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    油用牡丹豐產(chǎn)栽培技術(shù)研究進(jìn)展

    2017-04-05 01:42:38韓懂博李丹丹賀春玲侯小改
    陜西林業(yè)科技 2017年6期
    關(guān)鍵詞:鳳丹油用牡丹

    熊 凱,韓懂博,李丹丹,王 翔,賀春玲*,侯小改

    (河南科技大學(xué) 1.林學(xué)院;2. 農(nóng)學(xué)院,河南 洛陽(yáng) 471023)

    油用牡丹是指結(jié)實(shí)能力強(qiáng),能夠用來(lái)生產(chǎn)種籽、加工食用油的牡丹組。目前廣泛栽植的油用牡丹品種是‘鳳丹’牡丹(Paeoniaostii)和紫斑牡丹(P.rockii)[1]。油用牡丹種植基地有河南、山東、安徽、湖北、甘肅、山西、四川等省,種植面積約300萬(wàn)畝。牡丹籽的含油率可達(dá)24.12%~37.83%[2-3],籽油中富含蛋白質(zhì)、鋅、鈣、類胡蘿卜素、氨基酸和多種不飽和脂肪酸,且不飽和脂肪酸含量高達(dá)92%以上,其中α-亞麻酸含量為42%,是我國(guó)特有的優(yōu)質(zhì)食用油[4]。油用牡丹產(chǎn)業(yè)作為可改變我國(guó)食用油結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),對(duì)于促進(jìn)我國(guó)油料生產(chǎn)、保障糧油安全、改善生態(tài)環(huán)境、增加農(nóng)民收入等均有非常重要的意義。本文針對(duì)近年來(lái)油用牡丹在良種選育、種子采收和豐產(chǎn)栽培方面的研究進(jìn)行綜述。

    1 良種選育

    優(yōu)良的油用牡丹品種除了要求出油率高和油品質(zhì)量高外,還需要牡丹品種具有抗性強(qiáng),適應(yīng)性廣,熟期適當(dāng)?shù)忍攸c(diǎn)。目前‘鳳丹’牡丹和紫斑牡丹被用作油用牡丹良種已進(jìn)行廣泛種植,主要分布在河南、湖北、安徽、遼寧、云南、四川等地[5]。

    在野生牡丹品種中,楊山牡丹出油率最高(22.31%);狹葉牡丹籽油中主要脂肪酸總含量最高(90.29%粗提油),高于‘鳳丹’籽油中的含量(71.62 %粗提油),并且狹葉牡丹籽油中主要不飽和脂肪酸含量均顯著高于其他種類牡丹[6]。在西北品種群牡丹與其他品種群牡丹種群間雜交實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)以西北品種群牡丹為母本,與中原品種群牡丹、日本品種群牡丹的近緣雜交不存在不親和現(xiàn)象。在西北品種群牡丹與日本品種群牡丹雜交親和性分析中,結(jié)實(shí)率最高的組合為‘粉玉清光’ב島大臣’,為37.0 粒/朵;在西北品種群牡丹與中原品種群牡丹雜交親和性分析中,單朵結(jié)實(shí)量最大的組合為‘熊貓’ב十八號(hào)’,平均結(jié)種量達(dá)42.1 粒/朵;但以西北品種群牡丹為母本,與歐美品種群亞組間雜種遠(yuǎn)緣雜交的結(jié)實(shí)率很低,平均結(jié)實(shí)率為0.4 粒/朵;以伊藤雜種為父本時(shí),則表現(xiàn)不親和[7]。

