红花（Carthamustinctorius L.）属于菊科红花属的一年生草本植物，起源于地中海东岸的“新月地带”，在印度、美国、墨西哥、中国等国家广泛种植^[1-2]。红花花瓣具有活血通经，散瘀止痛之功效，用于缓解闭经、痛经、恶露不行、癥瘕痞块、胸痹心痛、瘀滞腹痛、胸胁刺痛、跌扑损伤、疮疡肿痛等症状，同时其还能用作染料；红花种子可榨油，亚油酸含量高达 80%，被誉为“亚油酸之王”，长期食用具有很好的保健作用，同时其也可作为工业用油^[3-5]。在我国红花栽培历史悠久，汉代就有关于红花栽培及用作染料的记载，东汉时期已将红花入药^[6]。红花耐旱性较强，主要在干旱及半干旱山区种植^[7]。

施肥量及种植密度是影响作物的群体环境、品质和产量构成的两个重要因素^[8]。前人对红花的研究主要集中在资源的评价分析上^[9-12]，对红花栽培措施的研究仅限于播期和密度，如周慧君等^[13]研究表明随着密度增加分枝数及果球数减少，产量降低；播期早的，产量高，经济效益好。刘超等^[14] 研究认为密度对红花产量及黄色素含量影响很大； 随着播种期推迟花丝和籽实产量降低。李彬瑞等^[15] 研究表明随着种植密度增加，红花花丝产量和籽实产量先升高后降低。关于施肥量对红花品质性状的影响还未见报道。为此，本研究采用正交设计方法，探讨不同种植密度和不同用量氮、磷、钾配合施用后对不同云南红花品种农艺性状、产量及品质性状的影响，旨在筛选适于云南红花生产的最佳种植模式，为云南红花的高效栽培提供理论依据，为红花的推广种植和产业发展奠定基础。

1 材料与方法

1.1 供试材料

以云南省农业科学院选育的“云红一号”、 “云红二号”、“云红三号”以及“云红四号”为试验材料。肥料为尿素（N 46%）、过磷酸钙（P₂O₅ 20%）、氯化钾（K₂O 47%）。

1.2 试验地选择

试验在云南元谋县农场进行，试验点年均气温 21.9℃，≥ 10℃年积温 7786℃，终年基本无霜（持续时间 350 d），年降水量 615.1 mm，雨量占年降水量的 90% 以上；该区光热资源丰富，年日照时数 2670 h，日照百分率 62%，全年太阳总辐射量 641.8 kJ/cm²。土壤类型为砂壤土，前作小麦，土壤有机质含量为 12.44 g/kg，全氮为 1.07 g/kg，碱解氮为 60.96 mg/kg，全磷为 1.89 g/kg，有效磷为 70.18 mg/kg，全钾为 6.29 g/kg，速效钾为 97.59 mg/kg。

1.3 试验设计

试验采用正交设计，考察不同密度、不同施肥量对不同品种红花农艺性状、产量及品质性状的影响。因素包括密度 A、施氮肥量 B、施磷肥量 C、施钾肥量 D 以及品种 E，每个因素 4 个水平。根据选定的因素与水平，采用 L₁₆（4 ⁵）正交表，共 16 个处理，每个处理重复 3 次，共 48 个小区，每个小区面积 7 m²，随机区组排列，四周设保护行。具体试验设计见表1。各小区施肥方案为氮肥第一次施用在播种前作基肥施入，第二次施用在苗期完成，第三次施用在现蕾期完成；钾肥、磷肥作基肥一次性施入，具体氮肥、磷肥、钾肥施用量规格见表2。

1.4 试验方法

成熟收获时，按照《红花种质资源描述规范和数据标准》^[16]的要求进行性状调查，每小区随机抽取 5 株进行调查，分别测量株高、茎粗、有效分枝、果球着粒数、百粒重、单株种子产量等性状。含油量测定采用索氏抽提法^[17]，羟基红花黄色素 A （HSYA）测定参照 2020 版中国药典的测定方法^[18]，采用 Agilent1260 高效液相色谱仪（产地美国）进行测定，羟基红花黄色素 A 的标准品购于中国食品药品检定研究院。

