xì),花盤盤徑變小,籽粒也變小。從圖3、4可以看出,品種A3莖粗和盤徑對(duì)種植密度變化的反應(yīng)要顯著比品種A1、A2反應(yīng)敏感,B1密度播種的A3莖粗最粗、盤徑最大,B5密度播種的A3莖粗最細(xì)、盤徑最小,品種A1、A2莖粗和盤徑的變化幅度相比A3都較平緩。從圖5可以看出,品種A1百粒質(zhì)量在5個(gè)密度下都最高,A2百粒質(zhì)量除了密度B1外在其他密度水平下都最低,A3百粒質(zhì)量居于A1、A2之間,可見,A1籽粒最大,A3次之,A2籽粒最小,并且A3籽粒大小變化受種植密度的影響最小。
從圖6可以看出,品種A3籽仁率隨著種植密度的增大而增高,到達(dá)峰值后又降低,品種A1、A2籽仁率雖分別在密度B3、B2有降低,但總體看呈增高趨勢(shì)。品種A1、A3籽仁率在密度B4時(shí)達(dá)到最高值,品種A2籽仁率則在密度B5時(shí)達(dá)到最高值。
試驗(yàn)研究表明,品種、密度以及品種×密度二者交互作用對(duì)油葵產(chǎn)量、株高、莖粗、盤徑、百粒質(zhì)量、籽仁率6個(gè)性狀的影響均顯著。而品種對(duì)產(chǎn)量、株高、百粒質(zhì)量、籽仁率的影響要大于密度和品種×密度的交互作用,所以,生產(chǎn)中,首先要選擇優(yōu)良品種,然后選擇適合的密度,即良種配良法,可以提高油葵產(chǎn)量,從而提高生產(chǎn)效益。就本試驗(yàn)的3個(gè)品種而言,臨葵4號(hào)、S606產(chǎn)量高于美國(guó)矮大頭BW667,臨葵4號(hào)在密度7.50萬株/hm2(B5)時(shí)產(chǎn)量最高,是否為最高產(chǎn)密度還有待進(jìn)一步試驗(yàn),S606在密度6.75萬株/hm2(B4)時(shí)產(chǎn)量最高,所以,生產(chǎn)中應(yīng)選擇臨葵4號(hào)和S606作為主栽品種,密度應(yīng)分別選擇7.50萬、6.75萬株/hm2。
油葵籽仁率的大小直接關(guān)系到油葵出油率的高低。試驗(yàn)結(jié)果表明,籽仁率受品種影響最大,生產(chǎn)中應(yīng)選擇高產(chǎn)兼高油的油葵品種。油葵莖稈的粗細(xì)和油葵后期倒伏有關(guān)系。試驗(yàn)結(jié)果表明,莖粗受密度的影響要大于品種,所以,生產(chǎn)中不能一味地追求高密度高產(chǎn),要避免密度過大,莖稈過細(xì)而引起后期折莖倒伏,導(dǎo)致大幅減產(chǎn)。
生產(chǎn)中要引進(jìn)油葵新品種,必須提前進(jìn)行引種試驗(yàn)和品種比較試驗(yàn),有必要安排密度試驗(yàn),考察品種適應(yīng)性的同時(shí)找到其最適密度,指導(dǎo)當(dāng)?shù)赜涂a(chǎn),保障農(nóng)民增收。