摘" 要:施用外源微量元素有助于提高部分經濟作物的產量與品質,然而關于外源鋅對斑蘭葉光合作用及揮發性成分種類和含量的影響目前尚不可知。因此,本研究在田間設置不同鋅肥噴施處理:0 kg/hm2(CK)、3.2 kg/hm2(Zn1)、4.0 kg/hm2(Zn2)和4.8 kg/hm2(Zn3),監測噴施鋅肥后斑蘭葉光合生理指標以及揮發性成分含量的時空動態變化。結果表明:Zn2處理能顯著提高葉綠素含量,促進葉片生長和發育,葉片數量在處理后的各個階段均達到最大值,但長期高濃度鋅肥處理可能對葉片擴展和植株高度產生抑制作用。斑蘭葉光合速率、氣孔導度和蒸騰速率均隨鋅肥濃度的增加而上升,并且在處理后約30 d,Zn3處理表現最佳,Zn2處理次之。Zn2和Zn3處理在促進多種香氣成分如2-乙酰基-1-吡咯啉(2AP)、2-十六醇、棕櫚酸乙酯等的積累上效果顯著,其中Zn2處理的2AP、2-十六醇的含量與CK相比分別增加203%和80.89%。Zn1處理在噴施后20 d時2AP含量顯著提高,而Zn3處理則對角鯊烯、新植二烯和葉綠醇的合成有顯著促進作用。斑蘭葉主要揮發性成分可能受到其農藝性狀及光合生理指標的調控作用影響,其中光合速率的提升和葉片數量的增加可能對角鯊烯和新植二烯的合成具有促進作用,而胞間CO2濃度的升高則可能抑制2AP和角鯊烯的累積。總之,適量鋅肥處理(4.0 kg/hm2)能有效促進斑蘭葉的光合作用,提高葉綠素含量,促進葉片生長,增加揮發性物質及特征香氣成分的含量,為優化斑蘭葉高質效栽培技術提供理論依據。
關鍵詞:斑蘭葉;2-乙酰基-1-吡咯啉;鋅肥;農藝性狀;光合特性;揮發性物質中圖分類號:S682.36 """""文獻標志碼:A
Effects of Foliar Zinc Application on Photosynthesis and Volatile Components of Pandanus amaryllifolius Roxb.
YAN Lu1,2, ZHANG Ang1, YU Huan1*, QIN Xiaowei1, DENG Wenming1, JI Xunzhi1, HE Shuzhen1, NING Ziwei1,3, LU Nan1,3, XU Ling1,3, FENG Zhuo1,3
1. Institute of Spice and Beverage Research, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences / Key Laboratory of Genetic Improvement and Quality Regulation for Tropical Spice and Beverage Crops of Hainan Province / Key Laboratory of Genetic Resources Utilization of Spice and Beverage Crops, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Wanning, Hainan 571533, China; 2. College of Horticulture and Forestry Sciences, Huazhong Agricultural University, Wuhan, Hubei 430070, China; 3. College of Tropical Crops, Yunnan Agricultural University, Pu’er, Yunnan 665099 China
Abstract: The application of exogenous trace elements can help improve the yield and quality of certain economic crops. However, the effects of exogenous zinc on the photosynthetic physiological characteristics and volatile compounds in Pandanus amaryllifolius Roxb. (Pandan) remain unclear. Therefore, this study established a field control experiment on Pandan leaves with different zinc spray treatments, 0 kg/hm2 (CK), 3.2 kg/hm2 (Zn1), 4.0 kg/hm2 (Zn2), and 4.8 kg/hm2 (Zn3). The aim was to monitor the temporal and spatial dynamics of the photosynthetic rate and volatile compounds content following zinc fertilization. The results indicated that Zn2 treatment significantly increased the chlorophyll content, promoted the leaf growth and development, and resulted in the highest leaf count at all stages post-treatment. However, prolonged high-concentration zinc fertilization could inhibit leaf expansion and plant height. The photosynthetic physiology, photosynthetic rate, stomatal conductance, and transpiration rate increased with zinc concentration. Around 30 days post-treatment, Zn3 treatment performed the best, followed by Zn2 treatment. Zinc fertilization increased the content of volatile compounds. Zn2 and Zn3 treatments were notably effective in promoting the synthesis of several volatile compounds, such as 2-acetyl-1-pyrroline, 2-hexadecanol, and ethyl palmitate. Under Zn2 treatment, the content of 2-acetyl-1-pyrroline and 2-hexadecanol increased by 203% and 80.89%, respectively, compared with CK. Zn1 treatment significantly increased 2-acetyl-1-pyrroline content at 20 days post-application, while Zn3 treatment significantly promoted the synthesis of squalene, neophytadiene, and phytol. Correlation analysis showed that the main volatile compounds in Pandan interacted with agronomic traits and photosynthetic physiological indicators. The increase in photosynthetic rate and leaf count promoted the synthesis of squalene and neophytadiene, whereas elevated intercellular CO2 concentration might inhibit the accumulation of 2-acetyl-1-pyrroline and squalene. This study demonstrates that appropriate zinc fertilization can effectively enhance photosynthesis, increase chlorophyll content, promote leaf growth, and boost the content of volatile compounds and characteristic volatile compounds in Pandan. The findings would provide a theoretical basis for optimizing high-efficiency cultivation techniques for Pandan and promoting the sustainable development of Pandan-related industries.
