葉面施鋅對(duì)斑蘭葉光合作用及揮發(fā)性成分的影響

摘" 要：施用外源微量元素有助于提高部分經(jīng)濟(jì)作物的產(chǎn)量與品質(zhì)，然而關(guān)于外源鋅對(duì)斑蘭葉光合作用及揮發(fā)性成分種類和含量的影響目前尚不可知。因此，本研究在田間設(shè)置不同鋅肥噴施處理：0 kg/hm²（CK）、3.2 kg/hm²（Zn₁）、4.0 kg/hm²（Zn₂）和4.8 kg/hm²（Zn₃），監(jiān)測噴施鋅肥后斑蘭葉光合生理指標(biāo)以及揮發(fā)性成分含量的時(shí)空動(dòng)態(tài)變化。結(jié)果表明：Zn₂處理能顯著提高葉綠素含量，促進(jìn)葉片生長和發(fā)育，葉片數(shù)量在處理后的各個(gè)階段均達(dá)到最大值，但長期高濃度鋅肥處理可能對(duì)葉片擴(kuò)展和植株高度產(chǎn)生抑制作用。斑蘭葉光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率均隨鋅肥濃度的增加而上升，并且在處理后約30 d，Zn₃處理表現(xiàn)最佳，Zn₂處理次之。Zn₂和Zn₃處理在促進(jìn)多種香氣成分如2-乙酰基-1-吡咯啉（2AP）、2-十六醇、棕櫚酸乙酯等的積累上效果顯著，其中Zn₂處理的2AP、2-十六醇的含量與CK相比分別增加203%和80.89%。Zn₁處理在噴施后20 d時(shí)2AP含量顯著提高，而Zn₃處理則對(duì)角鯊烯、新植二烯和葉綠醇的合成有顯著促進(jìn)作用。斑蘭葉主要揮發(fā)性成分可能受到其農(nóng)藝性狀及光合生理指標(biāo)的調(diào)控作用影響，其中光合速率的提升和葉片數(shù)量的增加可能對(duì)角鯊烯和新植二烯的合成具有促進(jìn)作用，而胞間CO₂濃度的升高則可能抑制2AP和角鯊烯的累積?？傊?，適量鋅肥處理（4.0 kg/hm²）能有效促進(jìn)斑蘭葉的光合作用，提高葉綠素含量，促進(jìn)葉片生長，增加揮發(fā)性物質(zhì)及特征香氣成分的含量，為優(yōu)化斑蘭葉高質(zhì)效栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：斑蘭葉；2-乙?；?1-吡咯啉；鋅肥；農(nóng)藝性狀；光合特性；揮發(fā)性物質(zhì)中圖分類號(hào)：S682.36 """""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Effects of Foliar Zinc Application on Photosynthesis and Volatile Components of Pandanus amaryllifolius Roxb.

YAN Lu^1，2， ZHANG Ang¹， YU Huan^1*， QIN Xiaowei¹， DENG Wenming¹， JI Xunzhi¹， HE Shuzhen¹， NING Ziwei^1，3， LU Nan^1，3， XU Ling^1，3， FENG Zhuo^1，3

1. Institute of Spice and Beverage Research， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences / Key Laboratory of Genetic Improvement and Quality Regulation for Tropical Spice and Beverage Crops of Hainan Province / Key Laboratory of Genetic Resources Utilization of Spice and Beverage Crops， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Wanning， Hainan 571533， China; 2. College of Horticulture and Forestry Sciences， Huazhong Agricultural University， Wuhan， Hubei 430070， China; 3. College of Tropical Crops， Yunnan Agricultural University， Pu’er， Yunnan 665099 China

Abstract： The application of exogenous trace elements can help improve the yield and quality of certain economic crops. However， the effects of exogenous zinc on the photosynthetic physiological characteristics and volatile compounds in Pandanus amaryllifolius Roxb. （Pandan） remain unclear. Therefore， this study established a field control experiment on Pandan leaves with different zinc spray treatments， 0 kg/hm² （CK）， 3.2 kg/hm² （Zn₁）， 4.0 kg/hm² （Zn₂）， and 4.8 kg/hm² （Zn₃）. The aim was to monitor the temporal and spatial dynamics of the photosynthetic rate and volatile compounds content following zinc fertilization. The results indicated that Zn₂ treatment significantly increased the chlorophyll content， promoted the leaf growth and development， and resulted in the highest leaf count at all stages post-treatment. However， prolonged high-concentration zinc fertilization could inhibit leaf expansion and plant height. The photosynthetic physiology， photosynthetic rate， stomatal conductance， and transpiration rate increased with zinc concentration. Around 30 days post-treatment， Zn₃ treatment performed the best， followed by Zn₂ treatment. Zinc fertilization increased the content of volatile compounds. Zn₂ and Zn₃ treatments were notably effective in promoting the synthesis of several volatile compounds， such as 2-acetyl-1-pyrroline， 2-hexadecanol， and ethyl palmitate. Under Zn₂ treatment， the content of 2-acetyl-1-pyrroline and 2-hexadecanol increased by 203% and 80.89%， respectively， compared with CK. Zn1 treatment significantly increased 2-acetyl-1-pyrroline content at 20 days post-application， while Zn₃ treatment significantly promoted the synthesis of squalene， neophytadiene， and phytol. Correlation analysis showed that the main volatile compounds in Pandan interacted with agronomic traits and photosynthetic physiological indicators. The increase in photosynthetic rate and leaf count promoted the synthesis of squalene and neophytadiene， whereas elevated intercellular CO₂ concentration might inhibit the accumulation of 2-acetyl-1-pyrroline and squalene. This study demonstrates that appropriate zinc fertilization can effectively enhance photosynthesis， increase chlorophyll content， promote leaf growth， and boost the content of volatile compounds and characteristic volatile compounds in Pandan. The findings would provide a theoretical basis for optimizing high-efficiency cultivation techniques for Pandan and promoting the sustainable development of Pandan-related industries.

