番红花不同引种地区生长适应性研究

李东林，马 硕，左文会，叶振风

（1.阜阳职业技术学院 园艺生产示范基地，安徽 阜阳 236031；2.安徽农业大学 园艺学院，安徽 合肥 230036）

番红花（Crocus sativus L.）属鸢尾科番红花属多年生地下球茎植物[1]，又名西红花、藏红花。球茎扁圆形带有褐色外膜，线性叶片从茎基部鞘状叶筒抽出，地下根系数量多。蓝色花瓣6 片，成片配置，亦可作花卉园林观赏植物。番红花原产地为伊朗和欧洲地中海地区，目前，伊朗是世界番红花的主产国和出口国。我国在20 世纪60 年代多地开始引种种植，上海、浙江栽培面积较大。

番红花开花后人工采收3 根褐红色花丝，烘干处理后可作为中药材应用。根据《中华人民共和国药典》记载，番红花花丝含有大量生理活性物质，具有活血化瘀、镇静祛痰、清凉解痉作用，能提高免疫力和治疗临床常见疾病[2]。番红花在国外应用广泛，可作为药材、香料、染料、高档化妆品的主要成分。

番红花花粉高度不育，授粉结实受阻[3]，主要用种球营养繁殖。生产中发现，番红花连年种植后种球会逐渐变小退化，产量和品质下降。迄今为止，对于番红花研究多集中在活性成分和物质含量方面，种植技术、生产加工等也有少量报道。饶君凤等曾对10个种源番红花品种在浙江杭州引种试验，研究发现有2 个品种适合在本地生长[4]。匡伟明用4 个番红花观赏型品种在湖南引入地进行种植研究，试验结果显示该番红花品种可作为早春花卉在湖南种植[5]。

番红花用途广泛，利用价值高，目前生产条件下，无法满足国内外市场对番红花日益增长的需要，造成番红花价格居高不下，种植前景较好。随着国家乡村振兴战略全面实施和安徽省传统农业转型升级，为扩大本地番红花优质资源生产，增加农民种植效益和满足市场需求。本试验优选番红花品种资源，研究安徽不同地区番红花引种生长发育和生理生态变化，探索安徽地区番红花引种生长适应性。

1 材料与方法

1.1 试验材料

材料为番红花1 号品种，购自浙江省建德市，外观整齐一致，无病虫害，平均单球重约26.5 g。

1.2 方法

1.2.1 试验地点

试验地设在安徽省亳州、阜阳、淮南、合肥和芜湖5 个地区，其中亳州和阜阳地处皖北，淮南地处安徽南北之间，合肥和芜湖地处安徽南部，不设置对照（CK）地区。

1.2.2 试验设计

采用室外田间栽培试验。采购种球集中消毒后放在室内阴凉通风处，温度控制在22 ～28 ℃，避免强光照射。9 月16 日种球顶芽萌动时分别种植在不同试验地，每个试验地种植小区面积50.00 m2，平均用种量23.67 kg，重复3 次。

番红花萌芽到收获期间，定期观测物候期[6]、芽长、叶面积等生长发育指标，重复3 次取平均值。萌芽力按照萌芽数占总芽数百分率计算。在2 月下旬种球快速生长期用TTC 法[7]、Folin-酚试剂法[8]分别测定番红花根系活力和种球蛋白质含量。

蛋白质含量测定：取1 mL 样品溶液，取1 mL蒸馏水代替样品作为空白对照，根据所测样品的吸光度值，在标准曲线上查出相应的蛋白质量，计算出样品溶液的蛋白质浓度。

番红花生长发育期间，在展叶期（ZY）、现蕾期（XL）、开花期（KH）、种球膨大期（PD）、收获期（SH）分别测定番红花叶绿素含量和净光合速率变化。

叶绿素含量用80%丙酮浸提法[9]，新鲜叶片用石英砂研磨，加入95%乙醇过滤定容，在645 nm、663 nm 波长下测定样品吸光度。叶绿素含量（mg·g-1）=C·V·N/W·1000。

用LI-6400 便携式光合系统测定番红花净光合速率（Pn），发光二极管（LED）作为光源，用5 L 塑料桶作为CO2气体缓冲系统，选择晴天上午10:00测定番红花上部第5 片功能叶净光合速率。

1.2.3 栽培管理

种植前结合精细整地，每个试验地施用发酵有机肥200.00 kg、N-P2O5-K2O（15-15-15）复合肥料5.00 kg。高畦种植，深度12 ～20 cm，株行距15 cm×20 cm，种球平放顶芽朝上，浇透水。11 月中旬和次年2 月中旬结合灌溉分别追施N-P2O5-K2O（15-15-15）肥料5.00 kg，保持土壤湿润状态，定期松土除草，5 月上旬地上茎叶渐黄枯萎时，停止浇水。