Keywords: Pandanus amaryllifolius Roxb.; 2-Acetyl-1-pyrroline; zinc fertilizer; agronomic traits; photosynthetic properties; volatile compounds
DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2025.07.016
斑蘭葉(Pandanus amaryllifolius Roxb.)為露兜樹科(Pandanaceae)露兜樹屬(Pandanus)多年生草本香料作物,20世紀50年代引入我國海南試種,現廣泛種植于海南省萬寧、瓊海、儋州等市。斑蘭葉因其獨特的香氣成分和廣泛的經濟用途而備受關注,其揮發性物質在食品、醫藥和化妝品行業具有重要應用價值[1]。
“粽香”香味是斑蘭葉最主要的風味特性,是決定斑蘭葉品質的重要因素,斑蘭葉因此香味被譽為東方香草[2]。斑蘭葉的“粽香”風味主要貢獻物質為2-乙酰-1-吡咯啉(2-Acetyl-1- pyrroline,2AP),在香稻之中也有發現,因而該物質產生的香氣也被稱為“米香”。隨著對2AP物質研究的不斷深入,對于其合成影響因素的探索也越來越深入。目前,對于2AP合成影響因素的研究主要集中在氮、鋅、鑭、光照和水分等方面。據報道,施用鋅肥[3–5]、氮肥[6]、鑭肥[7]、葉面施銅[8]、弱光[9-10]、水分脅迫[11]均能提高香稻中的2AP含量。斑蘭葉還富含角鯊烯、葉綠醇等活性成分,這些活性成分使斑蘭葉在相應的醫療和化妝品領域具有極佳的應用價值和發展前景。
微量元素是植物生長所必需的營養元素,在植物生長中起著重要作用[12]。鋅作為植物必需的微量元素,間接地影響生長素的形成,還會增加植物體內纖維素、蛋白質、葉綠體等含量[13],不僅參與多種酶的活化,還在光合作用、植物生長發育以及次生代謝物合成中發揮重要作用[14]。盡管鋅肥對多種作物生理生態特性的調控作用已有報道,但針對鋅肥對斑蘭葉揮發性物質積累及光合生理、農藝性狀影響的研究尚屬空白。因此,探索鋅肥處理對斑蘭葉多指標的影響具有重要的科學意義和實踐價值。
林群原等[15]和李有麗等[16]的研究表明,不同鋅肥施用量對斑蘭葉組培苗的揮發性成分具有顯著影響。因此,本研究以成齡斑蘭葉為研究對象,通過大田控制試驗探究不同鋅肥施用量對其光合性能、農藝性狀及揮發性物質的綜合影響,闡明不同濃度鋅肥對關鍵香氣成分(如2AP、角鯊烯等)積累的調控作用及其與光合作用、農藝性狀之間的內在聯系,為優化斑蘭葉高質效栽培管理技術提供理論依據,促進其相關產業可持續發展。
1.1" 材料
本研究大田控制試驗設置于海南省萬寧市興隆熱帶植物園(18°24′N,110°6′E)。試驗地土壤類型為磚紅壤,土壤pH為6.55,全氮含量為18.20"g/kg,有機質含量為65.8 g/kg,堿解氮含量為150.3"mg/kg,速效磷含量為55.82"mg/kg,速效鉀含量為89.33"mg/kg,有效鋅含量為17.36"mg/kg。
選取生長狀態一致、無病蟲害且培育約1"a的斑蘭葉成齡植株;角鯊烯標準品(GC≥98%)購自上海源葉生物科技有限公司;無水乙醇,無水硫酸鈉購自西隴科學股份有限公司。
1.2" 方法
1.2.1" 試驗設計" 本試驗采用隨機區組設計,小區面積為10 m2,共設置4個重復小區。小區之間間隔1"m,以避免邊緣效應。設置4個鋅肥施用量處理:0"kg/hm2(CK)、3.2 kg/hm2(Zn1)、4.0"kg/hm2(Zn2)、4.8 kg/hm2(Zn3),于9月進行1次施肥處理,施肥方式為葉面噴施,每個處理噴施鋅肥溶液400 mL,確保每片葉片都被均勻噴施。鋅肥(硫酸鋅)采用四川潤兒科技有限公司產品,Zn%≥21%。各處理之間的灌溉、遮蔭、修剪等日常栽培管理保持一致。
