不同紅花品種產(chǎn)量、品質(zhì)與農(nóng)藝性狀的綜合分析

摘要：為篩選出適合寧夏中南部山區(qū)種植的紅花（Carthamus tinctorius L.）品種，以1個新疆無刺紅花品種及7個河南有刺紅花品種為試驗材料，在寧夏六盤山地區(qū)進(jìn)行大田試驗，調(diào)查不同紅花品種植株的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)，測定紅花花球直徑、株高、花絲產(chǎn)量、羥基紅花黃色素A等指標(biāo)，同時進(jìn)行各指標(biāo)之間的相關(guān)性分析和主成分分析。結(jié)果表明，花絲產(chǎn)量與株高、花球直徑、長勢、花球數(shù)呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，羥基黃色素A與分枝數(shù)、花球數(shù)呈顯著的正相關(guān)關(guān)系。紅花品種中花絲產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量最高的品種為裕民3號，均為最低品種豫3號的2.5倍；裕民3號羥基紅花黃色素A含量最高，為13.14 mg·g-1。最終篩選出適宜寧夏六盤山地區(qū)種植的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)紅花品種裕民3號，建議作為當(dāng)?shù)刂髟云贩N推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：紅花；品種；產(chǎn)量；品質(zhì)；農(nóng)藝特性

紅花（Carthamus tinctorius L.）別名草紅花、野紅花、草紅、刺紅花、紅藍(lán)、紅藍(lán)花、杜紅花、紅花草及黃藍(lán)等，為菊科紅花屬植物。紅花是集藥用[1-3]、染料[4]、食用[5]、飼料[6]和油料[7]等用途于一體的新興油料植物，其種子含油量與向日葵、橄欖油及花生油的含量相似，為40%左右，尤其是亞油酸與油酸含量高，最高分別占總油量的25%與75%[8-9]，因為其亞油酸含量明顯高于其他類植物油而被賦予“亞油酸之王”的美稱，在國際上享有“綠色食品”之稱[10]。紅花花絲中含有羥基黃色素A，具有降血壓、抗炎抗氧化、抗血栓、清除自由基和保護(hù)心肌的作用[11-12]，隨著人們對紅花醫(yī)療、保健、營養(yǎng)、食品、工業(yè)、生態(tài)功能的認(rèn)識不斷深化[13-15]，且紅花的種植效益遠(yuǎn)高于糧食作物[16]，使得紅花產(chǎn)業(yè)已顯現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

紅花對土壤肥力要求不嚴(yán)，根系發(fā)達(dá)，耐旱性強(qiáng)，但生長過程中怕澇，以栽培在肥力中上、排水良好、土層深厚的砂質(zhì)壤土或黏壤土上為宜[17]。紅花對溫度適應(yīng)范圍較寬，在寧夏中南部旱地多有種植[18]。2019－2022年固原市原州區(qū)、彭陽縣、西吉縣、海原縣、平羅縣等地有一定面積的紅花種植，總面積667～2 000 hm2，2023年已發(fā)展到2 000 hm2以上，在調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)中藥現(xiàn)代化基地建設(shè)，助力寧夏中南部山區(qū)農(nóng)民脫貧致富中發(fā)揮了積極作用。但由于種質(zhì)資源混雜，長期缺乏農(nóng)藝性狀優(yōu)良和產(chǎn)量穩(wěn)定的品種，限制著當(dāng)?shù)丶t花產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，本研究通過調(diào)查不同紅花品種的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量情況，以期篩選出適合寧夏中南部山區(qū)種植的紅花品種。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗地位于寧夏回族自治區(qū)固原市原州區(qū)官廳鎮(zhèn)官廳村，處于森林草原向荒漠草原的過渡地帶，地處六盤山北麓，位于35°34′N～36°38′N，105°58′E～106°32′E。海拔1 470～2 900 m。氣候類型屬溫帶大陸性半陰濕半干旱氣候，年平均氣溫6.0～6.2 ℃，≥10 ℃年活動積溫為1 500～2 800 ℃；年光照時數(shù)在2 520 h 以上，年日照百分率為57.3%。無霜期105～125 d；年均降水量450 mm 左右，且時空分布不均，蒸發(fā)量1 770 mm左右。

1.2材料

1.2.1植物材料

供試品種為新疆無刺紅花品種裕民3號及河南有刺紅花品種豫2號、豫3號、豫4號、豫7號、豫10號、豫13號和豫16號， 紅花品種由河南省農(nóng)業(yè)科院梁慧珍研究員提供和鑒定，經(jīng)鑒定供試材料均為菊科植物紅花（C. tinctorius L.）。

