全 文 ：林业科学研究
2007, 20( 3): 390~ 393
Forest R esearch


文章编号: 1001
1498( 2007) 03
0390
04
牡丹开花前后营养变化分析研究
高志民 1, 王 雁 2* , 李振坚2, 周伟伟 2, 朱耀军 2, 严
彦 1
( 1.国际竹藤网络中心,国家林业局竹藤科学与技术重点开放实验室,北京
100102;
2.中国林业科学研究院林业研究所,国家林业局林木培育重点实验室,北京
100091)
摘要: 对牡丹开花前后根、枝条的各种营养成分含量进行了分析, 结果表明: 开花前、后总糖、多糖、二糖、粗蛋白、粗
纤维、果糖、N、P、Ca、M g、S的含量变化都达到显著水平,说明牡丹的开花过程是一个明显能量消耗的过程。从牡丹
开花前后根、枝条的各种营养成分含量来看, 根中多糖、葡萄糖、总糖、淀粉、粗脂肪的含量明显高于枝条, 而枝条中
二糖、粗纤维的含量明显高于根, 充分证明了牡丹根是植株的主要养分贮存器官,为开花提供所需营养,当年形成的
枝条为下一次开花提供较少的养分,更主要的是起运输通道的作用。
关键词: 牡丹;开花; 有机营养成分;矿物质成分;养分变化
中图分类号: S715. 4 文献标识码: A
收稿日期: 2006
04
18
基金项目: 科技部 863项目 ( 2002AA241041 )及国家林业局 948项目 ( 2002
C04)部分内容
作者简介: 高志民 ( 1971 ) ,男,河北迁西人,副研究员.
* 通讯作者, Ema i:l w angyan@ ca.f ac. cn
Study on the Changes of Nutrients andM ineral E lem ents
in Tree Peony Before and After Flowering
GAO Zhi
m in1, WANG Yan2* , LI Zhen
jian2, ZHOU W ei
w ei2, ZHU Yao
jun2, YAN Yan1
( 1. In ternat ional Cen ter for Bamboo andR attan, SFA K ey Laboratory of Bamboo and Rattan Science and Technology, Beijing
100102, Ch ina;
2. R esearch In stitute of Forestry, CAF; Key Laboratory ofT ree B reed ing and Cu lt ivat ion, State Forestry Adm in istrat ion, Beijing 100091, Ch ina)
Abstract: The contents o f nutrien ts andm inera l elem en ts in tree peony w ere ana lyzed by SA S so ftw a re. The re

sults show ed tha t the changes of nu trien ts and m inera l elem ents, such as total sacchar ide, po lysaccharide,
bisaccharide, N, P, C a, w ere sign if icant before and a fter flow er ing. It delicates that the b loom ing is a energy
em itting stage. M ost of the nutrients, fo r ex ample po ly sacchar ide, in roo t w ere much h igher than those in 1

year
o ld branches, o the rw ise there w as no sign ificant change in the m inera l e lemen ts betw een roots and bran

ches. It is sa id that the roo ts and the branches of tree peony are them ain organ o f the nutrien ts storage and pa th
of nu trients transference respective ly.
Key words: tree peony; flow ering; nutrients; m inera l e lem ents; nutrients change
现代花卉生产中,施肥已成为增加花卉产量、
保证质量的主要措施之一。根据花卉的需肥特
征, 在花卉的整个生长发育期内, 全面均衡地供
应各种必需的大量元素和微量元素 , 实现高产、
优质、高效的目的。牡丹 (Paeon ia suffrutico sa A n

