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油用向日葵品种冀葵1 号在河北省不同生态区适应性分析

2020-04-07王凯辉赵存鹏李丹刘素恩耿军义郭宝生李军英王兆晓

河北农业科学 2020年6期
关键词:夏播生态区春播

王凯辉,赵存鹏,李丹,刘素恩,耿军义,郭宝生,李军英,王兆晓

(1.河北省农林科学院棉花研究所,农业部黄淮海半干旱区棉花生物学与遗传育种重点实验室,国家棉花改良中心河北分中心,河北 石家庄 050051;2.河北省农林科学院农业信息与经济研究所,河北 石家庄 050051)

20 世纪60年代,我国从(前) 苏联引进油用向日葵品种;1974年我国从法国引进向日葵细胞质雄性不育系,开始三系配套技术研究;1980年我国第一批向日葵三系杂交种通过审定,从此我国开始拥有自育品种[1~5]。油葵是我国四大油料作物之一,具有生育期短、适应性广、耐盐抗旱、产量高、出油率高、经济效益好等特点,已成为增加农民收入的主要经济作物[6~9]。冀葵1 号是河北省农林科学院棉花研究所培育的油用向日葵三系杂交种,其表现早熟、抗病、高产、优质,适宜在河北省春播或夏播种植[10,11],2018年6月通过全国非主要农作物品种登记〔登记编号:GPD 向日葵(2018) 130704〕[12]。为进一步发挥冀葵1 号的生产潜力,2018~2019年连续2 a 在河北省不同生态区进行了春播、夏播的多点丰产性及适应性试验,旨为探明该品种在不同年份、不同生态区域、不同季节播种时生育期、农艺性状、产量性状、抗病性和子实品质的变化,为生产上大面积推广种植提供依据。

1 材料与方法

试验材料为油用向日葵品种冀葵1 号,种子由河北省农林科学院棉花研究所提供。

2018~2019 年连续2 a 在河北省选择具有代表性的冀中南、冀东和张承3 个不同生态区进行试验,其中冀中南地区试点为南宫、沙河、行唐和河间,冀东地区试点为丰南和玉田,张承地区试点为滦平、围场、蔚县和张北,种植地块均能够代表当地的土壤类型、肥水条件和管理水平。在冀中南地区,分春、夏2 个不同季节播种;在冀东和张承地区,均采用春播种植。春播栽培采用地膜覆盖,大小行种植;夏播栽培采用露地直播,大小行或等行距种植。各试点种植面积均为0.067 hm2,密度5.25 万~6.00 万株/hm2。其他田间管理按照当地习惯进行。

记载播种期、出苗期、开花期和成熟期。开花后调查叶片数;舌状花凋萎后10 d 左右调查根腐型菌核病、黄萎病、黑斑病和褐斑病的发生情况,收获前调查盘腐型菌核病的发生情况。成熟期调查株高、茎粗和花盘直径。成熟后全部收获,晾干后计产;每个试点取子粒200 g,剔除秕粒和杂质后,利用凯氏定氮仪测定蛋白质含量,利用索氏抽提器测定含油率。

2 结果与分析

2.1 冀葵1 号生育期分析

2018~2019 年冀葵1 号在不同生态区的生育期中,以张承地区春播时间最长,2 a 平均生育期为104.6 d(表1)。该生态区下,各试点的2 a 平均生育期为100.0~108.5 d,不同试点间差异较大,表现为坝上地区(围场、张北) 的生育期长于坝下地区(滦平、蔚县),其中围场生育期最长、滦平生育期最短;但相同试点下,不同年度间的生育期差异较小。

冀葵1 号在不同生态区的生育期中,以冀中南地区夏播时间最短,2 a 平均生育期为85.8 d。该生态条件下,各试点的2 a 平均生育期为84.5~86.5 d,不同试点间差异较小,其中行唐生育期最短、曲周生育期最长;且相同试点下,不同年度间的生育期差异也较小。