1.2.2試劑

乙腈、甲醇均購自于美國默克，均為色譜專用；乙醇、磷酸購自賽默飛世爾科技公司；微孔濾膜過濾和超聲去氣泡處理后的無菌純水；羥基黃色素A標(biāo)準(zhǔn)品購自上海甄準(zhǔn)生物。

1.2.3儀器

安捷倫1220Ⅱ液相色譜儀；默克密理博Direct-Q UV純水系統(tǒng)。

1.3方法

1.3.1試驗設(shè)計

試驗于2019年3月27日開始播種，8個紅花品種采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，小區(qū)面積30 m2（5 m×6 m）。各處理種植模式為覆膜（白膜）膜上穴播8 000穴·（667 m2）-1[19]，施肥量均為有機(jī)肥150 kg·（667 m2）-1，氮磷鉀復(fù)合肥20 kg·（667 m2）-1。

1.3.2測定指標(biāo)及方法

各小區(qū)固定選取10株，用卷尺測量各處理不同時期紅花植株高度；在盛花期觀察紅花長勢和葉色、測量花球直徑、記錄頭數(shù)和分枝數(shù)；各處理花絲產(chǎn)量選擇大小均勻的紅花20株，待花絲顏色由黃色變?yōu)殚偌t色時再采集其花絲，記錄現(xiàn)花絲總質(zhì)量；在紅花成熟期待莖葉干

枯籽粒變硬時測定籽粒產(chǎn)量。紅花的有效成分羥基紅花黃色素A的含量參照按2020 版《中國藥典》（一部）中的方法測定。

1.3.3數(shù)據(jù)分析

本研究數(shù)據(jù)采用Excel 2016軟件進(jìn)行初步處理和計算、使用SigmaPlot 12（San Jose，CA，USA）進(jìn)行繪圖、采用SAS 9.0（SAS，Cary，NC，USA）統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行差異顯著性檢驗（Plt;0.05）、基于R3.5.1軟件進(jìn)行植物特征之間關(guān)系的相關(guān)性分析和主成分分析（PCA）。

2結(jié)果與分析

2.1 不同品種紅花株高分析

由圖1可知，總體上隨著時間的推移，所有紅花品種株高都在不斷上升，在8月2日（初花期）左右達(dá)到最大值。其中，裕民3號株高增長最快、株高最高，達(dá)到112.33 cm，其次為豫3號株高達(dá)109.44 cm。豫2號，前期生長較慢，后期生長較快，株高最終達(dá)107.14 cm。裕民3號和豫3號株高分別是豫2號株高的1.05倍和1.02倍。

2.2不同品種紅花生育時期分析

由表1可知，不同紅花品種生育時期表現(xiàn)不同。其中，豫2號、豫3號、豫4號、豫7號、豫10號、豫13號、豫16號生育時期較為一致，均較裕民3號生育時期推后10 d左右。

2.3不同品種紅花盛花期農(nóng)藝性狀分析

由表2可知，不同紅花品種盛花期長勢、葉色、花球直徑、頭數(shù)、分枝數(shù)表現(xiàn)不同。除豫3號長勢弱，葉色為淺綠色，其他品種長勢均旺盛，葉色為綠色或深綠色。不同品種花頭個數(shù)差異較大，為9～18個，裕民3號最多。總分枝數(shù)為7～10個，豫3號最多。其中，裕民3號農(nóng)藝性狀綜合表現(xiàn)較優(yōu)，花球直徑為30.19 mm，較豫4號高37.41%。

2.4不同品種紅花產(chǎn)量和活性成分的比較

由表3可知，不同紅花品種花絲產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量及羥基黃色素A含量不同。裕民3號花絲產(chǎn)量最高，達(dá)25 kg·（667 m2）-1，顯著高于其他處理，其次為豫13號，達(dá)20 kg·（667 m2）-1，最低的處理為豫3號，僅10 kg·（667 m2）-1。裕民3號和豫13號分別是豫3號花絲產(chǎn)量的2.5倍和2.0倍。籽粒產(chǎn)量最高的也是裕民3號，達(dá)94.4 kg·（667 m2）-1，其次為豫13號，達(dá)90.1 kg·（667 m2）-1，顯著高于其他處理，最低的處理為豫3號，僅37.8 kg·（667 m2）-1。裕民3號和豫13號分別是豫3號籽粒產(chǎn)量的2.5倍和2.4倍。裕民3號羥基黃色素A含量最高，較豫2號和豫3號分別提高14.56%和2.82%。裕民3號紅花品種的花絲產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量及羥基黃色素A含量最大，產(chǎn)量和品質(zhì)最佳。