1.2.2 "光合生理指標測定" 選擇晴天的上午9:00,測量葉片頂部1/2至1/3的上表面。每個葉片位置連續測量3次,取平均值。測定儀器為便攜式光合速測儀(Li-6400XT,美國LI-COR公司)。使用TYS-B型號葉綠素測定儀(浙江托普云農科技有限公司)測定葉綠素相對含量(SPAD值)。分別測定每片葉片上部1/3、中部和下部1/3的SPAD值,取平均值作為每片葉片的SPAD值。
1.2.3" 株高、葉長、葉寬、葉片數測定" 在試驗處理后10、20、30 d對株高、葉長、葉寬進行測量,同時對葉片數進行統計。
1.2.4" 揮發性有機化合物測定" (1)揮發性物質提取。首先,采用無水乙醇對斑蘭葉表面進行徹底擦拭以清除雜質,確保葉片表面的清潔度。隨后,精確稱取5"g的斑蘭葉葉片,并將其剪碎成適宜大小,以便更有效地進行后續的萃取過程。將剪碎的葉片轉移至干凈的離心管中,加入15"mL的無水乙醇,確保葉片完全浸沒于溶劑中。在特定的溫度(50"℃)和超聲功率(400"W、40"kHZ)條件下,對離心管中的混合物進行超聲萃取,持續時間為60"min。隨后取上清液,轉移至含有5"g無水硫酸鈉的離心管中,吸除多余水分。最后使用5"mL一次性注射器吸取經過除水處理后的液體,并通過孔徑為0.22"μm的有機相針式濾器(尼龍)進行過濾,過濾的液體加入進樣瓶中待測。
(2)揮發性物質檢測。采用GC-MS技術進行揮發性物質檢測,測定儀器為Agilent 7890B- 5977B GC-MS(美國Agilent公司),色譜柱為DB-WAX(30 m×0.25 mm×0.25 μm)彈性石英毛細管柱。色譜及質譜條件檢測參考林群原等[15]的方法。GC-MS數據處理參考唐瑾暄等[17]的方法,通過譜庫檢索、科學公式計算以及廣泛資料比對,對揮發性物質進行定性、定量分析。
1.3" 數據處理
利用Excel軟件進行數據整理;利用SPSS 26.0軟件進行平均值和標準差計算、方差分析和多重比較分析;利用Origin 2021和GraphPad prism 9.0.0軟件完成圖形繪制。
2.1 "不同鋅肥處理對斑蘭葉光合特性的影響
如圖1所示,不同鋅肥施用量對斑蘭葉葉片光合特性均產生一定的影響。光合速率隨鋅肥噴施量的增加而逐步上升,隨處理時間的增加呈先增后減的趨勢;鋅肥噴施10"d,各處理間的光合速率差異不顯著;至噴施20"d時,Zn3處理顯著高于CK;而噴施30"d時,該處理的光合速率不僅繼續升高,而且顯著優于其他處理,同時,Zn2處理亦顯著優于CK和Zn1處理。氣孔導度對鋅肥處理的響應與光合速率相似,隨鋅肥施用量的增加而升高,隨著噴施時間的增加呈先降后升趨勢;鋅肥噴施10"d、20"d時,各處理間的氣孔導度差異不顯著;至噴施30"d時,Zn3處理的氣孔導度達到最高,顯著高于CK和Zn1處理。胞間CO2濃度的變化與上述指標變化相反,隨鋅肥施用量的增加而降低,但隨噴施時間的增加同樣呈先減后增趨勢;在噴施后的前20 d,各處理的胞間CO2濃度差異不顯著;而噴施30"d時,Zn3處理的胞間CO2濃度顯著低于其他處理,尤其低于CK和Zn1處理。蒸騰速率與光合速率、氣孔導度的變化趨勢一致,均隨鋅肥施用量的增加而上升,并隨噴施時間的增加呈先降后升趨勢;噴施10 d時,Zn3處理的蒸騰速率高于其他處理,且顯著高于CK,但與Zn1、Zn2處理間差異不顯著;至噴施20 d時,各處理間蒸騰速率趨于一致;而噴施30"d時,Zn3處理再次顯著高于CK和Zn1處理。葉綠素相對含量變化對鋅肥處理的響應最為顯著,其影響在噴施后的第10天即已顯現。相較于CK,Zn2處理的斑蘭葉葉綠素相對含量呈顯著增加趨勢。而噴施20 d時,各處理間的葉綠素相對含量差異趨于縮小,但差異不顯著。噴施30"d時,Zn2處理的葉綠素相對含量依然保持顯著高于CK。