1.5 数据处理

数据采用 Excel2007 计算平均值、标准差及作图等；SPSS 19.0 进行方差分析；差异显著性分析采用 LSD 法；综合平衡法分析得到最优组合。

2 结果与分析

2.1 不同处理下主要农艺性状及品质性状

不同组合下的农艺性状及品质性状如表3 所示，从表中可以看出株高最高为处理 13（A₄B₁C₄D₂E₃），最低为处理 2（A₁B₂C₂D₂E₂）；茎粗最粗为处理 2 （A₁B₂C₂D₂E₂），最细为处理 1（A₁B₁C₁D₁E₁）； 有效分枝数最多为处理 7（A₂B₃C₄D₁E₂），最少为处理 15（A₄B₃C₂D₄E₁）； 果球着粒数最多为处理 5（A₂B₁C₂D₃E₄），最少为处理 15（A₄B₃C₂D₄E₁）；百粒重最高为处理 8（A₂B₄C₃D₂E₁），最低为处理 9（A₃B₁C₃D₄E₂）；单株种子产量最高为处理 8（A₂B₄C₃D₂E₁），最低为处理 1（A₁B₁C₁D₁E₁）；单株花瓣产量最高为处理 6（A₂B₂C₁D₄E₃），最低为处理 2（A₁B₂C₂D₂E₂）； 小区种子产量最高为处理 9（A₃B₁C₃D₄E₂），最低为处理 1（A₁B₁C₁D₁E₁）；小区花瓣产量最高为处理 12（A₃B₄C₂D₁E₃），最低为处理 15（A₄B₃C₂D₄E₁）； 羟基红花黄色素 A 最高为处理 8（A₂B₄C₃D₂E₁），最低为处理 10（A₃B₂C₄D₃E₁）；含油量最高为处理 4 （A₁B₄C₄D₄E₄），最低为处理 8（A₂B₄C₃D₂E₁）。

2.2 不同处理对植株农艺性状的影响

2.2.1 植株农艺性状的极差分析

不同处理对植株形态具有较大的影响。通过对植株农艺性状数据（图1）进行极差分析发现，5 个因素对株高影响的大小排序为：品种（E）>密度（A）>磷肥（C）>氮肥（B）>钾肥（D），株高为适中性指标，不是越高越好，故最优因素水平为 A₃B₁C₁D₁E₄；对茎粗影响的大小排序为：品种（E）>钾肥（D）>磷肥（C）>氮肥（B）>密度（A），最优因素水平为 A₄B₂C₃D₂E₂；对有效分枝影响的大小排序为：品种（E）>磷肥（C）>钾肥（D）>密度（A）>氮肥（B），最优因素水平为 A₂B₂C₃D₄E₂； 对果球着粒数影响大小的排序为：品种（E）>密度（A）>磷肥（C）>氮肥（B）>钾肥（D），最优因素水平为 A₂B₂C₄D₂E₄；对百粒重影响大小的排序为：品种（E）>钾肥（D）>氮肥（B）>磷肥 （C）>密度（A），最优组合为 A₂B₄C₄D₂E₁。

2.2.2 植株农艺性状的方差分析

极差分析方法简单明了，能够找到试验的主导因素，同时发现各种因素的最佳组合，但不能分析出不同因素对指标影响的大小及显著程度。故对各指标进一步进行方差分析，结果（表4）表明，对于株高，B 与D的 P 值大于 0.05，即氮肥及钾肥的施用量对株高影响不显著；C 的 P 值小于 0.05，A、 E 的 P 值小于 0.01，说明磷肥对株高影响显著，密度及品种对株高影响极显著。氮肥、磷肥对茎粗影响显著（P<0.05），钾肥及品种对茎粗影响极显著 （P<0.01）。密度、氮肥、磷肥、钾肥及品种对有效分枝影响极显著（P<0.01）。氮肥对果球着粒数影响显著（P<0.05），密度、磷肥及品种对果球着粒数影响极显著（P<0.01）；密度对百粒重影响显著 （P<0.05），氮肥、磷肥、钾肥及品种对百粒重影响极显著（P<0.01）。

