不同基肥對(duì)油用牡丹結(jié)籽性及籽脂肪酸組分的影響

呂向陽(yáng)，黃金秋，王 迅，許 軻，張如義，陳佑才，唐 輝

（1.四川省內(nèi)江市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，四川 內(nèi)江 641000；2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 果蔬研究所，四川 成都 611130；3.四川省園藝作物技術(shù)推廣總站，四川 成都 610041）

油用牡丹是原產(chǎn)于我國(guó)的一種多年生落葉灌木，屬芍藥科Paeoniaceae芍藥屬Paeonia。油用牡丹籽可食用，油分含量高，與油茶樹(shù)、橄欖樹(shù)、棕櫚樹(shù)等木本植物共同被稱(chēng)為新興木本油料植物[1-2]。脂肪酸組成是油料作物的重要品質(zhì)指標(biāo)[3-4]。牡丹籽油因富含亞麻酸等對(duì)人體健康有益的不飽和脂肪酸，具有增強(qiáng)人體免疫力、延緩衰老等保健功能[5-7]，近年來(lái)其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迅速。

植物油脂中脂肪酸可分為飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸兩大類(lèi)，脂肪酸組成成分和含量與植物栽培環(huán)境條件和管理水平有一定相關(guān)性。例如，較高海拔地區(qū)條件下，油用牡丹株高及籽中的可溶性蛋白和不飽和脂肪酸含量較低海拔地區(qū)升高，總?cè)~綠素含量、不飽和脂肪酸含量、小葉數(shù)呈隨海拔升高而遞增的趨勢(shì)，飽和脂肪酸含量呈遞減趨勢(shì)[8]。栽培密度適度減小，也有利于植株株高增長(zhǎng)和籽中不飽和脂肪酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的累積[8]。施肥是作物栽培管理的基礎(chǔ)措施之一，在促進(jìn)油料作物植株生長(zhǎng)的同時(shí)，施肥可有效提高油料作物的結(jié)實(shí)性和油脂養(yǎng)分的含量。在不同氮磷鉀水平施肥處理下，玉米籽中棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、α-亞麻酸等脂肪酸含量差異顯著；氨基酸總含量、必需氨基酸總含量和非必需氨基酸總含量的差異也較明顯[9]。Ebrahimian等[10]認(rèn)為，葉面噴施鋅、鐵肥有利于油葵籽棕櫚酸和棕櫚油酸的合成，土壤施肥有利于亞麻酸合成，葉面噴施和土壤施肥對(duì)油酸含量無(wú)影響。Mohammadi等[11]的研究結(jié)果表明，單施農(nóng)家肥和堆肥，油葵含油率達(dá)到最大，分別為45.3%和43.2%，但油葵籽產(chǎn)量低。在木本油料植物油茶的施肥研究中，研究者證明有機(jī)肥作為基肥可有效提高油茶的生長(zhǎng)量及茶果的產(chǎn)量[12-13]；林嘉玉[14]認(rèn)為，配方施肥可降低原油飽和脂肪酸含量，提高原油不飽和脂肪酸和維生素E含量。在油用牡丹施肥試驗(yàn)中也證明，有機(jī)肥配合化學(xué)肥料施用，對(duì)提高油用牡丹籽產(chǎn)量、籽含油率及脂肪酸含量效果明顯[15]。

有關(guān)油用牡丹施肥試驗(yàn)的報(bào)道相對(duì)有限，且試驗(yàn)地多集中于溫帶氣候區(qū)和溫帶-亞熱帶過(guò)渡氣候區(qū)[15]，而對(duì)于種植于亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)油用牡丹的研究鮮有報(bào)道。此外，在眾多油料作物施肥試驗(yàn)中，多為分析施肥對(duì)植株生長(zhǎng)、籽產(chǎn)量、籽含油率等的影響，較少對(duì)脂肪酸組分含量變化進(jìn)行研究。本試驗(yàn)中針對(duì)種植于亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)（四川內(nèi)江）的油用牡丹‘鳳丹’品種，比較不同基肥的施用對(duì)牡丹結(jié)實(shí)情況、籽粗脂肪含量及脂肪酸組分含量的影響，旨在為促進(jìn)亞熱帶地區(qū)油用牡丹高效栽培種植技術(shù)的發(fā)展提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于內(nèi)江市東興區(qū)郭北鎮(zhèn)油用牡丹種植基地?；厮诘貫闇\丘區(qū)，平均海拔405 m，年平均氣溫17.2 ℃，年均降水量927 mm，年均相對(duì)濕度80%，屬中亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)。