Keywords： Pandanus amaryllifolius Roxb.; 2-Acetyl-1-pyrroline; zinc fertilizer; agronomic traits; photosynthetic properties; volatile compounds

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2025.07.016

斑蘭葉（Pandanus amaryllifolius Roxb.）為露兜樹科（Pandanaceae）露兜樹屬（Pandanus）多年生草本香料作物，20世紀(jì)50年代引入我國海南試種，現(xiàn)廣泛種植于海南省萬寧、瓊海、儋州等市。斑蘭葉因其獨(dú)特的香氣成分和廣泛的經(jīng)濟(jì)用途而備受關(guān)注，其揮發(fā)性物質(zhì)在食品、醫(yī)藥和化妝品行業(yè)具有重要應(yīng)用價(jià)值^[1]。

“粽香”香味是斑蘭葉最主要的風(fēng)味特性，是決定斑蘭葉品質(zhì)的重要因素，斑蘭葉因此香味被譽(yù)為東方香草^[2]。斑蘭葉的“粽香”風(fēng)味主要貢獻(xiàn)物質(zhì)為2-乙酰-1-吡咯啉（2-Acetyl-1- pyrroline，2AP），在香稻之中也有發(fā)現(xiàn)，因而該物質(zhì)產(chǎn)生的香氣也被稱為“米香”。隨著對(duì)2AP物質(zhì)研究的不斷深入，對(duì)于其合成影響因素的探索也越來越深入。目前，對(duì)于2AP合成影響因素的研究主要集中在氮、鋅、鑭、光照和水分等方面。據(jù)報(bào)道，施用鋅肥^[3–5]、氮肥^[6]、鑭肥^[7]、葉面施銅^[8]、弱光^[9-10]、水分脅迫^[11]均能提高香稻中的2AP含量。斑蘭葉還富含角鯊烯、葉綠醇等活性成分，這些活性成分使斑蘭葉在相應(yīng)的醫(yī)療和化妝品領(lǐng)域具有極佳的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景。

微量元素是植物生長所必需的營養(yǎng)元素，在植物生長中起著重要作用^[12]。鋅作為植物必需的微量元素，間接地影響生長素的形成，還會(huì)增加植物體內(nèi)纖維素、蛋白質(zhì)、葉綠體等含量^[13]，不僅參與多種酶的活化，還在光合作用、植物生長發(fā)育以及次生代謝物合成中發(fā)揮重要作用^[14]。盡管鋅肥對(duì)多種作物生理生態(tài)特性的調(diào)控作用已有報(bào)道，但針對(duì)鋅肥對(duì)斑蘭葉揮發(fā)性物質(zhì)積累及光合生理、農(nóng)藝性狀影響的研究尚屬空白。因此，探索鋅肥處理對(duì)斑蘭葉多指標(biāo)的影響具有重要的科學(xué)意義和實(shí)踐價(jià)值。

林群原等^[15]和李有麗等^[16]的研究表明，不同鋅肥施用量對(duì)斑蘭葉組培苗的揮發(fā)性成分具有顯著影響。因此，本研究以成齡斑蘭葉為研究對(duì)象，通過大田控制試驗(yàn)探究不同鋅肥施用量對(duì)其光合性能、農(nóng)藝性狀及揮發(fā)性物質(zhì)的綜合影響，闡明不同濃度鋅肥對(duì)關(guān)鍵香氣成分（如2AP、角鯊烯等）積累的調(diào)控作用及其與光合作用、農(nóng)藝性狀之間的內(nèi)在聯(lián)系，為優(yōu)化斑蘭葉高質(zhì)效栽培管理技術(shù)提供理論依據(jù)，促進(jìn)其相關(guān)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1 "材料與方法

1.1" 材料

本研究大田控制試驗(yàn)設(shè)置于海南省萬寧市興隆熱帶植物園（18°24′N，110°6′E）。試驗(yàn)地土壤類型為磚紅壤，土壤pH為6.55，全氮含量為18.20"g/kg，有機(jī)質(zhì)含量為65.8 g/kg，堿解氮含量為150.3"mg/kg，速效磷含量為55.82"mg/kg，速效鉀含量為89.33"mg/kg，有效鋅含量為17.36"mg/kg。

