環境因子與胡麻產量及品質相關性研究

黨 照，張建平，王利民，趙 瑋，李聞娟

（甘肅省農業科學院作物研究所，甘肅 蘭州 730070）

胡麻是我國對油用亞麻和油纖兼用亞麻的俗稱，主要分布在甘肅、山西、內蒙古、寧夏、河北、新疆等6省（區）。青海、陜西，吉林、黑龍江、西藏、云南、貴州、廣西、山東等省（區）有零星種植。胡麻具有抗旱、耐寒、耐瘠薄等特點，是我國西北、華北高寒干旱地區傳統種植的主要油料作物，也是該地區重要的經濟作物［1-3］。

不同地域的環境因子不同，從而對胡麻品質的影響也不同。環境因子對作物品質的影響在其他作物中研究的較多。林素蘭等［4］研究表明，小麥品質性狀是由品種遺傳特性和環境因素共同作用的復雜性狀。 Grausgruber H［5］、于亞雄等［6］認為小麥蛋白質和濕面筋的質量分數主要受地點生態環境的影響，而面團流變學特征則主要由品種遺傳特性決定，但也受生態環境等因素的影響。可見環境因素對品質的影響較大，且在大作物上研究的較多，但在胡麻上研究較少。我們采用田間記載與室內分析相結合的方法，分析了不同生態區環境因子的變化對胡麻品種的產量和品質特性的影響，以期為胡麻的高產優質栽培提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試胡麻品種（系）為張亞2號（高亞麻酸品種，亞麻酸質量分數50%～55%）、皋蘭白、臨夏白、山丹白，均為白粒品種；STS、DYM（低亞麻酸質量分數品種，亞麻酸質量分數30%～35%）、隴亞10號（CK）。均由甘肅省農業科學院作物研究所胡麻課題組提供。

1.2 試驗區概況

試驗選取甘肅省平涼市崆峒區、甘肅省永登縣、甘肅省天祝縣、河北省張家口市橋北區、甘肅省民樂縣、甘肅省古浪縣等6個不同環境氣候區作為試驗地點。各試驗地點的環境因子指標見表1。

1.3 試驗方法

試驗分設在6個不同生態區，隨機區組設計，3次重復，小區面積13.34 m2，每小區種植10行胡麻，每行播種1 000粒。播前耙磨整地，結合整地施磷酸二銨300 kg/hm2、尿素112.5 kg/hm2作基肥。其他管理方法按大田管理進行，成熟時按小區收獲后留種備用。

1.4 測定方法

利用氣相色譜分析儀（型號：Agilent7820A）檢測備用胡麻籽粒的品質特性。品質分析采用配置FID，分流/不分流進樣口的Agilent 7820 GC檢測，以及AT-FFAP色譜柱（30 m×320 mm×0.33 μm）。進樣口溫度250 ℃、分流比60∶1、柱流速（N2）2 mL/min，恒流模式；FID溫度300 ℃；H2流速40 mL/min；空氣流速400 mL/min；尾吹氣（N2）流速 30 mL/min； 柱溫程序 210 ℃恒溫 8 min［7-8］。

1.5 數據處理

各試驗點各品種間脂肪酸質量分數、產量、含油率均取平均值，計算平均值和標準差。利用DPS軟件進行數據相關分析。將6個試驗點的環境因子由低到高或由小到大順序排列，以便利用折線圖來表達在不同環境因子下各脂肪酸的走勢（表2）。

表1 不同試驗點的環境因子

表2 不同環境因子排列順序

2 結果與分析

2.1 環境因子對胡麻籽粒脂肪酸質量分數的影響

從圖1 a可以看出，隨著緯度的升高，各脂肪酸質量分數的變化趨勢不同。其中，棕櫚酸和硬脂酸質量分數隨著緯度的升高而逐漸下降；油酸質量分數先呈下降趨勢，到緯度36°48′處開始上升，37°20′時達到最高，隨后又開始下降，最后在40°30′處略有回升；亞油酸質量分數隨著緯度的升高呈先上升后逐漸下降趨勢，最高點出現在36°48′； 亞麻酸質量分數開始上升， 在 36°29′～37°20′處下降，37°20′為最低點，隨后開始上升，緯度38°26’ 與40°30′之間基本持平。

