不同栽培条件下油用牡丹种子产量及含油率

宋宏伟，刘少华，沈植国，袁国军，王朝阳

（1.河南林业职业学院，河南 洛阳 471002；2.河南省林业科学研究院，河南 郑州 450008）

油用牡丹属于芍药科芍药属牡丹组，是指结实能力强，能够用来生产种籽、加工食用牡丹籽油的牡丹类型[1]。2011年3月，中华人民共和国卫生部第9号公告批准了凤丹牡丹Paeonia ostii‘Feng Dan’和紫斑牡丹P. rockii的种籽油作为新资源食品。油用牡丹与其他油料作物相比，具有籽油营养价值高，经济效益显著，适应性强，适生范围广，一年种植多年收益等特点。此外，油用牡丹作为一种多年生的小灌木，适宜在立地条件较差、土层较瘠薄及林下等“边缘土地”上种植发展，具有“不与民争粮，不与粮争地”的独特优势。大力发展油用牡丹产业，对于促进我国油料生产、保障粮油安全、改善生态环境、增加农民收入、提升国民的营养健康水平、充分利用我国的荒山荒地及发展林下经济等均具有十分重要的意义[1-3]。

油用牡丹原产我国，是我国特有的木本油料作物，2014年国务院办公厅出台的《关于加快木本油料产业发展的意见》中把油用牡丹确定为我国重点发展的三大木本油料树种之一。近几年来，随着人们对油用牡丹认识的不断提高，很多地方把油用牡丹作为优先发展的木本油料树种，油用牡丹的种植面积不断扩大，产量逐年提高，我国的油用牡丹生产出现了前所未有的大好形势。但是，由于油用牡丹是个新生事物，关于油用牡丹丰产栽培方面的研究论文较为鲜见，尚未见到有关于不同栽培条件下油用牡丹的产量及不同郁闭度林下油用牡丹种子含油率的研究报道。本文中连续多年跟踪测定了不同栽培条件下固定样地油用牡丹的产量指标，同时测定了不同郁闭度林下间作油用牡丹果实的经济性状、平均产量与含油率，分析了影响油用牡丹产量的关键因子等，旨在为油用牡丹的丰产栽培和产业化发展提供理论和实践依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地分平原露地栽培、林下间作和旱薄山地露地栽培3种栽培条件（类型）。平原露地栽培试验地在漯河市召陵区姬石乡陈庄农场，面积20 hm2，当地年均气温14.7 ℃，年均降雨量786 mm，海拔65 m，沙壤土。林下间作套种试验地在漯河市召陵区老窝镇朱王庄村，面积11.33 hm2，女贞树龄为6～12 a，树高3～5 m，郁闭度0.3～0.8，当地年均气温14.7 ℃，年均降雨量786 mm，海拔70 m，沙壤土。旱薄山地露地栽培试验地在洛阳市洛宁县罗岭乡罗岭村，面积40.0 hm2，当地年均气温13.7 ℃，年均降雨量700 mm，坡度15.6°，坡向为西南坡，海拔720 m，含石砾壤土，平均土层厚度70 cm。

1.2 试验材料

平原露地栽培、林下间作和旱薄山地露地栽培3种栽培条件下的油用牡丹均为2010年秋季造林。油用牡丹品种类型为凤丹牡丹（杨山牡丹P.ostii T. Hong et J.X. Zhang的系列栽培品种），造林用苗2年生。平原露地栽培，林下间作油用牡丹株行距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 试验方法

1.3.1 不同的栽培条件下油用牡丹种子单位面积产量

2014—2017年，连续4年定点调查了漯河市陈庄农场露地栽培、朱王庄村林下栽培和洛宁罗岭山区旱薄山地露地栽培3种不同的栽培条件下油用牡丹试验林的单位面积产量。

油用牡丹的蓇葖果呈蟹黄色时，在每种类型的油用牡丹试验地中随机抽取5个样方，每个样方长宽为3 m×3 m，即每个样方面积9 m2。统计每个样方中油用牡丹株数，将样方内的蓇葖果全部采收，分样方带果皮进行称重，然后在室内去除蓇葖果的果皮，对每个样方的果皮和种子再分别进行称重。种子含水率的测定采用比重法，首先称量种子鲜质量，然后将种子 80 ℃烘干12 h至恒质量后再次称重。将各样方种子含水量折算到13%后计算每个样方的种子产量。

