‘鳳丹’牡丹栽培及産業發展綜述
_李子健
基金項目：上海市科技計劃資助項目（ ２１ＤＺ１２０２０００ ）；上海 市 中 央 引 導 地 方 科 技 發 展 資 金 資 助 項 目（ ＹＤＺＸ２０２２３１００００１００３ ）；上海市綠化和市容管理局科研專項資助項目（ Ｇ２２２４１２ ）；國家自然科學基金資助項目（ ３２２７０３９９ ）。
牡丹（ Ｐａｅｏｎｉａ ｓｕｆｆｒｕｔｉｃｏｓａ Ａｎｄｒ．）為芍藥科芍藥屬牡丹組落葉灌木，是大陸的傳統名花，國色天香，象征富貴吉祥，廣受世人喜愛，被譽為“花中之王” 。‘鳳丹’是目前國内種植栽培面積最大的牡丹類型，根作為傳統中藥材“丹皮”入藥，莖、葉、花同樣可提取丹皮酚和芍藥苷 。作為新資源植物，‘鳳丹’種子中富含亞油酸（ Ｃ１８ ：２ ）和α － 亞麻酸（ Ｃ１８ ： ３ ）等人體必需的多不飽和脂肪酸，可作為高品質的食用油和膳食補充劑，用途十分多樣 。‘鳳丹’的觀賞性有别于傳統牡丹的花大色豔、雍容華貴，其花單瓣，多數呈白色，有着油畫般的質感，高貴純潔。‘鳳丹’作為藥油觀于一體的植物具有廣闊的市場前景，也引起了極大的研究熱潮。‘鳳丹’基因組圖譜的公布将牡丹科學研究帶入基因組時代，開啟牡丹分子育種、特殊優異性狀功能解析與産業利用的新篇章，将牡丹基礎研究帶入嶄新的高度 。牡丹産業鍊末端的産品市場已進入井噴式發展，但作為中間環節的牡丹精準栽培養護管理技術滞後，沒有形成統一的可複制可執行的标準，尤其是在‘鳳丹’精細化栽培，藥用及油用‘鳳丹’的高産栽培及影響種子高産因素等方面的研究上仍然存在着一些空白。該文将主要圍繞影響‘鳳丹’生長發育的環境因素，各類養分元素對‘鳳丹’丹皮及籽粒産量的影響以及‘鳳丹’精細化栽培養護技術等方面的研究和進展展開綜述，以期對整個‘鳳丹’産業的可持續及深入發展提供參考依據，帶動牡丹産業更新。
１ ‘鳳丹’藥油觀産業發展
１．１ 藥用價值的傳承與創新
牡丹根皮晾曬幹燥，即為大陸傳統藥材中的丹皮，有清熱鎮痛、活血化瘀等功效，而經過現代藥理學的研究發現丹皮的功能還不止于此，研究表明丹皮還有着調節心血管系統和免疫系統、保護肝腎、消解發炎、殺菌消毒等作用 。在後疫情時代背景下，人們更關注中藥治療與保健，各種傳統中藥材也煥發出了新的生機。牡丹中主要的藥理成分為丹皮酚和芍藥苷，尤其是芍藥苷在治療腦卒中術後恢複過程起着重要作用 。芍藥苷等藥用活性成分的研究并不僅僅限于藥理以及臨床方面，其作為芍藥科植物天然且特有的藥用活性産物是制備多種藥物的基礎原材料，是以芍藥苷等藥理成分的生物合成途徑也是研究的重點 。
大陸牡丹主産區内，藥用牡丹栽培和生産占有相當大的比重，栽培面積廣大，品種以藥用‘鳳丹’和‘建始粉’為主，其中‘鳳丹’的丹皮産量大概占據全國丹皮總産量的 ５０％ 。安徽銅陵、亳州、湖南邵陽等地是重要的丹皮生産基地。
１．２ 油用産業的再審視
自２０１１年，牡丹籽油被國家衛生部認證為新型油料作物，２０２２年５月正式實施的《牡丹籽油》國家标準将油用牡丹産業帶入規範化發展的道路。與其他食用油相比，牡丹籽油中不飽和脂肪酸含量可達 ９２．２６％ ，其中 α － 亞麻酸含量遠高于豆油、花生油、葵花籽油和橄榄油等，且含有一定量的植物甾醇、維生素 Ｅ 和角鲨烯等，具有傳統食用油無可比拟的優勢 。目前國家認證的兩大油用牡丹為紫斑牡丹和‘鳳丹’。相較于生長在高寒地區的紫斑牡丹，‘鳳丹’原産于安徽銅陵，其種子産量高且适生性廣，适合在中國大部分地區種植。
