空间搭载对火焰产量及品质的影响

靳芙蓉 胡小朋

（西宁市农业技术推广服务中心 青海西宁 811600）

空间搭载即航天育种，也称为空间诱变育种、太空育种， 是指利用返回式航天器和地面模拟空间环境装置，通过空间环境（包括宇宙辐射、微重力和弱地磁场等多种因素）对植物的诱变作用，使种子产生变异，再通过严格的地面选育过程，获得优良农作物品种的过程[1-2]。 通过航天育种选育的种子一般具有高产、优质、抗病、抗逆、广适等特点，最大优势是缩短了品种选育时间， 大约是传统育种方式所需时间的1/10，甚至更短[3]。 另外，航天育种还创造出大批优质种质资源，比如‘航椒1 号辣椒’，维生素C 含量为234 mg，比一般辣椒提高了183%左右；‘太空5 号小麦’口感好，产量超过传统品种10%以上；‘太空万寿菊’花期延长，能达到9 个月[4-5]。 “十九大” 报告中提出要实施乡村振兴战略，强调 “三农” 问题是关系国计民生的根本性问题， 要切实以产业兴旺、 乡风文明、生态宜居等为总体要求推进乡村振兴。 发展航天育种产业是促进乡村产业兴旺的有效抓手， 是航天技术服务经济社会的重要手段，能够引导航天技术、人才等资源要素向农业流动， 打造区域特色农业新名片和智慧农业新样板， 有效促进一二三产业融合发展，形成航天农业现代化体系，激发农村经济新活力，为推进美丽乡村建设提供新路径。

火焰蔘又称红根甜菜、红甜菜、紫菜头、红菜头、根菾菜、红菾菜，为藜科甜菜属，是一种集药用、食用、饲用与观赏于一身的特色蔬菜。 火焰蔘是欧美各国的主要蔬菜之一，在英国是皇室的传统食材，被誉为 “欧洲人参”，在古代英国的传统医疗方法中火焰蔘作为治疗血液疾病的重要药物而被誉为“生命之根”。 据报道，火焰蔘具有一定的保健功能，含有一定的糖分，能在肝内合成较多的肝糖原，有解毒保肝的作用；还含有特殊的成分甜菜碱，其能提供甲基制造胆碱，胆碱是合成磷脂的主要原料，能促进肝脏中脂肪的代谢，减少脂肪在肝脏中的堆积，有预防脂肪肝和减少肝硬化发展的作用，由此可见，食用火焰蔘有预防肝脏病害的作用。 另外，火焰蔘还有止吐止泻、治疗胃溃疡、驱除体内寄生虫的功能，其与牛肉片同炒，有补脾健胃、益气养血、强壮身体的作用。 火焰蔘的营养成分也独具特色，含有丰富的蛋白质、糖分、矿物质和维生素， 此外还含有多种人体所需的必需氨基酸，营养价值丰富。

近年来， 随着人民生活水平的提高和消费观念的不断改变，人们对身体健康更加关注，对农产品的需求从 “要吃饱” 到 “要吃好” 发生了变化。 随着乡村振兴战略的全面推进， 乡村旅游与乡村特色产业快速发展，以特色小镇、田园综合体为主体，以农业观光、生态休闲、体验采摘等为形式的生态休闲农业发展势头强劲，市民下乡消费不断盛行，特色果蔬消费的客源快速增长。 发展特色优质果蔬种植的市场空间十分广阔， 为特色优质果蔬种植带来了难得的发展机遇，对绿色农产品的需求量也越来越大。 鼓励农户种植绿色特色果蔬具有重要的经济价值和发展意义。 火焰蔘是一种经济效益高、发展潜力大的特色蔬菜，其适应性强，在10 cm 地温稳定通过8℃以上的季节均可露地播种栽培， 是非常理想的经济作物之一，既可以提高复种指数，又能调整茬口，耐贮抗运，易栽培。 在国内，火焰蔘在陕西等地有少量商品化种植，大面积规模化栽培基本上处于空白。 西宁市湟中区于2017 年首次引进种植成功，近2 年来，种植火焰蔘的面积逐年增加，已经有一部分被外销到韩国、日本等国际市场，取得了很好的经济效益。 但是种植全过程处于盲目、无序状态，不利于火焰蔘产品优势的进一步挖掘与提高。 为了填补火焰蔘在高原地区的绿色栽培技术、产品开发等各方面的研究空白，西宁市农业技术推广服务中心协助青海千紫缘农业科技博览园通过运用空间搭载技术， 以期选育出适应当地种植的火焰蔘新品种，提高其高质量栽培、高品质生产提供依据， 提高当地蔬菜种植户种植火焰蔘的经济效益， 使其成为西宁市农业发展一个新的经济增长点。