每块试验地单位面积产量＝（5个样方种子产量平均值/9）×1 000。

1.3.2 不同郁闭度林下间作油用牡丹果实经济性状和单位面积产量

2016年，在漯河市朱王庄村分别测定了露地栽培及郁闭度为0.3、0.6、0.8的女贞林下间作套种油用牡丹果实经济性状和对应单位面积产量。

油用牡丹的蓇葖果呈蟹黄色时，采用1.3.1中方法，在每种处理的油用牡丹试验地中随机抽取5个样方，每个样方9 m2，测定单位面积产量。

在每个样方中随机抽取10株单株（每种处理5个样方，共计抽取50株单株），调查每单株上蓇葖果数量、蓇葖果直径、蓇葖果质量、果皮质量、种子质量和种子数量等。蓇葖果质量、果皮质量及种子质量用1/100天平称量，果实直径用游标卡尺测量。

1.3.3 不同郁闭度林下间作油用牡丹种子含油率

2016年，在漯河市朱王庄村分别采摘露地栽培及不同郁闭度女贞林（郁闭度0.3、0.6、0.8）下间作套种油用牡丹果实。每种处理类型设3个样点（3次重复），每个样点采100个呈蟹黄色的蓇葖果。去除果皮，每100个蓇葖果种子混合作为1个样本，编号后委托河南省粮油饲料产品质量监督检验中心测定其含油率。

1.4 数据处理

采用DPS数据处理软件及SPSS数据处理系统对相关数据进行处理和分析。

2 结果与分析

2.1 不同栽培条件下油用牡丹种子单位面积产量

2014年、2015年、2016年、2017年，分别测定了陈庄农场、朱王庄村和洛宁罗岭3种不同的栽培条件下油用牡丹地块的单位面积产量，其中种子含水量统一校正到13%，具体数据见表1。由表1可以看出，2010年采用2年生的凤丹牡丹苗造林，2014年陈庄农场平原露地栽培、朱王庄村林下间作油用牡丹单位面积产量分别达到2 920.5和1 854.0 kg/hm2，而后年均单位面积产量呈现逐年下降的趋势。2015年，洛宁罗岭山地露地栽培的油用牡丹种子单位面积产量为2 292.0 kg/hm2，高于当年平原露地栽培和林下间作类型，而后单位面积产量也呈逐年下降的趋势。产生这种情况的主要原因是：在0.3 m×0.6 m或0.5 m×0.6 m的栽培密度下，2014年油用牡丹植株已经出现了郁闭，郁闭后通风透光条件逐年变差，病害也开始逐年加重，从而导致以后各年份单位面积产量不升反降。2017年，洛宁罗岭山地露地栽培的油用牡丹种子单位面积产量急剧下降，还与当年4月油用牡丹花期连续降雨有密切关系。试验期间记录了当地的降雨情况， 4月9日、10日、11日、16日的日降雨量分别是5、3、5、19 mm，花期降雨严重影响了传粉受精，不育果实及发育不良果实达到23%，导致坐果率下降。

油用牡丹露地栽培与林下间作套种（乔木林郁闭度0.4）这2种种植条件相比，林下间作套种的油用牡丹产量明显低于露地栽培，说明油用牡丹虽然耐阴，但还是在全光照下单位面积产量较高。每年8月在测产现场可以明显看到，郁闭度0.4的女贞林下油用牡丹植株病害虽然明显轻于露地栽培，但产量明显低于露地栽培。这种情况说明，适当遮阴，在高温的夏季虽然能保护油用牡丹免受高温日灼和病害侵染，但由于林下种植的油用牡丹的日照时数和有效积温的下降，特别是春秋季日照时数和有效积温的下降，整体对油用牡丹产量仍起到不利影响。同时，遮阴条件下，油用牡丹的成熟期比露地栽培延后3～5 d。

表1 不同栽培条件下油用牡丹种子单位面积产量†Table1 Yields per unit area of oil peony seeds under different cultivation conditions kg/hm2

