种植密度对新疆红花采收部位籽粒品质的影响

周远航，曾翠云，王慧珍，郭建富，马小龙，杜 弢，陈 勇

(1.新疆农业科学院玛纳斯农业试验站，新疆玛纳斯 832200；2.甘肃省中医药大学，甘肃兰州 730000)

0 引 言

【研究意义】红花(CarthamustinctoriusL.)属菊科，一年生草本植物，是集药用、食用、油用、保健价值为一体的特种经济作物，年需求量1 500～2 000 t,出口量300～500 t[1]，近年来市场价格与需求呈上升趋势。红花在我国分布范围较广，新疆、云南、内蒙古、四川、河南等地均有种植，新疆是我国红花的最大产区，约占全国种植面积的80%[2]。目前，新疆红花年均种植面积保持在2.6×104hm2(39万亩)以上，伊犁红花种植面积基本保持在9 266.7～10 000 hm2(13.9万～15万亩)；塔城裕民县的红花种植面积基本保持在1×104～1.2×104hm2(15万～18万亩)；昌吉州的红花种植面积基本保持在6 666.7～8 000 hm2(10万～12万亩)[3]。近5年在新疆表现较好且种植面积较大的红花品种有吉红1号、新红花1号、新红花4号和裕民红花等，其中新红花4号近两年推广种植面积最大。但在新疆红花产业的快速发展过程中，因存在自留种子，栽培采收技术不规范，整片整株红花种子混采混收的现象，导致红花种子品质下降，主栽品种混杂、退化严重，已成为提高红花产量、品质、与经济效益的制约因素。【前人研究进展】有关种植密度对红花产量及其农艺性状的影响，国内外许多学者已做了深入研究，王秀珍等[4]研究表明，不同种植密度对红花产量、籽粒质量、农艺性状，均有着一定的影响，在不同种植密度条件下，红花籽粒的产量差异显著。邹小双[5]密度和采收方法对卫红花产量品质的影响,研究表明，密度对红花分枝数、有效果球数、果球结实率及羟基红花黄色素A等有效成分含量有显著影响。2010年，通过样点的实地采集及全国地形、土壤、数据库的提取分析，结合新疆本地红花品种的生物学特性，王果平等[6]分析出玛纳斯县是新疆范围内52个适宜红花生产种植的县市之一。【本研究切入点】红花经济效益由花丝产量与产油量构成，籽粒品质的优劣在其中起着关键作用，而有关种植密度对红花采收部位籽粒品质影响的研究相对较少，鲜有报道。研究种植密度对新疆红花采收部位籽粒品质的影响。【拟解决的关键问题】研究以新疆本地红花种质资源新红花4号为材料，在适宜红花生产种植的玛纳斯县试验，成熟期后采集相关数据，分析不同种植密度下分枝花球数量与籽粒品质的相关性，以及不同种植密度对采收部位籽粒品质与产量的影响，为红花种质资源良种繁育，以及生产实践中优质部位种子作为繁殖材料的选取提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

供试材料为新红花4号，为新疆当地红花种质资源，该品种植株无刺，平均生育期117 d，具有籽实含油率高，抗病性强的突出优点，是较好的油、花兼用型品种，适于全疆种植。试验在新疆农业科学院玛纳斯农业试验站(N44°17′57.62″ E86°19′55.63″)中草药及养生杂粮试验示范基地进行，该地区位于塔西河冲积扇和冲积平原区，属平原地带，土地肥沃，属大陆性半干旱气候，夏季平均气温25.6℃，红花有效积温1 503.8℃，光热资源丰富。

1.2 方 法

选择土壤肥力均匀的一块非重茬地块，播种前同产区常规翻地。试验采用随机区组设计，设1.5×104、1.6×104、1.8×104、2.0×104、2.2×104株/667m25个播种密度，每种密度3次重复，共计15个小区，面积310 m2。5月5日统一播种，生育期98 d，水肥等生长要素条件均同。

红花成熟期后每小区取10株样本，以主茎分枝处上段1/3作为顶端部位、主茎分枝处中段1/3作为中部部位，主茎分枝处下段1/3作为下部部位，测定其分枝数、花球数、籽粒长度、籽粒宽度、籽粒厚度、千粒重、籽粒产量、籽粒含油率及脂肪酸含量。

运用789OB(G344OB)气相色谱仪测定籽粒含油率及脂肪酸含量。

1.3 数据处理

采用Excel2010、Spass19.0软件对调查数据进行统计分析，分析不同采收部位籽粒品质的差异，比较不同种植密度籽粒产量的高低，确定最佳种植密度。

2 结果与分析

2.1 不同种植密度对红花籽粒产量的影响

研究表明,种植密度显著影响着红花籽粒产量，但密度越大产量却不一定高，5个密度处理中，2.0×104株/667m2小区平均产量4.73 kg，折合单产152.96 kg/667m2，籽粒产量最高。1.8×104株/667m2小区平均产量4.29 kg，折合单产138.68 kg，籽粒产量仅次于2.0×104株/667m2,与处理2.0×104差异不显著；2.2×104株/667m2虽然密度最高，但小区平均产量仅为4.01 kg，折合单产129.45 kg/667m2，产量并无优势。当种植密度为1.5×104株/667m2时，小区平均产量3.51 kg，折合单产113.57 kg/667m2，籽粒产量最低。 表1