表 １ 牡丹籽油與幾種食用油油質對比 ％
油用牡丹的發展已有 １０ 年之久，在其主産區菏澤、洛陽和銅陵實際給農民帶來多少創收？油用牡丹這一新興産業飛速發展的同時，課題組認為應該從以下幾方面重新審視：首先，油用牡丹優良苗木的供應是制約油用牡丹産業發展的瓶頸。種子育苗時間過長，短期内不會有收益，嚴重影響企業和種植戶的創收，且籽播苗長成後在結籽量、油脂品質和抗性上未知，不一定與母本保持一樣的生物學性狀。是以，發展快速高效的育種技術将是油用牡丹産業發展亟待解決的瓶頸問題。
‘鳳丹’基因組圖譜的問世 ，将開啟油用牡丹的定向分子育種，将會有效緩解這一問題。其次，油用牡丹産量問題，據報道長江流域一般６６７ｍ２産４００～５００ｋｇ ，黃河流域為 ３００～４００ｋｇ ，西北黃土高原為 ２００～３００ｋｇ 。牡丹各産區種子産量不一，差距甚大，應該探索出适宜當地的油用牡丹高産穩産低成本的高效栽培模式。再次，油用牡丹深加工利用方面，可以從提升牡丹籽油抗氧化性能，加大 α － 亞麻酸從籽油中的純化純度并産業化，優化牡丹籽粕在畜牧飼料添加上的應用等多方面促進油用牡丹産業發展。
李育材教授在論《中國油用牡丹工程的戰略思考》中指出，把精選的、适合當地種植條件的優良品種提供給廣大種植戶。發展油用牡丹産業的同時要因地制宜不能搞一刀切，例如江南地區，可以将油用與觀賞産業結合，做到有花可賞有籽可收，形成适合江南地區濕熱氣候條件和黏性水稻土的牡丹高效栽培技術，進行推廣示範。其他地區也可以根據實際情況調整種植政策。
１．３ ‘鳳丹’綜合産業更新
除藥用和油用，‘鳳丹’的應用面還被進一步拓展到了觀賞、食用、保健以及日化等方面。‘鳳丹’的觀賞性與衆不同，有别于牡丹花大色豔、雍容華貴的特性，其花單瓣，多數呈白色，花瓣褶皺卻有着油畫般的質感，高貴純潔，被稱為“油畫牡丹”流行于鮮切花市場上。‘鳳丹’的花蕊和花瓣可以進行再加工形成牡丹花蕊茶、牡丹鮮花餅等食品。牡丹籽油具有保健和護膚的價值。有關研究表明，牡丹籽油具有降低血壓、降低血脂以及改善阿爾茲海默症的功效 ，籽油中的不飽和脂肪酸表現出抗氧化、抵抗自由基抗衰老以及改善糖尿病的作用顯著 。牡丹籽油在日化護膚保健方面具有廣闊的市場前景，具有良好的紫外線吸收以及燙傷修複等性能 ，能夠較好地吸收光線中的 ＵＶＡ 以及 ＵＶＢ ，具有良好的防曬性能 。是以，‘鳳丹’産業用途廣泛，覆寫觀賞、藥用、食用、保健和醫美等不同生活領域，其産業應用前景巨大。
２ 影響‘鳳丹’生長發育的因素
２．１ 環境因子對‘鳳丹’生長發育的影響
環境因子影響‘鳳丹’生長發育和表型性狀。研究表明生态因子對‘鳳丹’生長以及種子養分積累有着重要影響 。‘鳳丹’種子品質與土壤有機質含量、海拔高度、全年日照時長、月均溫度以及年降雨量等均具有相關性，其中海拔因素對種子表型影響最大 。随海拔升高，‘鳳丹’的果莢、籽粒品質以及籽粒長寬等均有明顯提升，籽油産量也随之增加；進一步研究表明海拔高度變化通過影響脂肪酸合成途徑中乙酰輔酶 Ａ 羧化酶（ ＡＣＣａｓｅ ）的活性來促進油脂的合成 。
