種植密度對新疆紅花采收部位籽粒品質的影響

周遠航，曾翠云，王慧珍，郭建富，馬小龍，杜 弢，陳 勇

(1.新疆農業科學院瑪納斯農業試驗站，新疆瑪納斯 832200；2.甘肅省中醫藥大學，甘肅蘭州 730000)

0 引 言

【研究意義】紅花(CarthamustinctoriusL.)屬菊科，一年生草本植物，是集藥用、食用、油用、保健價值為一體的特種經濟作物，年需求量1 500～2 000 t,出口量300～500 t[1]，近年來市場價格與需求呈上升趨勢。紅花在我國分布范圍較廣，新疆、云南、內蒙古、四川、河南等地均有種植，新疆是我國紅花的最大產區，約占全國種植面積的80%[2]。目前，新疆紅花年均種植面積保持在2.6×104hm2(39萬畝)以上，伊犁紅花種植面積基本保持在9 266.7～10 000 hm2(13.9萬～15萬畝)；塔城裕民縣的紅花種植面積基本保持在1×104～1.2×104hm2(15萬～18萬畝)；昌吉州的紅花種植面積基本保持在6 666.7～8 000 hm2(10萬～12萬畝)[3]。近5年在新疆表現較好且種植面積較大的紅花品種有吉紅1號、新紅花1號、新紅花4號和裕民紅花等，其中新紅花4號近兩年推廣種植面積最大。但在新疆紅花產業的快速發展過程中，因存在自留種子，栽培采收技術不規范，整片整株紅花種子混采混收的現象，導致紅花種子品質下降，主栽品種混雜、退化嚴重，已成為提高紅花產量、品質、與經濟效益的制約因素。【前人研究進展】有關種植密度對紅花產量及其農藝性狀的影響，國內外許多學者已做了深入研究，王秀珍等[4]研究表明，不同種植密度對紅花產量、籽粒質量、農藝性狀，均有著一定的影響，在不同種植密度條件下，紅花籽粒的產量差異顯著。鄒小雙[5]密度和采收方法對衛紅花產量品質的影響,研究表明，密度對紅花分枝數、有效果球數、果球結實率及羥基紅花黃色素A等有效成分含量有顯著影響。2010年，通過樣點的實地采集及全國地形、土壤、數據庫的提取分析，結合新疆本地紅花品種的生物學特性，王果平等[6]分析出瑪納斯縣是新疆范圍內52個適宜紅花生產種植的縣市之一。【本研究切入點】紅花經濟效益由花絲產量與產油量構成，籽粒品質的優劣在其中起著關鍵作用，而有關種植密度對紅花采收部位籽粒品質影響的研究相對較少，鮮有報道。研究種植密度對新疆紅花采收部位籽粒品質的影響。【擬解決的關鍵問題】研究以新疆本地紅花種質資源新紅花4號為材料，在適宜紅花生產種植的瑪納斯縣試驗，成熟期后采集相關數據，分析不同種植密度下分枝花球數量與籽粒品質的相關性，以及不同種植密度對采收部位籽粒品質與產量的影響，為紅花種質資源良種繁育，以及生產實踐中優質部位種子作為繁殖材料的選取提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試材料為新紅花4號，為新疆當地紅花種質資源，該品種植株無刺，平均生育期117 d，具有籽實含油率高，抗病性強的突出優點，是較好的油、花兼用型品種，適于全疆種植。試驗在新疆農業科學院瑪納斯農業試驗站(N44°17′57.62″ E86°19′55.63″)中草藥及養生雜糧試驗示范基地進行，該地區位于塔西河沖積扇和沖積平原區，屬平原地帶，土地肥沃，屬大陸性半干旱氣候，夏季平均氣溫25.6℃，紅花有效積溫1 503.8℃，光熱資源豐富。

1.2 方 法

選擇土壤肥力均勻的一塊非重茬地塊，播種前同產區常規翻地。試驗采用隨機區組設計，設1.5×104、1.6×104、1.8×104、2.0×104、2.2×104株/667m25個播種密度，每種密度3次重復，共計15個小區，面積310 m2。5月5日統一播種，生育期98 d，水肥等生長要素條件均同。

紅花成熟期后每小區取10株樣本，以主莖分枝處上段1/3作為頂端部位、主莖分枝處中段1/3作為中部部位，主莖分枝處下段1/3作為下部部位，測定其分枝數、花球數、籽粒長度、籽粒寬度、籽粒厚度、千粒重、籽粒產量、籽粒含油率及脂肪酸含量。

運用789OB(G344OB)氣相色譜儀測定籽粒含油率及脂肪酸含量。

1.3 數據處理

采用Excel2010、Spass19.0軟件對調查數據進行統計分析，分析不同采收部位籽粒品質的差異，比較不同種植密度籽粒產量的高低，確定最佳種植密度。

2 結果與分析

2.1 不同種植密度對紅花籽粒產量的影響

研究表明,種植密度顯著影響著紅花籽粒產量，但密度越大產量卻不一定高，5個密度處理中，2.0×104株/667m2小區平均產量4.73 kg，折合單產152.96 kg/667m2，籽粒產量最高。1.8×104株/667m2小區平均產量4.29 kg，折合單產138.68 kg，籽粒產量僅次于2.0×104株/667m2,與處理2.0×104差異不顯著；2.2×104株/667m2雖然密度最高，但小區平均產量僅為4.01 kg，折合單產129.45 kg/667m2，產量并無優勢。當種植密度為1.5×104株/667m2時，小區平均產量3.51 kg，折合單產113.57 kg/667m2，籽粒產量最低。 表1