表1 不同密度下红花产量变化Table 1 Effects of planting density on yield of Carthamin Tinctorious

2.2 5种种植密度下不同采收部位产量形成

研究表明,下部采收籽粒的千粒重50.34 g、籽粒厚度4.28 mm、籽粒宽度5.5 mm和籽粒长度7.52 mm均要大于中部和顶端采收的红花籽粒，中部采收籽粒的千粒重48.13 g、籽粒厚度3.6 mm、籽粒宽度4.6 mm和籽粒长度6.61 mm几项指数均为最低，顶端采收红花指标略高于中部采收。不同种植密度下，同一采收部位籽粒厚度、籽粒宽度、籽粒长度并无明显差别，而2.0×104种植密度下的千粒重为49.89 g，明显高于其他种植密度，当种植密度为2.2×104株/667m2时，千粒重48.39 g最低，与种植密度对千粒重的影响不同，种植密度对于粒型的影响并不明显。图1

图1 不同采收部位和不同种植密度籽粒产量组成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，下部采收的红花籽粒含油率达到28.612%，含油率与脂肪酸含量略高于顶端采收籽粒，中部采收籽粒含油率为27%，含油率与脂肪酸含量均为最低。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 不同种植密度下分枝花球数量与籽粒品质的相关性

研究表明,红花不同部位籽粒品质同分枝数量、花球数量紧密相关。下部分枝花球数较少，养分吸收集中，发育良好，籽粒品质最优，中部由于分枝花球数量最多，养分供给分散，籽粒品质低于顶端与下部的籽粒品质。分枝数与花球数对红花籽粒品质影响很大，红花不同采收部位的籽粒品质与分枝数量、花球数量呈负相关关系(相关性系数< -0.6)。表3

表3 不同种植密度下分枝花球数量与籽粒品质及产量组成相关性Table 3 Correlation coefficients between quality characteristics and yield traits under different densities

2.5 不同种植密度对红花采收部位籽粒品质及产量形成的影响

研究表明,5个密度处理中，2.2×104株/667m2红花顶部采收籽粒千粒重为48.203 g，中部采收籽粒千粒重为47.856 g,下部采收籽粒千粒重为49.125 g,不同部位籽粒千粒重均为最低。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与1.8×104株/667m2差异并不显著，不同采收部位籽粒千粒重适中。当种植密度达到2.0×104株/667m2时，红花顶部籽粒千粒重为49.581 g,中部籽粒千粒重为48.348 g,下部籽粒千粒重为51.76 g,千粒重达到最高值，整体品质优势显著，不同种植密度对红花采收部位籽粒质量影响很大，密度过大或过小，都会导致籽粒品质的降低，适宜种植密度才能保证红花各部位的籽粒品质。图2

图2 不同种植密度对红花采收部位籽粒品质的影响Fig.2 Ffect of different densities on quality characteristics of safflower seed

3 讨 论

红花栽培措施中的种植密度对红花产量及品质有重大影响，如从红花生长的田间小气候、水分和营养分配等多方面影响红花生长发育和产量的形成[7]。周慧君等[8]研究发现，不同种植密度，红花产量差异显著，云新6号在伊犁河谷的最佳种植密度为1.8×104～2.0×104株/667m2。刘超[9]不同密度对红花品质的影响研究表明，红花不同种植密度，对红花有效成分有显著影响，红花在河南省延津县的最佳种植密度为1.66×104株/667m2，此种植密度下红花产量与品质均为最优。温学萍等[10]通过综合对比干花、籽粒及籽油经济效益的方法，吉红1号与云红3号在宁夏地区最适宜的栽培密度是1.11×104株/667m2，种植密度为1.7×104株/667m2时，籽粒产量最高。因试验材料品种、试验地地理条件、试验方法不同，各省研究论证结果均存在较大差异。

4 结 论

不同的种植密度对新疆红花采收部位籽粒品质的影响较大。新红花4号在玛纳斯县的最佳种植密度为2.0×104株/667m2，此种植密度条件下红花籽粒产量与顶部、中部、下部籽粒千粒重、含油率及脂肪酸含量达到最高值，整体品质最优。在水肥等生长要素均同的情况下，受分枝及花球数量影响，不同采收部位的籽粒千粒重差异显著，籽粒品质与分枝数量、花球数量呈负相关关系，下部采收籽粒品质最优。在红花的良种繁育及生产实践过程中，应选取科学合理的种植密度，以下部红花籽粒作为繁殖材料。