選取生長狀態(tài)一致、無病蟲害且培育約1"a的斑蘭葉成齡植株；角鯊烯標(biāo)準(zhǔn)品（GC≥98%）購自上海源葉生物科技有限公司；無水乙醇，無水硫酸鈉購自西隴科學(xué)股份有限公司。

1.2" 方法

1.2.1" 試驗(yàn)設(shè)計(jì)" 本試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積為10 m²，共設(shè)置4個(gè)重復(fù)小區(qū)。小區(qū)之間間隔1"m，以避免邊緣效應(yīng)。設(shè)置4個(gè)鋅肥施用量處理：0"kg/hm²（CK）、3.2 kg/hm²（Zn₁）、4.0"kg/hm²（Zn₂）、4.8 kg/hm²（Zn₃），于9月進(jìn)行1次施肥處理，施肥方式為葉面噴施，每個(gè)處理噴施鋅肥溶液400 mL，確保每片葉片都被均勻噴施。鋅肥（硫酸鋅）采用四川潤兒科技有限公司產(chǎn)品，Zn%≥21%。各處理之間的灌溉、遮蔭、修剪等日常栽培管理保持一致。

1.2.2 "光合生理指標(biāo)測定" 選擇晴天的上午9：00，測量葉片頂部1/2至1/3的上表面。每個(gè)葉片位置連續(xù)測量3次，取平均值。測定儀器為便攜式光合速測儀（Li-6400XT，美國LI-COR公司）。使用TYS-B型號(hào)葉綠素測定儀（浙江托普云農(nóng)科技有限公司）測定葉綠素相對(duì)含量（SPAD值）。分別測定每片葉片上部1/3、中部和下部1/3的SPAD值，取平均值作為每片葉片的SPAD值。

1.2.3" 株高、葉長、葉寬、葉片數(shù)測定" 在試驗(yàn)處理后10、20、30 d對(duì)株高、葉長、葉寬進(jìn)行測量，同時(shí)對(duì)葉片數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

1.2.4" 揮發(fā)性有機(jī)化合物測定" （1）揮發(fā)性物質(zhì)提取。首先，采用無水乙醇對(duì)斑蘭葉表面進(jìn)行徹底擦拭以清除雜質(zhì)，確保葉片表面的清潔度。隨后，精確稱取5"g的斑蘭葉葉片，并將其剪碎成適宜大小，以便更有效地進(jìn)行后續(xù)的萃取過程。將剪碎的葉片轉(zhuǎn)移至干凈的離心管中，加入15"mL的無水乙醇，確保葉片完全浸沒于溶劑中。在特定的溫度（50"℃）和超聲功率（400"W、40"kHZ）條件下，對(duì)離心管中的混合物進(jìn)行超聲萃取，持續(xù)時(shí)間為60"min。隨后取上清液，轉(zhuǎn)移至含有5"g無水硫酸鈉的離心管中，吸除多余水分。最后使用5"mL一次性注射器吸取經(jīng)過除水處理后的液體，并通過孔徑為0.22"μm的有機(jī)相針式濾器（尼龍）進(jìn)行過濾，過濾的液體加入進(jìn)樣瓶中待測。

（2）揮發(fā)性物質(zhì)檢測。采用GC-MS技術(shù)進(jìn)行揮發(fā)性物質(zhì)檢測，測定儀器為Agilent 7890B- 5977B GC-MS（美國Agilent公司），色譜柱為DB-WAX（30 m×0.25 mm×0.25 μm）彈性石英毛細(xì)管柱。色譜及質(zhì)譜條件檢測參考林群原等^[15]的方法。GC-MS數(shù)據(jù)處理參考唐瑾暄等^[17]的方法，通過譜庫檢索、科學(xué)公式計(jì)算以及廣泛資料比對(duì)，對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行定性、定量分析。

1.3" 數(shù)據(jù)處理

利用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理；利用SPSS 26.0軟件進(jìn)行平均值和標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算、方差分析和多重比較分析；利用Origin 2021和GraphPad prism 9.0.0軟件完成圖形繪制。