    紫斑牡丹品種群的玉盤珍和紫斑白、中原牡丹品種群的素心蘭和香玉的百粒重遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了‘鳳丹’的百粒重(41.78 g),達(dá)到了50 g以上。品種玉盤珍,紫斑白和中原牡丹品種群的白菊的成花率都較高,均達(dá)到90%以上,最高為96.33%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對(duì)照‘鳳丹’的76.49%。而玉盤珍和紫斑白的結(jié)實(shí)率較高,均達(dá)到50%以上,玉盤珍達(dá)到52.93%。品種素心蘭油酸含量最高,為34.2%。此外,中原牡丹品種群的蝴蝶報(bào)春的亞麻酸含量最高,為42.4%,遠(yuǎn)大于‘鳳丹’21.7%的含量。降雨量顯著偏少時(shí),品種玉盤珍、白菊、紫斑白、素心蘭和香玉的百粒重卻有所上升,表現(xiàn)出優(yōu)于其它品種的抗逆性[8-9]。

    湖北‘??底习摺档?P. BaokangZiban’)種籽平均含油率穩(wěn)定在28.22%~31.77%范圍內(nèi),單株最低含量為26.10%,單株最高含量為34.69%,綜合經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)于安徽正在推廣的油用牡丹的優(yōu)良品種‘鳳丹’,可作為優(yōu)良品種(系)在湖北省牡丹適生區(qū)加以推廣[10]。紫斑牡丹品種中,與油用牡丹主導(dǎo)品種‘鳳丹’相比,景泰藍(lán)、銀紅飛荷、明眸、佳麗、藍(lán)蝶迎春為油用型牡丹發(fā)展?jié)摿^大的優(yōu)勢(shì)品種。它們的單株產(chǎn)量均比‘鳳丹’高,分別達(dá)到181.58、171.65、224.17、169.84、303.30 g,其中景泰藍(lán)單株產(chǎn)量最高,且其結(jié)實(shí)率可達(dá)95%以上[11]。

    2 種子采收

    7月下旬至8月上旬,當(dāng)牡丹的蓇葖果由青色變成蟹黃色時(shí)采集最佳,這時(shí)的種子萌發(fā)率最高,育苗質(zhì)量最好[12]。將采集到的蓇葖果放置于陰涼干燥的地方,避免其內(nèi)部腐爛,任其自然炸開(kāi)脫落,每隔一到兩天翻動(dòng)一次,當(dāng)果莢的顏色變成黑色和褐色,大部分就會(huì)自動(dòng)開(kāi)裂,然后收集種子[13]。不宜直接剝?nèi)。苯尤》N會(huì)在一定程度上降低幼苗的生根率和可生壯苗率,與室內(nèi)陰干后取種對(duì)比,千粒重偏低[14]。注意采集到的蓇葖果切忌暴曬,切忌堆瀝,自然陰干,小心霉變[12]。

    不同的地區(qū)油用牡丹在成熟時(shí)間上有很大的差異,油用牡丹品種的不同,成熟期也有區(qū)別。由于種子成熟程度不一致,所以需要分期分批采收,采收時(shí)間不可過(guò)早或過(guò)晚。如陜西銅川市的油用牡丹,其成熟期一般在每年7月底至8月中旬。而洛陽(yáng)地區(qū)的牡丹成熟期一般在8月上旬。在山東菏澤,于7月下旬至8月上旬期間采收種子[13,15,16]。山東菏澤的‘鳳丹’牡丹種子應(yīng)于果莢開(kāi)裂前5 ~10 d采收,有利于萌生壯苗[14]。遼寧在每年8月中下旬,果實(shí)種皮發(fā)黃、種子變黑時(shí)采收[17]。湖北襄陽(yáng)地區(qū)選擇7月下旬至8月上旬采摘果莢為宜[18]。

    3 圃地育苗技術(shù)

