塔额盆地不同播期对三个食葵品种干物质及产量的影响

摘要：为充分挖掘塔额盆地食葵的增产潜力，采取播期和品种二因素裂区试验设计，通过研究不同播期对3个食葵品种干物质积累、分配特点及产量田间表现的影响。结果表明，播期对3个食葵品种不同生育期地上部各器官干物质积累均产生显著影响；3个食葵品种各生育期地上干物质积累总量及各器官干物质积累量均以播期5月10日的处理最高，说明早播或晚播均不利于干物质量的增加；不同品种处理地上部器官干物质积累均表现为SR3显著高于其他品种；不同播期处理地上部分干物质最大积累速率（vmax），在播期5月10日处理下最大，分别高出5月3日、5月17日处理50.00%和55.10%，并较其他播期分别延长干物质快速积累时间6.3和7.3 d；食葵单盘粒数、单盘粒重、结实率、籽仁率、千粒重及产量性状在播期5月10日处理表现最好，均显著高于其他处理，产量构成方面单盘粒重和花盘直径与产量呈现显著正相关，相关系数为0.997和0.996，籽仁率、单盘粒数、千粒重与产量呈正相关，相关系数分别为0.962，0.949和0.928。结合播期与产量构成，食葵种植在适宜的播期更能充分发挥植株产量潜力，达到增产效果。适期播种才能形成有利于植株干物质积累的最佳环境，满足籽粒对干物质转运及分配的需求，形成最佳产量因子组合，综合试验表明塔额盆地不同食葵品种种植播期处理均以5月10日为最佳，有利于调动植株生长因素，延长干物质快速积累时间，促进干物质积累及分配，发挥其产量潜力，SR3品种综合表现优于其他品种。

关键词：播期; 食葵; 干物质积累和分配; 产量

收稿日期：20230717

基金项目：兵团财政科技项目（2022CB023）。

第一作者：王贺亚（1992-），男，学士，助理研究员，从事作物栽培、育种与水肥一体化研究。Email：1209399827@qq.com。

通信作者：罗静静（1989-），女，硕士，副研究员，从事作物栽培及病虫害防治研究。Email：860220521@qq.com。向日葵为菊科向日葵属的一年生草本植物，原产于拉丁美洲，是世界上主要的经济作物之一[1]，具有生物量大、适应性强等特点[2]。向日葵集油用、食用、观赏多功能于一体，已成为美丽乡村建设和休闲观光农业的特色优势作物，在服务休闲观光农业发展，助力乡村振兴中发挥了积极作用[3]。食葵富含粗蛋白、胡萝卜素、维生素和多种不饱和脂肪酸，是一种健康的休闲食品[45]，随着经济社会发展，以及人民对美好生活需求的日益增加，对好吃、好看、高效作物的种植需求越来越大[67]。种植食葵还具有较高的经济价值，食葵产量和品质是提高经济价值的重要因素。

适宜的播期可以使植株充分利用光热资源，利于培育壮苗；而适宜的密度则可缓解个体与群体的矛盾，可以有效提高光温资源的利用率，依靠群体发挥增产潜力。刘文杰等[8]和赵轩微[9]的研究发现，播期、密度、施肥等栽培技术与措施的不科学性，往往造成向日葵空壳率高达40%～70%，个别地块的空壳率在 70%以上，倒伏严重。

已有众多学者研究不同播期对不同作物，如小麦[1011]、大豆[12]、谷子[13]、油葵[9]等作物干物质积累及分配的影响。干物质积累和分配是食葵产量形成的基础，对其进行研究有利于深入了解产量形成过程及机理。塔额盆地作物生产过程受播期等因素影响较大，尽管前人对许多作物的不同播期开展了一定研究，但目前关于食葵的最佳播期试验报道较少，尤其在塔额盆地依然是空白。本研究通过播期和品种二因素裂区试验设计，设置3个播期处理，3个品种处理，通过研究3个食葵品种植株干物质积累、分配特点及产量变化。明确本地区食葵种植最适播期，以充分发掘食葵对播期的响应及增产潜力，为塔额盆地食葵种植的高效发展提供理论支撑。

1材料与方法

1.1试验地概况

2022年5月-9月，在新疆生产建设兵团第九师农业科学研究所（畜牧科学研究所）168团4连试验地（46°82′N，84°15′E）进行小区控制试验。该试验区中温带大陆性气候，春季冷暖波动大，夏季热而短促。供试土壤0～20 cm土层中含有机质25.24 g·kg-1，碱解氮99.50 mg·kg-1，有效磷43.28 mg·kg-1，速效钾351.82 mg·kg-1。