2" 結(jié)果與分析

2.1 "不同鋅肥處理對(duì)斑蘭葉光合特性的影響

如圖1所示，不同鋅肥施用量對(duì)斑蘭葉葉片光合特性均產(chǎn)生一定的影響。光合速率隨鋅肥噴施量的增加而逐步上升，隨處理時(shí)間的增加呈先增后減的趨勢；鋅肥噴施10"d，各處理間的光合速率差異不顯著；至噴施20"d時(shí)，Zn₃處理顯著高于CK；而噴施30"d時(shí)，該處理的光合速率不僅繼續(xù)升高，而且顯著優(yōu)于其他處理，同時(shí)，Zn₂處理亦顯著優(yōu)于CK和Zn₁處理。氣孔導(dǎo)度對(duì)鋅肥處理的響應(yīng)與光合速率相似，隨鋅肥施用量的增加而升高，隨著噴施時(shí)間的增加呈先降后升趨勢；鋅肥噴施10"d、20"d時(shí)，各處理間的氣孔導(dǎo)度差異不顯著；至噴施30"d時(shí)，Zn₃處理的氣孔導(dǎo)度達(dá)到最高，顯著高于CK和Zn₁處理。胞間CO₂濃度的變化與上述指標(biāo)變化相反，隨鋅肥施用量的增加而降低，但隨噴施時(shí)間的增加同樣呈先減后增趨勢；在噴施后的前20 d，各處理的胞間CO₂濃度差異不顯著；而噴施30"d時(shí)，Zn₃處理的胞間CO₂濃度顯著低于其他處理，尤其低于CK和Zn₁處理。蒸騰速率與光合速率、氣孔導(dǎo)度的變化趨勢一致，均隨鋅肥施用量的增加而上升，并隨噴施時(shí)間的增加呈先降后升趨勢；噴施10 d時(shí)，Zn₃處理的蒸騰速率高于其他處理，且顯著高于CK，但與Zn₁、Zn₂處理間差異不顯著；至噴施20 d時(shí)，各處理間蒸騰速率趨于一致；而噴施30"d時(shí)，Zn₃處理再次顯著高于CK和Zn₁處理。葉綠素相對(duì)含量變化對(duì)鋅肥處理的響應(yīng)最為顯著，其影響在噴施后的第10天即已顯現(xiàn)。相較于CK，Zn₂處理的斑蘭葉葉綠素相對(duì)含量呈顯著增加趨勢。而噴施20 d時(shí)，各處理間的葉綠素相對(duì)含量差異趨于縮小，但差異不顯著。噴施30"d時(shí)，Zn₂處理的葉綠素相對(duì)含量依然保持顯著高于CK。

綜上所述，適量噴施鋅肥，尤其是Zn₂～Zn₃處理的施用量范圍（4.0～4.8 kg/hm²），能有效促進(jìn)斑蘭葉的光合作用。其中，噴施后約30 d時(shí)的效果尤為顯著。

2.2" 不同鋅肥處理對(duì)斑蘭葉農(nóng)藝性狀的影響

本研究通過對(duì)不同鋅肥施用量處理后的斑蘭葉農(nóng)藝性狀進(jìn)行測定分析，觀察到不同鋅肥施用量會(huì)對(duì)斑蘭葉的農(nóng)藝性狀產(chǎn)生一定的影響，且其影響主要體現(xiàn)在葉片數(shù)的變化上。由圖2可知，不同鋅肥施用量處理后，Zn₂處理下的斑蘭葉葉片數(shù)量在處理后的各個(gè)階段均達(dá)到最大值。特別是在噴施后的10、30"d，Zn₂處理的葉片數(shù)量顯著超過其他處理。以上結(jié)果表明Zn₂處理對(duì)于促進(jìn)斑蘭葉葉片的生長和發(fā)育具有一定的促進(jìn)作用。

葉長、葉寬、株高3個(gè)生長指標(biāo)在鋅肥處理后的短期內(nèi)各處理間并未展現(xiàn)出明顯的差異性。而在噴施30"d時(shí)，相較于其他處理，Zn₃處理的斑蘭葉其3個(gè)指標(biāo)均呈顯著降低，推測長期大量的鋅肥處理可能對(duì)葉片的擴(kuò)展以及植株的高度產(chǎn)生一定的抑制作用。

2.3 "不同鋅肥處理對(duì)斑蘭葉揮發(fā)性物質(zhì)的影響

對(duì)不同處理后的斑蘭葉葉片進(jìn)行揮發(fā)性成分檢測，共鑒定出22種揮發(fā)性香氣化合物，這些化合物被歸為吡咯類、醇類、酚類、呋喃類、呋喃酮類、烴類、酮類和酯類等8個(gè)類別。

在處理后的不同時(shí)間點(diǎn)觀察發(fā)現(xiàn)，不同處理?xiàng)l件下的揮發(fā)性成分組成差異不顯著。在噴施后的10"d，吡咯類物質(zhì)僅在Zn₃處理中被檢出，而在CK、Zn₁、Zn₂處理中均未檢出。在噴施后20 d，所有處理中均以酯類化合物種類最為豐富。在CK中，酯類物質(zhì)占比高達(dá)27.78%，隨后依次為醇類（22.22%）、呋喃類（16.67%）、烴類（11.11%）、吡咯類（5.56%）、酚類（5.56%）、呋喃酮類（5.56%）及酮類（5.56%）。與CK相似，在Zn₁、Zn₂、Zn₃處理中，酯類物質(zhì)同樣占據(jù)主導(dǎo)地位，其占比分別為23.81%、27.78%、26.32%，其余各類別化合物占比雖略有不同，但也與CK呈相似占比。在噴施后30"d，除Zn₁處理外，其他處理的揮發(fā)性成分組分種類及占比與噴施20"d時(shí)一致，Zn₁處理的酮類物質(zhì)由噴施20"d時(shí)的4種減少至30"d的1種（圖3A）。