dr. )是世界上园艺化最早的植物之一, 是我国的
传统名花, 作为观赏栽培已有 1600多年的历
史 [ 1 ] , 在长期的栽培过程中人们对它们的生长习
性有了深入的了解, 对其繁殖与栽培管理积累了
许多宝贵的经验 [ 2 ~ 4] ; 然而牡丹的施肥管理却仍
停留在传统的施肥方式上, 这无疑影响到牡丹产
品质量的均一性, 降低牡丹的观赏价值。对于牡
第 3期 高志民等: 牡丹开花前后营养变化分析研究
丹体内营养变化的研究, 目前仅见席玉英等 [ 5]采
用原子吸收分光光度法测定并分析了矮牡丹 ( P.
suff ru ticosa var. spontanea R ehder. )体内的 K、M g、
M n等 10种无机元素的分布规律, 研究表明 : 无
机元素在矮牡丹体内的分布以叶、根最多, 叶柄
中最少; 矮牡丹对元素 K、M g、Fe、Cu、Zn有较强
的吸收富集能力。关于牡丹生长发育过程中体
内营养变化规律的研究尚未见报道。本文通过
对牡丹开花前后体内有机营养和矿质元素含量
变化的研究, 以期确定牡丹栽培中的施肥配方,
为牡丹的科学施肥提供理论依据。
1
材料与栽培环境
试材: 4年生牡丹栽培品种 紫罗兰 !、 鲁菏
红 !、 红霞迎日 !、 雪映桃花 !。
栽培:采用无土箱栽,栽培基质为陶粒、珍珠岩。
2003年 11月上旬栽培, 试验地设在中国林业科学
研究院科研温室内, 控制气温为 10. 2~ 27. 7 ∀ , 相
对湿度 60% ~ 70%, 基质温度 14. 6 ∀ 左右 [ 6]。
2
研究方法
2. 1
牡丹植株内主要营养成分的测定
分别在 2003年 11月 (栽植前 )和 2004年 2月
(开花后 1周内 )取牡丹肉质根和枝条进行主要贮存
养分淀粉、糖、粗纤维、粗脂肪、粗蛋白及矿质元素
N、P、K、Ca、Mg、S、Mn、Cu、Zn含量的测定,每个样本
重复 3次,取平均值。
测定方法: ( 1)淀粉: 蒽酮比色法; ( 2)糖、粗纤
维、粗蛋白、粗脂肪:高效液相色谱法; ( 3)全 N:凯氏
定氮法 ( Tecator 1026型机测定 ); ( 4)全 P: 钼锑抗
法; ( 5)全 K、全 Mg、全 Ca、Fe、Mn、Cu、Zn:原子吸收
分光光度法 ( PE公司 3110型机测定 ) ; ( 6)游离 S:
盐酸副玫瑰苯胺比色法。
2. 2
实验数据处理方法
将所有测得数据整理后, 利用 SAS软件对测得
数据进行 Tukey多重比较检定 [ 7] , 以牡丹植株体内
的养分含量为自变量, 以不同品种、开花时间为因变
量编制程序, 然后在 SAS软件下运行,获得数据比较
结果,进行分析。
2. 3
营养效果检验
根据牡丹开花前后营养变化规律, 配置专用营
养液。 2004年 11月温室内栽植牡丹, 品种及栽植
方法同前。定期浇灌营养液, 直至 2005年 2月各牡
丹品种全部开花。同时设置浇灌清水为对照。分别
统计当年生枝条长度、花朵直径、单株开花数量等指
标,以检测营养液效果。
3
结果与分析
3. 1
牡丹开花前后主要有机营养成分含量变化
贮藏的营养物质对植物的生活力和再生有重
要意义, 牡丹开花的养分来源主要是植株体内的
贮存养分。对牡丹开花前、后有机营养成分含量
的分析, 表明: 不同品种间存在着一定的差异, 其
中多糖、果糖、粗纤维、二糖、总糖、粗蛋白含量差
异显著 ( p = 0. 05) ; 葡萄糖、淀粉、粗脂肪含量无
显著差异 (表 1)。
表 1
不同牡丹品种有机营养成分含量差异情况 g# kg- 1
品种 多糖 二糖 葡萄糖 果糖 总糖 淀粉 粗纤维 粗脂肪 粗蛋白
鲁菏红 103. 409A 68. 818AB 21. 115A 27. 167A 226. 446AB 126. 150A 266. 237AB 16. 825A 86. 367A
雪映桃花 108. 668A 61. 209B 21. 430A 20. 983B 220. 383AB 163. 550A 249. 545B 19. 233A 72. 542B
红霞迎日 87. 118B 73. 856AB 18. 753A 18. 275B 205. 219B 139. 260A 289. 824A 17. 100A 80. 012AB
紫罗兰 103. 994A 81. 333A 21. 301A 22. 478AB 234. 971A 141. 150A 256. 018B 18. 208A 83. 622AB