2.2 不同郁闭度林下油用牡丹果实经济性状和产量

露地栽培及不同郁闭度女贞林（女贞林郁闭度0.3、0.6、0.8）下间作套种油用牡丹果实经济性状和对应单位面积产量见表2。

由表2可知，露地栽培及不同郁闭度林下油用牡丹果实的平均直径、单果种子数量、单果种子质量和千粒质量均无显著差异。郁闭度0.3时，林下间作的油用牡丹各项经济性状指标及平均单位面积产量与露地栽培无显著差异。但随着乔木林郁闭度的增加，当郁闭度达到0.6和0.8时，平均单株蓇葖果数量及平均面积产量与露地栽培和郁闭度0.3的处理相比差异显著。林间的郁闭度达到0.6和0.8时，油用牡丹平均单株蓇葖果数比露地栽培分别下降44.96%和75.18%，平均单位面积产量比露地栽培分别下降42.78%和78.54%。

当林间的郁闭度达到0.6时，虽然林下种植的油用牡丹平均单株蓇葖果数量和单位面积产量与露地栽培相比有较大幅度下降，但种植6 a的油用牡丹单位面积产量仍能达到1 156.2 kg/hm2，此时，从有效利用林下空间，提高综合效益的角度出发，林下种植油用牡丹仍有一定的经济收益。当郁闭度超过0.6时，林下种植油用牡丹的产量和效益较低，不宜进行油用牡丹的间作套种。

表2 不同郁闭度林下油用牡丹果实经济性状及种子产量Table2 Fruit economic characteristics and seed yields of oil peony planted in forests with different canopy densities

2.3 不同郁闭度林下油用牡丹种子含油率

露地栽培和树林郁闭度0.3、0.6、0.8共4种栽培条件（类型）下的油用牡丹种子含油率见表3。由表3可见，露地栽培及不同郁闭度女贞树下栽培的油用牡丹种子含油率之间无显著差异。另外，从不同样品的数据可以明显看出，此批油用牡丹种子样品的平均含油率范围在19.5%～21.9%，此数据与其他各地报道的油用牡丹含油率数据基本一致[4-7]。

表3 不同郁闭度林下油用牡丹种子含油率Table3 Oil content of oil peony seeds planted in forests with different canopy densities

3 结论与讨论

（1）凤丹牡丹株行距0.3 m×0.6 m，在平原露地和郁闭度0.4的女贞林下栽培，栽后第4年，种子（含水量13%）单位面积产量分别为2 920.5、1 854.0 kg/hm2。凤丹牡丹在旱薄山地栽培，株行距0.5 m×0.6 m，栽后第5年，种子（含水量13%）单位面积产量2 292.0 kg/hm2。

影响油用牡丹产量的因素较多，除了品种因素外，立地条件、土壤肥力、种植密度、天气条件、管理水平等均是影响油用牡丹产量的重要因素。

所测试的3块试验地的油用牡丹，均是2010年种植，当时采用2年生苗，种植密度为0.3 m×0.6 m或 0.5 m×0.6 m，在这种种植密度下，2014年开始出现了油用牡丹植株间的郁闭（2014年是出现郁闭后的第1年），该年达到了最高产量。而后，植株间过度郁闭，导致通风透光不良，植株向上徙长，病害发生严重。在河南地区，危害油用牡丹的病害主要有4种，分别是牡丹炭疽病Colletotrichum sp.、牡丹黑斑病Alternaria suffruticosae、牡丹叶霉病Cladosporium paeoniaePass、牡丹灰霉病Botrytis paeoniaeOudem[8]，在所有过度郁闭的油用牡丹田块，这4种病害混合发生，混合发病的病株率80%以上，感病植株的病叶率70%以上。病害的严重发生，不但影响到油用牡丹当年的生长发育和营养积累，更关键的是影响到花芽分化，从而影响到第2年的产量。而且，在过度郁闭的油用牡丹地块，病害有逐年加重的趋势。通风透光不良，植物向上徙长，病害发生严重是导致这几块油用牡丹试验地产量逐年下降的根本性原因。