1.2 試驗(yàn)材料

供試材料為3年生油用牡丹‘鳳丹’Paeonia ostiivs.‘Feng Dan’植株。供試材料種植廂面寬 1.5 m、長(zhǎng)6～7 m，每廂種植2行，每行種植約 10株，株行距為0.6 m×1.0 m。共種植18廂。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理，分別為每株施用菜籽油枯0.1 kg（YK0.1）、油枯0.5 kg（YK0.5）、牛糞0.1 kg（NF0.1）、牛糞0.5 kg（NF0.5）、牛糞0.1 kg+復(fù)合肥（NF0.1+F）、牛糞0.5 kg+復(fù)合肥（NF0.5+F）。油枯和牛糞采集自當(dāng)?shù)卣ビ蛷S和養(yǎng)牛場(chǎng)，經(jīng)過(guò)腐熟后使用。復(fù)合肥（N、P、K質(zhì)量比25∶5∶10）添加量均為0.1 kg。各基肥處理于2017年11月上旬一次性施入大田，采取環(huán)狀施肥，在樹(shù)冠外圍10 cm處施入。每個(gè)處理施于3個(gè)種植廂，作為3個(gè)獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)。

1.4 指標(biāo)觀測(cè)方法

1.4.1 結(jié)籽性

2018年7月下旬—8月上旬，分批采集試驗(yàn)用籽粒。采收呈蟹黃色的蓇葖果，采收后陰涼風(fēng)干，剝出黑色籽粒，將籽粒置于干燥器中保存。統(tǒng)計(jì)供試植株單莢籽數(shù)、單籽質(zhì)量、籽長(zhǎng)、籽寬等指標(biāo)。單莢籽數(shù)為各試驗(yàn)處理下，所有植株的籽總數(shù)除以結(jié)莢總數(shù)；單籽質(zhì)量為各試驗(yàn)處理下，所有籽質(zhì)量（g）除以籽總數(shù)。

1.4.2 籽粗脂肪含量

采用索氏抽提法測(cè)定籽脂肪含量[16]。稱(chēng)取1 g（精確至0.000 1 g）樣品，加入200 mL石油醚，在70～80 ℃恒溫水浴中進(jìn)行抽提（約6 h），將抽提瓶中的石油醚回收、烘干、冷卻，獲得粗脂肪物質(zhì)，稱(chēng)其質(zhì)量，計(jì)算粗脂肪物質(zhì)與樣品的質(zhì)量比，即粗脂肪含量。

1.4.3 籽單體脂肪酸含量

參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB5009.168—2016[17]，采用氣相質(zhì)譜法（CG-MS）測(cè)定脂肪酸組分含量。將37種脂肪酸甲酯用正己烷配制為混合標(biāo)樣。采用索氏抽提法得到樣品中的粗脂肪，待有機(jī)溶劑揮發(fā)后得到淡黃色油脂待用。采用三氟化硼處理法將脂肪酸甲酯化，回流、萃取、冷卻后進(jìn)行氣相質(zhì)譜分析。

氣相色譜條件：氣相毛細(xì)管柱Agilent SP-2560，100 m×0.25 mm(I.D.)×0.2 μm，柱初始溫度70 ℃，以50 ℃/min升溫至140 ℃，保持1 min，4 ℃/min升溫至180 ℃，保持1 min，3 ℃/min升溫至225 ℃，保持30 min；氣化室溫度250 ℃；載氣N2；柱流速1 mL/min；分流比45∶1；進(jìn)樣量1 μL。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基肥處理對(duì)油用牡丹結(jié)籽性的影響