2.5紅花農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量和活性成分的相關(guān)性分析

將紅花株高（PH）、長勢（ZS）、葉色（LC）、花球直徑（HD）、花球數(shù)（Head）、分枝數(shù)（Branch）與花絲產(chǎn)量（FY）、籽粒產(chǎn)量（GY）、羥基黃色素A（HSYA）進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果如圖2所示。從產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀相關(guān)性分析可以看出，花絲產(chǎn)量與株高（r=0.81）、花球直徑（r=0.71）、長勢（r=0.65）、花球數(shù)（r=0.52）呈顯著正相關(guān)關(guān)系；籽粒產(chǎn)量與株高（r=0.68）、長勢（r=0.67）、花球直徑（r=0.55）呈顯著正相關(guān)關(guān)系；羥基黃色素A與分枝數(shù)（r=0.80）、花球數(shù)（r=0.79）呈顯著正相關(guān)關(guān)系。此外，分枝數(shù)與葉色及長勢呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。

圖2不同紅花品種的農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量和活性成分之間的相關(guān)性

2.6紅花農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及活性成分的主成分分析

由圖3可知，PC1主要是花球直徑（HD）、花球數(shù)（Head）、株高（PH）等性狀，貢獻(xiàn)率較高，代表農(nóng)藝性狀48.79%的變異；PC2主要反映的是長勢（ZS）、葉色（LC）、分枝數(shù)（Branch）等性狀，貢獻(xiàn)率為35.50%。結(jié)果表明，在所有主成分構(gòu)成中，PC1與PC2的累積貢獻(xiàn)率為84.29%，超過了通常閾值的80%，說明信息主要集中在PC1與PC2中，且PC1和PC2的特征值分別為2.10和1.79，均高于特征值閾值1.0。

分析得出，農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及活性成分在豫紅花系列品種（豫2號、豫4號、豫7號、豫10號、豫13號、豫16號）間差異不顯著；裕民3號與豫紅花系列品種，裕民3號與豫紅花系列品種具有明顯差異，結(jié)果與上述分析相互驗證。

3討論

紅花產(chǎn)量影響的因素較多也很復(fù)雜，植株生長發(fā)育的不同生育時期受到多種因素影響。在紅花選育過程中， 評價產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的相關(guān)性， 尋找適宜的影響產(chǎn)量的直接或者間接性狀非常重要[20]。本研究發(fā)現(xiàn)花絲產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量與株高、花球直徑、長勢呈顯著的正相關(guān)關(guān)系。楊玉霞等[21]和趙昕鵬等[22]分析來自國內(nèi)外不同栽培紅花品種的主要農(nóng)藝性狀，結(jié)果表明頂花球直徑和株高對單株籽粒產(chǎn)量有一定的影響，單株籽粒產(chǎn)量高的可作為紅花高產(chǎn)選育的主要目標(biāo)性狀。何立威等[23]通過對紅花花球的比較，發(fā)現(xiàn)較大的花球具有較長的管狀花和較大的千粒重。官玲亮等[24]研究發(fā)現(xiàn)單株籽粒產(chǎn)量高的紅花株型應(yīng)是株高適中為宜。郭麗芬等[25]通過分析26份紅花種質(zhì)資源，利用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法對紅花的農(nóng)藝性狀進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)對紅花產(chǎn)量關(guān)系密切的是分支總數(shù)、株高、果球直徑等。周子馨等[26]利用國內(nèi)外40份紅花種質(zhì)資源研究不同農(nóng)藝性狀對紅花產(chǎn)量的影響，發(fā)現(xiàn)具有高大的植株、單株果球數(shù)多且頂球直徑較大等農(nóng)藝性狀是高產(chǎn)紅花品種的主要形態(tài)特征，這與本研究中裕民3號紅花品種的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)一致。

