海拔和栽培密度对油用牡丹产量品质的影响

2023-03-01 版权声明 我要投稿

王文文, 吴三林, 廖鸿, 等.海拔和栽培密度对油用牡丹产量品质的影响[J].南方农业, 2017, 11 (34) :73-76.

油用牡丹是我国新兴的木本油料灌木, 毛茛科芍药属植物出油率高的种群的统称, 主要包括‘凤丹’牡丹 (Paeonia ostii T Hong et J X Zhang‘Phoenix White’) 和‘紫斑’牡丹 (P.rockii T Hong et J J Li) 两大类[1]。‘紫斑’抗旱较强, 主要分布于甘肃、陕西等地;‘凤丹’种群具有结实率高、适应性强、病虫害少等特点, 主要分布在江南地区。赵阳等的研究表明, 油用牡丹籽含油率高, 一般稳定在20%~34%;脂肪酸中的亚麻酸、亚油酸等人体的必需脂肪酸相对含量为80%以上[2,3]。牡丹籽油含多种活性物质, 长期食用可以降压、降脂等, 增强免疫力, 是不可多得的健康油、放心油[4]。油用牡丹栽种后可数年不换茬, 根系发达, 是极好的保持水土和涵养水源的荒山造林首选灌木, 也是退耕还林和治沙工程的优势灌木树种;可作为林下发展的优势经济树种加以推广, 盛花期可进行观花旅游, 带动第三产业发展, 可见, 油用牡丹在发展农村经济中将会起到重要作用。

近几年, 牡丹籽油的食用价值逐渐被开发, 2011年3月国家卫生部批准牡丹籽油作为新资源食品[5]。油用牡丹产业成为我国继油茶之后又一重要的木本油料产业发展热点。人们对其需求量大, 但耕地面积有限, 针对这种需求量日益增长的问题, 依靠提高单产来增加总产量是当前发展的主要方向。本试验选用‘凤丹’牡丹, 研究不同海拔及栽培密度对其生长指标和脂肪酸成分的影响, 确定更有利于油用牡丹生长发育的海拔和栽培密度, 期望为南方地区油用牡丹种植提供可参考的技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验地位于四川省乐山市沙湾区 (海拔750 m) 以及乐山师院学院千里农庄 (海拔375 m) , 属亚热带季风性湿润气候。

1.2 试验方法

采用随机区组设计, 设置2个海拔梯度 (低海拔375 m、高海拔750 m) 和种植株行距 (60 cm×60cm、80 cm×80 cm) 试验田, 每块面积为66.67 m2, 每个试验重复3次。

基质理化性质测定:在播种前取田间0~20 cm耕作层的新鲜土样, 风干后过筛。利用环刀法进行土壤容重测定[6];p HS-3型p H酸度计测定p H值[7];重铬酸钾氧化—容量法测定土壤有机质[8]。

生长指标测定:用卷尺测定株高、当年净生长量、叶长, 统计小叶数, 每处理取样5株, 3次重复。蒽酮法测定可溶性糖[9];考马斯亮蓝G-250法测定可溶性蛋白[10];丙酮提取法测定叶绿素含量;溶剂提取法提取油用牡丹籽油[11];气相色谱-质谱联用仪测定脂肪酸成分。

1.3 数据处理

采用Excel软件及DPS (Data Processing System) 软件对试验数据进行单因素方差分析, 并绘制柱状图及表格。

2 结果与分析

2.1 不同栽培土壤理化性质分析

不同类型土壤均可种植油用牡丹, 但土壤各种理化性质会影响其根系的生长, 最终会影响其生长发育。由表1可知, 试验地土壤容重在1.63~1.70, 总孔隙度在0.36左右, 土壤疏松透气, 利于油用牡丹肉质根系生长;土壤有机质含量相对较高, 均超过3%, 最大持水率在15%以上。四种基质的p H平均值为8.32, 处于孙晓刚等人研究认为的牡丹适宜生长p H范围 (6.5~8.5) 内[12]。四种土壤既能保水保肥又有一定的排水和通气性, 利于油用牡丹的生长发育, 对其籽粒的形成有益。

2.2 海拔和栽培密度对牡丹植株生长及品质的影响

2.2.1 对生长指标的影响

由表2可知, 不同处理的油用牡丹叶长均超过23.33 cm, 最长叶长超过最短叶长75.73%, 差异显著。小叶数、结果数及单果质量逐渐增大, 差异不显著。不同海拔, 同一栽培密度比较, 750 m海拔处种植的油用牡丹当年净生长量、叶长分别比375 m处种植的高74.85%、36.98%, 差异显著;同一海拔下, 不同栽培密度净生长量和叶长平均值比较, 株行距80cm×80 cm比60 cm×60 cm低26.44%和28.43%。可见, 随着海拔的升高, 栽培密度的减小使得油用牡丹的生长情况存在着差异, 并且株高、单果质量等逐渐增大, 且海拔对其生长状况的影响比栽培密度大。

