陳鑫偉，孫喜云，陳敏菊，王文靜，孟凡玉

(商丘市農(nóng)林科學(xué)院，河南 商丘 476000)

0 引言

紅花(CarthamustinctoriusL.)屬菊科紅蘭花屬，是菊科唯一進(jìn)行大田栽培的植物，是集油用、藥用和工業(yè)用于一體的特種經(jīng)濟(jì)作物，應(yīng)用價(jià)值高，開發(fā)潛力大，前景廣闊[1]。紅花原產(chǎn)埃及和印度地區(qū)，現(xiàn)分布在世界30多個(gè)國(guó)家。我國(guó)紅花種植歷史悠久，早在漢代就已引入栽培[2]，目前紅花種植面積約為20萬hm2，占世界總面積的10%，主要集中在我國(guó)的西北、中原和西南地區(qū)。新疆是中國(guó)紅花的最大產(chǎn)區(qū)，種植面積占中國(guó)的一半以上[3]。歷史上主要用花作染料和藥材，70年代后期開始作為油料作物。紅花具有抗旱耐堿、抗病耐瘠，生命力強(qiáng)，適應(yīng)性廣的特性，在我國(guó)資源非常豐富，品種繁多，栽培地域甚廣。目前我國(guó)紅花種植已形成了幾大特色種植區(qū)域，主要有河南的衛(wèi)紅花(河南新鄉(xiāng))、懷紅花(河南溫縣)和散紅花(河南商丘)，云南的云紅花，新疆的新疆紅花，西藏的藏紅花，四川的川紅花，浙江的杜紅花和山東的大散紅花等種植區(qū)域。

紅花具有極高的油用和藥用價(jià)值，與其它油料作物相比，紅花籽油的主要成份為人體必需又不能在體內(nèi)自行合成的不飽和脂肪酸-亞油酸[4, 5]，其含量是已知植物食用油中最高的，亞油酸平均含量為75.33%，素有“亞油酸之王”的美譽(yù)[6]。同時(shí)還含有豐富維生素E、谷維素和人體必需的氨基酸，其中維E含量為每百克60～80 mg，被譽(yù)為“維生素E之冠”。紅花籽的餅粕是高蛋白制品的優(yōu)質(zhì)原料[7]。紅花花絲可提取天然黃色素、紅色素和8種黃酮，是傳統(tǒng)的活血化瘀中藥材[8]。目前紅花加工產(chǎn)品主要有藥品、營(yíng)養(yǎng)保健品、食品、化妝品、工業(yè)品、飼料等。印度種植的紅花主要為油用型，提取食用紅花油[9]；日本及歐洲各國(guó)進(jìn)口紅花瓣提取天然黃、紅色素，進(jìn)口紅花籽粒榨取紅花油。

隨著紅花的不斷開發(fā)，花絲及紅花籽油等領(lǐng)域均對(duì)紅花有巨大的需求，然而依靠野生資源以及當(dāng)前的栽培生產(chǎn)已經(jīng)難以滿足市場(chǎng)需求，加之紅花品種差異較大，特別是花油兩用型紅花品種的選育研究較少，所以急需一批高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的花油兩用型紅花新品種，本研究的開展旨在為選育適宜在豫東地區(qū)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)花油兩用型紅花新品種提供科學(xué)依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)選用的十個(gè)品種為A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9和A10。其中A6為對(duì)照品種，其它品種來源與商丘市農(nóng)林科學(xué)院自育品種。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2018年在河南省商丘市農(nóng)林科學(xué)院雙八試驗(yàn)基地(39.9289N,116.3883E)進(jìn)行，試驗(yàn)田土壤為輕壤土，2017年取土化驗(yàn)(院化驗(yàn)室)0～20 cm耕層有機(jī)質(zhì)含量1.55%，全氮(N)0.084%，水解氮40.63 mg·kg-1，速效磷(P2O5)69.67 mg·kg-1，速效鉀(K2O)102.92 mg·kg-1，水溶性鈣0.18%。