盡管不同處理在揮發(fā)性成分種類上差異不大，但在組分含量上卻表現(xiàn)一定的差異性（表1）。噴施鋅肥后，各處理的香氣成分含量均在一定程度上增加。Zn₂、Zn₃處理各時(shí)期揮發(fā)性物質(zhì)的總含量均顯著高于CK和Zn₁處理，且在噴施20"d時(shí)各處理的揮發(fā)性物質(zhì)總含量均高于噴施10、30"d（圖3B）。噴施10 d時(shí)，Zn₂處理的呋喃類物質(zhì)含量顯著高于其他處理；Zn₃處理的醇類物質(zhì)含量顯著高于其他處理。Zn₁處理噴施20"d時(shí)，吡咯類物質(zhì)含量顯著高于其他處理。噴施10"d時(shí)，CK、Zn₁、Zn₂三個(gè)處理均未檢出吡咯類成分，而Zn₃處理吡咯類成分含量高達(dá)42.53"μg/g。

對(duì)斑蘭葉葉片中21種共有揮發(fā)性物質(zhì)的進(jìn)一步分析顯示（表1），鋅肥對(duì)多種揮發(fā)性物質(zhì)如2-乙?；?1-吡咯啉（2AP）、棕櫚酸乙酯、2-十六醇、丙酮醇、2，3-二氫苯并呋喃、糖醇、糖醛、3-甲基-2-（5H）-呋喃酮、角鯊烯和新植二烯等的合成具有顯著促進(jìn)作用。其中Zn₂、Zn₃處理2，3-二氫苯并呋喃、糖醛、3-甲基-2-（5H）-呋喃酮、角鯊烯、新植二烯和3-羥基-2-丁酮顯著高于其他2個(gè)處理，Zn₂處理2AP和2-十六醇含量顯著高于其他處理，較CK分別提高203%和80.89%；Zn₃處理丙酮醇、糖醇和亞麻酸乙酯顯著高于其他處理。結(jié)果表明鋅肥對(duì)斑蘭葉香氣成分的合成具有促進(jìn)作用。

2.4 "不同鋅肥處理斑蘭葉特征香氣成分的影響

本研究對(duì)不同鋅肥處理斑蘭葉中4個(gè)關(guān)鍵特征香氣物質(zhì)的含量變化進(jìn)一步深入分析發(fā)現(xiàn)，4種物質(zhì)均受到不同程度的影響。由圖4可知，噴施20 d時(shí)，Zn₁處理的2AP含量顯著高于其他處理，達(dá)153.80 μg/g，比CK高2.03倍；噴施30 d時(shí)，Zn₁、Zn₂處理的2AP含量與CK差異不顯著，Zn₃處理顯著高于其他處理，但2AP含量噴施20"d時(shí)整體高于噴施10、30 d。鋅肥對(duì)角鯊烯含量的影響表現(xiàn)為施用量越高其影響越大。噴施10、20、30"d時(shí)，Zn₂、Zn₃處理的角鯊烯含量均顯著高于CK和Zn₁處理；噴施10"d時(shí)，鋅肥施用量對(duì)于角鯊烯含量的提升作用由高到低處理依次為：Zn₃gt;Zn₂gt;Zn₁gt;CK，但隨著處理時(shí)間的增加，不同處理間角鯊烯含量差異明顯減小，至噴施30 d時(shí)，角鯊烯最高與最低含量間的差距已從噴施10 d時(shí)的70.74%減小至5.58%。新植二烯和葉綠醇的含量變化對(duì)鋅肥的響應(yīng)呈現(xiàn)出相似的模式。二者均在Zn₃處理顯著高于其他處理，而在Zn₁處理，新植二烯的含量并未出現(xiàn)顯著升高。這一結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了高施用量的鋅肥對(duì)特定香氣物質(zhì)的合成具有促進(jìn)作用。

2.5" 農(nóng)藝性狀、光合生理指標(biāo)與特征香氣成分的相關(guān)性分析

相關(guān)性分析結(jié)果顯示（圖5），斑蘭葉的特征香氣成分與其農(nóng)藝性狀、光合生理指標(biāo)之間存在一定的關(guān)聯(lián)性。2AP含量與胞間CO₂濃度呈極顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.75，Plt;0.01）；角鯊烯含量則與葉片數(shù)（r=0.61，Plt;0.05）和光合速率（r=0.67，Plt;0.05）呈顯著正相關(guān)，而與胞間CO₂濃度呈顯著負(fù)相關(guān)（r=?0.62，Plt;0.05），表明葉片數(shù)量的增加和光合速率的提升對(duì)角鯊烯的合成具有促進(jìn)作用，而胞間CO₂濃度的升高則可能抑制2AP和角鯊烯的積累。新植二烯含量與葉綠素相對(duì)含量（r=0.62）、光合速率（r=0.63）和角鯊烯含量（r=0.64）呈顯著正相關(guān)（Plt;0.05），與胞間CO₂濃度呈顯著負(fù)相關(guān)（r=?0.67，Plt;0.05），進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了光合作用效率的提高對(duì)角鯊烯和新植二烯合成的重要性。株高與葉長（r=0.59，Plt;0.05）、葉寬（r=0.64，Plt;0.05）呈顯著正相關(guān)，揭示了植株形態(tài)學(xué)特征與生長狀況之間的緊密聯(lián)系。4個(gè)特征香氣物質(zhì)與光合生理指標(biāo)的相關(guān)性趨勢高度一致，特別是角鯊烯和新植二烯，它們?cè)谂c農(nóng)藝性狀及光合生理指標(biāo)的相關(guān)性上展現(xiàn)出極高的相似性。