冀葵1 号在冀中南地区春播,2 a 平均生育期为95.0 d。该生态条件下,各试点的平均生育期为94.5~96.0 d,不同试点间差异较小;但部分试点(南宫、曲周) 不同年度间的生育期存在较大差异。生育期与播种期关系较大,二者呈负相关,即播种期越晚,生育期越短。在南宫试点,2018年播种期最晚(4月5日),生育期最短(91 d);2019年播种期最早(3月20日),生育期最长(98 d)。

冀葵1 号在冀东地区春播,2 a 平均生育期为95.8 d。该生态区下,不同试点及年度间的生育期均差异较小。

综上分析可以看出,2018~2019年冀葵1 号在不同生态区的生育期顺序为张承地区>冀东地区>冀中南地区(春播>夏播),区域间差异较大,其中张承地区春播生育期较冀中南地区春播长近10 d、较冀中南地区夏播长近20 d;在同一生态区相同试点条件下,不同种植时期(冀中南地区春播、夏播) 的生育期差异也较大,冀中南地区春播生育期较夏播长近10 d;但同一试点相同种植时期条件下,不同年度间的生育期均变化不大。

表1 2018~2019年冀葵1 号在不同生态区的生育期Table 1 Growth period of Jikui No.1 in different ecological regions from 2018 to 2019

2.2 冀葵1 号农艺性状分析

2018~2019 年冀葵1 号在不同生态区的农艺性状中,以冀中南地区春播盘径最大、叶片数最多、茎粗最粗,2 a 指标平均值分别为19.7 cm、31.1 枚和2.58 cm;株高居第2位,2 a 平均为132.1 cm(表2)。该生态条件下,各试点的2 a 平均盘径、叶片数和茎粗分别为19.3~20.4 cm、29.7~32.8 枚、2.48~2.68 cm,不同试点间差异均较小;且相同试点下,不同年度间的指标差异也均较小。各试点的2 a 平均株高为121.3~145.4 cm,不同试点间存在一定差异,其中南宫株高最大、曲周株高最低;且部分试点不同年度间株高也存在较大差异,其中行唐2 a 株高差异最大,达到32.3 cm。

冀葵1 号在不同生态区的农艺性状中,以冀中南地区夏播盘径最小、株高最矮、茎粗最细、叶片数最少,2 a 指标平均值分别为18.9 cm、118.9 cm、2.18 cm和27.9 枚。该生态条件下,各试点的2 a 平均株高、茎粗、盘径分别为107.1~129.1 cm、1.77~2.46 cm、16.5~20.7 cm,不同试点间均存在一定差异,其中,曲周盘径最大、茎粗最粗,南宫株高最大,行唐株高最矮、茎粗最细、盘径最小;不同试点间叶片数差异不大。但相同试点下,不同年度间的各农艺性状均差异较小。

冀葵1 号在冀东地区春播,株高、茎粗、叶片数、盘径2 a 平均值分别为125.2 cm、2.51 cm、28.3枚和19.4 cm。该生态区下,不同试点及年度间的各农艺性状均差异较小。

冀葵1 号在张承地区春播,2a 平均株高为138.1cm,不同试点间差异较大,其中围场株高最大(158.3 cm)、蔚县最矮(117.4 cm),但相同试点下不同年度间差异较小;平均茎粗为2.57 cm,不同试点间差异较大,其中围场茎秆最粗(2.92 cm)、张北最细(2.19 cm),但相同试点下不同年度间差异较小;平均叶片数为28.9 枚,不同试点间差异较大,其中围场叶片数最多(32.0 枚)、蔚县最少(27.0 枚),且部分试点不同年度间也存在一定差异;平均盘径为19.3 cm,不同试点间存在一定差异,其中围场最大(21.2 cm)、蔚县最小(18.1 cm),且不同年度之间也存在一定差异。

综上分析可以看出,2018~2019年冀葵1 号在不同生态条件下的株高顺序为张承地区春播>冀中南地区春播>冀东地区春播>冀中南地区夏播,不同生态条件下及年度间均存在一定差异;茎粗顺序为冀中南地区春播>张承地区春播>冀东地区春播>冀中南地区夏播,不同生态条件下存在一定差异,但不同年度间差异较小;叶片数顺序为冀中南地区春播>张承地区春播>冀东地区春播>冀中南地区夏播,不同生态条件下及年度间均差异较小;盘径顺序为冀中南地区春播>冀东地区春播>张承地区春播>冀中南地区夏播,不同生态条件下及年度间均存在一定差异。

