花油兩用紅花優良品種農藝性狀研究

陳鑫偉，孫喜云，陳敏菊，王文靜，孟凡玉

(商丘市農林科學院，河南 商丘 476000)

0 引言

紅花(CarthamustinctoriusL.)屬菊科紅蘭花屬，是菊科唯一進行大田栽培的植物，是集油用、藥用和工業用于一體的特種經濟作物，應用價值高，開發潛力大，前景廣闊[1]。紅花原產埃及和印度地區，現分布在世界30多個國家。我國紅花種植歷史悠久，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%，主要集中在我國的西北、中原和西南地區。新疆是中國紅花的最大產區，種植面積占中國的一半以上[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，適應性廣的特性，在我國資源非常豐富，品種繁多，栽培地域甚廣。目前我國紅花種植已形成了幾大特色種植區域，主要有河南的衛紅花(河南新鄉)、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域。

紅花具有極高的油用和藥用價值，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[6]。同時還含有豐富維生素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，被譽為“維生素E之冠”。紅花籽的餅粕是高蛋白制品的優質原料[7]。紅花花絲可提取天然黃色素、紅色素和8種黃酮，是傳統的活血化瘀中藥材[8]。目前紅花加工產品主要有藥品、營養保健品、食品、化妝品、工業品、飼料等。印度種植的紅花主要為油用型，提取食用紅花油[9]；日本及歐洲各國進口紅花瓣提取天然黃、紅色素，進口紅花籽粒榨取紅花油。

隨著紅花的不斷開發，花絲及紅花籽油等領域均對紅花有巨大的需求，然而依靠野生資源以及當前的栽培生產已經難以滿足市場需求，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，所以急需一批高產優質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生產的優質花油兩用型紅花新品種提供科學依據。

1 試驗材料與方法

1.1 材料

試驗選用的十個品種為A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9和A10。其中A6為對照品種，其它品種來源與商丘市農林科學院自育品種。

1.2 試驗設計

試驗于2018年在河南省商丘市農林科學院雙八試驗基地(39.9289N,116.3883E)進行，試驗田土壤為輕壤土，2017年取土化驗(院化驗室)0～20 cm耕層有機質含量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%。

試驗采用單因素隨機區組設計，3次重復，小區面積8 m2，5行區，行距0.4 m，行長4 m，株距0.13 m，每行31株，密度187 500株·hm-2，播種時留預備苗。田間管理同大田生產，整地時一次性施入(17-17-17)鄂中三元復合肥750 kg·hm-2。開花期及時人工采收花絲，收中間3行；在籽粒成熟前進行田間性狀調查，成熟后每小區收獲中間3行進行測產，并從中隨機取20株作為樣品，進行室內考種。

1.3 試驗方法

試驗調查項目有株高、莖粗、第一有效分枝高度、第一有效分枝果球數、主莖節數、分枝總數等性狀，采用20樣品株的平均值；實收小區中間3行的產量為小區產量，數1 000粒測千粒重。

1.4 數據統計

試驗數據采用Excel軟件進行匯總，用SPSS19.0統計軟件進行方差分析及相關性處理。

2 結果與分析

2.1 田間農藝性狀的調查分析

對10個品種的植株相關指標進行了測定，包含株高、莖粗、第一有效分枝高度、第一有效分枝果球數、節間數以及分支總數。由表1可知，通過對這些指標的分析可以發現，各個指標在10個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的第一優先分枝低，三者之間差異不顯著，與其它品種比較達顯著水平；第一有效分枝果球數A3最多，達1.50個，與A2的1.40個比較差異不顯著，與其它品種比較達顯著水平；總節數最高的是A9，達41.80節，與A4和A6比較達顯著水平，與其它品種比較差異不顯著；有效分枝數A9最多為9.25個，與A1、A3、A5、A8和A10比較差異不顯著，與A2、A4和A7比較達顯著水平；無效分枝數A3最多為4.15個，與其它品種比較達顯著水平。以上指標反應的是紅花不同品種之間的植株農藝性狀，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等植株指標突出于其他品種，生長勢較好。

表1 10種紅花植株相關指標

注：不同小寫字母表示在0.05水平下顯著差異，下同。

2.2 紅花果球的指標分析

試驗調查的果球指標如表2所示，A3單株有效果球總數平均為29.05個，顯著高于其他品種，果球總數最少的是A7，為12.31個，A5、A6、A7之間差異不顯著，A6、A7與其它品種比較差異達顯著水平；A5頂果球粒數最多，為45.05個，其它品種比較差異達顯著水平，最少的A6，為29.23個，與A2和A4比較差異不顯著，其它品種比較差異達顯著水平；果球直徑A5最大，為28.58 mm，其它品種比較差異達顯著水平，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顯著水平，果球直徑A3最小，為19.97 mm，其它品種比較差異達顯著水平。

