不同栽培條件下油用牡丹種子產(chǎn)量及含油率

宋宏偉，劉少華，沈植國(guó)，袁國(guó)軍，王朝陽

（1.河南林業(yè)職業(yè)學(xué)院，河南 洛陽 471002；2.河南省林業(yè)科學(xué)研究院，河南 鄭州 450008）

油用牡丹屬于芍藥科芍藥屬牡丹組，是指結(jié)實(shí)能力強(qiáng)，能夠用來生產(chǎn)種籽、加工食用牡丹籽油的牡丹類型[1]。2011年3月，中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部第9號(hào)公告批準(zhǔn)了鳳丹牡丹Paeonia ostii‘Feng Dan’和紫斑牡丹P. rockii的種籽油作為新資源食品。油用牡丹與其他油料作物相比，具有籽油營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，經(jīng)濟(jì)效益顯著，適應(yīng)性強(qiáng)，適生范圍廣，一年種植多年收益等特點(diǎn)。此外，油用牡丹作為一種多年生的小灌木，適宜在立地條件較差、土層較瘠薄及林下等“邊緣土地”上種植發(fā)展，具有“不與民爭(zhēng)糧，不與糧爭(zhēng)地”的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。大力發(fā)展油用牡丹產(chǎn)業(yè)，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)油料生產(chǎn)、保障糧油安全、改善生態(tài)環(huán)境、增加農(nóng)民收入、提升國(guó)民的營(yíng)養(yǎng)健康水平、充分利用我國(guó)的荒山荒地及發(fā)展林下經(jīng)濟(jì)等均具有十分重要的意義[1-3]。

油用牡丹原產(chǎn)我國(guó)，是我國(guó)特有的木本油料作物，2014年國(guó)務(wù)院辦公廳出臺(tái)的《關(guān)于加快木本油料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》中把油用牡丹確定為我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的三大木本油料樹種之一。近幾年來，隨著人們對(duì)油用牡丹認(rèn)識(shí)的不斷提高，很多地方把油用牡丹作為優(yōu)先發(fā)展的木本油料樹種，油用牡丹的種植面積不斷擴(kuò)大，產(chǎn)量逐年提高，我國(guó)的油用牡丹生產(chǎn)出現(xiàn)了前所未有的大好形勢(shì)。但是，由于油用牡丹是個(gè)新生事物，關(guān)于油用牡丹豐產(chǎn)栽培方面的研究論文較為鮮見，尚未見到有關(guān)于不同栽培條件下油用牡丹的產(chǎn)量及不同郁閉度林下油用牡丹種子含油率的研究報(bào)道。本文中連續(xù)多年跟蹤測(cè)定了不同栽培條件下固定樣地油用牡丹的產(chǎn)量指標(biāo)，同時(shí)測(cè)定了不同郁閉度林下間作油用牡丹果實(shí)的經(jīng)濟(jì)性狀、平均產(chǎn)量與含油率，分析了影響油用牡丹產(chǎn)量的關(guān)鍵因子等，旨在為油用牡丹的豐產(chǎn)栽培和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供理論和實(shí)踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地分平原露地栽培、林下間作和旱薄山地露地栽培3種栽培條件（類型）。平原露地栽培試驗(yàn)地在漯河市召陵區(qū)姬石鄉(xiāng)陳莊農(nóng)場(chǎng)，面積20 hm2，當(dāng)?shù)啬昃鶜鉁?4.7 ℃，年均降雨量786 mm，海拔65 m，沙壤土。林下間作套種試驗(yàn)地在漯河市召陵區(qū)老窩鎮(zhèn)朱王莊村，面積11.33 hm2，女貞樹齡為6～12 a，樹高3～5 m，郁閉度0.3～0.8，當(dāng)?shù)啬昃鶜鉁?4.7 ℃，年均降雨量786 mm，海拔70 m，沙壤土。旱薄山地露地栽培試驗(yàn)地在洛陽市洛寧縣羅嶺鄉(xiāng)羅嶺村，面積40.0 hm2，當(dāng)?shù)啬昃鶜鉁?3.7 ℃，年均降雨量700 mm，坡度15.6°，坡向?yàn)槲髂掀?，海?20 m，含石礫壤土，平均土層厚度70 cm。