3 "討論

本研究探討了不同鋅肥施用量對(duì)斑蘭葉光合特性、農(nóng)藝性狀以及揮發(fā)性物質(zhì)的影響。結(jié)果顯示，鋅肥的施用對(duì)斑蘭葉的光合性能、葉片生長以及揮發(fā)性成分的合成具有顯著的促進(jìn)作用，且其效果呈現(xiàn)濃度和時(shí)間的依賴性。本研究中，鋅肥對(duì)斑蘭葉光合作用的促進(jìn)作用與楊任濤^[14]的研究一致，進(jìn)一步證實(shí)了鋅作為光合作用關(guān)鍵微量元素的重要作用。WANG等^[18]的研究結(jié)果表明上調(diào)氣孔導(dǎo)度有提高水稻生產(chǎn)力和緩解高CO₂時(shí)養(yǎng)分下降的潛力，這可能預(yù)示著在斑蘭葉生產(chǎn)中也可以通過控制鋅肥的施用調(diào)控光合生理狀態(tài)，進(jìn)而間接調(diào)控斑蘭葉的品質(zhì)。本研究通過系統(tǒng)分析不同鋅肥施用量處理對(duì)斑蘭葉農(nóng)藝性狀的影響，發(fā)現(xiàn)鋅肥對(duì)農(nóng)藝性狀的影響主要體現(xiàn)在葉綠素相對(duì)含量的波動(dòng)以及葉片數(shù)量的增減上。這一發(fā)現(xiàn)為分析鋅元素在促進(jìn)斑蘭葉生長發(fā)育中的作用機(jī)制提供了有價(jià)值的線索。具體而言，Zn₂處理顯著提升葉綠素相對(duì)含量，且這一正向效應(yīng)在噴施10 d時(shí)即已顯現(xiàn)，并持續(xù)至噴施30 d，表明Zn₂處理對(duì)葉綠素的合成與積累具有持久的促進(jìn)作用。同時(shí)，Zn₂處理斑蘭葉葉片數(shù)量在各階段均達(dá)最大值，特別是在噴施10、30 d時(shí)，葉片數(shù)顯著多于其他處理，進(jìn)一步證實(shí)了Zn₂處理在促進(jìn)葉片生長和發(fā)育方面的積極作用。但長期過量施用鋅肥可能引起植物生長的負(fù)面影響，尤其是在葉片擴(kuò)展和株高方面，正如本研究中噴施30 d時(shí)Zn₃處理表現(xiàn)的抑制作用，推測可能是由于過量鋅的積累對(duì)植物造成了生理毒性，從而影響了植物的生長，該現(xiàn)象在周毅等^[19]在玉米幼苗的研究中也有報(bào)道。因此，合理控制鋅肥施用量對(duì)于優(yōu)化斑蘭葉生長和提高其農(nóng)藝性狀至關(guān)重要。

本研究通過GC-MS分析了不同鋅肥施用量處理對(duì)斑蘭葉揮發(fā)性物質(zhì)的影響。結(jié)果顯示，鋅肥對(duì)揮發(fā)性成分的種類組成影響有限，但可能在特定成分（如吡咯類）的出現(xiàn)和某些類別的相對(duì)豐度上產(chǎn)生細(xì)微差異，這一結(jié)果與李有麗等^[16]的研究結(jié)果一致。在本研究中，Zn₃處理對(duì)某些香氣成分（如角鯊烯、新植二烯）的合成有顯著促進(jìn)作用，進(jìn)一步反映了鋅在植物香氣物質(zhì)合成中的積極作用。然而，這些香氣物質(zhì)的合成與植物的生長狀態(tài)密切相關(guān)，尤其是光合作用和葉綠素相對(duì)含量的提高，這一關(guān)聯(lián)在相關(guān)性分析中得到了驗(yàn)證。

在本研究中，光合速率、葉綠素相對(duì)含量和葉片數(shù)的增加均與特征香氣成分如角鯊烯和新植二烯的合成呈正相關(guān)，表明光合作用效率的提升能夠促進(jìn)香氣成分的積累。DURRET等^[20]的研究指出葉綠醇作為葉綠素的“尾巴”，其含量可能與葉綠素的合成代謝有關(guān)，這為本研究中葉綠醇的含量變化提供了理論基礎(chǔ)。葉綠素作為光合作用的核心色素，其含量的增加可能通過提高光能轉(zhuǎn)化效率，或通過增強(qiáng)次生代謝途徑，間接促進(jìn)了香氣成分的合成，這在張成等^[21]的研究中也有驗(yàn)證。此外，根據(jù)阮梅花等^[22]的研究，推測光合作用效率的提升可能通過增加植物體內(nèi)的碳水化合物積累，提供更多的碳源和能量以促進(jìn)香氣成分的合成。以上研究結(jié)果不僅加深了對(duì)斑蘭葉香氣成分合成機(jī)制的理解，也為通過調(diào)控光合生理過程和農(nóng)藝性狀來優(yōu)化香氣品質(zhì)提供了理論依據(jù)。未來的研究可以進(jìn)一步探討鋅肥處理對(duì)斑蘭葉香氣成分合成途徑的調(diào)控機(jī)制，為斑蘭葉的香氣品質(zhì)改良提供更加深入的理論依據(jù)。