测数据进行标准化处理，用EXCEL 和DPS 9.50进行统计分析，对番红花引种适应性采用定量赋值进行模糊综合评价。

2 结果与分析

2.1 番红花不同引入地区农业气候条件

番红花5 个引入地区农业气候条件存在差异（表1），从皖北亳州到皖南芜湖，气候由温带半湿润季风气候向亚热带季风气候过渡，年均气温逐渐升高，无霜期变化不大，芜湖无霜期最长，达到235 d。皖南地区降水频繁，年平均降水量比亳州增加了226.00 mm，降水量多导致光照不足，年光照时数比亳州减少了14.75%。皖北地区地形以平原地带为主，土质为棕壤土、黄潮土，南部以黄红壤土质的丘陵岗地为主。南部农业自然灾害主要是水涝、倒春寒、飓风，北部则有干热风、旱涝、霜冻、倒春寒等。

表1 番红花不同引入地区农业气候条件

以年平均气温、无霜期、平均日照时数和降雨量4 个指标作为相似因子，运用模糊相似优先比方法分析。结果表明：芜湖和合肥、阜阳和亳州农业气候条件最相似，亳州和芜湖相似程度最低。

2.2 番红花不同引入地区物候期变化

对不同引入地区番红花生长发育观测，番红花植物学形态特性没有明显变化，营养器官和生殖器官符合本品种的典型特征。不同引入地番红花生长发育经历休眠期、萌芽期、现蕾开花期、膨大期、收获期等时期（表2）。研究结果表明，不同引入地番红花5 月份开始，地上部分逐渐变黄枯萎，收获后种球放在阴凉通风处，7 ～8 月份高温期间种球处于生理休眠期，皖南地区比皖北地区番红花收获休眠期早5 ～6 d。8 月下旬至9 月上旬顶芽开始萌动，开花期主要集中在11 月份，皖南地区在11 月上、中旬开花，皖北地区集中在11 月上旬开花。番红花开花期短且集中，采花加工劳动强度大。物候期是植物对环境因素的综合反应，可用作番红花引种适应性判断依据之一。

表2 番红花不同引入地区物候期变化

2.3 番红花不同引入地区生长发育指标变化

由表3 可知， 皖北亳州、阜阳引种的番红花比其它引入地的番红花生长发育好。不同地区番红花除芽长差异不显著外（P＞0.05），其它生长发育指标都存在差异。芽长变化小的原因可能与番红花种球遗传因素有关。但通过田间观测，芜湖番红花芽较细长。皖北地区引入地番红花叶片数量、叶面积和生长期均高于合肥、芜湖，相关分析结果均呈显著性差异（P＜0.05）。芜湖引种番红花的花期，比其它地区长2 ～3 d。不同引入地区番红花全生长期在213 ～226 d。地区间产生新种球数量差异不大，产量方面，皖北地区种球较大，单球重显著高于皖南地区。

表3 番红花不同引入地区生长发育指标变化

2.4 番红花不同引入地区根系活力和蛋白质含量变化

根系活力和蛋白质含量是番红花种球生长发育的重要指标之一。试验结果表明，不同地区番红花根系活力差异不显著（P＞0.05），以亳州番红花根系活力最高（图1），番红花根系活力大小排列顺序为：亳州＞阜阳＞淮南＞合肥＞芜湖。

图1 番红花不同引入地区根系活力变化

芜湖地区番红花同期蛋白质含量低于其它地区（图2），达23.56 g·kg-1，比亳州、阜阳、淮南、合肥分别下降24.63%、20.99%、14.54%和7.572%，与其它地区呈显著性差异（P＜0.05）。亳州引入地番红花蛋白质含量最高，达31.26 g·kg-1。

图2 番红花不同引入地区蛋白质含量变化

2.5 番红花不同引入地区叶绿素含量和净光合速率变化

由图3 可知，番红花在引入地区不同生长时期叶绿素含量变化曲线趋于一致。以亳州引入地番红花叶绿素含量较高，皖北地区番红花叶绿素含量高于皖南地区。同一地区番红花生长不同时期叶绿素含量也有变化，11 月中下旬展叶期叶绿素含量随着生长发育逐渐增加，次年2 月中下旬种球膨大期达最大值，随后开始下降，5 月份收获期叶片黄化枯萎，叶绿素含量降到最小值。