綜上所述,適量噴施鋅肥,尤其是Zn2~Zn3處理的施用量范圍(4.0~4.8 kg/hm2),能有效促進斑蘭葉的光合作用。其中,噴施后約30 d時的效果尤為顯著。
2.2" 不同鋅肥處理對斑蘭葉農藝性狀的影響
本研究通過對不同鋅肥施用量處理后的斑蘭葉農藝性狀進行測定分析,觀察到不同鋅肥施用量會對斑蘭葉的農藝性狀產生一定的影響,且其影響主要體現在葉片數的變化上。由圖2可知,不同鋅肥施用量處理后,Zn2處理下的斑蘭葉葉片數量在處理后的各個階段均達到最大值。特別是在噴施后的10、30"d,Zn2處理的葉片數量顯著超過其他處理。以上結果表明Zn2處理對于促進斑蘭葉葉片的生長和發育具有一定的促進作用。
葉長、葉寬、株高3個生長指標在鋅肥處理后的短期內各處理間并未展現出明顯的差異性。而在噴施30"d時,相較于其他處理,Zn3處理的斑蘭葉其3個指標均呈顯著降低,推測長期大量的鋅肥處理可能對葉片的擴展以及植株的高度產生一定的抑制作用。
2.3 "不同鋅肥處理對斑蘭葉揮發性物質的影響
對不同處理后的斑蘭葉葉片進行揮發性成分檢測,共鑒定出22種揮發性香氣化合物,這些化合物被歸為吡咯類、醇類、酚類、呋喃類、呋喃酮類、烴類、酮類和酯類等8個類別。
在處理后的不同時間點觀察發現,不同處理條件下的揮發性成分組成差異不顯著。在噴施后的10"d,吡咯類物質僅在Zn3處理中被檢出,而在CK、Zn1、Zn2處理中均未檢出。在噴施后20 d,所有處理中均以酯類化合物種類最為豐富。在CK中,酯類物質占比高達27.78%,隨后依次為醇類(22.22%)、呋喃類(16.67%)、烴類(11.11%)、吡咯類(5.56%)、酚類(5.56%)、呋喃酮類(5.56%)及酮類(5.56%)。與CK相似,在Zn1、Zn2、Zn3處理中,酯類物質同樣占據主導地位,其占比分別為23.81%、27.78%、26.32%,其余各類別化合物占比雖略有不同,但也與CK呈相似占比。在噴施后30"d,除Zn1處理外,其他處理的揮發性成分組分種類及占比與噴施20"d時一致,Zn1處理的酮類物質由噴施20"d時的4種減少至30"d的1種(圖3A)。
盡管不同處理在揮發性成分種類上差異不大,但在組分含量上卻表現一定的差異性(表1)。噴施鋅肥后,各處理的香氣成分含量均在一定程度上增加。Zn2、Zn3處理各時期揮發性物質的總含量均顯著高于CK和Zn1處理,且在噴施20"d時各處理的揮發性物質總含量均高于噴施10、30"d(圖3B)。噴施10 d時,Zn2處理的呋喃類物質含量顯著高于其他處理;Zn3處理的醇類物質含量顯著高于其他處理。Zn1處理噴施20"d時,吡咯類物質含量顯著高于其他處理。噴施10"d時,CK、Zn1、Zn2三個處理均未檢出吡咯類成分,而Zn3處理吡咯類成分含量高達42.53"μg/g。
對斑蘭葉葉片中21種共有揮發性物質的進一步分析顯示(表1),鋅肥對多種揮發性物質如2-乙酰基-1-吡咯啉(2AP)、棕櫚酸乙酯、2-十六醇、丙酮醇、2,3-二氫苯并呋喃、糖醇、糖醛、3-甲基-2-(5H)-呋喃酮、角鯊烯和新植二烯等的合成具有顯著促進作用。其中Zn2、Zn3處理2,3-二氫苯并呋喃、糖醛、3-甲基-2-(5H)-呋喃酮、角鯊烯、新植二烯和3-羥基-2-丁酮顯著高于其他2個處理,Zn2處理2AP和2-十六醇含量顯著高于其他處理,較CK分別提高203%和80.89%;Zn3處理丙酮醇、糖醇和亞麻酸乙酯顯著高于其他處理。結果表明鋅肥對斑蘭葉香氣成分的合成具有促進作用。
2.4 "不同鋅肥處理斑蘭葉特征香氣成分的影響