4 "結(jié)論

本研究結(jié)果表明，在成齡斑蘭葉采收前20"d進(jìn)行適量鋅肥處理（以4.0～4.8 kg/hm²為宜）可以顯著增強(qiáng)斑蘭葉的光合作用效率、農(nóng)藝性狀及特征香氣成分的合成。Zn₂（4.0"kg/hm²）處理則在葉綠素合成、積累及葉片數(shù)量增加方面表現(xiàn)最佳，尤其對(duì)2AP、角鯊烯等關(guān)鍵化合物的合成具有促進(jìn)作用，并在噴施后20 d時(shí)達(dá)到峰值。然而，盡管鋅肥具有通過提升光合作用效率和改善農(nóng)藝性狀間接促進(jìn)香氣物質(zhì)積累的作用機(jī)制，但長期過量的鋅肥施用可能對(duì)植物產(chǎn)生一定的抑制作用。因此，在實(shí)際應(yīng)用中需要合理控制鋅肥的施用量。上述研究結(jié)果將為鋅肥在斑蘭葉高質(zhì)效生產(chǎn)中的科學(xué)施用提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

[1]"""""" 魚歡， 閆露， 張昂， 鄧文明， 申思翱， 吉訓(xùn)志， 秦曉威， 賀書珍， 宗迎. 海南斑蘭葉產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢與前景分析[J]. 中國熱帶農(nóng)業(yè)， 2024（6）： 16-19， 34.YU H， YAN L， ZHANG A， DENG W M， SHEN S A， JI X Z， QIN X W， HE S Z， ZONG Y. Analysis on the advantages and prospects of pandan industry in Hainan[J]. China Tropical Agriculture， 2024（6）： 16-19， 34. （in Chinese）

[2]"""""" 郝朝運(yùn). 神奇的東方香草： 斑蘭葉[J]. 生命世界， 2020（8）： 50-51.HAO C Y. The magical oriental herb： Pandanus amaryllifolius Roxb.[J]. Life World， 2020（8）： 50-51. （in Chinese）

[3]"""""" BAO G， ASHRAF U， WANG C， HE L， WEI X， ZHENG A， MO Z， TANG X. Molecular basis for increased 2-acetyl- 1-pyrroline contents under alternate wetting and drying （AWD） conditions in fragrant rice[J]. Plant Physiology and Biochemistry， 2018， 133： 149-157.

[4]"""""" LUO H， DU B， HE L， HE J， HU L， PAN S， TANG X. Exogenous application of zinc （Zn） at the heading stage regulates 2-acetyl-1-pyrroline （2-AP） biosynthesis in different fragrant rice genotypes[J]. Scientific Reports， 2019， 9（1）： 19513.

[5]"""""" BAO G， ASHRAF U， WAN X， ZHOU Q， LI S， WANG C， HE L， TANG X. Transcriptomic analysis provides insights into foliar zinc application induced upregulation in 2-acetyl-1-pyrroline and related transcriptional regulatory mechanism in fragrant rice[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 2021， 69（38）： 11350-11360.

[6]"""""" MO Z， ASHRAF U， TANG Y， LI W， PAN S， DUAN M， TIAN H， TANG X. Nitrogen application at the booting stage affects 2-acetyl-1-pyrroline， proline， and total nitrogen contents in aromatic rice[J]. Chilean Journal of Agricultural Research， 2018， 78（2）： 165-172.

[7]"""""" LUO H， CHEN Y， HE L， TANG X. Lanthanum （la） improves growth， yield formation and 2-acetyl-1-pyrroline biosynthesis in aromatic rice （oryza sativa L.）[J]. BMC Plant Biology， 2021， 21（1）： 233.

[8]"""""" REN Y， ZHU Y， LIANG F， LI Q， ZHAO Q， HE Y， LIN X， QIN X， CHENG S. Effect of foliar copper application on grain yield， 2-acetyl-1-Pyrroline and copper content in fragrant rice[J]. Plant Physiology and Biochemistry， 2022， 182： 154-166.

[9]"""""" LI Y， LIANG L， FU X， GAO Z， LIU H， TAN J， POTCHO M P， PAN S， TIAN H， DUAN M， TANG X， MO Z. Light and water treatment during the early grain filling stage regulates yield and aroma formation in aromatic rice[J]. Scientific Reports， 2020， 10（1）： 14830.