表2 2018~2019年冀葵1 号在不同生态区的农艺性状Table 2 Agronomic traits of Jikui No.1 in different ecological regions from 2018 to 2019

2.3 冀葵1 号产量性状分析

2018~2019 年冀葵1 号在不同生态区的产量性状中,以冀中南地区春播单产、单盘粒重、百粒重和容重最高,单盘粒数最少,指标2 a 平均值分别为4267.4 kg/hm2、77.2 g、6.76 g、4673 g 和1220粒(表3)。该生态条件下,各试点的2 a 平均单产、单盘粒重和百粒重分别为3975.5~4508.9 kg/hm2、71.4~82.6 g、6.31~7.04 g,不同试点间差异均较大,其中南宫单产最高、单盘粒重最大,河间百粒重最高,行唐单产、单盘粒重和百粒重最低,但相同试点下不同年度间指标值均差异较小;而单盘粒数和容重在不同试点及年度间均差异较小。

冀葵1 号在冀中南地区夏播,单产、单盘粒重、百粒重和容重最低,指标2 a 平均值分别为3788.1 kg/hm2、69.8 g、6.00 g 和440.1 g/L。该生态条件下,各试点的2 a 平均单产、单盘粒重、百粒重分别为3577.2~4029.3 kg/hm2、65.7~76.1 g、5.57~6.65 g,不同试点间均差异较大,其中南宫单产、单盘粒重和百粒重最高,河间单产和单盘粒重最低,行唐百粒重最低,但相同试点下不同年度间指标值均差异较小;单盘粒数和容重在不同试点及年度间均差异较小。

冀葵1 号在冀东地区春播,单产、单盘粒数、单盘粒重、百粒重、容重2 a 平均值分别为4004.6 kg/hm2、1241粒、72.0 g、6.12 g 和461.5 g/L。该生态区下,单产、单盘粒重和百粒重在不同试点间差异较小,但不同年度间存在一定差异,表现为2019年的指标值均高于2018年;单盘粒数和容重在不同试点及年度间均差异较小。

表3 2018~2019年冀葵1 号在不同生态区的产量性状Table 3 Yield traits of Jikui No.1 in different ecological regions from 2018 to 2019

冀葵1 号在张承地区春播,单产、单盘粒数、单盘粒重、百粒重、容重2 a 平均值分别为4203.7 kg/hm2、1256粒、76.0 g、6.26 g 和465.4 g/L。该生态区下,各试点的2 a 平均单产、单盘粒重、单盘粒数、百粒重分别为4082.5~4422.6 kg/hm2、72.7~81.8 g、1185~1324粒、6.02~6.36 g,除百粒重在不同试点间差异较小外,其他3 个指标值在不同试点间均存在一定差异且均以围场试点最高;相同试点下,不同年度间的4 个指标值也存在一定差异,且均以2019年指标值较高。容重在不同试点及年度间均差异较小。

综上分析可以看出,2018~2019年冀葵1 号在不同生态区的单产、单盘粒重和百粒重顺序均为冀中南地区春播>张承地区春播>冀东地区春播>冀中南地区夏播,不同区域间及年度间均存在一定差异;单盘粒数和容重在不同生态区及年度间均差异较小。

2.4 冀葵1 号抗病性分析

2018~2019 年冀葵1 号在不同生态区的抗病性中,以冀中南地区春播抗病性最好。该生态条件下,盘腐型菌核病2018年病指为11.81,表现高抗;2019年病指为27.50,表现中抗;2 a 平均病指为19.65,表现高抗(表4)。根腐型菌核病2018年、2019年发病率分别为0.92%和2.62%,2 a 平均为1.77%,均表现高抗。黄萎病2018年、2019年病指分别为18.09 和23.43,2 a 平均为20.76,均表现高抗。黑斑病2018年、2019年病指分别为5.97 和10.11,2 a 平均为8.04,均表现高抗。褐斑病2018年、2019年病指分别为10.23和13.68,2 a 平均为11.95,均表现高抗。在不同试点间,河间盘腐型菌核病最重,而其他试点间及其他病害差异不大。冀葵1 号在冀中南地区春播,抗病性除2019年盘腐型菌核表现中抗外,其余年份及其他病害均达到了高抗,病情指数和发病株率最低,抗病性表现最好。