由圖1 b可以看出，隨著經度的變化，棕櫚酸和硬脂酸質量分數的變化趨勢與緯度關系不大；油酸質量分數隨著經度的升高呈現波動變化趨勢，在102°42′處達到最高；亞油酸質量分數在102°40′處達到最高，隨后開始逐漸下降；亞麻酸質量分數先隨經度的升高而逐漸下降，后有所回升，然后又下降，經度大于107°20′后顯著升高。

通過圖1 c可以看出，隨著海拔高度的逐漸升高，棕櫚酸和硬脂酸質量分數基本保持不變；油酸質量分數呈先降后升再降的變化趨勢，海拔1 700 m時達到最高；亞油酸質量分數在海拔1 200～1 400 m時逐漸下降，1 400 m后呈持續上升的趨勢；亞麻酸質量分數呈先升后降的變化趨勢，在海拔1 700 m達到最低點，然后上升，在海拔2 200～2 500 m時又略有下降。

由圖1 d可以看出，在年平均氣溫的逐步升高的情況下，各脂肪酸質量分數呈現不同的變化趨勢，棕櫚酸和硬脂酸質量分數隨年平均氣溫的升高變化不大；油酸質量分數呈先降后升再降再升的變化趨勢，最高點出現在5.3 ℃；亞油酸質量分數隨著年平均氣溫的升高持續緩慢下降；亞麻酸呈先升后降再升再降的變化趨勢，最高點出現在7.5 ℃。

由圖1 e可以看出，隨著年日照時數逐步升高，棕櫚酸質量分數基本不變，硬脂酸質量分數在2 884～2 912 h時略微升高；油酸開始持續下降，直到2 884 h后開始上升；亞油酸質量分數最高點出現在2 633 h，隨后開始下降，在2 800 h后小幅回升；亞麻酸質量分數先逐漸上升，最高點在2 884 h，然后開始下降。

由圖1 f可以看出，在年降水量逐步升高的情況下，各脂肪酸質量分數走勢不同，棕櫚酸和硬脂酸質量分數隨年降水量逐步升高基本保持不變；亞油酸質量分數在年降水量406.0 mm后開始明顯上升；油酸和亞麻酸質量分數的變化趨勢相反，在油酸質量分數回落時亞麻酸質量分數上升，在油酸上升時亞麻酸質量分數回落。亞麻酸質量分數最高點出現在406.0 mm。

圖1 環境因子對脂肪酸質量分數的影響

由圖1 g可見，隨著無霜期天數逐漸增多，棕櫚酸、硬脂酸質量分數基本不受影響；油酸質量分數在141 d后開始有上升趨勢；亞油酸質量分數在135 d后開始緩慢下降；亞麻酸質量分數在120 d時達到最高，141 d時最低，與油酸質量分數的變化趨勢相反。

2.2 環境因子與胡麻籽粒脂肪酸質量分數的相關性

通過表3可以看出，海拔與棕櫚酸、硬脂酸、亞油酸質量分數呈正相關關系，與油酸和亞麻酸呈負相關關系；年平均氣溫與棕櫚酸、硬脂酸、油酸質量分數呈正相關關系，與亞油酸和亞麻酸呈負相關關系；年日照時數與亞麻酸質量分數呈正相關關系，與其他脂肪酸均呈負相關關系；年降水量與油酸成負相關關系，與其他脂肪酸均呈正相關關系；無霜期與亞麻酸呈負相關關系，與其他脂肪酸均呈正相關關系。其中棕櫚酸質量分數與海拔之間正相關系數最高，為0.49；與年日照時數之間負相關系數最高，為-0.56。硬脂酸質量分數與無霜期正相關系數最高，為0.60；與年日照時數負相關系數最高，為-0.08。油酸質量分數與無霜期之間正相關系數最高，為0.63；與年日照時數之間的負相關系數最高，為-0.47。亞油酸質量分數與海拔之間正相關系數最高，為0.64，與年平均氣溫負相關最高，為-0.47；亞麻酸質量分數與年日照時數之間的正相關最高，為0.54；與無霜期之間的負相關最高，為-0.69。各相關系數均未達到顯著水平。

表3 環境因子與各脂肪酸的相關性

表4 不同試驗點參試胡麻品種（系）的含油率

2.3 不同試驗點的胡麻含油率

從表4可以看出，不同試驗點胡麻含油率以張家口最高，平均達40.59%；民樂居第2位，平均40.31%，這2個試驗點之間差異不顯著，且均與平涼點差異也不顯著，與其他試驗點差異達極顯著水平。不同胡麻品種含油率以張亞2號最高，平均為40.66%；隴亞10號居第2位，平均為40.49%，這2個品種之間差異不顯著，均與臨夏白、山丹白之間差異顯著，與皋蘭白、STS和DYM之間差異達極顯著水平。

