3个油用牡丹栽培品种的适应性分析*

谢一青，林翔，张萍，黄勇，鲍晓红，李志真

（1.福建省林业科学研究院，福建 福州 350012；2.福建富之卿牡丹科技发展有限公司，福建 福州 350003）

牡丹（Paeonia suffruticosa）为我国的传统名花，其花朵艳丽，自古以来就有“国色天香”之称号，在我国已有2000 多年的栽培历史，其观赏价值和药用价值已受到国内外的广泛重视[1]。近年来，牡丹的油用价值也越来越受到人们的关注，其籽油正作为一种优良的新型木本植物食用油料资源被开发利用，由此“油用牡丹”和“牡丹籽油”这两个词条也应运而生。所谓“油用牡丹”是指芍药科牡丹组植物中种子含油量相对较高具有产业化生产价值的牡丹种和品种[2,3]。研究发现牡丹籽油中含有丰富的亚麻酸、亚油酸、油酸等不饱和脂肪酸，其中α- 亚麻酸的质量分数约为40%，其对人体具有抗肿瘤、抗炎、改善心血管和调节免疫等医疗保健功能[4-6]。2011年3月卫生部将牡丹籽油批准为新资源食品，这意味着油用牡丹也可作为重要的木本油料树种进行大规模发展。当前我国的食用油原料严重依赖进口，据统计2018年国内植物油进口依存度已达到80%左右，因此开发和扩大种植木本油料植物已成为缓解食用油紧缺的主要渠道和趋势。我国牡丹种质资源丰富，有着大量的栽培牡丹品种，其中大面积种植的油用牡丹品种有‘凤丹’牡丹、‘香丹’牡丹、紫斑牡丹等。目前，在我国山东、河南、安徽、河北、陕西、甘肃等多个省区都有油用牡丹栽培和野生资源分布，有些地方已具有一定的种植规模[7,8]。关于油用牡丹引种研究报道的区域多集中在湖北、湖南、四川、贵州等油用牡丹资源分布区，但类似于引种至我国东部沿海高温高湿区域的研究报道较少。本试验将‘凤丹’牡丹、‘香丹’牡丹、紫斑牡丹等油用牡丹品种引种到我国南方福建闽北高海拔地区，并对其生长特性及适应性等进行比较研究，探讨我省引种栽培和开发利用油用牡丹的可行性及其利用前景。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

样地选自福建省政和县东部镇前镇郢地村，东经119°15′、北纬27°20′，属于亚热带季风湿润气候区，年均温度约16℃，年均降水量1926mm，年日照时数1907h，年平均无霜期212d，相对湿度80%左右。试验地位于闽北高海拔山区，海拔880～886m，土壤为红壤，土层70cm 以上，无水肥灌溉条件。

1.2 材料来源

‘凤丹’牡丹（Paeonia ostii‘Fengdan’）、‘香丹’牡丹（P.suffruticosa‘Xiangdan’）和紫斑牡丹（P.rockii）均为2015年10月从省外引进的油用牡丹品种，其中‘凤丹’牡丹从安徽亳州引进，为3a 生实生苗；紫斑牡丹从甘肃兰州引进，为1a 生实生苗；‘香丹’牡丹从湖南邵阳引进，为2a 生实生苗。

1.3 试验设计

定植前对造林地进行翻耕整地、改良土壤，将土壤深翻30～40cm，用150～200kg 熟石灰调土壤pH 值至6.5～8.0 之间，每667m2施150kg 有机肥和50kg 复合肥作底肥，同时每667m2施8～10kg 辛硫磷颗粒剂和4～5kg多菌灵等作土壤杀虫、杀菌剂。2015年10月下旬进行栽植，由于油用牡丹性喜高燥恶湿，为防止积水造成牡丹死亡，进行做埂栽植，株行距为0.4m×0.4m，宽窄间作0.5～0.8m，每667m2栽植1500～2000 株，栽植面积8671 m2，其中‘凤丹’牡丹6670 m2、‘香丹’牡丹6670 m2、紫斑牡丹1334 m2。造林后进行适时追肥、锄杂草、病虫害防治、整形修枝等田间统一管理。

1.4 数据调查与分析

2015年10月至2018年10月，从‘凤丹’牡丹、‘香丹’牡丹和紫斑牡丹试验林中随机抽取60 株标记作固定样株进行连续观察。观测指标包括物候期、生长性状（株高、冠幅、地径、分枝数）、结实率（结果数/枝条数×100%）成花率（花朵数/枝条数×100%）以及保存率等。2017年8月对不同油用牡丹的60 株样株的果荚直径、果荚数、百粒质量、鲜出籽率、干出籽率、出仁率、单株产籽量等果实性状进行分析测定，同时参考林萍等[9]等的方法进行牡丹籽油提取和脂肪酸组成测定，并计算不带壳的种仁含油率（出油量/干仁重×100%）和带壳的种子含油率（出仁率×种仁含油率×100%）。所有数据采用Excel 和SPSS19.0 软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 生长性状分析