冀葵1 号在冀中南地区夏播,抗病性较差。盘腐型菌核病2018年病指为19.07,表现高抗;2019年病指为33.78,表现中抗;2 a 病指平均为26.43,表现中抗。根腐型菌核病2018年发病率为3.09%,表现高抗;2019年发病率为5.04%,表现中抗;2 a 平均发病率为4.06%,表现高抗。黄萎病2018年病指为23.24,表现高抗;2019年病指为30.23,表现中抗;2 a 平均病指为26.73,表现中抗。黑斑病2018年、2019年病指分别为15.05 和16.83,2 a 平均为15.94,均表现高抗。褐斑病2018年、2019年病指分别为19.82和20.64,2 a 平均为20.23,均表现高抗。在不同试点间,河间和行唐盘腐型菌核病最重,而其他试点间及其他病害差异不大。冀葵1 号在冀中南地区夏播,抗病性除2019年盘腐型菌核、根腐型菌核病和黄萎病表现中抗外,其余年份及其他病害均达到了高抗,抗病性好。

表4 2018~2019年冀葵1 号在不同生态区的抗病性Table 4 Disease resistance of Jikui No.1 in different ecological regions from 2018 to 2019

冀葵1 号在冀东地区春播,盘腐型菌核病2018年病指为19.40,表现高抗;2019年病指为26.59,表现中抗;2 a 平均病指为23.00,表现高抗。根腐型菌核病2018年发病率为2.50%,表现高抗;2019年发病率为5.84%,表现中抗;2 a 平均发病率为4.17%,表现高抗。黄萎病2018年病指为14.56,表现高抗;2019年病指为29.11,表现中抗;2 a 平均病指为21.83,表现高抗。黑斑病2018年、2019年病指分别为8.69 和10.40,2 a 平均为9.55,均表现高抗。褐斑病2018年、2019年病指分别为9.13 和21.75,2 a 平均为15.44,均表现高抗。在不同试点间,抗病性指标均差异不大。冀葵1 号在冀东地区春播,抗病性除2019年盘腐型菌核、根腐型菌核病和黄萎病表现中抗外,其余年份及其他病害均达到了高抗,抗病性好。

冀葵1 号在张承地区春播,盘腐型菌核病2018年病指为15.38,表现高抗;2019年病指为26.93,表现中抗;2 a 平均病指为21.15,表现高抗。根腐型菌核病2018年发病率为3.38%,表现高抗;2019年发病率为5.63%,表现中抗;2 a 平均发病率为4.50%,表现高抗。黄萎病2018年病指为12.75,表现高抗;2019年病指为28.52,表现中抗;2 a 平均病指为20.63,表现高抗。黑斑病2018年、2019年病指分别为9.78 和14.04,2 a 平均为11.91,均表现高抗。褐斑病2018年、2019年病指分别为11.48 和12.85,2 a平均为12.17,均表现高抗。在不同试点间,张北菌核病和黄萎病最重,而其他试点间及其他病害差异不大。冀葵1 号在张承地区春播,抗病性除2019年盘腐型菌核、根腐型菌核病和黄萎病表现中抗外,其余年份及其他病害均达到了高抗,抗病性好。

综上分析可以看出,2018~2019年冀葵1 号在不同生态区的抗病性,盘腐型菌核病、根腐型菌核病、黄萎病在冀中南地区夏播、冀东地区春播和张承地区春播2019年表现为中抗,盘腐型菌核病在冀中南地区春播2019年表现为中抗,其余年份及其他病害在不同生态区均达到了高抗,抗病性能良好。