光照對于植物的生長發育有着十分重要的作用，适宜的光照強度能夠促進植株的整體生長以及植物光合産物的積累 。‘鳳丹’是長日照植物，喜光但不耐長時間暴曬。不同的遮蔭處理發現遮蔭率為４５％～６０％時，‘鳳丹’的淨光合速率明顯高于不遮蔭以及７５％遮蔭處理，過度遮蔭‘鳳丹’的光合性能明顯下降 。适度遮蔭能夠提升‘鳳丹’果實及種子的産量，在 ５０％ 遮蔭情況下，‘鳳丹’的果實生物量相較于其他處理增産６．８ｇ · 株－１ ，産 量 提 升３４１．７％ ；種 子 增 産 近４．０ｇ ·株－１ ，産量提升近 ３８９．３％ 。種植密度是決定植物光合作用的重要因素。研究表明适宜的栽種密度能夠提升‘鳳丹’的單株産量、百粒品質以及種子品質；過小的種植密度會導緻光照不足，植株縱向伸長 。合理的遮蔭方式以及栽種密度可以改善光照條件，促進通風、透光進而提升‘鳳丹’植株的生長發育以及種子産量。
水分對‘鳳丹’肉質根系的生長發育起到直接的決定作用。研究表明過多水分會對‘鳳丹’根系産生嚴重的不良影響，根系活力指數在水淹１６８ｈ時僅為非水淹處理對照的 ２．３４％ 。不同株齡的‘鳳丹’在經曆缺水以及水分飽和脅迫後，其葉片、地徑以及株高等均有不同程度的減弱 。土壤保持合适的相對含水量時，水分對‘鳳丹’生長發育起到良好的促進作用。當土壤相對含水量在７５％～８０％ 時，‘鳳丹’幼苗各項形态相較于對照有顯著提升，其中根系活力提升 １２．５７％ ，根須數量提升 １７．９５％ ；而在較為嚴重的缺水脅迫下，‘鳳丹’的主根長、葉面積以及生物量等均出現明顯下降 。在實際生産應用中，也應實時監測‘鳳丹’培地塊中的水分變化情況，結合栽培地區的氣候狀況，降雨較少則澆水頻率增加，降雨較多則減少澆水次數并注意排水，避免水分的淤積。
２．２ 栽培基質對’鳳丹’生長發育的影響
肉質根植物對栽植地的排水要求較高，過量水分淤積會導緻根系活力以及呼吸作用減弱，嚴重時出現根系腐爛。單一基質不利于牡丹的生長發育，牡丹的栽培基質改良主要使用多種基質混合來改善透氣性以及排水能力 。研究表明草炭：原土：珍珠岩比例為２∶２∶１的混合基質具有良好的透氣性與排水能力，‘鳳丹’的發芽率維持在８５％～８７％ ，顯著高于其他基質 。針對‘鳳丹’栽培基質改良的研究還存在較大空白，尚沒有結合産業化需求的标準。根據藥用‘鳳丹’或油用‘鳳丹’不同的産業需求制定不同的精細化基質配比标準。
除了基質配比外，土壤理化特性對‘鳳丹’生長極為重要。一般認為，‘鳳丹’的 ｐＨ 耐受範圍在６．５～８．０ ，這一名額與土壤深度及其他土壤名額有較大相關性。淺層土中 ｐＨ 與植株生長顯著相關，中層土壤的 ＥＣ 值與植物的生長發育極顯著相關。 ＥＣ值在５００ μ Ｓ · ｃｍ －１ 以下栽植‘鳳丹’，土壤對其生長無顯著的抑制作用，植株生長良好 。是以，種植‘鳳丹’前應結合基質配比以及土壤内的各項因素進行土壤改良，将土壤ｐＨ、ＥＣ值作為評判‘鳳丹’生長環境的重要名額，結合栽種地具體情況進行針對性改良。
３ 營養元素對‘鳳丹’生長發育的影響
氮、磷、鉀是土壤中的大量元素也是植物生長發育必需的大量生命元素，其對植物的影響是多方面的。氮元素參與植物體内大多數的生理生化反應，是植物中蛋白質、葉綠素及各種酶的重要組成部分。研究表明‘鳳丹’周年生長中大量元素的吸收有所差異，其中氮是全年吸收量最高的元素 。氮對‘鳳丹’的光合作用影響較大，其淨光合速率和各項光合能力随施氮量的增加而上升 ，且部分研究表明氮元素是‘鳳丹’增産的首要因子，較高的施氮量可促進‘鳳丹’産量的提升 。施氮量應控制在合理區間内，氮元素供應失衡會導緻‘鳳丹’的生長受到抑制，嚴重時會導緻産量下降 。