1.2 試驗(yàn)材料

平原露地栽培、林下間作和旱薄山地露地栽培3種栽培條件下的油用牡丹均為2010年秋季造林。油用牡丹品種類型為鳳丹牡丹（楊山牡丹P.ostii T. Hong et J.X. Zhang的系列栽培品種），造林用苗2年生。平原露地栽培，林下間作油用牡丹株行距0.3 m×0.6 m。旱薄山地露地栽培油用牡丹株行距0.5 m×0.6 m。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 不同的栽培條件下油用牡丹種子單位面積產(chǎn)量

2014—2017年，連續(xù)4年定點(diǎn)調(diào)查了漯河市陳莊農(nóng)場(chǎng)露地栽培、朱王莊村林下栽培和洛寧羅嶺山區(qū)旱薄山地露地栽培3種不同的栽培條件下油用牡丹試驗(yàn)林的單位面積產(chǎn)量。

油用牡丹的蓇葖果呈蟹黃色時(shí)，在每種類型的油用牡丹試驗(yàn)地中隨機(jī)抽取5個(gè)樣方，每個(gè)樣方長(zhǎng)寬為3 m×3 m，即每個(gè)樣方面積9 m2。統(tǒng)計(jì)每個(gè)樣方中油用牡丹株數(shù)，將樣方內(nèi)的蓇葖果全部采收，分樣方帶果皮進(jìn)行稱重，然后在室內(nèi)去除蓇葖果的果皮，對(duì)每個(gè)樣方的果皮和種子再分別進(jìn)行稱重。種子含水率的測(cè)定采用比重法，首先稱量種子鮮質(zhì)量，然后將種子 80 ℃烘干12 h至恒質(zhì)量后再次稱重。將各樣方種子含水量折算到13%后計(jì)算每個(gè)樣方的種子產(chǎn)量。

每塊試驗(yàn)地單位面積產(chǎn)量＝（5個(gè)樣方種子產(chǎn)量平均值/9）×1 000。

1.3.2 不同郁閉度林下間作油用牡丹果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀和單位面積產(chǎn)量

2016年，在漯河市朱王莊村分別測(cè)定了露地栽培及郁閉度為0.3、0.6、0.8的女貞林下間作套種油用牡丹果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀和對(duì)應(yīng)單位面積產(chǎn)量。

油用牡丹的蓇葖果呈蟹黃色時(shí)，采用1.3.1中方法，在每種處理的油用牡丹試驗(yàn)地中隨機(jī)抽取5個(gè)樣方，每個(gè)樣方9 m2，測(cè)定單位面積產(chǎn)量。

在每個(gè)樣方中隨機(jī)抽取10株單株（每種處理5個(gè)樣方，共計(jì)抽取50株單株），調(diào)查每單株上蓇葖果數(shù)量、蓇葖果直徑、蓇葖果質(zhì)量、果皮質(zhì)量、種子質(zhì)量和種子數(shù)量等。蓇葖果質(zhì)量、果皮質(zhì)量及種子質(zhì)量用1/100天平稱量，果實(shí)直徑用游標(biāo)卡尺測(cè)量。

1.3.3 不同郁閉度林下間作油用牡丹種子含油率

2016年，在漯河市朱王莊村分別采摘露地栽培及不同郁閉度女貞林（郁閉度0.3、0.6、0.8）下間作套種油用牡丹果實(shí)。每種處理類型設(shè)3個(gè)樣點(diǎn)（3次重復(fù)），每個(gè)樣點(diǎn)采100個(gè)呈蟹黃色的蓇葖果。去除果皮，每100個(gè)蓇葖果種子混合作為1個(gè)樣本，編號(hào)后委托河南省糧油飼料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心測(cè)定其含油率。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用DPS數(shù)據(jù)處理軟件及SPSS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培條件下油用牡丹種子單位面積產(chǎn)量