試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，小區(qū)面積8 m2，5行區(qū)，行距0.4 m，行長(zhǎng)4 m，株距0.13 m，每行31株，密度187 500株·hm-2，播種時(shí)留預(yù)備苗。田間管理同大田生產(chǎn)，整地時(shí)一次性施入(17-17-17)鄂中三元復(fù)合肥750 kg·hm-2。開花期及時(shí)人工采收花絲，收中間3行；在籽粒成熟前進(jìn)行田間性狀調(diào)查，成熟后每小區(qū)收獲中間3行進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，并從中隨機(jī)取20株作為樣品，進(jìn)行室內(nèi)考種。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)調(diào)查項(xiàng)目有株高、莖粗、第一有效分枝高度、第一有效分枝果球數(shù)、主莖節(jié)數(shù)、分枝總數(shù)等性狀，采用20樣品株的平均值；實(shí)收小區(qū)中間3行的產(chǎn)量為小區(qū)產(chǎn)量，數(shù)1 000粒測(cè)千粒重。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行匯總，用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析及相關(guān)性處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 田間農(nóng)藝性狀的調(diào)查分析

對(duì)10個(gè)品種的植株相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定，包含株高、莖粗、第一有效分枝高度、第一有效分枝果球數(shù)、節(jié)間數(shù)以及分支總數(shù)。由表1可知，通過對(duì)這些指標(biāo)的分析可以發(fā)現(xiàn)，各個(gè)指標(biāo)在10個(gè)品種之間存在顯著差異。A2的株高144.25 cm,顯著高于其他品種，A4和A8之間差異不顯著，但與其它品種比較達(dá)顯著水平，A1、A3、A5、A7、A9和A10之間株高雖有差異但不顯著，與其它品種比較達(dá)顯著水平，A6的株高顯著低于其他品種，為127.51 cm；A5的莖粗顯著小于其它品種,為10.99 cm，其他品種之間并無顯著差距；第一有效分枝高度A2為67.88 cm，顯著高于其他品種，A1、A3和A6的第一優(yōu)先分枝低，三者之間差異不顯著，與其它品種比較達(dá)顯著水平；第一有效分枝果球數(shù)A3最多，達(dá)1.50個(gè)，與A2的1.40個(gè)比較差異不顯著，與其它品種比較達(dá)顯著水平；總節(jié)數(shù)最高的是A9，達(dá)41.80節(jié)，與A4和A6比較達(dá)顯著水平，與其它品種比較差異不顯著；有效分枝數(shù)A9最多為9.25個(gè)，與A1、A3、A5、A8和A10比較差異不顯著，與A2、A4和A7比較達(dá)顯著水平；無效分枝數(shù)A3最多為4.15個(gè)，與其它品種比較達(dá)顯著水平。以上指標(biāo)反應(yīng)的是紅花不同品種之間的植株農(nóng)藝性狀，A2品種在株高、莖粗、第一有效分枝高度、第一有效分枝果球數(shù)等植株指標(biāo)突出于其他品種，生長(zhǎng)勢(shì)較好。

表1 10種紅花植株相關(guān)指標(biāo)

注：不同小寫字母表示在0.05水平下顯著差異，下同。

2.2 紅花果球的指標(biāo)分析

試驗(yàn)調(diào)查的果球指標(biāo)如表2所示，A3單株有效果球總數(shù)平均為29.05個(gè)，顯著高于其他品種，果球總數(shù)最少的是A7，為12.31個(gè)，A5、A6、A7之間差異不顯著，A6、A7與其它品種比較差異達(dá)顯著水平；A5頂果球粒數(shù)最多，為45.05個(gè)，其它品種比較差異達(dá)顯著水平，最少的A6，為29.23個(gè)，與A2和A4比較差異不顯著，其它品種比較差異達(dá)顯著水平；果球直徑A5最大，為28.58 mm，其它品種比較差異達(dá)顯著水平，A6、A7、A8和A9的果球直徑較小，四者間比較差異不顯著，除A8外，與其它品種比較差異達(dá)顯著水平，果球直徑A3最小，為19.97 mm，其它品種比較差異達(dá)顯著水平。