磷是植物生長的必需元素，參與植物的光合作用、呼吸作用和生長過程，影響植物能量的存儲和轉移等。适當磷元素的供應能夠提升植物的光合性能，高磷與低磷均會影響植物的光合作用，在嚴重缺磷情況下會影響光合産物的生成，而高磷又會對植物造成毒害作用，導緻光合速率下降。前人研究發現磷元素對‘鳳丹’的增産影響僅次于氮元素 。
鉀元素作為植物體内衆多酶類的催化劑，加強光合作用，促進蛋白質合成、糖和脂肪的代謝以及增強植物的抗逆性。‘鳳丹’周年生長發育過程中，鉀元素的吸收利用與植株的發育時期相關。研究表明，在果實發育以及籽粒成熟時期，‘鳳丹’的鉀元素吸收量遠高于氮、磷元素，且全年吸收量遠高于磷元素，與氮元素相近 ；鉀不僅是使‘鳳丹’高産的元素還是能夠提升其果實和籽粒品質的元素 。
縱觀‘鳳丹’周年生長發育時期，其生長階段大緻可分為春季萌動期、展葉期、風鈴期、盛花期、花後結實期、籽粒成熟期和秋冬休眠期。‘鳳丹’萌芽期，大部分氮、磷、鉀元素均在地上部分積累且芽中含量最高；為了營養生長，大量元素會向芽移動，該時植株體内大量元素變動巨大，需要及時補充養分。此後至大風鈴期，元素開始向葉片及花蕾聚集，植株開始由營養生長向生殖生長過渡，需要大量的養分保證花的盛開，該時期‘鳳丹’對氮 和 磷 元 素 的 吸 收 量 較 高，有 多 項 研 究表明該時期‘鳳丹’對于氮元素的吸收量最高，可達１．０１ｇ ·株－１ 。該時期的營養補充應以氮元素為主，磷、鉀元素為輔，結合土壤肥力适當進行調整。花期結束後， ３ 種大量元素在‘鳳丹’體内的流動再次發生變化，大量的元素逐漸向果實中彙聚。‘鳳丹’結實期對于磷和鉀的吸收量達到高 點，其 中 鉀 元 素 的 吸 收 量 達 到 全 年 最高 。是以，‘鳳丹’果實發育期的營養補給應以鉀、磷為主，氮元素為輔。進入秋冬冬眠期時，‘鳳丹’體内各器官的大量元素開始向根和莖中轉移，為下一個周期的生長積蓄養分。此時期也正是牡丹根系發育活躍期和花芽分化期 ，可在均衡施用氮磷鉀３種元素的基礎上，适當提高磷元素的施用量，以促進牡丹根系的發育。
研究表明‘鳳丹’全年所施肥料中氮磷鉀３種元素比值應以１∶０．３５∶０．３６ 或１∶０．３５∶０．７２ 為佳 ，以上配比可有效促進‘鳳丹’種子産量，但不同區域大田種植的肥料配比還與土壤養分、基質選擇以及氣候環境相關。可借鑒‘鳳丹’不同時期對氮磷鉀元素的吸收規律，因地制宜合理進行肥料的配比施用。
４ ‘鳳丹’的栽培養護政策
俗話說，牡丹“三分種，七分養”。牡丹的種植養護主要分為栽種、施肥、修剪以及病蟲害防治等方面，‘鳳丹’作為藥油觀兼具的資源植物，根據用途不同其栽培養護在施肥、修剪等方面稍有差異。
４．１ 營養補給
施肥是作物生産上的基本措施，而施肥量多少以及營養元素間不同配比直接影響作物的生長發育。牡丹的長勢、花形、種子産量和品質均受施肥量以及營養元素配比的影響 。‘鳳丹’喜愛肥沃的土壤環境，而大陸大部分‘鳳丹’主産地區的土壤在自然狀态下的營養元素含量不能達到需求标 準，因 此，種 植 ‘鳳 丹’時 需 額 外 進行 養 分補充。
籽播‘鳳丹’需要在播種前跟随土壤的深翻施入完全腐熟的農家肥作為基肥，并在翌年 ３ 、 ９ 月以及 １１ 月對葉片進行磷鉀肥的噴施，第 ２ 年以及第 ３ 年的肥料施用同第 １ 年，第 ４ 年在該基礎上每個時期增施複合肥料，第 ５ 年脫離童期後，以複合肥為主要供應肥料。對移栽苗進行肥料施用時，注意給足植株休息恢複的時間，移栽當年盡量不施用肥料以保護根系發育來促進植株對于新環境的适應，次年再進行肥料的施用。依據‘鳳丹’年周期不同發育時期養分需求的差異調整肥料配比。萌動期增加氮肥和磷肥的施用以促進植株的整體生長與促進開花；花後施用較多的磷肥和鉀肥以促進果實的發育和成熟；休眠期開始前可以部分提高磷肥施用以促進’鳳丹’根系的發育。