1.2材料

1.2.1供试食葵三瑞三号（SR3）、三瑞373（SR373）和SH363，供试的3个食葵品种，均由三瑞种业有限公司提供。三瑞三号，生育期104 d，平均株高231.0 cm，平均花盘直径20.4 cm，千粒重184.1 g;三瑞373，生育期105 d，平均株高238.0 cm，平均花盘直径25.6 cm，千粒重227.4 g;SH363，生育期115 d，平均株高261.0 cm，平均花盘直径21.7 cm，千粒重178 g。

1.2.2供试肥料本地农资店采购，三环品牌磷酸二铵（N 18.00%、P2O5 46.00%）15.0 kg·（667 m2）-1、心连心品牌尿素（N 46.40%）30.0 kg·（667 m2）-1、罗布泊品牌硫酸钾（K2O 52.00%）15.0 kg·（667 m2）-1。

1.3方法

1.3.1试验设计试验采取播期和品种二因素裂区试验设计，27个试验小区，3次重复，小区面积25.2 m2（4.2 m×6.0 m），走道50 cm；主区为播期，设置3个水平：T1（5月3日）、T2（5月10日）和T3（5月17日），收获时间分别为9月13日、9月20日和9月28日；副区为品种，参试品种3个：三瑞三号（SR3）、三瑞373（SR373）和SH363。

田间栽培管理：分别于现蕾期第一水随水施肥，尿素8.0 kg·（667 m2）-1、磷酸二铵8.0 kg·（667 m2）-1、硫酸钾4.0 kg·（667 m2）-1；开花前第二水追施尿素15.0 kg·（667 m2）-1、磷酸二铵4.0 kg·（667 m2）-1、硫酸钾4.0 kg·（667 m2）-1；开花期间随水施肥1次，尿素5.0 kg·（667 m2）-1、磷酸二铵1.0 kg·（667 m2）-1、硫酸钾2.0 kg·（667 m2）-1，灌浆前随水施肥1次，尿素8.0 kg·（667 m2）-1、磷酸二铵2.2 kg·（667 m2）-1、硫酸钾5.0 kg·（667 m2）-1。中耕除草两次，分别于1～2对真叶苗期除草和苗高60 cm时中耕除草。

1.3.2测定项目及方法干物质积累与分配：于食葵出苗期、现蕾期、开花期、成熟期，选择长势均匀一致的重复点3个，各取3株带回实验室将食葵地上部分分成叶片、茎、花盘3部分，分别装入信封纸袋里，105 ℃杀青30 min，75 ℃下烘干至恒重，冷却称量各器官干物质量。并计算单株各器官干物质积累平均值及单株干物质总量。

各器官分配占比（%）=各器官干物质质量/全株干物质质量×100

干物质积累特征值：使用 Origin 2020 b对生育期干物质量数据进行统计和 Logistic 拟合。

Y=k1+aebt

植株性状调查：不同品种分别于3个不同播期处理收获前1 d，连续选取10株测定各时期的食葵株高、茎粗、叶片数和花盘直径。

产量及产量构成因素调查：成熟期分别选取具有代表性的10株进行室内考种，测定籽粒长、籽粒宽、单盘粒数、单盘粒重、结实率、籽仁率等产量因素指标，收获时对各小区中间4行进行实收测产（16.8 m2），脱粒后自然晾干，称量小区籽粒产量，并折算单位面积产量[kg·（667 m2）-1]。

1.3.3数据分析采用Excel 2017和SPSS 21.0软件进行数据上传、整理及分析，采用Orgin 2020b软件进行绘图。

黑龙江农业科学4期4期王贺亚等：塔额盆地不同播期对三个食葵品种干物质及产量的影响2结果与分析

2.1播期对食葵品种干物质积累及分配的影响

由表1可知，随着播期推迟，各营养器官的干物质积累总体上呈现先升高后降低的趋势，播期对3个食葵品种不同生育期地上部各器官干物质积累均产生显著影响，在品种相同播期不同的条件下综合表现均为T2（5月10日）播期处理的各生育期地上部干物质积累均高于T1（5月3日）和T3（5月17日）播期处理；同一播期条件下不同品种处理间地上部器官干物质积累均表现为SR3处理显著高于SR373和SH363处理；同一品种不同播期间，3个品种出苗期至成熟期地上部各器官干物质积累量均呈现逐渐增大趋势，在成熟期达到峰值。3个品种及3个播期处理在植株不同生育期干物质分配表现基本一致，在出苗期干物质分配整体表现为叶＞茎，在现蕾期和开花期地上部干物质积累分配表现为茎＞叶＞花盘，在成熟期地上部干物质积累分配表现为花盘＞茎＞叶。