在各基肥處理下，油用牡丹單莢籽數(shù)為7.700± 1.160～12.200±1.033（表1）。單莢籽數(shù)均隨牛糞和油枯施用量的增加而增加，在單株施牛糞0.1 kg 和牛糞0.5 kg處理下，油用牡丹單莢籽數(shù)分別為10.100±1.969和10.700±1.160，均顯著高于施用油枯的處理（P＜0.05）；在單株施牛糞0.1 kg+ 復(fù)合肥處理下，單莢籽數(shù)為12.200±1.033，與單株施牛糞0.5 kg+復(fù)合肥處理的單莢籽數(shù)11.800±1.619無(wú)顯著差異，但牛糞+復(fù)合肥處理下的單莢籽數(shù)均顯著高于其他基肥處理。

表1 不同基肥處理下油用牡丹結(jié)籽情況?Table 1 Seeding status of oil peony in different basal fertilizer treatments

在各基肥處理下，油用牡丹單籽質(zhì)量為(0.260±0.016)～(0.470±0.029) g（表1）。在單株 施牛糞0.1 kg+復(fù)合肥和單株施牛糞0.5 kg+復(fù)合肥處理下，油用牡丹單籽質(zhì)量分別為(0.470± 0.029)和(0.420±0.016) g，均顯著高于施用油枯和牛糞的處理（P＜0.05），而單株施牛糞0.1 kg+ 復(fù)合肥時(shí)的單籽質(zhì)量顯著高于單株施牛糞0.5 kg+復(fù)合肥處理（P＜0.05）。

在各基肥處理下，油用牡丹的籽長(zhǎng)和籽寬分別為(8.092±0.028)～(10.452±0.266)和(7.562±0.088)～(8.660±0.056) mm。單株施牛糞0.1 kg+復(fù)合肥時(shí)籽長(zhǎng)和籽寬均達(dá)到最高值，且顯著高于其他基肥處理（表1）。

2.2 不同基肥處理對(duì)油用牡丹籽粗脂肪含量的影響

各基肥處理下，油用牡丹籽粗脂肪含量存在一定差異，但變幅較?。▓D1）。籽粗脂肪含量為(21.63±0.01)%～(22.67±0.02)%，平均為22.24%。其中最高值出現(xiàn)在單株施油枯0.1 kg處理中，最低值出現(xiàn)在單株施牛糞0.1 kg處理中。

2.3 不同基肥處理對(duì)油用牡丹籽單體脂肪酸含量的影響

2.3.1 油用牡丹籽單體脂肪酸組分的定性分析

通過(guò)比較脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品與樣品的色譜峰保留時(shí)間，在油用牡丹籽中共鑒定出13種脂肪酸。圖2為每株施油枯0.1 kg處理下脂肪酸甲酯的GC-MS圖，相應(yīng)脂肪酸的分子式、保留時(shí)間等信息見(jiàn)表2。在這13種脂肪酸中，有8種為飽和脂肪酸，分別為癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、榆樹(shù)酸和木蠟酸。另外5種為不飽和脂肪酸，其中3種為單不飽和脂肪酸，2種為多不飽和脂肪酸。3種單不飽和脂肪酸分別是棕櫚烯酸、油酸和順-11-二十碳烯酸，2種多不飽和脂肪酸是亞油酸和亞麻酸。

圖1 不同基肥處理下油用牡丹籽粗脂肪含量Fig.1 Crude fat contents in oil peony seeds in different basal fertilizer treatments