注：K1、K2、K3、K4 分别为水平 1、水平 2、水平 3、水平 4 的结果之和。下同。

续表

2.3 不同处理对产量性状的影响

2.3.1 产量性状的极差分析

从图2 极差分析的结果发现，对单株种子产量影响最大的为密度（A），其次是磷肥（C）和钾肥（D），最优组合为 A₂B₄C₃D₄E₃；对单株花瓣产量影响最大的是品种（E），其次是密度（A）和氮肥（B），最优组合为 A₃B₁C₁D₄E₃；对小区种子产量影响最大的为密度（A），其次是磷肥（C）和钾肥 （D），最优组合为 A₃B₄C₃D₄E₃；对小区花瓣产量影响最大的为密度（A），其次是钾肥（D）和氮肥 （B），最优组合为 A₃B₁C₁D₄E₃。

2.3.2 产量性状的方差分析

由表5 可知，C 因素在单株花瓣产量及小区花瓣产量中 P 值均大于 0.05，在其余性状中 P 值均小于 0.01，说明磷肥对单株花瓣产量及小区花瓣产量影响不显著，对单株种子产量、小区种子产量的影响极显著；A 因素、B 因素、D 因素与 E 因素在所有性状中 P 值均小于 0.01，说明密度、氮肥、钾肥及品种对单株种子产量、单株花瓣产量、小区种子产量、小区花瓣产量影响极显著。

续表

2.4 不同处理对品质性状的影响

2.4.1 品质性状的极差分析

从图3 极差分析的结果发现，对羟基红花黄色素 A 影响最大的为氮肥（B），其次是磷肥（C）和品种（E），最优组合为 A₄B₄C₃D₂E₂；对含油量影响最大的为品种（E），其次是磷肥（C）和钾肥 （D），最优组合为 A₂B₂C₁D₄E₄。

2.4.2 品质性状的方差分析

从表6 可知，A 因素、B 因素、C 因素及 E 因素在羟基红花黄色素 A 中 P 值小于 0.01，说明密度、氮肥、磷肥及品种对羟基红花黄色素 A 的影响极显著；D 因素在羟基红花黄色素 A 中 P 值大于 0.05，说明钾肥对羟基红花黄色素 A 的影响不显著。D 因素及 E 因素在含油量中 P 值小于 0.01，说明钾肥及品种对含油量的影响极显著；A 因素及 C 因素在含油量中 P 值小于 0.05，说明密度及磷肥对含油量的影响显著；氮肥对含油量的影响不显著。

2.5 各因素水平的综合平衡分析

不同指标对应不同的最优组合，因此采用综合平衡分析法对各因素的不同水平进行分析^[19]，分析结果见表7。A 因素密度对株高、有效分枝、果球着粒数、百粒重、单株种子产量、单株花瓣产量、小区种子产量、小区花瓣产量、羟基红花黄色素 A 及含油量影响显著，综合平衡分析结果 K 值为 K2，因此选 A2；B 因素氮肥量对茎粗、有效分枝、果球着粒数、百粒重、单株种子产量、单株花瓣产量、小区种子产量、小区花瓣产量及羟基红花黄色素 A 含量影响显著，综合平衡分析结果 K 值为 K2 或 K4，若主要考虑产量性状及品质则选 B4；C 因素磷肥量对株高、茎粗、有效分枝、果球着粒数、百粒重、单株种子产量、小区种子产量、羟基红花黄色素 A 及含油量影响显著，综合平衡分析结果 K 值为 K3，因此选 C3；D 因素钾肥量对茎粗、有效分枝、百粒重、单株种子产量、单株花瓣产量、小区种子产量、小区花瓣产量、羟基红花黄色素 A 及含油量影响显著，综合平衡分析结果 K 值为 K4，因此选 D4；E 因素品种对所有指标影响显著，综合平衡分析结果 K 值为 K3，因此选 E3。