1 材料与方法

1.1 试验设计与田间管理

试验于2020 年在青海千紫缘农业科技博览园基地进行。 该基地位于西宁市湟中区田家寨镇田家寨村。

供试火焰蔘品种委托西安航天基地中加农业科技发展有限公司进行空间搭载技术服务。 进行诱变处理的火焰蔘材料（TK1），田间筛选的火焰蔘材料同一批次未搭载（HK1）和不同批次未搭载（HK2）同期播种在试验田内。 育苗时间为2020 年7 月3 日，定植时间为2020 年8 月4 日，收获时间为2020 年11 月10 日。 株距25 cm，行距30 cm,垄宽50 cm，每垄长8 m。 播种前浇足底水，配施商品有机肥200 kg/亩和磷酸二铵10 kg/亩。

试验采取随机区组设计，3 次重复。

1.2 测定项目与方法

1.2.1 产量测定通过区组试验设计， 对火焰蔘进行田间适应性试验， 对火焰蔘生育期及株高、 开展度、最大叶面积、直径、单株重等进行观测、记录，对具有商品性的火焰蔘产量和商品率进行数据分析，按小区取样测产，然后统计平均值。

1.2.2 品质测定每个处理取3株块茎鲜样于2020年11 月10 日委托西北高原生物研究所分析测试中心进行品质分析，主要分析项目有可溶性糖、花青素、膳食纤维、可滴定酸、铁、甜菜碱、维生素C 等。

1.3 统计分析方法

试验数据利用Excel、DPS 软件进行统计分析，选用LSD 进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 空间搭载处理对火焰蔘生物学性状的影响

由表1 可知， 火焰蔘经空间搭载处理后提高了其株高、开展度和叶片大小。 TK1 比其他2 个样品株高分别增加了8.50 cm 和10.12 cm， 增长率分别为22.67%和28.20%。方差分析结果显示，经空间搭载后火焰蔘生物学性状与未搭载处理差异显著。

表1 空间搭载处理对火焰蔘生物学性状的影响

2.2 空间搭载处理对火焰蔘产量的影响

单株重是火焰蔘构成产量的主要因素。 火焰蔘通过空间搭载经诱变处理后茎块变大，单株重增加，从而有效提高了火焰蔘的产量（表2）。

表2 空间搭载处理对火焰蔘产量的影响

2.3 空间搭载处理对火焰蔘品质指标的影响

火焰蔘中甜菜碱、花青素、膳食纤维、维生素等主要品质性状的优劣直接影响火焰蔘的用途。 成熟后收获，精选取样，选用同一批次空间搭载TK1 和未搭载HK1 进行品质分析。由表3 可知，空间搭载后火焰蔘可溶性糖、膳食纤维、铁、维生素C 含量均有明显提高，尤其以可溶性糖和维生素C 含量变化显著，分别提高了51.06%和12.50%。

表3 空间搭载处理对火焰蔘品质的影响

3 结论与讨论

随着航天育种的深入研究，生物技术不断创新，这一育种方法具有非常广阔的发展前景[6]。 本试验结果表明，空间搭载处理能提高火焰蔘的株高、开展度等生物学性状。 空间搭载后的诱变处理对火焰蔘后代材料性状的变异规律还有待进一步通过育种手段进行研究，选育出适应当地种植的产量高、品质好的新品种。