栽植密度對‘鳳丹’結(jié)實性狀和產(chǎn)量的影響及其籽主要營養(yǎng)成分分析

季琳琳，姚建林，陳素傳，周米生，蔡新玲，張運玲

（1.安徽省林業(yè)科學(xué)研究院，安徽 合肥 230031；2.安徽揚子鱷國家級自然保護區(qū)管理局，安徽 宣城 242000；3.安徽盛世牡丹生物科技股份有限公司，安徽 阜陽 236000）

牡丹為中國特有的名貴木本花卉，在中國已有一千多年的人工栽植歷史。目前，在中國牡丹種植面積已達20 hm2，年產(chǎn)牡丹籽4 萬t，其主產(chǎn)區(qū)分布在河南、山東、安徽和陜西等地。油用牡丹是出油率大于20%的牡丹組品種的統(tǒng)稱，油用牡丹3 a 結(jié)籽，5 a 進入盛產(chǎn)期，結(jié)籽能夠持續(xù)三四十年之久。目前，江南、西南、中原、西北四大牡丹品種群中，江南牡丹品種群和西北牡丹品種群中的‘鳳丹’Paeonia ostii‘Feng Dan’、紫斑牡丹Paeonia rockii是最優(yōu)油用牡丹品種?！P丹’是芍藥科Paeoniaceae 芍藥屬Paeonia的多年生落葉矮灌木，是經(jīng)過長期栽培篩選而逐漸演化成的人工栽培品種群，主要栽培地區(qū)為安徽省的銅陵、亳州等地，在陜西、河南和山東等地有廣泛引種栽培?！P丹’作為油用牡丹兩大品種之一，是一種高產(chǎn)高品質(zhì)品種，具有結(jié)籽多、出油率高、適應(yīng)范圍廣、易于管理等優(yōu)點?！P丹’籽油是一種新資源食用油，不飽和脂肪酸含量90%，并且較多指標優(yōu)于橄欖油、油茶油、花生油和大豆油[1-14]。李梅青等[15]使用氨基酸自動分析儀分析‘鳳丹’籽的氨基酸組成，結(jié)果表明‘鳳丹’籽氨基酸組成的平衡性指標較好，‘鳳丹’籽可作為一種新型的優(yōu)質(zhì)氨基酸來源開發(fā)利用。

雖然牡丹作為花部觀賞或根部用藥的培育歷史悠久，但油用牡丹產(chǎn)業(yè)起步較晚，作為油用的栽培管理尚不成熟，有關(guān)油用‘鳳丹’栽植方面的研究報道較少。楊靜萱等[16]研究了9 種種植密度下‘鳳丹’生長發(fā)育、產(chǎn)量、光合特性和水分利用效率等因素的相互影響，發(fā)現(xiàn)‘鳳丹’產(chǎn)量受到單株結(jié)實量和單位面積種植株數(shù)的共同影響。秦薇[17]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在培育油用‘鳳丹’時，一定要考慮土壤中Cu 的濃度。

作物的栽植密度影響其光合作用，進而影響營養(yǎng)生長和光合產(chǎn)物的積累。‘鳳丹’為直立形株形，生長受群體密度的影響較大。脂肪酸在人體代謝中發(fā)揮著重要的作用，而氨基酸作為蛋白質(zhì)的分解產(chǎn)物是評價食品質(zhì)量及營養(yǎng)價值的重要指標[18-21]。為探索合理的‘鳳丹’栽植株行距，為其油用價值的開發(fā)及科學(xué)栽培提供參考，本試驗中研究了栽植密度對‘鳳丹’結(jié)實性狀和產(chǎn)量的影響，并對‘鳳丹’籽脂肪酸的含量及氨基酸組成進行了測定。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于阜陽市潁東區(qū)，地處南北氣候過渡帶，屬大陸性半濕潤季風(fēng)氣候。四季分明，雨量適中，年平均降水830～950 mm，氣候溫和，年平均氣溫14.5～15.2 ℃，絕對最高氣溫41.0 ℃，絕對最低氣溫-20 ℃，無霜期200～220 d，光照充足，年均日照1 800 h。

1.2 試驗設(shè)計

2015年，栽植2年生‘鳳丹’實生苗，共設(shè)置3 種栽植密度（0.4 m×0.6 m、0.4 m×0.5 m、0.3 m×0.6 m），栽植后平茬。2019年，調(diào)查產(chǎn)量和果實性狀。