2.3 籽粒性狀及花絲產(chǎn)量的性狀指標(biāo)分析

對(duì)10個(gè)品種的單株籽粒重、千粒重、花絲重及小區(qū)產(chǎn)量性狀考種結(jié)果如表3所示。A8的單株籽粒重最高，為19.07 g，與A1、A5、A8和A10比較差異不顯著，但與其它品種比較達(dá)顯著水平，A6的單株籽粒重最低，為14.65 g，與其它品種比較達(dá)顯著水平；A6千粒重最高，達(dá)44.24 g，與其它品種比較達(dá)顯著水平，A8的千粒重最低，為32.48 g，與A3比較差異不顯著，與其它品種比較達(dá)顯著水平；在花絲重方面，A3產(chǎn)量最高為171.4 g，與其它品種比較達(dá)顯著水平，高于第二位品種A8接近50 g，A5的花絲產(chǎn)量最低，為89.1 g，與其它品種比較達(dá)顯著水平；在小區(qū)籽粒產(chǎn)量上，A2顯著高于其他品種，為1.588 kg，最低的A3，為1.204 kg，與A6比較差異不顯著，與其它品種比較達(dá)顯著水平。10種紅花品種在籽粒指標(biāo)、花絲產(chǎn)量以及小區(qū)產(chǎn)量方面存在較大差異。根據(jù)不同的用途可以有選擇性的選擇紅花品種，因?yàn)榛ńz產(chǎn)量較高的品種在籽粒產(chǎn)量方面并不一定也是理想的。

表2 10種紅花果球指標(biāo)

表3 10種紅花籽粒、花絲相關(guān)指標(biāo)

2.4 各性狀間相關(guān)性綜合分析

10個(gè)紅花品種14項(xiàng)指標(biāo)之間相關(guān)性分析的結(jié)果如表4。與小區(qū)產(chǎn)量相關(guān)性最大的是第一有效分枝高度，相關(guān)系數(shù)為0.741，其次為頂果球籽粒數(shù)，相關(guān)系數(shù)為0.717，二者均達(dá)顯著水平，二者間的相關(guān)系數(shù)為0.454，未達(dá)到顯著水平，相關(guān)性最小的是無效分枝數(shù)，相關(guān)系數(shù)為-0.620，未達(dá)到顯著水平，小區(qū)產(chǎn)量與花絲產(chǎn)量間的相關(guān)系數(shù)為-0.571，未達(dá)到顯著水平；與花絲產(chǎn)量相關(guān)性最大的是無效分枝數(shù)，相關(guān)系數(shù)為0.788，達(dá)極顯著水平，其次是單株有效果球數(shù)和第一有效分枝果球數(shù)，相關(guān)系數(shù)分別為0.757和0.722，二者均達(dá)到顯著水平，相關(guān)性最小的是頂果球直徑，相關(guān)系數(shù)為-0.901，其次是頂果球籽粒數(shù)，相關(guān)系數(shù)為-0.871，達(dá)到極顯著水平，二者均達(dá)到顯著水平；性狀間相關(guān)性最大的是株高和第一有效分枝高度，相關(guān)系數(shù)為0.922，達(dá)極顯著水平，其次是頂球直徑和頂球籽粒數(shù)，相關(guān)系數(shù)為0.896，達(dá)極顯著水平，相關(guān)系數(shù)最小的是頂球直徑和無效分枝數(shù)，相關(guān)系數(shù)為-0.946，達(dá)到極顯著水平。另外對(duì)檢測(cè)的14個(gè)與小區(qū)產(chǎn)量有關(guān)的因素通過主成分(PCA)進(jìn)行降為分析(見圖1)。主成分1(PC1)的占比為59.41%，主成分2(PC2)的占比為30.36，將14個(gè)因素歸結(jié)到了二維因素內(nèi)，且兩個(gè)主成分占比超過80%，證明PCA分析的可靠性。