1. XIE W， LI Y， LI Y， MA L， ASHRAF U， TANG X， PAN S， TIAN H， MO Z. Application of γ-aminobutyric acid under low light conditions： effects on yield， aroma， element status， and physiological attributes of fragrant rice[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety， 2021， 213： 111941.
2. LUO H， DUAN M， KONG L， HE L， CHEN Y， WANG Z， TANG X. The regulatory mechanism of 2-acetyl-1-pyrroline biosynthesis in fragrant rice （oryza sativa L.） under different soil moisture contents[J]. Frontiers in Plant Science， 2021， 12.
3. 李穎， 張茜， 余朝閣. 鈣、鎂、鋅元素葉面肥對(duì)番茄幼苗生長的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)， 2021， 41（28）： 12-15.LI Y， ZHANG Q， YU C G. Effects of calcium， magnesium and zinc foliar fertilizer on the growth of tomato seedlings[J]. Agricultural Engineering Technology， 2021， 41（28）： 12-15. （in Chinese）
4. 呂小娜， 王鑫鑫. 不同微量元素對(duì)豌豆芽苗菜生長的影響[J]. 農(nóng)業(yè)與技術(shù)， 2021， 41（17）： 77-80.LYU X N， WANG X X. The impact of different trace elements on the growth of pea sprouts[J]. Agriculture and Technology， 2021， 41（17）： 77-80. （in Chinese）
5. 楊任濤. 葉面噴施納米氧化鋅用量對(duì)不同密度冬小麥光合特性、產(chǎn)量及鋅利用效率的影響[D]. 楊凌： 西北農(nóng)林科技大學(xué)， 2024.YANG R T. Effects of foliar spraying nano-zinc oxide dosageon photosynthetic characteristics， yield and zincutilization efficiency of winter wheat at different densities[D]. Yangling： Northwest Aamp;F University， 2024. （in Chinese）
6. 林群原， 閆露， 吉訓(xùn)志， 馬兆成， 鄭日如， 秦曉威， 胡麗松. 不同濃度微量元素處理對(duì)斑蘭葉組培過程中揮發(fā)性物質(zhì)及角鯊烯相關(guān)酶活性的影響[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào)， 2024， 45（7）： 1455-1466.LIN Q Y， YAN L， JI X Z， MA Z C， ZHENG R R， QIN X W， HU L S. Variation of volatile aroma compounds and squalene-related enzymatic activities in the tissue cultivation of Pandanus amaryllifolius under different concentrations of trace elements [J]. Chinese Journal of Tropical Crops， 2024， 45（7）： 1455-1466. （in Chinese）

[16]""" 李有麗， 吉訓(xùn)志， 秦曉威， 魚歡， 張昂， 宗迎， 賀書珍. 不同激素及微量元素處理對(duì)斑蘭葉組培苗增香的影響[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào)， 2023， 44（6）： 1161-1169.LI Y L， JI X Z， QIN X W， YU H， ZHANG A， ZONG Y， HE S Z. Effects of different hormones and trace elements on increasing aroma of Pandanus amaryllifolius Roxb. plantlets in vitro[J]. Chinese Journal of Tropical Crops， 2023， 44（6）： 1161-1169. （in Chinese）

[17]""" 唐瑾暄， 魚歡， 郭彩權(quán)， 秦曉威， 白亭玉， 宗迎. 不同蔭蔽度對(duì)香露兜光合特征及香氣成分的影響[J]. 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2020， 35（8）： 820-829.TANG J X， YU H， GUO C Q， QIN X W， BAI T Y， ZONG Y. Effects of shading on photosynthesis and aromatics of Pandan （Pandanus amaryllifolius） plants[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences， 2020， 35（8）： 820-829. （in Chinese）

[18]""" WANG D， ZISKA L H， CAI C， XU X， TAO Y， ZHANG J， LIU G， SONG L， NI K， ZHU C. Evaluating thepotential of up-regulating stomatal conductance to enhance yield and nutritional quality for paddy rice under elevated CO₂[J]. Field Crops Research， 2025， 322： 109694.

[19]""" 周毅， 鄭猛猛， 盧松賀， 程昕昕， 蔣德， 汪建飛， 劉正. 硫酸鋅處理對(duì)玉米幼苗養(yǎng)分和鋅累積的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2015， 34（1）： 29-36.ZHOU Y， ZHENG M M， LU S H， CHENG X X， JIANG D， WANG J F， LIU Z. Effects of zinc sulfate on nitrogen， phosphorus， potassium and zinc accumulation in different parts of maize （Zea mays L.） seedlings at germination stage[J]. Journal of Agro-Environment Science， 2015， 34（1）： 29-36. （in Chinese）

[20]""" DURRETT T， WELTI R. The tail of chlorophyll： fates for phytol[J]. The Journal of Biological Chemistry， 2021， 296： 100802.

[21]""" 張成， 黃藩， 王高熙， 黃穎博， 葛詩蓓， 羅凡. 光調(diào)控在茶樹栽培和茶葉加工中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 中國茶葉， 2024， 46（5）： 10-16.ZHANG C， HUANG F， WANG G X， HUANG Y B， GE S B， LUO F. Research progress of light regulation on tea cultivation and processing[J]. China Tea， 2024， 46（5）： 10-16. （in Chinese）

[22]""" 阮梅花， 熊燕， 劉曉. 光合作用合成生物學(xué)產(chǎn)學(xué)研現(xiàn)狀及趨勢[J]. 生命科學(xué)， 2024， 36（9）： 1112-1122.RUAN M H， XIONG Y， LIU X. Current status and trends in synthetic biology of photosynthesis： from perspectives of industry， academia， and research [J]. Chinese Bulletin of Life Sciences， 2024， 36（9）： 1112-1122. （in Chinese）