2.2播期对食葵各生育期单株干物质积累的影响

由图1可知，不同播期下，随着食葵植株生长发育，干物质积累量综合表现为逐渐增加，开花期至成熟期增长最明显，出苗期、现蕾期、开花期和成熟期食葵单株地上部干物质积累量均以播期T2（5月10日）处理表现最高，其次是播期处理T1（5月3日）和T3（5月17日）处理，这说明，食葵单株地上部干物质积累的最佳播期处理为T2（5月10日），早播或者晚播均不利于植株干物质积累量的增加。

图1不同播期对食葵各生育期

单株干物质积累的影响

2.3播期对食葵地上部各器官干物质分配比例的影响由图2可知，不同品种同一器官干物质分配占比均表现一致，3个品种随着生育进程推进，食葵茎干物质占比整体规律表现为先增加后降低的趋势，叶片干物质量占比随着生育进程推进逐渐减小，花盘干物质占比逐渐增加。3个品种出苗期茎秆干物质占比范围为48.76%～50.60%，叶片干物质占比范围为49.40%～57.49%；现蕾期茎秆干物质占比范围为50.76%～57.45%，叶片干物质占比为40.21%～47.17%，花盘干物质占比为1.95%～2.64%；开花期茎秆、叶片和花盘干物质占比分别为47.73%～53.21%、36.49%～41.08%和9.08%～11.93%；成熟期茎秆、叶片和花盘干物质占比分别为27.18%～33.62%、21.74%～24.75%和43.49%～49.61%。

产量的多少与成熟期花盘干物质质量有直接关系，SR3在现蕾期和成熟期的花盘干物质占比均为T2处理最高，分别为2.64%和48.63%，成熟期T2较T1和T3处理分别显著高出3.33%和11.82%；在开花期T2处理与T3处理占比差异不显著，且均显著高于T1处理。SR373在不同播期处理花盘干物质占比表现为，现蕾期、开花期3个播期处理之间差异不显著，成熟期以T2处理最高，为50%，较T1和T3处理分别显著高出6.39%和8.70%。SH363在成熟期花盘干物质占比以T2处理最高，为49.33%，较T1和T3处理分别显著高出9.80%和7.10%。综上可知，成熟期，3个品种在不同播期的花盘干物质含量表现，均以T2最高，说明播期T2处理干物质分配最佳。

图2不同播期对食葵品种SR3（A）、SR373（B）

和SH363（C）各生育期干物质分配比例的影响

注： 不同小写字母表示不同播期处理间花盘干物质占比在Plt;0.05水平差异显著。

2.4播期对食葵单株地上部分干物质积累特征值的影响由表2可知，通过使用Logistic模型对不同播期处理地上部分的干物质积累量进行拟合后得到的相关生长参数，不同播期处理地上部分干物质最大积累速率（vmax），在播期T2（5月10日）处理下最大，分别高出T1（5月3日）、T3（5月17日）处理50.00%和55.10%，播期T2（5月10日）推后最大积累速率出现时间（t1）和延长了最大积累速率结束时间（t2），使播期T2（5月10日）处理地上部分的快速积累持续时间（Δt） 较T1（5月3日）、T3（5月17日）处理分别增加了6.3和7.3 d。说明播期处理T2（5月10日）能延长干物质快速积累时间，较其他处理能增加干物质量。

2.5播期对不同食葵品种农艺性状、产量及产量构成因素的影响由表3可知，综合3个播期处理的平均值，T2（5月10日）处理的食葵单盘粒数、单盘粒重、结实率、籽仁率、千粒重及产量表现最好，均显著高于T1、T3处理。T1、T2、T3播期处理中产量均以SR3最高，分别为291.15，304.84和253.40 kg·（667 m2）-1；3个播期处理株高表现为T3＞T1＞T2；茎粗表现为T1＞T3＞T2，T2与T1、T3呈现差异性显著；叶片数表现为T2＞T3＞T1，T2与T1、T3呈现差异性显著；花盘直径表现为T2＞T1＞T3，且T1与T3差异显著；单盘粒数平均值表现为T2＞T1＞T3，且T2中SR3单盘粒数最小，与SR373、SH363差异显著，SR373和SH363之间差异不显著，T1中表现为SH363＞SR3＞SR373，在T3中表现为SR373＞SR3＞SH363，且各品种间差异显著；单盘粒重、结实率、籽仁率、千粒重4个性状均表现为SR3最大，说明SR3较其他两个品种综合表现更好。