2.3.2 油用牡丹籽單體脂肪酸組分的定量分析

2.3.2.1 所有基肥處理的脂肪酸組分平均含量的比較

6個(gè)基肥處理中油用牡丹籽各飽和脂肪酸平均含量如圖3所示。其中，棕櫚酸含量最高，6個(gè)基肥處理的平均值為6.21%；其次是硬脂酸，平均值為1.54%；含量最低的為月桂酸，平均值為0.01%。不同基肥處理下，棕櫚酸、硬脂酸、癸酸、月桂酸4種飽和脂肪酸的含量變化顯著，其他飽和脂肪酸的含量變化無(wú)明顯差異。

6個(gè)基肥處理中油用牡丹籽各不飽和脂肪酸平均含量如圖4所示。其中，油酸、順-11-二十碳烯酸和棕櫚烯酸為單不飽和脂肪酸，亞油酸和亞麻酸為多不飽和脂肪酸。單不飽和脂肪酸中，油酸含量較高，6個(gè)基肥處理的平均值為22.03%；順-11-二十碳烯酸與棕櫚烯酸的含量均相對(duì)較低，分別為0.21%和0.17%。亞麻酸和亞油酸2種多不飽和脂肪酸含量均高于其他脂肪酸（圖4）。其中亞麻酸含量高于亞油酸含量，6個(gè)基肥處理的平均值分別為40.27%和29.02%。

2.3.2.2 各基肥處理的飽和脂肪酸含量的比較

不同基肥處理下油用牡丹籽飽和脂肪酸含量的比較結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，棕櫚酸含量為(5.70±0.02)%～(6.74±0.04)%。其中，單株施油枯0.1 kg處理的棕櫚酸含量顯著高于其他基肥處理（P＜0.05）；而單株施油枯0.5 kg處理的棕櫚酸含量為6個(gè)基肥處理的最低值。單株施牛糞 0.5 kg處理的棕櫚酸含量顯著高于單株施牛糞 0.1 kg處理（P＜0.05）。單株施牛糞0.5 kg+復(fù)合肥處理的棕櫚酸含量較單株施牛糞0.1 kg+復(fù)合肥處理的含量高，但其差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖2 單株施油枯0.1 kg處理中油用牡丹籽樣品脂肪酸甲酯GC-MS圖Fig.2 GC-MS diagram of fatty acid methyl estes in oil peony seed samples in the treatment of applying oil cake 0.1 kg per plant

在6個(gè)基肥處理下，油用牡丹籽硬脂酸含 量為(1.21±0.01)%～(1.72±0.03)%（表3）。單株施油枯0.1 kg處理的硬脂酸含量較單株施油枯 0.5 kg處理低（P＜0.05）；單株施牛糞0.1 kg處理的硬脂酸含量顯著高于單株施牛糞0.5 kg處理 （P＜0.05）；單株施牛糞0.1 kg+復(fù)合肥處理的硬脂酸含量顯著高于單株施牛糞0.5 kg+復(fù)合肥處理（P＜0.05）。

表2 單株施油枯0.1 kg處理中油用牡丹籽樣品脂肪酸組成Table 2 Fatty acid components in oil peony seed samples in the treatment of applying oil cake 0.1 kg per plant

圖3 油用牡丹籽飽和脂肪酸含量Fig.3 Contents of saturated fatty acids in oil peony seeds

圖4 油用牡丹籽不飽和脂肪酸含量Fig.4 Contents of unsaturated fatty acids in oil peony seeds

在檢測(cè)到的8種飽和脂肪酸中，癸酸含量?jī)H次于棕櫚酸和硬脂酸含量，在6個(gè)基肥處理下其含量為(0.11±0.01)%～(0.55±0.01)%。單株施牛糞0.1 kg+復(fù)合肥處理和單株施牛糞0.5 kg+ 復(fù)合肥處理的癸酸含量分別為(0.55±0.01)%和(0.53±0.01)%，均顯著高于其他基肥處理 （P＜0.05）。癸酸含量較低的是單株施油枯0.5 kg處理和單株施牛糞0.1 kg處理，分別為(0.11±0.01)%和(0.11±0.02)%。比較同種基肥的不同施用水平可知，單株施牛糞0.1 kg+復(fù)合肥處理和單株施牛糞0.5 kg+復(fù)合肥處理對(duì)籽癸酸含量的影響無(wú)顯著差異；而單株施油枯0.1 kg處理的癸酸含量顯著高于單株施油枯0.5 kg處理 （P＜0.05）。