本研究對不同鋅肥處理斑蘭葉中4個關鍵特征香氣物質的含量變化進一步深入分析發現,4種物質均受到不同程度的影響。由圖4可知,噴施20 d時,Zn1處理的2AP含量顯著高于其他處理,達153.80 μg/g,比CK高2.03倍;噴施30 d時,Zn1、Zn2處理的2AP含量與CK差異不顯著,Zn3處理顯著高于其他處理,但2AP含量噴施20"d時整體高于噴施10、30 d。鋅肥對角鯊烯含量的影響表現為施用量越高其影響越大。噴施10、20、30"d時,Zn2、Zn3處理的角鯊烯含量均顯著高于CK和Zn1處理;噴施10"d時,鋅肥施用量對于角鯊烯含量的提升作用由高到低處理依次為:Zn3gt;Zn2gt;Zn1gt;CK,但隨著處理時間的增加,不同處理間角鯊烯含量差異明顯減小,至噴施30 d時,角鯊烯最高與最低含量間的差距已從噴施10 d時的70.74%減小至5.58%。新植二烯和葉綠醇的含量變化對鋅肥的響應呈現出相似的模式。二者均在Zn3處理顯著高于其他處理,而在Zn1處理,新植二烯的含量并未出現顯著升高。這一結果進一步證實了高施用量的鋅肥對特定香氣物質的合成具有促進作用。
2.5" 農藝性狀、光合生理指標與特征香氣成分的相關性分析
相關性分析結果顯示(圖5),斑蘭葉的特征香氣成分與其農藝性狀、光合生理指標之間存在一定的關聯性。2AP含量與胞間CO2濃度呈極顯著負相關(r=-0.75,Plt;0.01);角鯊烯含量則與葉片數(r=0.61,Plt;0.05)和光合速率(r=0.67,Plt;0.05)呈顯著正相關,而與胞間CO2濃度呈顯著負相關(r=?0.62,Plt;0.05),表明葉片數量的增加和光合速率的提升對角鯊烯的合成具有促進作用,而胞間CO2濃度的升高則可能抑制2AP和角鯊烯的積累。新植二烯含量與葉綠素相對含量(r=0.62)、光合速率(r=0.63)和角鯊烯含量(r=0.64)呈顯著正相關(Plt;0.05),與胞間CO2濃度呈顯著負相關(r=?0.67,Plt;0.05),進一步強調了光合作用效率的提高對角鯊烯和新植二烯合成的重要性。株高與葉長(r=0.59,Plt;0.05)、葉寬(r=0.64,Plt;0.05)呈顯著正相關,揭示了植株形態學特征與生長狀況之間的緊密聯系。4個特征香氣物質與光合生理指標的相關性趨勢高度一致,特別是角鯊烯和新植二烯,它們在與農藝性狀及光合生理指標的相關性上展現出極高的相似性。
本研究探討了不同鋅肥施用量對斑蘭葉光合特性、農藝性狀以及揮發性物質的影響。結果顯示,鋅肥的施用對斑蘭葉的光合性能、葉片生長以及揮發性成分的合成具有顯著的促進作用,且其效果呈現濃度和時間的依賴性。本研究中,鋅肥對斑蘭葉光合作用的促進作用與楊任濤[14]的研究一致,進一步證實了鋅作為光合作用關鍵微量元素的重要作用。WANG等[18]的研究結果表明上調氣孔導度有提高水稻生產力和緩解高CO2時養分下降的潛力,這可能預示著在斑蘭葉生產中也可以通過控制鋅肥的施用調控光合生理狀態,進而間接調控斑蘭葉的品質。本研究通過系統分析不同鋅肥施用量處理對斑蘭葉農藝性狀的影響,發現鋅肥對農藝性狀的影響主要體現在葉綠素相對含量的波動以及葉片數量的增減上。這一發現為分析鋅元素在促進斑蘭葉生長發育中的作用機制提供了有價值的線索。具體而言,Zn2處理顯著提升葉綠素相對含量,且這一正向效應在噴施10 d時即已顯現,并持續至噴施30 d,表明Zn2處理對葉綠素的合成與積累具有持久的促進作用。同時,Zn2處理斑蘭葉葉片數量在各階段均達最大值,特別是在噴施10、30 d時,葉片數顯著多于其他處理,進一步證實了Zn2處理在促進葉片生長和發育方面的積極作用。但長期過量施用鋅肥可能引起植物生長的負面影響,尤其是在葉片擴展和株高方面,正如本研究中噴施30 d時Zn3處理表現的抑制作用,推測可能是由于過量鋅的積累對植物造成了生理毒性,從而影響了植物的生長,該現象在周毅等[19]在玉米幼苗的研究中也有報道。因此,合理控制鋅肥施用量對于優化斑蘭葉生長和提高其農藝性狀至關重要。