注:表中同列相同字母表示 Tuk ey检验差异不显著,不同字母表示差异显著 (P = 0. 05) ;数据为牡丹开花前后两数据的平均值,下同。


开花前、后 4个牡丹品种的枝条和根中有机
营养成分含量的变化分别见图 1、2。经 SAS软件
分析表明: 开花前与开花后相比, 4个品种的枝条
和根中的多糖、二糖、淀粉、粗蛋白、葡萄糖、粗纤
维、粗脂肪、果糖含量变化差异都达到显著水平
( p = 0. 05) , 其中多糖、二糖、淀粉、粗蛋白的含量
开花前多 ,开花后少; 而葡萄糖、粗纤维、粗脂肪、
果糖的含量则是开花后多, 开花前少。就 4个牡
丹品种枝条和根中的总糖含量而言, 开花前、开
花后差异不显著。
牡丹枝条与根相比, 开花前后多糖、葡萄糖、
总糖、淀粉、粗脂肪、二糖、粗纤维的含量差异达
到显著水平 ( p = 0. 05 ) , 其中根中的多糖、葡萄
糖、总糖、淀粉、粗脂肪的含量明显高于枝条, 而
391
林
业
科
学
研
究 第 20卷
枝条中二糖、粗纤维的含量明显高于根。粗蛋
白、果糖的含量差异不显著。
图 1
4个牡丹品种开花前后枝条内营养含量变化
图 2
4个牡丹品种开花前后根中营养含量的变化
淀粉是植物体内最常见的多糖之一, 也是主要
的贮存养分,作为主要的营养性多糖,在牡丹生长发
育时, 淀粉在淀粉酶的作用下水解成二糖、单糖
(如麦芽糖、葡萄糖等 ) , 之后经过糖酵解, 为牡丹的
新梢生长提供能量,所以在开花前后牡丹植株体内
淀粉的含量变化最大。多糖、二糖的变化与淀粉相
似。由于多糖、二糖向单糖的转化,直接导致了葡萄
糖、果糖的含量在开花后比开花前显著提高。
粗纤维是一类复杂的植物性纤维多聚物, 是植
物细胞壁的主要组成成分。随着牡丹的生长发育储
存营养由根、枝条中向当年生枝条、叶片、花朵中转
移,从而导致了根、枝条中粗纤维含量相对增加。牡
丹是肉质根, 与枝条相比, 根中的粗纤维含量相对
较低。
3. 2
牡丹开花前后主要矿质元素含量的变化
同其它植物一样, 牡丹开花不仅需要 N、P、K、
Ca、Mg、S等大量元素,而且需要 Fe、Mn、Cu、Zn等微
量元素,因此,牡丹开花前后矿质元素的含量变化应
是为牡丹施肥的重要依据。
对开花前、后矿质元素总含量的分析结果表明:
不同牡丹品种间存在着不同程度的差异。 4个品种
的 N、Ca、S、P、Mg的含量差异达显著水平 ( p =
0. 05)。4个品种的 K、Mn、Fe、Zn、Cu含量差异不显
著 (表 2)。由此说明牡丹不同品种对不同矿质元素
的富集能力存在差异。
表 2
不同牡丹品种矿质元素含量的差异情况
品种 N /
( g# kg- 1 )
P K C a M g S Mn Fe Zn Cu
(m g# kg- 1 )
鲁菏红 13. 820A 1 674. 5BC 4 458. 0A 1 1371. 4A 2 128. 9B 1 440. 45AB 34. 692A 974. 5A 83. 79A 24. 658A
雪映桃花 11. 609B 1 941. 9AB 4 063. 3A 9 310. 8AB 1 847. 3BC 1 391. 48AB 27. 433A 733. 7A 80. 99A 29. 467A
红霞迎日 12. 802AB 1 574. 8C 4 104. 1A 10 888. 1AB 1 615. 9C 1 285. 39B 29. 200A 975. 8A 72. 53A 26. 225A
紫罗兰 13. 379AB 2 187. 5A 4 797. 9A 11 279. 9B 2 928. 2A 1 547. 89A 26. 575A 758. 3A 77. 13A 27. 267A