2.3.2.3 各基肥處理的單不飽和脂肪酸含量的比較

不同基肥處理下油用牡丹籽單不飽和脂肪酸含量的比較結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可知，油用牡丹籽油酸含量的差異顯著，其值為(19.46±0.03)%～(23.34±0.04)%。單株施牛糞0.1 kg和單株施牛糞0.5 kg處理的籽油酸含量分別為(23.34±0.04)%和(22.63±0.01)%，均顯著高于施用油枯的處理 （P＜0.05）；單株施牛糞0.1 kg處理的油酸含量顯著高于單株施牛糞0.5 kg處理（P＜0.05），單株施較高量油枯（0.5 kg）處理的油酸含量顯著高于單株施較低量油枯（0.1 kg）處理（P＜0.05）。單株施牛糞0.1 kg+復(fù)合肥處理下，油酸含量為(23.18±0.02)%，與含量最高值（單株施牛糞0.5 kg 處理）無(wú)顯著差異，但單株施牛糞0.5 kg+復(fù)合肥處理下，油酸含量(19.46±0.03)%，顯著低于其他基肥處理（P＜0.05）。

表3 不同基肥處理下油用牡丹籽飽和脂肪酸含量 Table 3 Contents of saturated fatty acids in oil peony seeds in different basal fertilizer treatments %

表4 不同基肥處理下油用牡丹籽單不飽和脂肪酸含量Table 4 Contents of monounsaturated fatty acids in oil peony seeds in different basal fertilizer treatments %

不同基肥處理下，油用牡丹籽順-11-二十碳烯酸的含量有一定差異，其值為(0.19±0.02)%～(0.23±0.01)%。就同種基肥的不同施用水平來(lái)說(shuō)，單株施油枯0.1 kg處理下，籽順-11-二十碳烯酸含量顯著低于單株施油枯0.5 kg 處理（P＜0.05）；與之相反，單株施牛糞0.1 kg+ 復(fù)合肥處理下，籽順-11-二十碳烯酸含量顯著高于單株施牛糞0.5 kg+復(fù)合肥處理（P＜0.05）；單株施牛糞0.1 kg處理和單株施牛糞0.5 kg處理下，籽順-11-二十碳烯酸含量無(wú)顯著差異，分別為(0.23±0.01)%和(0.21±0.01)%。

2.3.2.4 各基肥處理的多不飽和脂肪酸含量的比較

不同基肥處理下，油用牡丹籽亞油酸的含量存在顯著差異（表5），其含量為(25.287±0.029)%～(33.627±0.035)%。單株施牛糞0.1 kg+復(fù)合肥處理和單株施牛糞0.5 kg+復(fù)合肥處理下，籽亞油酸含量顯著低于施用油枯和牛糞處理（P＜0.05）。籽亞油酸含量較高的處理是單株施油枯0.5 kg處理和單株施牛糞0.1 kg處理，分別為(33.63±0.03)%和(33.80±0.06)%。就同種基肥的不同施用水平來(lái)說(shuō)，單株施油枯0.5 kg處理下，亞油酸含量顯著高于單株施油枯0.1 kg處理（P＜0.05）；單株施牛糞 0.1 kg處理與單株施牛糞0.5 kg處理相比，以及單株施牛糞0.1 kg+復(fù)合肥處理和單株施牛糞0.5 kg+復(fù)合肥處理相比，亞油酸含量差異均不顯著。

表5 不同基肥處理下油用牡丹籽多不飽和脂肪酸含量Table 5 Contents of polyunsaturated fatty acids in oil peony seeds in different basal fertilizer treatments %