1.3 產(chǎn)量調(diào)查和指標測定

‘鳳丹’蓇葖果蟹黃色時，在各栽植密度試驗地隨機抽取3 個10 m×20 m 的樣方，采摘樣方內(nèi)所有蓇葖果，分樣方陰干并稱取質(zhì)量，測算單位面積產(chǎn)量。

各栽植密度試驗地設(shè)置3 個10 m×10 m 的樣方，每樣方隨機選取15個蓇葖果，統(tǒng)計單果果角數(shù)、單果種籽數(shù)，使用游標卡尺測量果角縱徑、側(cè)徑、橫徑，使用電子天平稱量單果鮮質(zhì)量、單果種籽鮮質(zhì)量，計算百粒種籽質(zhì)量、鮮出籽率等。

以得出的較佳栽植密度處理中的飽滿‘鳳丹’種籽為材料，參照文獻[22]中的方法測定籽脂肪酸成分及其含量，參照文獻[23]中的方法測定出油率，參照文獻[24]中的方法測定氨基酸成分及其含量。

1.4 統(tǒng)計分析

使用Excel 2007、DPS、SPSS 16.0 處理軟件分析數(shù)據(jù)[25]。

2 結(jié)果與分析

2.1 栽植密度對‘鳳丹’產(chǎn)量的影響

不同栽植密度條件下‘鳳丹’的單位面積產(chǎn)量見表1。由表1可知，栽植密度對‘鳳丹’單位面積產(chǎn)量的影響較大。0.4 m×0.6 m 和0.4 m×0.5 m 栽植密度條件下‘鳳丹’單位面積產(chǎn)量分別為2 465.25、2 395.05 kg/hm2，前者較后者高3%，但差異不顯著，且均極顯著高于0.3 m×0.6 m 的栽植密度處理。因此，生產(chǎn)中選擇適宜的栽植密度可以提高‘鳳丹’的單位面積產(chǎn)量，增加收益。

表1 不同栽植密度條件下‘鳳丹’的單位面積產(chǎn)量?Table 1 Unit area yield of P.ostii under different planting densities

2.2 栽植密度對‘鳳丹’結(jié)實性狀的影響

‘鳳丹’果角的縱徑、橫徑、側(cè)徑和籽粒數(shù)反映了果實的大小和飽滿程度，百粒質(zhì)量反映了籽粒的物質(zhì)積累量。不同栽植密度條件下‘鳳丹’的結(jié)實性狀見表2。由表2可知，0.4 m×0.6 m 栽植密度條件下‘鳳丹’單果果角數(shù)最多，但與其他2 種栽植密度處理的差異不顯著，0.4 m×0.6 m栽植密度處理的果角數(shù)較0.4 m×0.5 m 栽植密度處理多10.1%。0.4 m×0.6 m 栽植密度條件下‘鳳丹’單果鮮質(zhì)量為58.330 g，與其他2 種栽植密度處理的差異達到極顯著水平。0.4 m×0.6 m 栽植密度條件下‘鳳丹’單果種籽鮮質(zhì)量達到29.85 g，與其他2 種栽植密度處理的差異達到極顯著水平。0.4 m×0.6 m 與0.4 m×0.5 m 栽植密度條件下‘鳳丹’鮮出籽率的差異不顯著，二者與0.3 m×0.6 m栽植密度處理的差異均達到顯著水平。0.4 m×0.6 m 栽植密度條件下‘鳳丹’的單果種籽數(shù)高達68.33，顯著高于0.4 m×0.5 m 和0.3 m×0.6 m的栽植密度處理。0.4 m×0.6 m 栽植密度條件下‘鳳丹’角果縱徑和側(cè)徑分別比0.3 m×0.6 m 栽植密度處理高出17.99%、10.99%，但3 種栽植密度處理間果角縱徑和側(cè)徑均無顯著差異；0.4 m×0.6 m 栽植密度條件下‘鳳丹’的果角橫徑顯著高于0.3 m×0.6 m 栽植密度處理，0.4 m×0.5 m 栽植密度處理的果角橫徑與其他2 種栽植密度處理的差異不顯著。

表2 不同栽植密度條件下‘鳳丹’的結(jié)實性狀?Table 2 Fruit-setting characters of P.ostii under different planting densities