2.5 冀葵1 号子实品质分析

2018~2019 年冀葵1 号在不同生态区的子实品质中,以冀中南地区春播含油率最高,2a 平均值达到了48.59%(表5),不同试点及年度间均差异较小;2 a 平均蛋白质含量为19.70%,不同试点及年度间均存在一定差异。

冀葵1 号在冀中南地区夏播,2 a 平均含油率为47.84%,较春播低0.75 个百分点,不同试点及年度间均差异较小;蛋白质含量为20.70%,较春播高1 个百分点,不同区域及年度间均存在一定差异。

冀葵1 号在冀东地区春播,2 a 平均含油率为47.81%,较冀中南地区春播低0.78 个百分点,不同试点及年度间均差异较小;蛋白质含量为20.50%,较冀中南地区春播高0.8 个百分点,不同试点及年度间均存在一定差异。

冀葵1 号在张承地区春播,2 a 平均含油率为47.48%,较冀中南地区春播低1.11 个百分点,不同试点及年度间均差异较小;蛋白质含量为18.95%,较冀中南地区春播低0.75 个百分点,不同试点及年度间均存在一定差异。

综上分析可以看出,2018~2019年冀葵1 号在不同生态区的含油率顺序为冀中南地区春播>冀中南地区夏播>冀东地区春播>张承地区春播,不同生态区条件存在一定差异,其中冀中南地区春播含油率最高,冀中南地区夏播、冀东地区春播和张承地区春播的含油率差异均较小,在不同试点及年度间变化均不大;蛋白质含量顺序为冀中南地区夏播>冀东地区春播>冀中南地区春播>张承地区春播,不同生态区之间存在一定差异,其中冀中南地区夏播蛋白质含量最高,张承地区春播最低,在同一生态区不同试点及不同年度间均存在一定差异,但差异不大。

表5 2018~2019年冀葵1 号在不同生态区子实品质表现Table 5 Seed quality performance of Jikui No.1 in different ecological regions from 2018 to 2019 (%)

3 结论与讨论

冀葵1 号在不同生态区的生育期变化较大,其中张承地区春播生育期最长、冀中南地区夏播生育期最短,但在同一生态区相同试点的同一种植时期,生育期的长短变化不大。张承地区属于一年一作区,生育期长可以充分发挥油葵的产量潜力,即使在河北省最冷的坝上地区(张北、围场),冀葵1 号也能获得较高产量,单产达到了4000 kg/hm2以上。冀中南地区光热资源充足,春播生育期95 d 左右,能够在7月10日左右成熟收获,不影响下茬短季作物的种植收获;夏播生育期85 d 左右,可以推迟到7月中旬播种,上茬作物的选择空间较大。

冀葵1 号在不同生态区的农艺性状存在一定差异,但各指标差异均较小,仅冀中南地区夏播的株高偏低、茎粗偏细,叶片数和盘径差异较小,这与夏播生育期短有关,造成生长量小、产量偏低,单盘粒重、百粒重和容重也较小[13~16]。冀葵1 号即使在冀中南地区夏播的短生育期情况下单产也达到了3788.1 kg/hm2,而采用生育期较长的春播种植时单产更是达到了4267.4 kg/hm2,在张承地区春播单产达到了4203.7 kg/hm2,在冀东地区春播单产达到了4004.6 kg/hm2,表现出较强的丰产性和稳产性。

冀葵1 号在不同生态区表现出较强的抗病性,盘腐型菌核病、根腐型菌核病和黄萎病除在部分区域的部分年份表现中抗外,在其他区域均表现为高抗,黑斑病和褐斑病在不同生态区的各年度均表现高抗,抗病性强。

冀葵1 号在不同生态区的子实含油率和蛋白质含量均存在一定差异,但差异不大,其中冀中南地区春播含油率最高,达到了48%以上,其他生态区种植时含油率也均达到了47%以上;冀中南地区夏播子实蛋白质含量最高,达到了20.70%,其他生态区种植时蛋白质含量也均达到了18%以上,含油率和蛋白质含量均达到了较高水平。

冀葵1 号适宜在河北省不同的生态区种植,在冀中南地区可以春播和夏播种植,抗病性强,病害轻,含油率和蛋白质含量高,丰产、稳产,经济性状优良。

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