在不同基肥處理下，油用牡丹籽亞麻酸的含量為(35.54±0.09)%～(45.97±0.01)%。單株施牛糞0.5 kg處理下，亞麻酸含量顯著高于單株施牛糞0.1 kg處理（P＜0.05）；同樣，單株施牛糞0.5 kg+復(fù)合肥處理下，亞麻酸含量顯著高于單株施牛糞0.1 kg+復(fù)合肥處理（P＜0.05）。單株施牛糞0.1 kg+復(fù)合肥處理和單株施牛糞0.5 kg+ 復(fù)合肥處理下，亞麻酸含量均顯著高于單株施牛糞0.1 kg處理和單株施牛糞0.5 kg處理（P＜ 0.05）。單株施油枯0.5 kg處理下，亞麻酸含量較低，為(35.83±0.06)%，與亞麻酸含量最低值(35.54±0.09)%（單株施牛糞0.1 kg處理）無(wú)顯著差異。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)中，各基肥處理下油用牡丹籽粗脂肪含量的差異不明顯。粗脂肪含量間接反映了牡丹籽的含油量，說(shuō)明施用以有機(jī)肥為主的基肥，對(duì)牡丹籽油含量的影響相對(duì)較低。師帥[15]的研究結(jié)果表明，在以雞糞、餅糞、餅糞+化肥作為基肥的處理下，‘鳳丹’牡丹籽油的含油率變化無(wú)顯著差異，與本試驗(yàn)結(jié)果類(lèi)似。

本試驗(yàn)中共檢測(cè)到13種單體脂肪酸，其中飽和脂肪酸8種，單不飽和脂肪酸3種，多不飽和脂肪酸2種。此結(jié)果與前人經(jīng)試驗(yàn)得到的牡丹籽油中脂肪酸種類(lèi)及其含量基本一致[18]，僅個(gè)別脂肪酸組分略有不同。本試驗(yàn)中未檢測(cè)到十一烷 酸（undecanoic acid，C11H22O2），十 七 烷 酸（heptadecanoic acid，C17H34O2）、順-10-十七碳烯 酸（cis-10-heptadecenoic acid，C17H32O2），但檢測(cè)到未被報(bào)道過(guò)的癸酸、木蠟酸等。本試驗(yàn)中所檢測(cè)到的13種單體脂肪酸中，亞麻酸、亞油酸、油酸、棕櫚酸、硬脂酸的含量相對(duì)較高，其中亞麻酸含量最高，平均值為40.27%，然后依次為亞油酸含量（29.02%）、油酸含量（22.03%）、棕櫚酸含量（6.21%）、硬脂酸含量（1.54%）。劉炤等[18]檢測(cè)了‘鳳丹’種子發(fā)育過(guò)程中脂肪酸含量的變化，結(jié)果也表明棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸含量較高，在種子不同發(fā)育階段的總含量為98.39%～99.30%。

本試驗(yàn)中測(cè)得油用牡丹籽油中亞麻酸是含量最高的一類(lèi)脂肪酸。張延龍等[19]對(duì)9種野生牡丹和1個(gè)牡丹栽培品種的籽脂肪酸組分進(jìn)行檢測(cè)，同樣得出亞麻酸、亞油酸、油酸依次為牡丹籽中含量最豐富的不飽和脂肪酸。本試驗(yàn)中在6個(gè)基肥處理下，亞麻酸含量為(35.54±0.09)%～(45.97±0.01)%。在6個(gè)基肥處理中，牛糞配合適量復(fù)合肥施用較牛糞單施更有利于油用牡丹籽油中亞麻酸含量的積累，此結(jié)果與前人對(duì)于油用牡丹和油茶的施肥試驗(yàn)結(jié)果類(lèi)似[13,15]。

本試驗(yàn)中比較了不同有機(jī)肥種類(lèi)、施用水平及混合復(fù)合肥施用對(duì)牡丹結(jié)實(shí)情況、籽粗脂肪含量及脂肪酸組分含量的影響，但在施肥模式上還有較多情況可供研究，效果最佳的施肥模式還有待進(jìn)一步研究。