2.3 籽粒性狀及花絲產量的性狀指標分析

對10個品種的單株籽粒重、千粒重、花絲重及小區產量性狀考種結果如表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，與其它品種比較達顯著水平；A6千粒重最高，達44.24 g，與其它品種比較達顯著水平，A8的千粒重最低，為32.48 g，與A3比較差異不顯著，與其它品種比較達顯著水平；在花絲重方面，A3產量最高為171.4 g，與其它品種比較達顯著水平，高于第二位品種A8接近50 g，A5的花絲產量最低，為89.1 g，與其它品種比較達顯著水平；在小區籽粒產量上，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，與其它品種比較達顯著水平。10種紅花品種在籽粒指標、花絲產量以及小區產量方面存在較大差異。根據不同的用途可以有選擇性的選擇紅花品種，因為花絲產量較高的品種在籽粒產量方面并不一定也是理想的。

表2 10種紅花果球指標

表3 10種紅花籽粒、花絲相關指標

2.4 各性狀間相關性綜合分析

10個紅花品種14項指標之間相關性分析的結果如表4。與小區產量相關性最大的是第一有效分枝高度，相關系數為0.741，其次為頂果球籽粒數，相關系數為0.717，二者均達顯著水平，二者間的相關系數為0.454，未達到顯著水平，相關性最小的是無效分枝數，相關系數為-0.620，未達到顯著水平，小區產量與花絲產量間的相關系數為-0.571，未達到顯著水平；與花絲產量相關性最大的是無效分枝數，相關系數為0.788，達極顯著水平，其次是單株有效果球數和第一有效分枝果球數，相關系數分別為0.757和0.722，二者均達到顯著水平，相關性最小的是頂果球直徑，相關系數為-0.901，其次是頂果球籽粒數，相關系數為-0.871，達到極顯著水平，二者均達到顯著水平；性狀間相關性最大的是株高和第一有效分枝高度，相關系數為0.922，達極顯著水平，其次是頂球直徑和頂球籽粒數，相關系數為0.896，達極顯著水平，相關系數最小的是頂球直徑和無效分枝數，相關系數為-0.946，達到極顯著水平。另外對檢測的14個與小區產量有關的因素通過主成分(PCA)進行降為分析(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個因素歸結到了二維因素內，且兩個主成分占比超過80%，證明PCA分析的可靠性。

表4 各性狀間的相關性分析

** 在 0.01 級別(雙尾)，相關性顯著；* 在 0.05 級別(雙尾)，相關性顯著。

圖1 10個紅花品種14個指標的PCA分析

表5 10種紅花主成分分析指標系數及累計貢獻率

3 結論

根據對10個品種的紅花的14個性狀的測定分析來看，不同品種在這14個性狀上的表現不盡相同。通過數據分析，我們對10個品種的紅花進行了綜合評價。A2生長勢最好，A5生長勢最弱。A3有效球果數最多可達29.05個·株-1，花絲每小區采收171.4 g，顯著高于其它品種，籽粒產量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在小區籽粒產量上顯著高于其他9個品種，小區產量平均可以獲得1.588 kg，是優良的油用紅花品種，花絲產量為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為豫東生態區花油兩用型紅花優良品種。與籽粒產量相關性最大的是第一有效分枝高度，相關系數為0.741，達極顯著水平，與花絲產量相關性最大的是無效分枝數，相關系數為0.788，達極顯著水平，而第一有效分枝高度與無效分枝數的相關系數為-0.158，差異不顯著，說明花絲與籽粒間可以找到一個同時能滿足取得較高產量的平衡點。

4 討論

目前，世界紅花年種植面積200萬hm2左右，可產紅花花瓣3.5萬t，紅花籽粒250萬t。而世界紅花花瓣的年消費量約5.5萬t，紅花籽油消費量80萬t，國際市場供不應求。我國紅花種植面積約為20萬hm2，新疆是中國紅花的最大產區，種植面積占中國的一半以上[3]。云南省農業科學院經濟作物研究所選育的“云紅三號”在籽粒產量和花絲產量上均具有良好的表現力。籽粒產量達到1 610.40 kg·666 m-2，花絲產量達到336.15 kg·667 m-2[10]。隨后，胡學禮等人選育了產量更高的紅花品種“云紅花五號”和“云紅花六號”[11]，以上的這三個紅花品種適合生長在云南地區。李國順等人選育了適合在新疆北部地區生長的紅花品種“吉選三號”，該品種的籽粒產量為157.3 kg·667 m-2，花絲產量為21.5 kg·667 m-2[12]。本研究選育的優良花油兩用型品種為A2，花絲產量可以達到16.65 kg·66 7 m-2，籽粒產量為220.56 kg·667 m-2，不同研究產生了一定的差距，主要是因為研究選用的品種不同，此外，還有很多重要的影響因素，例如緯度、氣候、土壤條件、計算方式等，因此，本研究在多點次，多年分方面需要進一步研究，以期選育出適應性更廣的花油兩用型優良新品種。