3 种不同油用牡丹树体性状的观察结果如图1和图2所示。由图1可见，在2016—2018年期间，引种至福建闽北政和的‘凤丹’牡丹、‘香丹’牡丹和紫斑牡丹幼林的平均树高生长量随树龄的增加而呈高-低-高-低-高-低的变化趋势，当年7月份树高长势值达到高峰值，随后10月份树高有所降低，这可能与油用牡丹幼林冬季落叶、树高生长出现了枝条枯短等现象有关，与金苏华的研究结果[10]一致。图2曲线表明，3个油用牡丹品种的地径生长量随着时间的变化多呈细—粗的变化趋势，即地径随着树龄的增加而逐渐增粗。从树高和地径的生长势可以看出，在3年引种期间紫斑牡丹生长较差，树高生长基本停滞。

图1 不同油用牡丹幼林的树高生长比较

图2 不同油用牡丹幼林的地径生长比较

从表1可看出，‘凤丹’牡丹、‘香丹’牡丹、紫斑牡丹在引种地的生长性状表现不一。从不同品种看，‘凤丹’当年生的1—7月树高年增长量、1—7月地径年增长量、冠幅直径、分枝数、成花率和结实率等绝大多数指标均远大于‘香丹’和紫斑牡丹的指标。从不同年份看，‘凤丹’和‘香丹’的各年度生长性状指标值变化较大，而‘紫斑’牡丹的不同年度生长指标变化不大，2016年和2017年不开花不结实，2018年有少量开花但不结实，造林成活率也较差。

表1 引种油用牡丹的生长表现

2.2 花性状分析

紫斑牡丹在引种期间仅2018年有少量开花但不结实，因此未进行数据统计，表2是‘凤丹’和‘香丹’的开花性状调查结果。由表2可见，‘凤丹’和‘香丹’的开花性状差异较大，‘凤丹’开白花，有淡淡的花香味，盛花期在3月下旬至4月上旬，末花期在4月下旬；‘香丹’开红花，花色玫红，也有花香味，平均花瓣数12.22 片，盛花期在4月中下旬，末花期5月中旬，但其花期比‘凤丹’稍迟，花朵也较小，平均花径（14.12cm）小于‘凤丹’的平均花径（16.52cm）。从花型上看，‘凤丹’和‘香丹’的花型均为单瓣型，说明‘凤丹’和‘香丹’的进化程度均较低，接近原始种。

2.3 果实性状分析

果实性状和种子产量是油用牡丹最重要的经济指标。由表3可知，‘凤丹’的平均果荚直径、单果质量、百粒质量、鲜出籽率、干出籽率、出仁率、种仁含油率、种子含油率等性状指标均大于‘香丹’的指标，说明‘凤丹’和‘香丹’的果实性状有明显的差异。其中，‘凤丹’的单果质量（30.46g）约是‘香丹’单果质量（11.16g）的3倍，该性状指标差异最大；‘凤丹’带壳的种子含油率为19.08%，与安徽铜陵产地带壳凤丹籽含油率（21.10%）[11]和湖南邵阳产地带壳牡丹籽含油率（20.77%）[12]相当，但高于安徽南陵产地的平均种子含油率（15.4%）[9]；‘凤丹’不带壳的种仁含油率为27.46%，与湖南邵阳产地测定结果一致[12]。从表3还可看出，2017年‘凤丹’和‘香丹’的平均单株产籽量均较低，其中‘香丹’的平均单株产籽量仅为2.76g，而引种定植2a 后（5a 生）的‘凤丹’平均单株产籽量为39.59 g·株-1，远低于重庆的 7a 生植株产籽量（57.72g·株-1）[13]和河南洛阳 3a 生的产籽量（167.82 g·株-1）[14]。

表2 引种油用牡丹的花性状特性

表3 不同引种油用牡丹的果实性状

2.4 籽油脂肪酸组成分析

牡丹籽油中富含α- 亚麻酸是油用牡丹的特色所在，GC-MS 分析结果（图3、图4）表明，‘凤丹’和‘香丹’牡丹油脂中均含有棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸等主要脂肪酸，并以油酸、亚油酸、α- 亚麻酸等不饱和脂肪酸为主要成分，但这些不饱和脂肪酸的相对含量略有差异，其中‘香丹’籽油中不饱和脂肪酸占89.93%，‘香丹’的α- 亚麻酸含量（35.14%）；‘凤丹’籽油中不饱和脂肪酸达91.57%，其α- 亚麻酸含量高达42.72%，远高于安徽铜陵产地的29.26%[11]和30.76%[15]。