栽培密度是需要油用牡丹种植者重视的一个关键性问题。为了避免油用牡丹进入盛果期后出现过度郁闭而导致的产量下降现象，笔者认为油用牡丹种植的行距以0.8～1.0 m为宜，有研究表明0.5 m×0.8 m株行距产量最高[9]，并辅以科学的修剪及管理技术措施，才能保证油用牡丹产量的稳定增长。

（2）林下种植油用牡丹，是充分利用林下空地、发展林下经济的重要举措。林下种植油用牡丹的产量随乔木林的郁闭度增大而降低。当林间的郁闭度达到0.3时，种植6 a的油用牡丹果实的各项经济性状指标及单位面积产量与露地栽培相比无显著差异，单位面积平均产量为1 996.5 kg/hm2。当林间的郁闭度达到0.6时，种植6 a的油用牡丹平均单株蓇葖果数量为2.24个，单位面积平均产量为1 156.2 kg/hm2，平均单株蓇葖果数量及单位面积产量分别比露地栽培下降44.96%和42.78%，与露地栽培相比差异显著。

郁闭度较高的林下种植油用牡丹，产量降低的主要原因可能是遮阴影响到油用牡丹有效积温和日照时数，特别是春秋季的有效积温和日照时数，从而影响花芽分化，导致植株徙长，降低了坐果率。所以，林下间作套种油用牡丹，郁闭度以0.6以下为宜，郁闭度超过0.6时，不宜在林下发展油用牡丹。

（3）不同郁闭度林下油用牡丹种子含油率范围为19.5%～21.9%，不同郁闭度林下种植的油用牡丹种子含油率无显著差异。牡丹油的不饱和脂肪酸含量高达92.0%，这些不饱和脂肪酸主要以油酸、亚油酸、亚麻酸为主，其中亚麻酸含量40%以上[4-7]。为给生产提供更充分的参考依据，建议继续研究不同郁闭度林下油用牡丹种子油脂有效组分，特别是油酸、亚油酸、亚麻酸的变化情况。

（4）花期降雨是影响油用牡丹传粉受精和开花坐果的重要因素之一。凤丹牡丹是雌雄蕊异熟（雄蕊先熟，雌蕊后熟）、异花授粉为主的植物。凤丹牡丹单花传粉受精最佳时间5～7 d，此间，花瓣张开，雄蕊成熟，开始散粉，其后，雌蕊柱头上分泌大量的黏液，开始黏着花粉，并刺激花粉萌发。这5～7 d时间，如遇降雨，特别是强降雨，花粉被冲掉，柱头黏液失去黏性，导致油用牡丹无法进行正常的传粉受精。2017年，洛宁罗岭山地露地栽培的油用牡丹种子产量急剧下降，主要与当年4月油用牡丹花期连续降雨有密切关系，花期降雨严重影响了传粉受精，导致坐果率下降。

[1] 李育材.中国油用牡丹工程的战略思考[J].中国工程科学,2014, 16(10):58-63.

[2] 周 琳,王 雁.我国油用牡丹开发利用现状及产业化发展对策[J].世界林业研究,2014,27(1):68-71.

[3] 刘德晶,焦晓旭.油用牡丹产业发展现状及对策[J].西部林业科学,2015,44(2):170-173.

[4] 林 萍,姚小华,曹永庆,等.油用牡丹‘凤丹’果实性状及其脂肪酸组分的变异分析[J].经济林研究,2015,33(1):67-72.

[5] 秦亚龙,彭 峰,束晓春,等.凤丹牡丹籽油提取及其脂肪酸组分分析[J].分子植物育种,2016,14(7):1847-1851.

[6] 毛程鑫,李桂华,李普选,等.牡丹籽油的脂肪酸组成及理化特性分析[J].现代食品科技,2014,30(4):142-146.

[7] 韩雪源,张延龙,牛立新,等.不同产地‘凤丹’牡丹籽油主要脂肪酸成分分析[J].食品科学,2014,35(22):181-184.

[8] 段亚冰.牡丹叶斑病病原真菌鉴定及生物学特性研究[D].洛阳:河南科技大学,2009.

[9] 杨静萱,吉文丽,刘 玲,等.株行距配置对油用牡丹‘凤丹’生长发育及产量的影响[J].干旱区资源与环境,2017,31(6):202-208.