本研究通過GC-MS分析了不同鋅肥施用量處理對斑蘭葉揮發性物質的影響。結果顯示,鋅肥對揮發性成分的種類組成影響有限,但可能在特定成分(如吡咯類)的出現和某些類別的相對豐度上產生細微差異,這一結果與李有麗等[16]的研究結果一致。在本研究中,Zn3處理對某些香氣成分(如角鯊烯、新植二烯)的合成有顯著促進作用,進一步反映了鋅在植物香氣物質合成中的積極作用。然而,這些香氣物質的合成與植物的生長狀態密切相關,尤其是光合作用和葉綠素相對含量的提高,這一關聯在相關性分析中得到了驗證。
在本研究中,光合速率、葉綠素相對含量和葉片數的增加均與特征香氣成分如角鯊烯和新植二烯的合成呈正相關,表明光合作用效率的提升能夠促進香氣成分的積累。DURRET等[20]的研究指出葉綠醇作為葉綠素的“尾巴”,其含量可能與葉綠素的合成代謝有關,這為本研究中葉綠醇的含量變化提供了理論基礎。葉綠素作為光合作用的核心色素,其含量的增加可能通過提高光能轉化效率,或通過增強次生代謝途徑,間接促進了香氣成分的合成,這在張成等[21]的研究中也有驗證。此外,根據阮梅花等[22]的研究,推測光合作用效率的提升可能通過增加植物體內的碳水化合物積累,提供更多的碳源和能量以促進香氣成分的合成。以上研究結果不僅加深了對斑蘭葉香氣成分合成機制的理解,也為通過調控光合生理過程和農藝性狀來優化香氣品質提供了理論依據。未來的研究可以進一步探討鋅肥處理對斑蘭葉香氣成分合成途徑的調控機制,為斑蘭葉的香氣品質改良提供更加深入的理論依據。
本研究結果表明,在成齡斑蘭葉采收前20"d進行適量鋅肥處理(以4.0~4.8 kg/hm2為宜)可以顯著增強斑蘭葉的光合作用效率、農藝性狀及特征香氣成分的合成。Zn2(4.0"kg/hm2)處理則在葉綠素合成、積累及葉片數量增加方面表現最佳,尤其對2AP、角鯊烯等關鍵化合物的合成具有促進作用,并在噴施后20 d時達到峰值。然而,盡管鋅肥具有通過提升光合作用效率和改善農藝性狀間接促進香氣物質積累的作用機制,但長期過量的鋅肥施用可能對植物產生一定的抑制作用。因此,在實際應用中需要合理控制鋅肥的施用量。上述研究結果將為鋅肥在斑蘭葉高質效生產中的科學施用提供理論依據和實踐指導。
參考文獻
[1]"""""" 魚歡, 閆露, 張昂, 鄧文明, 申思翱, 吉訓志, 秦曉威, 賀書珍, 宗迎. 海南斑蘭葉產業發展的優勢與前景分析[J]. 中國熱帶農業, 2024(6): 16-19, 34.YU H, YAN L, ZHANG A, DENG W M, SHEN S A, JI X Z, QIN X W, HE S Z, ZONG Y. Analysis on the advantages and prospects of pandan industry in Hainan[J]. China Tropical Agriculture, 2024(6): 16-19, 34. (in Chinese)
[2]"""""" 郝朝運. 神奇的東方香草: 斑蘭葉[J]. 生命世界, 2020(8): 50-51.HAO C Y. The magical oriental herb: Pandanus amaryllifolius Roxb.[J]. Life World, 2020(8): 50-51. (in Chinese)
[3]"""""" BAO G, ASHRAF U, WANG C, HE L, WEI X, ZHENG A, MO Z, TANG X. Molecular basis for increased 2-acetyl- 1-pyrroline contents under alternate wetting and drying (AWD) conditions in fragrant rice[J]. Plant Physiology and Biochemistry, 2018, 133: 149-157.