图3 引种油用牡丹籽油的各脂肪酸组成

图4 ‘风丹’牡丹籽油脂肪酸成分的气相色谱图

2.5 抗逆性及适应性表现

油用牡丹耐干旱、耐瘠薄、喜干怕涝，调查发现3个油用牡丹品种在政和高海拔地区的适应性表现差异极大。其中，紫斑牡丹在移栽后能越冬成活、萌枝展叶，但第二年无花无果，第三年有少量开花但不结实，也无萌发新生枝条，长势较衰弱，说明不适应政和湿热的气候；‘香丹’能正常生长、萌发新生枝条、开花结实，能适应政和高海拔地区的气候条件；‘凤丹’生长旺盛，分枝性强，能开花结实，花期、果实成熟期比‘香丹’稍早，对高温高气湿气候表现出良好的适应性，但‘凤丹’抗逆性一般，在2016年春季气温不稳定时，受气温骤升和倒春寒天气影响，导致花蕾停止生长、当年低产现象。在病虫害方面，紫斑牡丹、‘香丹’和‘凤丹’牡丹在叶斑病、红斑病、炭疽病、根腐病或黑根病等方面抗性不明显。

3 小结与讨论

在我国丰富的牡丹资源中，目前可以用来加工牡丹籽油的油用牡丹品种主要有‘凤丹’牡丹、‘香丹’牡丹、紫斑牡丹以及一些从牡丹栽培品种群中筛选出的品种等。其中，‘凤丹’牡丹和‘香丹’牡丹同属杨山牡丹种系，为江南牡丹品种群，适应江南地区高温多湿的气候环境，而紫斑牡丹抗旱较强，适宜于我国北方栽培[2]。近年来国内学者陆续从安徽和山东等地引进油用牡丹品种进行试种研究[2,16-18]，为建立大面积高产优质的油用牡丹提供了依据。本研究中，在相同的栽培管理条件下，经过连续3年的引种栽培试验观察，初步表明，‘凤丹’牡丹、‘香丹’牡丹和紫斑牡丹可以在福建政和高海拔地区生长，其中‘凤丹’牡丹在引种地区表现良好，植株生长旺盛，对当地气候比较适应，综合性状较突出，适宜当地栽培。‘香丹’牡丹植株长势一般，能开花结实，但产量极低，这可能与本试验中的‘香丹’牡丹尚处于幼年期产量不稳定有关，其产量仍需继续观察研究。紫斑牡丹在福建闽北政和能越冬生长，但植株长势极差，只少量开花不结实，说明其在南移利用过程中可能存在耐湿热性较差等关键问题，引种地的气候、土壤等生态条件对紫斑牡丹有一定影响，这严重地影响了其在南方湿热地区的栽培和利用。因此，油用牡丹在推广应用中，要依据当地的生态条件，本着适地适栽的原则来选择油用牡丹品种，在闽北政和地区暂不建议推广种植‘香丹’牡丹和紫斑牡丹。

‘凤丹’牡丹是由杨山牡丹在长期的栽培过程中逐渐演化及人工筛选的栽培品种，2011年起‘凤丹’由药用牡丹转变为油用药用兼用的牡丹品种，目前是全国油用牡丹推广种植面积最广的栽培品种之一[19]。研究表明，不同地区‘凤丹’的出仁率、种仁含油率和干籽含油率均无显著性差异，提高产油量的关键是提高牡丹籽粒产量[20]。本试验引种至闽北政和地区的‘凤丹’田间长势较强，但结籽能力较弱，丰产性表现一般，5a 生‘凤丹’产籽量（39.59 g·株-1）低于河南洛阳 3a 生产籽量（167.82g·株-1）[14]和重庆 7a 生产籽量（57.72 g·株-1）[13]。同时，从果实经济性状来看，‘凤丹’牡丹的各个果实性状指标明显优于‘香丹’，其带壳种子含油率与安徽铜陵产地[11]和湖南邵阳产地[12]、安徽南陵产地[9]的测定结果相当，不带壳种仁含油率也与相关分析结果[12]基本一致。作为油料植物，α- 亚麻酸含量是牡丹籽油品质的重要评价指标之一。本试验引种的‘凤丹’籽油品质较高，其α- 亚麻酸含量（42.72%）高于《牡丹籽油》LS/T 3242-2014 标准（≥38.0%）[21]，远高于安徽铜陵产地的含量[11,15]，也高于不同地区‘凤丹’籽油中α- 亚麻酸的平均含量（34.21%）[15]。综合各项指标和产量性状，‘凤丹’作为油用牡丹优良品种可适量在福建闽北高海拔地区推广种植，以满足不同市场需求。流行发病率观察表明，受高温、高湿和强烈的日晒的影响，引种至闽北政和的‘凤丹’叶片和果荚易感染叶斑病和红斑病等病害。此外，由于南方地下水位高，土壤黏重，‘凤丹’易犯根腐病或黑根病，出现部分枝条的叶片枯死或若干枝条枯短等现象，这致使‘凤丹’的栽培管理难度和成本提高。因此在推广栽培时，要做好排水系统，优先选择向阳的坡地，并加强长期水肥管理和病虫害防治。