2.3 ‘鳳丹’結(jié)實性狀及產(chǎn)量間的相關(guān)性

‘鳳丹’產(chǎn)量及結(jié)實性狀指標間的相關(guān)系數(shù)見表3。由表3可知，‘鳳丹’單果鮮質(zhì)量與單果果角數(shù)有極顯著正相關(guān)關(guān)系；單果種籽鮮質(zhì)量與單果果角數(shù)、單果鮮質(zhì)量有極顯著正相關(guān)關(guān)系；鮮出籽率與單果果角數(shù)、單果鮮質(zhì)量、單果種籽鮮質(zhì)量無顯著相關(guān)關(guān)系；單果種籽數(shù)與單果果角數(shù)、單果鮮質(zhì)量、單果種籽鮮質(zhì)量均有極顯著正相關(guān)關(guān)系，與鮮出籽率有顯著正相關(guān)關(guān)系；百粒種籽質(zhì)量與單果果角數(shù)、單果鮮質(zhì)量、單果種籽鮮質(zhì)量、單果種籽數(shù)均有極顯著正相關(guān)關(guān)系，與鮮出籽率無顯著相關(guān)關(guān)系；果角縱徑與單果鮮質(zhì)量、百粒種籽質(zhì)量有顯著正相關(guān)關(guān)系，與單果果角數(shù)、單果種籽鮮質(zhì)量、鮮出籽率、單果種籽數(shù)無顯著相關(guān)關(guān)系；果角橫徑與單果果角數(shù)有極顯著正相關(guān)關(guān)系，與單果鮮質(zhì)量、單果種籽鮮質(zhì)量、單果種籽數(shù)、百粒種籽質(zhì)量均有顯著正相關(guān)關(guān)系，與鮮出籽率、果角縱徑無顯著相關(guān)關(guān)系；果角側(cè)徑與百粒種籽質(zhì)量、果角縱徑有顯著正相關(guān)關(guān)系，與單果果角數(shù)、單果鮮質(zhì)量、單果種籽鮮質(zhì)量、鮮出籽率、單果種籽數(shù)、果角橫徑無顯著相關(guān)關(guān)系；單位面積產(chǎn)量與鮮出籽率有極顯著正相關(guān)關(guān)系，與單果果角數(shù)、單果種籽數(shù)、百粒種籽質(zhì)量有顯著正相關(guān)關(guān)系，與單果鮮質(zhì)量、單果種籽鮮質(zhì)量、果角縱徑、果角橫徑、果角側(cè)徑無顯著相關(guān)關(guān)系。

表3 ‘鳳丹’產(chǎn)量及結(jié)實性狀指標間的相關(guān)系數(shù)?Table 3 Correlation coefficients of yield and the fruit-setting characters of P.ostii

2.4 ‘鳳丹’籽主要營養(yǎng)成分及其含量

2.4.1 脂肪酸成分及其含量

‘鳳丹’籽油脂肪酸成分的氣象色譜如圖1所示。測定結(jié)果表明，干仁脂肪含量為18.7 mg/g，‘鳳丹’籽出油率16.6%?！P丹’籽油不飽和脂肪酸含量為94.48%，其中，α-亞麻酸、γ-亞麻酸、亞油酸、油酸含量分別為51.83%、0.17%、19.84%、22.64%；飽和脂肪酸主要有棕櫚酸、硬脂酸、花生酸等，飽和脂肪酸中相對含量最高的為棕櫚酸（3.81%）。

圖1 ‘鳳丹’籽油脂肪酸成分的氣象色譜Fig.1 Gas chromatomap of fatty acid components in P.ostii seed oil

2.4.2 氨基酸成分及其含量

‘鳳丹’籽氨基酸成分的氣象色譜如圖2所示。從圖2可以看出，‘鳳丹’中含有亮氨酸（Leu）、苯丙氨酸（Phe）、纈氨酸（Val）、異亮氨酸（Ile）、蘇氨酸（Thr）、賴氨酸（Lys）、蛋氨酸（Met）7 種必需氨基酸，總含量為16.9 mg/g，含有谷氨酸（Glu）、精氨酸（Arg）、絲氨酸（Ser）、脯氨酸（Pro）、天冬氨酸（Asp）、甘氨酸（Gly）、丙氨酸（Ala）、酪氨酸（Tyr）、組氨酸（His）等9 種非必需氨基酸，總含量為18.7 mg/g，16 種氨基酸總含量為35.6 mg/g，其中谷氨酸、亮氨酸和精氨酸含量較高。