    3.1 播種前種子的處理

    牡丹種皮堅(jiān)硬,需要在播種前兩天對(duì)種子進(jìn)行處理。可使用赤霉素浸種處理打破種子休眠[19]。在15 ~25 ℃和300 mg·L-1赤霉素綜合處理下的‘鳳丹’牡丹、紫斑牡丹、卵葉牡丹種子的生根率最高,分別為93%,53.67%,75.33%,且根長(zhǎng)大于5 cm的種子比例最高,分別達(dá)到68%、43.33%和64.22%。選擇根長(zhǎng)大于5 cm的已生根牡丹種子效果最好,萌發(fā)率最高[20]?;蛴?%~3%的高錳酸鉀溶液將精選出的種子浸泡30 min左右,以促進(jìn)種子的萌發(fā)。浸泡完后將種子撈出,用清水繼續(xù)浸泡24 h~48 h左右。浸泡時(shí)間長(zhǎng)短與種子成熟程度有關(guān),種子越老越硬,浸泡時(shí)間越長(zhǎng)。播種前撈出清水中浸泡的種子,將漂浮在表面的干癟種子和沉在底部的種子分別裝袋,取水中沉下的種子用以播種[12]。浸種后選出的漂浮種子幼苗生根率、可生壯苗率降低,但仍維持較高水平,應(yīng)在浸種后繼續(xù)單獨(dú)播種,不宜丟棄[14]。

    牡丹存在上胚軸休眠的特性[16],低溫處理可有效打破種子上胚軸休眠,這是影響種子萌發(fā)的最主要因素。低溫處理30 d為‘鳳丹’種子打破上胚軸休眠的最佳時(shí)間,24 d后種子萌發(fā),萌發(fā)率達(dá)到83%左右。低溫處理40 d是打破紫斑牡丹種子上胚軸休眠的最佳處理時(shí)間,移入溫室后8 d即可萌發(fā),萌發(fā)率可達(dá)到65%。卵葉牡丹種子的最佳低溫處理時(shí)間為50 d,此時(shí)萌發(fā)率達(dá)到78.33%[20]。低溫21 d結(jié)合赤霉素200 mg·L-1處理最有利于種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)[21-22]。

    ‘鳳丹’種子經(jīng)沙藏處理后種子生根快,40 d后根的生長(zhǎng)量為180 mm,是冷藏種子的9倍,但沙藏萌芽時(shí)間比冷藏晚20 d。沙藏處理的種子發(fā)芽率為74%,遠(yuǎn)高于低溫冷藏的12%發(fā)芽率和常溫陰干條件下61%的發(fā)芽率[23]。

    3.2 育苗地的選擇與整地

    油用牡丹耐旱,怕水澇,且耐瘠薄,耐嚴(yán)寒,生長(zhǎng)壽命較長(zhǎng)。育苗地應(yīng)選擇向陽(yáng),平坦,排水良好的沙壤土地塊,要求土壤深厚,肥力高。確保大澇之年不積水,嚴(yán)禁低洼地、鹽堿地種植。土壤pH值適宜控制在6.5~7.0之間。選擇地勢(shì)平坦、排灌方便、土壤富含有機(jī)物質(zhì)的地塊,結(jié)合深翻(25 cm以上),施用腐熟農(nóng)家肥60~75 t·hm-2,氮、磷、鉀三元復(fù)合肥1.5 t·hm-2,整平田面后開(kāi)100 cm寬的溝作畦,用呋喃丹10 g·m-2撒于苗床,以防治苗期蟲(chóng)害[24]。整地時(shí)需要對(duì)土壤做好殺蟲(chóng)、殺菌處理。重視有機(jī)肥,生物菌肥的使用。復(fù)合肥,氮磷鉀比例為1 ∶1.2∶1.4。栽植時(shí),一定要注意土地的墑情,墑情差時(shí)要造墑[25]。土壤深翻前,采用多菌靈50%可濕性粉劑500倍液噴霧噴灑苗地,每桶水兌100 g磷酸二氫鉀。施復(fù)合肥375 kg·hm-2,施磷肥750 kg·hm-2,然后深翻整地使肥料和農(nóng)藥充分與土壤拌勻。土地整好后作床,床寬1 m,床高15~20 cm,溝寬20 cm,溝深30 cm[12]。