注：K 值为某一水平下，对应指标的试验结果之和。

3 讨论

3.1 种植密度与施肥量对红花植株形态的影响

不同种植密度、施氮量、施磷量及施钾量对作物的植株形态都有一定的调节作用。田效琴等^[20] 研究表明，油菜株高随着密度的增大而降低，随着施氮量的增加先升高后降低，而茎粗、有效分枝数、有效角果数等随着密度及施氮量的增加均显著增大。郭秀娟等^[21]对不同密度及肥料配施对胡麻植株性状进行研究，结果表明在施用肥料的条件下，分茎数、单株有效蒴果数随密度的增加先降后升再降；株高随密度的增加先降后升；工艺长度和主茎分枝数随密度的增加而下降。本研究中株高、茎粗、有效分枝及果球着粒数在不同密度及施肥条件下都有不同，而性状不同，影响因素的主次也不同，如株高和茎粗，因素的主次顺序为品种 >密度 >磷肥 >氮肥 >钾肥；而对于茎粗主次顺序为品种 >钾肥 >磷肥 >氮肥 >密度。在 5 个因素中品种及密度对各性状的影响极显著，磷肥对各性状的影响显著，这与肖庆生等^[22]对油菜的研究结果不一致，主要原因可能是由于不同试验田块的土壤有效养分的状况不同导致的。红花株高随密度的增大呈上升的趋势，随施肥量的增加大体表现出先降后升的趋势，这种变化规律在小豆^[23]、玉米^[24]等作物上也有体现；其余因素变化无明显规律性。

3.2 种植密度与施肥量对红花产量的影响

研究表明种植密度及施肥量与作物的产量性状密切相关^[21]。在本研究中，红花产量性状因品种、栽培密度及肥料用量的不同呈现出不同的差异性，各因素对百粒重的影响表现为品种 >钾肥 >氮肥 >磷肥 >密度，对单株种子产量及小区种子产量的影响表现为密度 >磷肥 >钾肥 >氮肥 >品种，对单株花瓣产量影响表现为品种 >密度 >氮肥 >钾肥 >磷肥，对小区花瓣产量的影响表现为密度 >钾肥 >氮肥 >品种 >磷肥。随着栽培密度的增大，百粒重、单株种子产量、单株花瓣产量、小区种子产量及小区花瓣产量总体呈现出先增大后降低的趋势，这与王秀珍等^[25]对新疆塔城区红花的研究结果一致。这可能是由于密度过大，单株营养面积变少，同时田间通透性不好，作物生长受影响，导致产量降低^[26]。氮肥及钾肥对产量性状的影响极显著，磷肥对百粒重及种子产量的影响极显著，对花瓣产量的影响不显著。产量性状在不同施肥水平间无明显规律，可能与参试品种不一致，受到遗传因素的影响有关，这与前人对小麦的研究结果类似^[27]。

3.3 种植密度与施肥量对红花品质的影响

植物品质性状会受到植物本身特性、外界环境条件、不同栽培方式等因素的多方面影响。据报道，氮磷钾肥配施能够增加茶树树势，增加茶叶产量并改善其品质，尤其是氮肥对品质的影响效果最大^[28]。本研究中，钾肥对羟基红花黄色素 A 的影响不显著，其余因素均达显著水平，其中氮肥及磷肥对其影响最大；氮肥对含油量的影响不显著，其余因素均达到显著水平，其中，钾肥及品种对其影响最大。

4 结论

结合因素不同水平的综合平衡分析比较，在云南采用 12.5 万株 /hm² 的种植密度（40 cm×20cm）、 375 kg/hm² 的施氮量、225 kg/hm² 的施磷量、240 kg/hm² 的施钾量以及选用品种云红三号，可以获得高产。但不同地域、土壤及气候条件，对应的栽培方式有所差异，因此一定要因地制宜，通过相关研究集成与当地红花产业发展相适应的配套栽培技术。

参考文献