４．２ 平茬修剪
牡丹的整形修剪一般分為春秋兩季，合理運用去蕾和平茬修剪等人工管理措施能夠有效調整植物的“源庫”關系。有研究表明，通過修剪手段使油茶葉果比在３６∶１時，不會出現次年果實生長不佳的狀況 。在‘鳳丹’中也有類似報道，過多的花蕾會加劇‘鳳丹’植株地上部分的養分消耗，嚴重影響植株的發育。從整個‘鳳丹’産業角度出發，油用和藥用‘鳳丹’在平茬修剪上截然不同。藥用‘鳳丹’需要在花前期摘除所有花蕾以促進根部的生長發育，避免植株養分流失到生殖器官；油用‘鳳丹’則需要保留部分花蕾。疏蕾時期和方式不同對‘鳳丹’植株的生長發育具有顯著的影響。研究表明，按每個花蕾隻剪除２ ／ ３的疏蕾方式所處理的‘鳳丹’最長花莖均顯著高于對照；選擇大風鈴期和平桃期進行疏蕾，花莖均有顯著增長 。這一結果可能與剩餘花蕾中養分回流入花莖中有關。秋季平茬能夠有效促進‘鳳丹’植株次年的生長發育。研究發現以減小‘鳳丹’株高和冠幅進行的平茬處理能夠顯著增加‘鳳丹’次年的當年生枝條數，養分更多應用于新生枝條的生長 。
４．３ 病蟲害防治
‘鳳丹’的病蟲害防治需要系統全面的進行，根據不同發育時期使用不同措施和手段。播種或移栽地的土壤需進行全面深翻，使其完全接受太陽光的暴曬以達到土壤的消毒殺菌；噴灑殺蟲劑對土壤進行深度殺蟲處理。花期過後到果實成熟期是各類病害高發期，包括葉斑病、根腐病等。針對葉斑病可以施用波爾多液噴施葉面；根腐病可提前在夏日到來前翻土晾曬土壤，發現染病後須盡快将帶有病菌的土壤和根系清除，用硫酸亞鐵溶液澆灌其他植物防止傳染。針對蟲害，可施用敵百蟲處理。藥用‘鳳丹’應着重注意根腐病的防治，油用‘鳳丹’則需要在果實發育期防治各類蟲害。整體而言，對于‘鳳丹’病蟲害的防治根據年周期内不同發育時期内因地因時進行，做到以預防為主，阻斷病蟲害的發生。
５ ‘鳳丹’産業發展現存問題及未來展望
目前，‘鳳丹’産業已達到一定規模，但‘鳳丹’産業鍊閉環還存在着一些發展缺口。綜合目前的發展現狀，課題組認為以下幾個方面需要改善：首先，‘鳳丹’籽油的提取方式、貯存條件、口感等使得消費者在選擇時的偏向性不高，較高的市場價格及滞後的宣傳導緻牡丹籽油的市場較窄。其次，整個‘鳳丹’産業缺乏規範化精準化的體系。
在認定油用牡丹作為新型油料作物之前，‘鳳丹’産業以藥用為主，将根部丹皮産量作為産值重要标準，但是油用産業需要提高種子産量和出油率。二者對‘鳳丹’的需求部位不同，栽培養護模式也存在差異，加之生産上種植模式不區分、管理粗放等因素最終導緻産業缺少集約化和工業化。再次，‘鳳丹’産業中産學研三者的結合松散。目前各大油用牡丹的主産區所使用的油用品種較為單一，尚缺乏高産穩産低成本的高效栽培體系，現有的技術儲備無法滿足牡丹産業走向國際市場。
‘鳳丹’産業的發展應以生産為主要目的，以科學栽培作為核心指導，以研發和宣傳作為抓手，搭建可持續可複制可推廣的技術體系，形成産業的閉環鍊條。牡丹是具有曆史文化傳承的名貴花卉，更是藥食同源的戰略性資源植物，具有廣闊的發展空間和巨大的市場潛力。目前大陸藥用、油用‘鳳丹’的栽培與其對應的行業發展仍處于一個較為質樸的狀态，如何發揚牡丹文化，提升大陸牡丹的資源優勢，需要認真審視。加快牡丹領域的科研攻關，消解産業發展中的各種痛點癢點，推動行業發展。