产量构成因素与产量相关分析结果表明，不同播期处理下食葵花盘直径和单盘粒重均与产量呈现显著正相关，相关系数分别为0.996和0.997。千粒重、单盘粒数、籽仁率与产量呈较大的正相关关系，相关系数分别为0.962，0.949和0.928，这进一步表明，食葵在适宜的播期种植才能充分发挥植株产量潜力，达到增产效果。

3讨论

前人对红小豆[14]、玉米[1518]、糜子[19]等众多作物的播期研究结果表明，作物干物质积累和分配会对不同的播期产生不同的响应，最终影响作物产量形成。本研究结果表明，播期对3个食葵品种不同生育期地上部各器官干物质积累均产生显著影响，各营养器官的干物质积累总体上呈现先升高后降低的趋势；播期方面，T2（5月10日）播期处理的各生育期地上部干物质积累均显著高于T1（5月3日）和T3（5月17日）播期处理，表明食葵在适宜的时期播种才能达到最佳的干物质积累量。这与赵轩微等[20]研究结果基本一致，调整食葵播期是协调作物生长和光热水资源的有效手段，可以寻求资源最大利用率[2122]，只有适期播种才能提高光合效率，达到最佳干物质积累量。综合3个品种花盘干物质量占比随植株生育进程逐渐增大。

通过Logistic模型得到的相关生长参数，不同播期处理地上部分干物质最大积累速率（vmax），在播期T2（5月10日）处理下最大，分别高出T1（5月3日）、T3（5月17日）处理50.00%和55.10%。播期T2（5月10日）推后了最大积累速率出现时间（t1）和延长了最大积累速率结束时间（t2），使播期5月10日处理地上部分的快速积累持续时间（Δt）较T1和T3处理分别增加了6.3和7.3 d。符合任志鹏等［23］和Abafe等[24]Logistic拟合方程结果，说明适宜播期能延长干物质快速积累时间，较其他处理能增加干物质积累量，进而促进产量的增加。适期播种才能形成有利于植株干物质积累的最佳环境，满足籽粒对干物质转运及分配的需求，形成最佳产量因子组合。

综上可得，播期对品种产量的影响显著，本试验以T2播期处理表现最佳，能够增加食葵光合时间，从而促进干物质积累和转化，最终提高产量。通过相关分析，食葵花盘直径和单盘粒重均与产量呈现显著正相关，相关系数分别为0.996和0.997，籽仁率、单盘粒数与产量呈较大的正相关，这进一步表明，食葵种植在适宜的播期才能充分发挥植株产量潜力，达到增产效果。这与马景峰等[7]研究结果相似，说明适期播种才能充分发挥植株各因素的生产潜力，提高产量。

综上结果表明塔额盆地不同食葵品种种植播期处理以T2（5月10日）为最佳，有利于调动植株生长因素，延长干物质快速积累时间，促进干物质积累及分配，更大发挥其产量潜力，播期确定的同时，品种综合表现为SR3优于其他两个品种，为高产的食葵品种，适宜新疆塔额盆地进行推广种植。

本研究仅使用了单年和单点的数据进行分析，而农业生产中每年的气候和环境均不同，应考虑到年际差异的影响，所以还需要多年和多点的试验来验证，进而明确适宜塔额盆地食葵种植的具体播期和品种。

4结论

本研究中品种相同时播期均以T2处理为最佳，平均产量为281.33 kg·（667 m2）-1，产量性状表现均最好；播期相同时产量均以SR3最高，T1、T2和T3分别为291.15，304.84和253.40 kg·（667 m2）-1。在各时期干物质积累量及干物质积累特征值Logistic方程拟合，T2处理均为最优，较其他播期处理能够延长干物质最大积累天数，有助于花盘干物质量增加，进而促进产量的增加。主要性状方面，T2在食葵单盘粒数、单盘粒重、结实率、籽仁率及产量均优于T1、T3处理，进而在试验条件下确定最佳播期T2。且3个播期中产量均以三瑞三号最高，其在产量及产量构成因子综合表现优秀。

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