由图4 可知不同引入地区番红花净光合速率皆在膨大期达到最高峰，此时，地下种球迅速生长膨大，叶片同化CO2能力加强，“源”与“库”代谢处于动态平衡，此时期应加强番红花营养条件。亳州、阜阳地区番红花在不同生长时期净光合速率高于其它地区，由于不同地区环境差异，不同引入地区番红花净光合速率变化幅度略有不同。Duncan 方差分析表明，番红花叶绿素含量与净光合速率呈显著性相关（r=0.7327，P＜0.05）。

图4 番红花引入地区净光合速率变化

2.6 番红花不同引入地区花丝和种球产量变化

由图5 可以看出，番红花花丝和种球产量在5个引入地存在差异，亳州为最高，比芜湖地区分别高23.32%和16.75%，与阜阳和淮南差异不大。试验结果表明，番红花在皖北地区种植，花丝和种球产量比皖南地区高。

图5 番红花不同引入地区花丝和种球产量变化

2.7 番红花不同地区生长适应性综合评价

采用一级数学模型进行番红花生长适应性综合评价[10-11]。

（1）建立番红花生长发育参数集合U={u1，u2，...，un}={萌芽力，营养生长，...，抗性}。

（2）建立番红花适应程度集合V={v1，v2，...，vm}={差，一般，...，优}。

（3）建立从U 到F（V）的模糊映射，得到单因素评价矩阵R，于是（U，V，R）构成一个番红花综合评价模型。

（4）综合评价。对U 集合各指标采用专家赋值方法赋予不同权重（表4），可表示为U 集合上的子集A=（ɑ1，ɑ2，...ɑn），规定ɑ1+ ɑ2+...+ɑn =1，综合评价模型为B=A·R。综合分析结果表明：番红花不同地区生长适应性排列顺序为：亳州＞阜阳＞淮南＞合肥＞芜湖（表5）。

表4 番红花生长适应性指标及权重

表5 番红花引入地区生长适应性综合评价结果

3 结论

安徽不同地区番红花引入地试验研究表明，不同引入地农业生产气候条件存在差异，致使番红花生长发育部分指标呈显著性差异，皖北地区比皖南地区更适合番红花生长，产量和经济效益较好。皖北地区土质疏松透气，理化性质好，降雨多集中在7 ～8 月，此时番红花处于生理休眠期，只要控制湿度、加强排水就不会降低种球品质。皖南地区空气湿度大，夏季温度高，阴雨天气多，土质粘重，低洼部位长期积水，使番红花腐烂。番红花开花期间，如遇长期阴雨天气，会造成采花困难，劳动强度增大。

植物在长期进化过程中形成了自身的适宜生境，其生长受自身遗传因素和环境因素综合影响，引种是合理利用种质资源的有效途径，当然，调控环境也是一个选择。根据番红花生长发育对环境条件要求，已有研究人员通过施肥选择、辐射诱变、遮盖处理和喷施植物生长调节剂等方式[12-14]，优化番红花生长发育条件，一定程度提高了其产量和品质。

番红花不同引入地土壤理化性状、微生物和生态环境不同，影响地下部分种球膨大和根系活力。根系活力是种球质量的重要基础，根系活力强，根系吸收能力强、根系数量多、扎根深，直接影响地上部分生长发育，同时，根系活力也受地上部分制约。蛋白质是番红花种球萌发和前期生长的能量基础物质，番红花种球蛋白质含量高，植株生长健壮，产量高。番红花耐低温弱光环境，温度高光照强会抑制叶绿素形成，降低净光合速率，叶片叶绿体光合磷酸化和CO2同化能力降低[15]，生产中要适当遮阴处理以提高产量。

皖南地区年平均温度高，降水量多，易造成地下种球腐烂。种植时要选地势较高田块，四周要挖沟保证排水通畅，亦可采用“二段式”种植方法[16]，每年5 月挖出地下种球，9 月份室内上架种植，11月花丝采后立即种植于室外田间。目前皖北地区主要采用室外种植，但存在种球逐渐变小退化的问题，其原因需要进一步研究。番红花的优质资源和栽培模式还要结合不同地区情况开展试验研究。

综上所述，番红花引种适应性皖北地区优于皖南地区，以亳州最好，可扩大生产种植面积，其它地区种植要仔细分析和灵活运用本地栽培条件，以利节约成本，提高生产效率。关于番红花采花期间连续阴雨天气需要进一步寻找应对措施，对番红花种球膨大和复壮技术还要深入研究，选育抗性强的新优品种也是解决当前番红花可持续生产的主要问题。