    3.3 播種

    一般油用牡丹的播種時(shí)間適宜選擇在秋季的8月下旬至9月下旬,但不同地區(qū)適宜播種的時(shí)間也存在差異,陜西銅川市的育苗時(shí)間一般在8月中下旬進(jìn)行選地整地,半個(gè)月后開(kāi)始育苗,一般在10月初結(jié)束[26]。甘肅天水地區(qū)播種的最佳時(shí)間為9月下旬至10月上旬[27]。成都地區(qū)的‘鳳丹’種子采收后從8-11月播種的種子都能很好萌發(fā),其萌芽時(shí)間和萌芽率差異不大[23]。播種過(guò)晚出苗慢,播種過(guò)早容易導(dǎo)致苗木過(guò)早的長(zhǎng)出地面,早春時(shí)易受凍害。播種量易控制在700~750 kg·hm-2。播種分為穴播和條播兩種。采用穴播的播種方法時(shí),每穴宜播種7~8粒種子,穴距維持在20 cm。采用條播時(shí),保持行距25 cm,1 cm寬苗床播4行,條播溝深3~5 cm,播完后覆好土,覆土厚度為種子直徑的3~5倍,一般為2 ~3 cm,覆土不到位露在床面的種子難以萌發(fā),應(yīng)及時(shí)將種子埋到土里[12,26]。

    3.4 播種后管理

    除草和灌溉:經(jīng)調(diào)查油用牡丹育苗地主要的田間雜草有近30種,其中葎草、烏蘞莓、籬打碗花、泥胡菜和藜等危害最大。在牡丹結(jié)籽前一定要注意及時(shí)除草,提高結(jié)籽率?;瘜W(xué)除草方法是在播種完畢后,打一遍封閉式除草劑,一般使用仲丁靈乳油,用量為3 L·hm-2,兌水至60~90 kg,均勻噴施地表?;蛘咴诿磕甑?-4月份牡丹出苗之后,進(jìn)行人工拔草工作,拔草時(shí)要做到精細(xì)、及時(shí),不要誤傷到小苗。播種完成后,需進(jìn)行澆水,將水量控制為土壤表層下的5 cm厚度,目的是為了使種子與土壤充分接觸,避免種子失水,影響種子的發(fā)芽率。牡丹較為耐旱,后期如果不是特別干旱的情況下不用澆水[12]。

    4 大田栽培管理技術(shù)

    4.1 移栽定植

    移栽最遲不能超過(guò)11月中旬。在整理好的地面上,按株距30~40 cm、行距50~60 cm、溝深20 cm左右移栽,建議使用機(jī)械開(kāi)溝,省人工且便于后期管理。栽植時(shí)大小苗可分開(kāi)種植,種苗放入溝內(nèi),填10 cm土?xí)r把種苗輕輕向上提,讓種苗根部充分舒展開(kāi),然后填滿土壓實(shí),以根莖為中心起5~10 cm的埂。油用牡丹定植密度一般以45 000~525 00株·hm-2為宜[28]。一年生牡丹小苗不能上山造林, 每667 m2土地栽植25 000~30 000株,苗床寬度為2 m,株行距為10 cm×20 cm為宜[12]。

    栽植時(shí),用寬度為20 cm的鐵锨插入地面,別開(kāi)一個(gè)寬度為5~10 cm、深度為25~30 cm的縫隙,在縫隙兩端各放入1株牡丹小苗。使根頸部低于地平面2~3 cm,務(wù)必保持根部舒展,踩實(shí)使根土密接。栽植后用土將栽植穴封成一個(gè)高10~20 cm的土埂,以利保溫保濕[15]。控制9.0萬(wàn)~10.5萬(wàn)株·hm-2和15.0萬(wàn)~18.0萬(wàn)株·hm-2密度,按行封土埂即可。2年生苗栽植深度一般在25~35 cm,根過(guò)長(zhǎng)的苗,可剪除一部分,以栽植后根部不蜷曲為準(zhǔn)[24]。同一生產(chǎn)地塊的苗木規(guī)格要盡量相同,規(guī)格不一的苗木混栽后小苗不易生長(zhǎng),影響整體種子產(chǎn)量。定植苗選擇3年生實(shí)生苗,定植株行距一般為30 cm×80 cm,即3.75萬(wàn)株·hm-2。