表1 不同密度下紅花產量變化Table 1 Effects of planting density on yield of Carthamin Tinctorious

2.2 5種種植密度下不同采收部位產量形成

研究表明,下部采收籽粒的千粒重50.34 g、籽粒厚度4.28 mm、籽粒寬度5.5 mm和籽粒長度7.52 mm均要大于中部和頂端采收的紅花籽粒，中部采收籽粒的千粒重48.13 g、籽粒厚度3.6 mm、籽粒寬度4.6 mm和籽粒長度6.61 mm幾項指數均為最低，頂端采收紅花指標略高于中部采收。不同種植密度下，同一采收部位籽粒厚度、籽粒寬度、籽粒長度并無明顯差別，而2.0×104種植密度下的千粒重為49.89 g，明顯高于其他種植密度，當種植密度為2.2×104株/667m2時，千粒重48.39 g最低，與種植密度對千粒重的影響不同，種植密度對于粒型的影響并不明顯。圖1

圖1 不同采收部位和不同種植密度籽粒產量組成Fig.1 Component part of seed weight from the different parts and planting

2.3 不同采收部位籽粒含油率及脂肪酸含量

研究表明，下部采收的紅花籽粒含油率達到28.612%，含油率與脂肪酸含量略高于頂端采收籽粒，中部采收籽粒含油率為27%，含油率與脂肪酸含量均為最低。表2

表2 不同采收部位籽粒含油率及脂肪酸含量Table 2 Oil content and fat content of seed from different part

2.4 不同種植密度下分枝花球數量與籽粒品質的相關性

研究表明,紅花不同部位籽粒品質同分枝數量、花球數量緊密相關。下部分枝花球數較少，養分吸收集中，發育良好，籽粒品質最優，中部由于分枝花球數量最多，養分供給分散，籽粒品質低于頂端與下部的籽粒品質。分枝數與花球數對紅花籽粒品質影響很大，紅花不同采收部位的籽粒品質與分枝數量、花球數量呈負相關關系(相關性系數< -0.6)。表3

表3 不同種植密度下分枝花球數量與籽粒品質及產量組成相關性Table 3 Correlation coefficients between quality characteristics and yield traits under different densities

2.5 不同種植密度對紅花采收部位籽粒品質及產量形成的影響

研究表明,5個密度處理中，2.2×104株/667m2紅花頂部采收籽粒千粒重為48.203 g，中部采收籽粒千粒重為47.856 g,下部采收籽粒千粒重為49.125 g,不同部位籽粒千粒重均為最低。1.5×104株/667m2不同部位籽粒千粒重略高于2.2×104株/667m2。1.6×104與1.8×104株/667m2差異并不顯著，不同采收部位籽粒千粒重適中。當種植密度達到2.0×104株/667m2時，紅花頂部籽粒千粒重為49.581 g,中部籽粒千粒重為48.348 g,下部籽粒千粒重為51.76 g,千粒重達到最高值，整體品質優勢顯著，不同種植密度對紅花采收部位籽粒質量影響很大，密度過大或過小，都會導致籽粒品質的降低，適宜種植密度才能保證紅花各部位的籽粒品質。圖2

圖2 不同種植密度對紅花采收部位籽粒品質的影響Fig.2 Ffect of different densities on quality characteristics of safflower seed

3 討 論

紅花栽培措施中的種植密度對紅花產量及品質有重大影響，如從紅花生長的田間小氣候、水分和營養分配等多方面影響紅花生長發育和產量的形成[7]。周慧君等[8]研究發現，不同種植密度，紅花產量差異顯著，云新6號在伊犁河谷的最佳種植密度為1.8×104～2.0×104株/667m2。劉超[9]不同密度對紅花品質的影響研究表明，紅花不同種植密度，對紅花有效成分有顯著影響，紅花在河南省延津縣的最佳種植密度為1.66×104株/667m2，此種植密度下紅花產量與品質均為最優。溫學萍等[10]通過綜合對比干花、籽粒及籽油經濟效益的方法，吉紅1號與云紅3號在寧夏地區最適宜的栽培密度是1.11×104株/667m2，種植密度為1.7×104株/667m2時，籽粒產量最高。因試驗材料品種、試驗地地理條件、試驗方法不同，各省研究論證結果均存在較大差異。

4 結 論

不同的種植密度對新疆紅花采收部位籽粒品質的影響較大。新紅花4號在瑪納斯縣的最佳種植密度為2.0×104株/667m2，此種植密度條件下紅花籽粒產量與頂部、中部、下部籽粒千粒重、含油率及脂肪酸含量達到最高值，整體品質最優。在水肥等生長要素均同的情況下，受分枝及花球數量影響，不同采收部位的籽粒千粒重差異顯著，籽粒品質與分枝數量、花球數量呈負相關關系，下部采收籽粒品質最優。在紅花的良種繁育及生產實踐過程中，應選取科學合理的種植密度，以下部紅花籽粒作為繁殖材料。