本研究結(jié)果表明不同紅花品種中，裕民3號花絲產(chǎn)量和種子產(chǎn)量最高，這可能是由于裕民3號的株高、花球直徑、長勢綜合表現(xiàn)較佳，為植株生長發(fā)育奠定了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)；羥基黃色素A含量最高，這可能是由于裕民3號分枝數(shù)和花球數(shù)較多，為植株活性成分的合成提供了較好的場所。后期還應(yīng)增加紅花抗病蟲害指標(biāo)的測定，綜合農(nóng)藝性狀和抗病蟲害指標(biāo)來篩選出適宜推廣的紅花品種[27]。

4結(jié)論

本研究在寧夏六盤山地區(qū)進(jìn)行紅花品種的相關(guān)農(nóng)藝性狀初篩。從生育時期來看，裕民3號的出苗期、初花期、盛花期均比其他試驗品種的紅花，提早10 d左右，有利于提前收獲高質(zhì)量紅花，避開雨期；從盛花期的農(nóng)藝性狀來看，裕民3號的花球 直徑最大，達(dá)到了30.19 mm，頭數(shù)也最多，為18頭，花球直徑與頭數(shù)的優(yōu)勢為紅花的高產(chǎn)打下了基礎(chǔ)；從紅花產(chǎn)量和活性成分來看，裕民3號的產(chǎn)量和活性成分均高于其他品種紅花，其中花絲產(chǎn)量為25 kg·（667 m2）-1，籽粒產(chǎn)量為94.4 kg·（667 m2）-1，活性成分羥基黃色素A為13.14 mg·g-1，保障了紅花的高產(chǎn)和藥效。綜上，紅花新品種裕民3號綜合性狀優(yōu)良，可作為寧夏六盤山地區(qū)紅花主栽品種，助力當(dāng)?shù)剞r(nóng)民脫貧致富。

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Comprehensive Analysis of Yield，Quality and Agronomic Characters of Different Carthamus tinctorius L．Varieties

NIU Ying1， WEN Xueping2， BAO Yangmei3， LIU Hua1， WANG Dongqing1， LI Ming1， LIU Lulu4， MA Bin1

（1.Institute of Forestry and Grassland Ecology，Ningxia Academy of Agricultural and Forestry Sciences，Yinchuan 750002， China; 2.Horticultural Technology Extension Station of Ningxia Hui Autonomous Region， Yinchuan 750002， China; 3.School of Traditional Chinese Medicine， Beijing University of Chinese Medicine， Beijing 102488， China; 4.Longde County Science and Technology Bureau， Ningxia 756300， China）

Abstract：In order to select safflower （Carthamus tinctorius L.） varieties suitable for cultivation in the mountainous areas of South-Central Ningxia， one Xinjiang thornless safflower variety and seven Henan thorned safflower varieties were used as experimental materials， and a field trial was conducted in Liupan Mountain area of Ningxia to investigate the agronomic traits of the plants of different safflower varieties， their yields and qualities， and to determine the indicators such as diameter of safflower flower bulb， height， filament yield， hydroxyl Saffron bulb diameter， plant height， filament yield， hydroxylated saffron yellow pigment A and other indicators were measured， and correlation analysis and principal component analysis were also carried out among the indicators. The results showed that there were significant positive correlations between filament yield and plant height， diameter of flower bulb， growth， and number of flower bulbs （ranked according to the size of correlation coefficients）， and significant positive correlations between hydroxysafflor yellow pigment A and the number of branches and number of flower bulbs. Among the safflower varieties， Yumin 3 had the highest filament yield and seed yield， which were 2.5 times higher than that of Yu 3; Yumin 3 had the highest content of hydroxyl safflower yellow pigment A， which was 13.14 mg·g-1. Yumin 3 was finally selected as a high-yield and high-quality safflower variety suitable for planting in Liupanshan Mountain area of Ningxia， and it was recommended to be promoted as a main variety for planting and application.

Keywords：safflower; varieties; yield; quality; agronomic characters

基金項目：國家財政部 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部：國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-21）；寧夏回族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金（NGSB-2021-16）；寧夏回族自治區(qū)自然科學(xué)基金（2022AAC03421，2022AAC03423）；第六批自治區(qū)青年科技人才托舉工程項目；國家重點研發(fā)計劃項目（2023YFD1900903）。

第一作者：牛穎（1994-），女，碩士，研究實習(xí)員，從事中藥材資源與栽培技術(shù)研究。E-mail：nyingxtbg@163.com。

通信作者：馬斌（1989-），男，博士，副研究員，從事中藥資源生態(tài)學(xué)研究。E-mail：mbin89@163.com。