    4.2 修剪

    第一次修剪要在第一年發(fā)芽后半個(gè)月左右進(jìn)行,具體方法是:去掉全部弱枝,只留壯枝,每個(gè)枝條上留一個(gè)花蕾,非常強(qiáng)壯的枝條可留2個(gè),每個(gè)枝條上留5~7片葉子。以后每年在萌芽前,對(duì)部分老枝短截或“回縮”復(fù)壯,保持株形整齊;萌芽后,需要及時(shí)疏除過(guò)密的枝條、側(cè)芽,留壯去弱,保持通風(fēng)透光;到了3月中旬至5月下旬時(shí),摘掉部分花蕾和殘花,減少養(yǎng)分消耗;秋末季節(jié),剪掉弱枝、病枝、枯枝、殘葉[29]。此外,為促進(jìn)牡丹根部生長(zhǎng)發(fā)育,提高產(chǎn)量,可對(duì)1~2 a生的花蕾全部摘除,減少養(yǎng)分流失。第三年可留部分牡丹結(jié)籽,第四年可全部留花結(jié)籽。對(duì)植株上分布不均勻或過(guò)密的枝條,在冬季封土前或開(kāi)春后剪去[28]。

    4.3 水肥管理

    栽植后封起來(lái)的土埂,于春季結(jié)合鋤地逐漸扒平,以便于田間管理。牡丹生長(zhǎng)期內(nèi),需要勤鋤地。開(kāi)花前要深鋤,深度可達(dá)3~5 cm;開(kāi)花后要淺鋤,深度可達(dá)1~3 cm[24]。油用牡丹生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)、葉茂花大,消耗養(yǎng)分較多,屬喜肥植物。一般栽植后第一年不需追肥,第二年開(kāi)始,每年追肥3次。第一次在春分前后追施花前肥,每公頃施復(fù)合肥600~750 kg;第二次在5月上旬花開(kāi)后追施,有利于當(dāng)年種子的生長(zhǎng)和牡丹花芽分化的進(jìn)行;第三次在入冬前,每公頃施用餅肥2 250~3 000 kg·hm-2,或復(fù)合肥600~750 kg[15]。牡丹為肉質(zhì)根,不耐水濕,不宜經(jīng)常澆水,但特別干旱時(shí)仍需適時(shí)澆水,特別是開(kāi)花前后或越冬封土前,要保證土壤墑情適中[29]。

    4.4 病蟲(chóng)害防治

    4.4.1 主要病害及防治措施 油用牡丹常見(jiàn)病害有紅斑病、立枯病、根腐病、灰霉病、褐斑病、炭疽病、白絹病、葉斑病、紫紋羽病、根結(jié)線蟲(chóng)病等。主要病害有紅斑病、褐斑病、炭疽病、根腐病、白絹病等[30]。防治措施:選擇健壯,無(wú)病害的植株,并加強(qiáng)管理。早春發(fā)病前,噴灑3波美度的石硫合劑。發(fā)病后及時(shí)摘除病葉,并在受病植株葉面噴灑50%的多菌靈500倍液,或70%百菌清可濕性粉劑500倍液;當(dāng)植株發(fā)病較為嚴(yán)重時(shí),可用80%代森鋅可濕性粉劑500~700倍液[25]、50%福美雙可濕性粉劑500倍液或30%甲霜惡霉靈1 000~1 500倍液噴灑葉面,防止病害蔓延[31]。褐斑病還可以用25%嘧菌酯1 500倍液、15%吡唑醚菌酯1 000倍液[30];炭疽病還可以用80%炭疽福美500倍液,噴2~3次,間隔 7~10 d[30]。根結(jié)線蟲(chóng)病在發(fā)病初期,用15%涕滅威顆粒劑5~10 g,或40%甲基異柳磷1~2 ml穴施,穴深15~20 cm[32]。紫紋羽病采用生石灰或硫磺消毒土壤。發(fā)病初期可用50%代森鋅1 000倍液灌根,每株不超過(guò)1 000 ml[32]。