2014年、2015年、2016年、2017年，分別測(cè)定了陳莊農(nóng)場(chǎng)、朱王莊村和洛寧羅嶺3種不同的栽培條件下油用牡丹地塊的單位面積產(chǎn)量，其中種子含水量統(tǒng)一校正到13%，具體數(shù)據(jù)見表1。由表1可以看出，2010年采用2年生的鳳丹牡丹苗造林，2014年陳莊農(nóng)場(chǎng)平原露地栽培、朱王莊村林下間作油用牡丹單位面積產(chǎn)量分別達(dá)到2 920.5和1 854.0 kg/hm2，而后年均單位面積產(chǎn)量呈現(xiàn)逐年下降的趨勢(shì)。2015年，洛寧羅嶺山地露地栽培的油用牡丹種子單位面積產(chǎn)量為2 292.0 kg/hm2，高于當(dāng)年平原露地栽培和林下間作類型，而后單位面積產(chǎn)量也呈逐年下降的趨勢(shì)。產(chǎn)生這種情況的主要原因是：在0.3 m×0.6 m或0.5 m×0.6 m的栽培密度下，2014年油用牡丹植株已經(jīng)出現(xiàn)了郁閉，郁閉后通風(fēng)透光條件逐年變差，病害也開始逐年加重，從而導(dǎo)致以后各年份單位面積產(chǎn)量不升反降。2017年，洛寧羅嶺山地露地栽培的油用牡丹種子單位面積產(chǎn)量急劇下降，還與當(dāng)年4月油用牡丹花期連續(xù)降雨有密切關(guān)系。試驗(yàn)期間記錄了當(dāng)?shù)氐慕涤昵闆r， 4月9日、10日、11日、16日的日降雨量分別是5、3、5、19 mm，花期降雨嚴(yán)重影響了傳粉受精，不育果實(shí)及發(fā)育不良果實(shí)達(dá)到23%，導(dǎo)致坐果率下降。

油用牡丹露地栽培與林下間作套種（喬木林郁閉度0.4）這2種種植條件相比，林下間作套種的油用牡丹產(chǎn)量明顯低于露地栽培，說明油用牡丹雖然耐陰，但還是在全光照下單位面積產(chǎn)量較高。每年8月在測(cè)產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)可以明顯看到，郁閉度0.4的女貞林下油用牡丹植株病害雖然明顯輕于露地栽培，但產(chǎn)量明顯低于露地栽培。這種情況說明，適當(dāng)遮陰，在高溫的夏季雖然能保護(hù)油用牡丹免受高溫日灼和病害侵染，但由于林下種植的油用牡丹的日照時(shí)數(shù)和有效積溫的下降，特別是春秋季日照時(shí)數(shù)和有效積溫的下降，整體對(duì)油用牡丹產(chǎn)量仍起到不利影響。同時(shí)，遮陰條件下，油用牡丹的成熟期比露地栽培延后3～5 d。

表1 不同栽培條件下油用牡丹種子單位面積產(chǎn)量?Table1 Yields per unit area of oil peony seeds under different cultivation conditions kg/hm2

2.2 不同郁閉度林下油用牡丹果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量

露地栽培及不同郁閉度女貞林（女貞林郁閉度0.3、0.6、0.8）下間作套種油用牡丹果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀和對(duì)應(yīng)單位面積產(chǎn)量見表2。

由表2可知，露地栽培及不同郁閉度林下油用牡丹果實(shí)的平均直徑、單果種子數(shù)量、單果種子質(zhì)量和千粒質(zhì)量均無顯著差異。郁閉度0.3時(shí)，林下間作的油用牡丹各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)及平均單位面積產(chǎn)量與露地栽培無顯著差異。但隨著喬木林郁閉度的增加，當(dāng)郁閉度達(dá)到0.6和0.8時(shí)，平均單株蓇葖果數(shù)量及平均面積產(chǎn)量與露地栽培和郁閉度0.3的處理相比差異顯著。林間的郁閉度達(dá)到0.6和0.8時(shí)，油用牡丹平均單株蓇葖果數(shù)比露地栽培分別下降44.96%和75.18%，平均單位面積產(chǎn)量比露地栽培分別下降42.78%和78.54%。