2.3 環境因子與不同胡麻品種產量及含油率的相關性

從表5可以看出，海拔與張亞2號產量呈負相關，與STS產量相關系數為0，與其余品種產量呈正相關。年平均氣溫與STS、隴亞10號產量呈顯著負相關，與DYM產量呈極顯著負相關，與皋蘭白、臨夏白產量呈負相關，與張亞2號、山丹白產量呈正相關。年日照時數與臨夏白、山丹白產量呈負相關，與其余品種產量呈正相關。年降水量與臨夏白產量呈顯著正相關，與皋蘭白、山丹白、STS、隴亞10號產量呈正相關，與張亞2號、DYM產量呈負相關。無霜期與張亞2號產量呈顯著負相關，與皋蘭白、STS、DYM、隴亞10號產量呈負相關，與臨夏白、山丹白產量呈正相關。

從表6可以看出，海拔與所有品種的含油率均呈負相關。年平均氣溫僅與山丹白含油率呈負相關，與其他品種含油率呈正相關。年日照時數與DYM含油率相關系數為0，與臨夏白、山丹白、隴亞10號含油率呈正相關，與張亞2號、皋蘭白、STS含油率呈負相關。年降水量與各品種含油率均呈正相關。無霜期與張亞2號含油率呈正相關，與其余品種含油率呈負相關。

表5 不同環境因子與不同胡麻品種產量的相關性

表6 不同環境因子與不同胡麻品種含油率的相關性

3 小結與討論

研究表明，隨著各環境因子的變化，各脂肪酸走勢各不相同。其中棕櫚酸和硬脂酸質量分數在不同環境下變化不大，說明這兩種脂肪酸基本不受各環境因子的影響；亞油酸的變化趨勢比較平緩，升降幅度不大，基本保持相對穩定的比例；隨環境因子的變化，油酸和亞麻酸質量分數走勢基本呈相反趨勢，即當油酸質量分數上升時亞麻酸質量分數下降，當油酸質量分數下降時亞麻酸質量分數上升。環境因子與脂肪酸的各相關系數均未達到顯著水平。海拔僅與張亞2號產量呈負相關，與其他品種均呈正相關；年平均氣溫與STS、隴亞10號產量呈顯著負相關，與DYM產量呈極顯著負相關；年降水量與臨夏白產量呈顯著正相關，無霜期與張亞2號呈顯著負相關。

不同試驗點間的胡麻含油率以張家口最高，平均達40.59%；民樂居第2位，平均40.31%。不同胡麻品種含油率以張亞2號最高，平均為40.66%；隴亞10號居第2位，平均為40.49%。海拔與所有胡麻品種含油率均呈負相關，說明海拔對含油率有抑制作用；年平均氣溫除山丹白外與含油率均呈正相關，說明年平均氣溫對含油率有一定的促進作用；年降水量與所有胡麻品種含油率均呈正相關，說明對含油率有促進作用。

［1］王宗勝.平涼市胡麻產業發展芻議［J］.甘肅農業科技，2017（5）： 72-75.

［2］趙 瑋，黨占海，張建平，等.NaCl脅迫對不同抗旱強度胡麻品種農藝性狀和生理指標的影響［J］.甘肅農業科技， 2016（1）：72-75.

［3］杜彥斌，王立軍，張 金，等.胡麻新品種天亞11號選育報告［J］. 甘肅農業科技，2018（2）： 24-26.

［4］林素蘭.環境及栽培技術對小麥品質的影響［J］.遼寧農業科學， 1997（2）：30-31.

［5］GRAUSGRUBET H，OBERFORSTER M， WERTEKER M，et al.2000 Stability of quality traits in Austriangrown winter wheats［J］.Field Crops Res， 66： 257-267.

［6］于亞雄，陳坤玲.云南高原不同環境對小麥品質的影響［J］. 麥類作物學報， 1996， 21（1）： 51-54.

［7］黨 照，趙 利.利用近紅外分析技術測定胡麻種質資源品質［J］. 西北農業學報， 2008， 17（2）： 110-113.

［8］黨 照，牛俊義，黨占海，等.胡麻種子發育過程中α-亞麻酸的積累規律［J］. 西北農業學報， 2014（12）：90-95.