圖2 ‘鳳丹’籽氨基酸成分的氣象色譜Fig.2 Gas chromatomap of amino acid components in P.ostii seed

3 結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，‘鳳丹’產(chǎn)量、單果種籽鮮質(zhì)量、鮮出籽率、單果種籽數(shù)、百粒種籽質(zhì)量等指標均隨著栽植密度增加而減小。0.4 m×0.6 m栽植密度條件下，單果鮮質(zhì)量為29.85 g，單果種籽鮮質(zhì)量為58.330 g，單果種籽數(shù)為68.33，與0.4 m×0.5 m 和0.3 m×0.6 m 栽植密度處理的差異均達到極顯著水平；0.4 m×0.6 m 栽植密度條件下，單位面積產(chǎn)量達到2 465.25 kg/hm2，極顯著高于0.3 m×0.6 m 栽植密度處理?！P丹’單位面積產(chǎn)量與單果果角數(shù)、鮮出籽率有極顯著正相關(guān)關(guān)系，與單果種籽數(shù)、百粒種籽質(zhì)量有顯著正相關(guān)關(guān)系。‘鳳丹’籽油不飽和脂肪酸含量為94.48%，其中亞麻酸、亞油酸、油酸含量分別為52.00%、19.84%、22.64%，飽和脂肪酸主要有棕櫚酸、硬脂酸、花生酸等?！P丹’籽含有16 種氨基酸，其中谷氨酸含量最高。

栽植密度會影響植物生長的微氣候環(huán)境，合理的密度能夠為植物提供良好的通風(fēng)透光條件，提高光合速率，增加產(chǎn)量[13]。董偉欣等[26]對玉米栽植密度的研究結(jié)果表明，適宜密度下玉米植株代謝旺盛，干物質(zhì)積累量增加，產(chǎn)量和籽粒營養(yǎng)成分含量提高。戴建昊等[27]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，核桃單株堅果產(chǎn)量和質(zhì)量隨株行距的增加而增加。楊靜萱等[16]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，增加株行距，‘鳳丹’果莢長、單莢籽粒數(shù)和百粒質(zhì)量均增加。本研究結(jié)果與前人研究結(jié)果一致，隨著栽植密度增加‘鳳丹’產(chǎn)量降低?！P丹’的栽植密度直接影響其產(chǎn)量，適宜密度能極顯著提高果角數(shù)和鮮出籽率，顯著提高單果種籽數(shù)，百粒種籽質(zhì)量。生產(chǎn)中要避免栽植密度過大，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐寥馈夂虻葪l件安排密度試驗，篩選適宜的栽植密度。

脂肪酸組成及其含量是評價油脂質(zhì)量的重要指標[28]。趙書崗等[29]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，油脂中脂肪酸種類及其相對含量對核桃的營養(yǎng)品質(zhì)和耐儲性具有較大影響，亞油酸和亞麻酸相對含量越高，油脂越不耐儲存。脂肪酸中的油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸是細胞膜的重要成分[9,30-35]。有“植物腦黃金”之稱的亞麻酸是人體必需但自身無法合成的脂肪酸組分，有降低血壓血脂，增強免疫力及疏通血管等功能[36-37]?！P丹’籽油不飽和脂肪酸含量為94.48%，其中α-亞麻酸、γ-亞麻酸、亞油酸、油酸含量分別為51.83%、0.17%、19.84%、22.64%?！P丹’籽油有較高含量的不飽和脂肪酸，可以降低血液中膽固醇和甘油三酯的含量，具有預(yù)防心血管疾病等功能，對人體健康非常有利?！P丹’籽油不僅可以作為一種珍貴的營養(yǎng)保健油開發(fā)應(yīng)用，調(diào)節(jié)膳食結(jié)構(gòu)，改善人體生理機能，還可以作為化妝品開發(fā)利用。

氨基酸在生命活動中發(fā)揮著重要的作用，是機體的重要營養(yǎng)物質(zhì)，并且影響食品的風(fēng)味和品質(zhì)[38]。陳明洪等[38]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，添加谷氨酸或精氨酸能緩解霉變飼糧對肝臟病變、氧化應(yīng)激、血清生化指標及肉類品質(zhì)的影響。本研究結(jié)果表明，‘鳳丹’籽16 種氨基酸的總含量為35.6 mg/g，其中必需氨基酸總含量為16.9 mg/g，非必需氨基酸總含量為18.7 mg/g，‘鳳丹’籽氨基酸含量豐富，可作為新型的蛋白質(zhì)資源開發(fā)利用，與李梅青等[15]對‘鳳丹’籽蛋白質(zhì)氨基酸的研究結(jié)果一致。

本研究中栽植密度水平設(shè)置較少，應(yīng)進一步篩選提高產(chǎn)量和改善結(jié)實性狀的栽植密度，并開展不同密度條件下田間管理措施的研究。