當(dāng)林間的郁閉度達(dá)到0.6時(shí)，雖然林下種植的油用牡丹平均單株蓇葖果數(shù)量和單位面積產(chǎn)量與露地栽培相比有較大幅度下降，但種植6 a的油用牡丹單位面積產(chǎn)量仍能達(dá)到1 156.2 kg/hm2，此時(shí)，從有效利用林下空間，提高綜合效益的角度出發(fā)，林下種植油用牡丹仍有一定的經(jīng)濟(jì)收益。當(dāng)郁閉度超過0.6時(shí)，林下種植油用牡丹的產(chǎn)量和效益較低，不宜進(jìn)行油用牡丹的間作套種。

表2 不同郁閉度林下油用牡丹果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀及種子產(chǎn)量Table2 Fruit economic characteristics and seed yields of oil peony planted in forests with different canopy densities

2.3 不同郁閉度林下油用牡丹種子含油率

露地栽培和樹林郁閉度0.3、0.6、0.8共4種栽培條件（類型）下的油用牡丹種子含油率見表3。由表3可見，露地栽培及不同郁閉度女貞樹下栽培的油用牡丹種子含油率之間無顯著差異。另外，從不同樣品的數(shù)據(jù)可以明顯看出，此批油用牡丹種子樣品的平均含油率范圍在19.5%～21.9%，此數(shù)據(jù)與其他各地報(bào)道的油用牡丹含油率數(shù)據(jù)基本一致[4-7]。

表3 不同郁閉度林下油用牡丹種子含油率Table3 Oil content of oil peony seeds planted in forests with different canopy densities

3 結(jié)論與討論

（1）鳳丹牡丹株行距0.3 m×0.6 m，在平原露地和郁閉度0.4的女貞林下栽培，栽后第4年，種子（含水量13%）單位面積產(chǎn)量分別為2 920.5、1 854.0 kg/hm2。鳳丹牡丹在旱薄山地栽培，株行距0.5 m×0.6 m，栽后第5年，種子（含水量13%）單位面積產(chǎn)量2 292.0 kg/hm2。

影響油用牡丹產(chǎn)量的因素較多，除了品種因素外，立地條件、土壤肥力、種植密度、天氣條件、管理水平等均是影響油用牡丹產(chǎn)量的重要因素。

所測(cè)試的3塊試驗(yàn)地的油用牡丹，均是2010年種植，當(dāng)時(shí)采用2年生苗，種植密度為0.3 m×0.6 m或 0.5 m×0.6 m，在這種種植密度下，2014年開始出現(xiàn)了油用牡丹植株間的郁閉（2014年是出現(xiàn)郁閉后的第1年），該年達(dá)到了最高產(chǎn)量。而后，植株間過度郁閉，導(dǎo)致通風(fēng)透光不良，植株向上徙長(zhǎng)，病害發(fā)生嚴(yán)重。在河南地區(qū)，危害油用牡丹的病害主要有4種，分別是牡丹炭疽病Colletotrichum sp.、牡丹黑斑病Alternaria suffruticosae、牡丹葉霉病Cladosporium paeoniaePass、牡丹灰霉病Botrytis paeoniaeOudem[8]，在所有過度郁閉的油用牡丹田塊，這4種病害混合發(fā)生，混合發(fā)病的病株率80%以上，感病植株的病葉率70%以上。病害的嚴(yán)重發(fā)生，不但影響到油用牡丹當(dāng)年的生長(zhǎng)發(fā)育和營(yíng)養(yǎng)積累，更關(guān)鍵的是影響到花芽分化，從而影響到第2年的產(chǎn)量。而且，在過度郁閉的油用牡丹地塊，病害有逐年加重的趨勢(shì)。通風(fēng)透光不良，植物向上徙長(zhǎng)，病害發(fā)生嚴(yán)重是導(dǎo)致這幾塊油用牡丹試驗(yàn)地產(chǎn)量逐年下降的根本性原因。