由表3可知, 不同处理的油用牡丹叶可溶性糖含量分布在2.43~4.20 mg·g-1, 750 m、80 cm×80 cm组合叶片中可溶性糖含量最高, 比375 m、60 cm×60cm组合高73%, 差异显著;可溶性蛋白含量分布在14.01~33.78 mg·g-1, 差异极显著, 最高值比最低值高141%;总叶绿素含量分布在5.67~5.95 mg·g-1, 差异不显著;牡丹籽油含油量均在20%以上, 且差异极显著。可见, 随着海拔的增加、栽培密度的减小, 油用牡丹的可溶性糖、含油率等呈递增趋势。

同列数据后不同小写字母表示差异显著 (P<0.05) , 表3同此。

2.2.2 油用牡丹籽油脂肪酸成分分析

各处理油用牡丹籽油中均检测出11种脂肪酸, 具体成分如表4所示。其中相对含量最高的是亚麻酸, 占脂肪酸总含量的38.81%;其次为亚油酸, 占脂肪酸总含量的27.75%。油用牡丹籽油脂肪酸主要由亚麻酸、亚油酸、油酸、棕榈酸和硬脂酸五种脂肪酸构成, 占总脂肪酸的98.71%~99.32%, 其中亚麻酸、亚油酸为人体所必须的不饱和脂肪酸, 占总脂肪酸组成的65.99%~67.18%。

如图1所示, 随着海拔的增加、栽培密度的减小, 饱和脂肪酸的含量在逐渐变小, 且差异显著。当海拔为375 m时, 饱和脂肪酸平均值为9.842%, 当海拔为750 m时, 饱和脂肪酸平均值为9.43%, 比375 m高4.3%。栽培密度为80 cm×80 cm比60 cm×60 cm的饱和脂肪酸平均值高3.6%。可见, 海拔越高、栽培密度越小, 其脂肪酸含量就越低, 且海拔相较于栽培密度对饱和脂肪酸的影响更大。

含油率=油脂重/试样重×100%

如图2所示, 随着海拔的增加、栽培密度的减小, 不饱和脂肪酸的含量在逐渐增加, 并且差异显著。当海拔为375 m时, 不饱和脂肪酸平均值为89.36%, 当海拔为750 m时, 不饱和脂肪酸平均值为90.35%, 比375 m高1.11%。栽培密度60 cm×60cm时, 不饱和脂肪酸平均值为89.51%, 栽培密度80cm×80 cm时, 不饱和脂肪酸平均值为90.20%, 比60cm×60 cm高0.77%。可见, 随着海拔的增加、栽培密度的减小, 不饱和脂肪酸含量逐渐增大, 且海拔相较于栽培密度对饱和脂肪酸的影响更大。

3 讨论

在本试验中, 油用牡丹籽粒含油率为2 0.8 1%~3 2.0 1%, 这与邓瑞雪等[13]对油用牡丹籽含油率的研究结果一致。高于大豆的含油率 (18.81%~19.21%) [14]。其中不饱和脂肪酸和主要脂肪酸含量均随着海拔的升高逐渐增加, 且这与研究海拔对向日葵和大豆籽粒组分中的不饱和脂肪酸的影响结果一致[15]。油用牡丹的当年净生长量、可溶性糖、籽油脂肪酸含量等呈现出随海拔升高而递增趋势。究其原因, 海拔高的地区, 日照充分, 昼夜温差大, 更加有利于油用牡丹生长和籽粒的形成;栽植密度的影响次于海拔的影响, 栽培密度高一方面影响叶片的光合作用, 从而使植株体内的有机物积累较少, 另一方面影响圃地通风、植株授粉, 导致圃地植株结实量降低, 进而影响其产量。在本试验的四种栽培土壤p H、有机质等因素都适宜油用牡丹的生长的前提下, 随着海拔的增加、栽培密度的减小, 株高、可溶性蛋白等逐渐升高, 且差异显著;饱和脂肪酸含量等呈现递减趋势, 差异不显著。因此, 高海拔、低密度的栽培方式更有利于油用牡丹的生长发育, 进而提高籽油的品质。

摘要:为研究不同海拔 (750 m和375 m) 、种植株行距 (60 cm×60 cm和80 cm×80 cm) 对油用牡丹产量及品质的影响, 采用‘凤丹’油用牡丹品种作为试验材料, 测定了油用牡丹株高、当年净生长量, 可溶性总糖、可溶性蛋白、总叶绿素含量, 利用气相色谱-质谱联用仪 (GC-MS) 测定了脂肪酸成分等指标。试验结果如下:随着海拔的增加、栽培密度的减小, 株高, 可溶性蛋白、不饱和脂肪酸含量等逐渐升高, 且差异显著;总叶绿素含量、不饱和脂肪酸含量、小叶数呈现递增趋势, 饱和脂肪酸含量呈现递减趋势, 差异不显著。海拔对油用牡丹生长指标影响较大。

关键词:油用牡丹,海拔,栽培密度,生长指标,脂肪酸

参考文献

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