从图 3~ 6可以看出, 开花前、后 4个牡丹品种
枝条和根中 N、P、K、Ca、Mg、S、Mn、Zn、Cu的含量变
化都达到显著水平 ( p = 0. 05) , 其中开花后根中的
N、P、Ca、S的含量明显高于开花前, 而 K、Mg、Mn、
Zn、Cu的含量明显低于开花前。开花后枝条中的
N、P、K、Ca、Mg的含量均明显低于开花前,只有 S的
含量明显高于开花前。
牡丹枝条与根相比, 开花前后 N、P、Ca、Mg、Mn
的含量变化并不显著,但 K、S、Zn、Cu的含量差异却
显著 (p = 0. 05) ,根中含量明显高于枝条。 4个品种
S的含量在开花前、后枝条和根中的含量变化、枝条
和根、品种之间差异都达显著水平 ( p = 0. 05 ), S对
牡丹的生长发育可能有着独特的作用, 需要进一步
证明。
由此可见,牡丹不同品种之间以及不同部位对
矿质元素的吸收、富集、消耗都存在一定差异, N、P、
Mg在植物体内能够重复利用, 并具有高度的移动
性,导致枝条与根的差异不明显; 而 Ca、S、Mn等在
植物体内呈难溶解的稳定化合物, 牡丹吸收后即被
固定而不能转移, 所以多分布在老龄器官中。
图 3
4个牡丹品种开花前后枝条内大量元素含量变化
392
第 3期 高志民等: 牡丹开花前后营养变化分析研究
图 4
4个牡丹品种开花前后枝条内部分微量元素变化
图 5
牡丹开花前后根中大量元素含量变化
图 6
4个牡丹品种开花前后根中部分微量元素变化
3. 3
施肥对牡丹生长指标的影响
从表 3 可 以 看 出, 配 方 (专 利 申 请 号
2005101176064)施肥对牡丹开花质量, 如当年生枝
条长度、花朵直径以及单株开花数量等有显著的影
响。 紫罗兰 !施肥植株与对照当年生枝条长度、花
朵直径、单株花朵数量分别相差 5. 31、3. 81cm和 1. 6
个。 鲁菏红 !、 红霞迎日 !、 雪映桃花 !施肥植株
的当年生枝条、花朵直径、单株开花数量也分别明显
长于或大于对照植株,这表明配方施肥对牡丹开花
质量影响巨大。
表 3
施肥对牡丹生长指标的影响
品种 处理 当年生枝长 / cm 花朵直径 / cm 单株花朵数量 /个
紫罗兰 施肥 24. 28 ∃ 1. 56 22. 01 ∃ 0. 31 8. 03 ∃ 1. 02
对照 18. 97 ∃ 1. 23 18. 28 ∃ 0. 69 6. 43 ∃ 1. 33
鲁菏红 施肥 23. 65 ∃ 1. 44 21. 88 ∃ 0. 48 7. 57 ∃ 1. 29
对照 18. 29 ∃ 1. 71 17. 93 ∃ 0. 57 6. 56 ∃ 1. 41
红霞迎日 施肥 24. 19 ∃ 1. 18 22. 23 ∃ 0. 26 8. 15 ∃ 1. 19
对照 17. 44 ∃ 1. 37 18. 63 ∃ 0. 61 7. 67 ∃ 1. 52
雪映桃花 施肥 20. 83 ∃ 1. 49 21. 16 ∃ 0. 74 7. 28 ∃ 1. 64
对照 15. 80 ∃ 1. 62 16. 72 ∃ 0. 23 7. 17 ∃ 1. 05
4
小结
( 1)在牡丹开花过程中, 各种营养成分含量的
变化虽然不同品种之间、同一品种的不同部位之间
存在着一定的差异,但是总的来说, 开花前、后总糖、
多糖、二糖、粗蛋白、粗纤维、果糖、N、P、Ca、Mg、S的
含量变化都达到显著水平 (p = 0. 05) ,因此说明牡丹
的开花过程是一个能量消耗明显的过程。
( 2)牡丹不同品种对不同矿质元素的富集能力存
在差异。在配制牡丹专用营养液时,要充分考虑不同
品种对营养成分的特别需要,平衡营养比例。
( 3)从牡丹开花前后根、枝条的各种营养成分含量
来看,充分证明了根是牡丹植株的主要养分贮存器官,
为开花提供所需营养,当年形成的枝条为下一次开花
提供较少的养分,更主要的是起运输通道的作用。
( 4)根据牡丹开花前后的养分含量变化, 确定
牡丹开花后的需肥参数,及时为牡丹补充养分, 达到
平衡施肥的目的,将是保证牡丹生长质量的既科学
又经济的施肥方式。
( 5)牡丹芽萌发后的最初几周内营养生长的好
坏主要取决于树体内贮藏营养元素的状况, 因此在
牡丹开花后及时供给营养对于其生长发育非常
重要。
参考文献:
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