栽培密度是需要油用牡丹種植者重視的一個(gè)關(guān)鍵性問題。為了避免油用牡丹進(jìn)入盛果期后出現(xiàn)過度郁閉而導(dǎo)致的產(chǎn)量下降現(xiàn)象，筆者認(rèn)為油用牡丹種植的行距以0.8～1.0 m為宜，有研究表明0.5 m×0.8 m株行距產(chǎn)量最高[9]，并輔以科學(xué)的修剪及管理技術(shù)措施，才能保證油用牡丹產(chǎn)量的穩(wěn)定增長(zhǎng)。

（2）林下種植油用牡丹，是充分利用林下空地、發(fā)展林下經(jīng)濟(jì)的重要舉措。林下種植油用牡丹的產(chǎn)量隨喬木林的郁閉度增大而降低。當(dāng)林間的郁閉度達(dá)到0.3時(shí)，種植6 a的油用牡丹果實(shí)的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)及單位面積產(chǎn)量與露地栽培相比無顯著差異，單位面積平均產(chǎn)量為1 996.5 kg/hm2。當(dāng)林間的郁閉度達(dá)到0.6時(shí)，種植6 a的油用牡丹平均單株蓇葖果數(shù)量為2.24個(gè)，單位面積平均產(chǎn)量為1 156.2 kg/hm2，平均單株蓇葖果數(shù)量及單位面積產(chǎn)量分別比露地栽培下降44.96%和42.78%，與露地栽培相比差異顯著。

郁閉度較高的林下種植油用牡丹，產(chǎn)量降低的主要原因可能是遮陰影響到油用牡丹有效積溫和日照時(shí)數(shù)，特別是春秋季的有效積溫和日照時(shí)數(shù)，從而影響花芽分化，導(dǎo)致植株徙長(zhǎng)，降低了坐果率。所以，林下間作套種油用牡丹，郁閉度以0.6以下為宜，郁閉度超過0.6時(shí)，不宜在林下發(fā)展油用牡丹。

（3）不同郁閉度林下油用牡丹種子含油率范圍為19.5%～21.9%，不同郁閉度林下種植的油用牡丹種子含油率無顯著差異。牡丹油的不飽和脂肪酸含量高達(dá)92.0%，這些不飽和脂肪酸主要以油酸、亞油酸、亞麻酸為主，其中亞麻酸含量40%以上[4-7]。為給生產(chǎn)提供更充分的參考依據(jù)，建議繼續(xù)研究不同郁閉度林下油用牡丹種子油脂有效組分，特別是油酸、亞油酸、亞麻酸的變化情況。

（4）花期降雨是影響油用牡丹傳粉受精和開花坐果的重要因素之一。鳳丹牡丹是雌雄蕊異熟（雄蕊先熟，雌蕊后熟）、異花授粉為主的植物。鳳丹牡丹單花傳粉受精最佳時(shí)間5～7 d，此間，花瓣張開，雄蕊成熟，開始散粉，其后，雌蕊柱頭上分泌大量的黏液，開始黏著花粉，并刺激花粉萌發(fā)。這5～7 d時(shí)間，如遇降雨，特別是強(qiáng)降雨，花粉被沖掉，柱頭黏液失去黏性，導(dǎo)致油用牡丹無法進(jìn)行正常的傳粉受精。2017年，洛寧羅嶺山地露地栽培的油用牡丹種子產(chǎn)量急劇下降，主要與當(dāng)年4月油用牡丹花期連續(xù)降雨有密切關(guān)系，花期降雨嚴(yán)重影響了傳粉受精，導(dǎo)致坐果率下降。

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