表4 各性狀間的相關(guān)性分析

** 在 0.01 級(jí)別(雙尾)，相關(guān)性顯著；* 在 0.05 級(jí)別(雙尾)，相關(guān)性顯著。

圖1 10個(gè)紅花品種14個(gè)指標(biāo)的PCA分析

表5 10種紅花主成分分析指標(biāo)系數(shù)及累計(jì)貢獻(xiàn)率

3 結(jié)論

根據(jù)對(duì)10個(gè)品種的紅花的14個(gè)性狀的測(cè)定分析來看，不同品種在這14個(gè)性狀上的表現(xiàn)不盡相同。通過數(shù)據(jù)分析，我們對(duì)10個(gè)品種的紅花進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。A2生長(zhǎng)勢(shì)最好，A5生長(zhǎng)勢(shì)最弱。A3有效球果數(shù)最多可達(dá)29.05個(gè)·株-1，花絲每小區(qū)采收171.4 g，顯著高于其它品種，籽粒產(chǎn)量1.024 kg，顯著低于其它品種，只能作為采花用品種；目前紅花籽粒的含油率變化不大，A2在小區(qū)籽粒產(chǎn)量上顯著高于其他9個(gè)品種，小區(qū)產(chǎn)量平均可以獲得1.588 kg，是優(yōu)良的油用紅花品種，花絲產(chǎn)量為119.9 g，與A3和A5比較差異顯著，與其它品種比較差異不顯著，綜合比較A2為豫東生態(tài)區(qū)花油兩用型紅花優(yōu)良品種。與籽粒產(chǎn)量相關(guān)性最大的是第一有效分枝高度，相關(guān)系數(shù)為0.741，達(dá)極顯著水平，與花絲產(chǎn)量相關(guān)性最大的是無效分枝數(shù)，相關(guān)系數(shù)為0.788，達(dá)極顯著水平，而第一有效分枝高度與無效分枝數(shù)的相關(guān)系數(shù)為-0.158，差異不顯著，說明花絲與籽粒間可以找到一個(gè)同時(shí)能滿足取得較高產(chǎn)量的平衡點(diǎn)。

4 討論

目前，世界紅花年種植面積200萬hm2左右，可產(chǎn)紅花花瓣3.5萬t，紅花籽粒250萬t。而世界紅花花瓣的年消費(fèi)量約5.5萬t，紅花籽油消費(fèi)量80萬t，國(guó)際市場(chǎng)供不應(yīng)求。我國(guó)紅花種植面積約為20萬hm2，新疆是中國(guó)紅花的最大產(chǎn)區(qū)，種植面積占中國(guó)的一半以上[3]。云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所選育的“云紅三號(hào)”在籽粒產(chǎn)量和花絲產(chǎn)量上均具有良好的表現(xiàn)力。籽粒產(chǎn)量達(dá)到1 610.40 kg·666 m-2，花絲產(chǎn)量達(dá)到336.15 kg·667 m-2[10]。隨后，胡學(xué)禮等人選育了產(chǎn)量更高的紅花品種“云紅花五號(hào)”和“云紅花六號(hào)”[11]，以上的這三個(gè)紅花品種適合生長(zhǎng)在云南地區(qū)。李國(guó)順等人選育了適合在新疆北部地區(qū)生長(zhǎng)的紅花品種“吉選三號(hào)”，該品種的籽粒產(chǎn)量為157.3 kg·667 m-2，花絲產(chǎn)量為21.5 kg·667 m-2[12]。本研究選育的優(yōu)良花油兩用型品種為A2，花絲產(chǎn)量可以達(dá)到16.65 kg·66 7 m-2，籽粒產(chǎn)量為220.56 kg·667 m-2，不同研究產(chǎn)生了一定的差距，主要是因?yàn)檠芯窟x用的品種不同，此外，還有很多重要的影響因素，例如緯度、氣候、土壤條件、計(jì)算方式等，因此，本研究在多點(diǎn)次，多年分方面需要進(jìn)一步研究，以期選育出適應(yīng)性更廣的花油兩用型優(yōu)良新品種。