    4.4.2 主要蟲(chóng)害防治措施 對(duì)油用牡丹危害嚴(yán)重的有金龜子、金針蟲(chóng),螻蛄和地老虎等地下害蟲(chóng);其中危害普遍且嚴(yán)重的是金龜子。地下害蟲(chóng)主要危害植物的地下部分、種子或幼苗。植株受害后發(fā)生萎蔫,生長(zhǎng)遲緩,嚴(yán)重時(shí)可致干枯死亡。

    地下害蟲(chóng)防治辦法:一是農(nóng)業(yè)防治。實(shí)行水旱輪作或旱改水;冬季深耕翻土;幼蟲(chóng)盛孵期適時(shí)灌水;施用腐熟的有機(jī)肥等。二是化學(xué)防治。藥劑拌種:用50%辛硫磷或40%甲基異柳磷或40%毒死蜱按種子量的0.1%~0.2%拌種。土壤處理:結(jié)合播前整地,用3%辛硫磷或5%毒死蜱顆粒劑60~75 kg·hm-2或3%呋喃丹顆粒劑60~75 kg·hm-2均勻撒施田間;用50%辛硫磷或40%甲基異柳磷或40%毒死蜱12.0~15.0 L·hm-2拌毒土375~450 kg·hm-2均勻撒施并混入土中。藥劑蓋種:播種時(shí),用3%辛硫磷或5%毒死蜱顆粒劑30 kg·hm-2或3%呋喃丹顆粒劑15~30 kg·hm-2;也可用50%辛硫磷或40%甲基異柳磷或40%毒死蜱7.5~9.0 L·hm-2拌毒土375~450 kg·hm-2,撒施蓋種。隨水澆灌:用50%辛硫磷或40%毒死蜱或40%甲基異柳磷12.0~15.0 L·hm-2對(duì)水7.50~15.0 t·hm-2順壟澆灌。三是物理防治:利用金龜甲成蟲(chóng)的趨光性特點(diǎn)用黑光燈誘殺。四是生物防治。例如,利用天敵如大斑土蜂、白僵菌、乳狀菌等殺死幼蟲(chóng)。五是其他防治方法。利用成蟲(chóng)的假死性人工捕捉,翻地時(shí)人工拾幼蟲(chóng)[25,30]。

    5 展望

    油用牡丹的研究主要集中在牡丹籽油脂肪酸成分分析以及牡丹籽油的提取和加工技術(shù)等方面。對(duì)于不同地區(qū)、不同品種牡丹的結(jié)實(shí)特性以及除了已廣泛栽植的“鳳丹”、“紫斑”品種之外,其它各方面品質(zhì)更為優(yōu)良的油用牡丹品種等有關(guān)良種選育工作的研究較少。通過(guò)研究牡丹種子的發(fā)育生物學(xué)和傳粉生物學(xué)機(jī)制分別提高種子含油率與結(jié)實(shí)率的影響的報(bào)道很少。油用牡丹在優(yōu)化種子采收方式,確立不同生態(tài)條件下種植密度,油用牡丹與其它經(jīng)濟(jì)作物間作栽培模式,加快形成可用于生產(chǎn)推廣的規(guī)模化種苗繁育技術(shù)體系等栽培管理技術(shù)方面的工作也有待加強(qiáng)[4]。這樣才有可能實(shí)現(xiàn)從育苗、壯苗到開(kāi)花結(jié)籽等一系列生產(chǎn)管理工藝的標(biāo)準(zhǔn)化管理,研究牡丹不同部位的成分及其功用深化和完善產(chǎn)業(yè)鏈條,將油用牡丹產(chǎn)業(yè)發(fā)展到生態(tài)農(nóng)業(yè),食品保健,醫(yī)藥制品等眾多領(lǐng)域。

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