[4]"""""" LUO H, DU B, HE L, HE J, HU L, PAN S, TANG X. Exogenous application of zinc (Zn) at the heading stage regulates 2-acetyl-1-pyrroline (2-AP) biosynthesis in different fragrant rice genotypes[J]. Scientific Reports, 2019, 9(1): 19513.
[5]"""""" BAO G, ASHRAF U, WAN X, ZHOU Q, LI S, WANG C, HE L, TANG X. Transcriptomic analysis provides insights into foliar zinc application induced upregulation in 2-acetyl-1-pyrroline and related transcriptional regulatory mechanism in fragrant rice[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2021, 69(38): 11350-11360.
[6]"""""" MO Z, ASHRAF U, TANG Y, LI W, PAN S, DUAN M, TIAN H, TANG X. Nitrogen application at the booting stage affects 2-acetyl-1-pyrroline, proline, and total nitrogen contents in aromatic rice[J]. Chilean Journal of Agricultural Research, 2018, 78(2): 165-172.
[7]"""""" LUO H, CHEN Y, HE L, TANG X. Lanthanum (la) improves growth, yield formation and 2-acetyl-1-pyrroline biosynthesis in aromatic rice (oryza sativa L.)[J]. BMC Plant Biology, 2021, 21(1): 233.
[8]"""""" REN Y, ZHU Y, LIANG F, LI Q, ZHAO Q, HE Y, LIN X, QIN X, CHENG S. Effect of foliar copper application on grain yield, 2-acetyl-1-Pyrroline and copper content in fragrant rice[J]. Plant Physiology and Biochemistry, 2022, 182: 154-166.
[9]"""""" LI Y, LIANG L, FU X, GAO Z, LIU H, TAN J, POTCHO M P, PAN S, TIAN H, DUAN M, TANG X, MO Z. Light and water treatment during the early grain filling stage regulates yield and aroma formation in aromatic rice[J]. Scientific Reports, 2020, 10(1): 14830.
[16]""" 李有麗, 吉訓志, 秦曉威, 魚歡, 張昂, 宗迎, 賀書珍. 不同激素及微量元素處理對斑蘭葉組培苗增香的影響[J]. 熱帶作物學報, 2023, 44(6): 1161-1169.LI Y L, JI X Z, QIN X W, YU H, ZHANG A, ZONG Y, HE S Z. Effects of different hormones and trace elements on increasing aroma of Pandanus amaryllifolius Roxb. plantlets in vitro[J]. Chinese Journal of Tropical Crops, 2023, 44(6): 1161-1169. (in Chinese)
[17]""" 唐瑾暄, 魚歡, 郭彩權, 秦曉威, 白亭玉, 宗迎. 不同蔭蔽度對香露兜光合特征及香氣成分的影響[J]. 福建農業學報, 2020, 35(8): 820-829.TANG J X, YU H, GUO C Q, QIN X W, BAI T Y, ZONG Y. Effects of shading on photosynthesis and aromatics of Pandan (Pandanus amaryllifolius) plants[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2020, 35(8): 820-829. (in Chinese)
[18]""" WANG D, ZISKA L H, CAI C, XU X, TAO Y, ZHANG J, LIU G, SONG L, NI K, ZHU C. Evaluating thepotential of up-regulating stomatal conductance to enhance yield and nutritional quality for paddy rice under elevated CO2[J]. Field Crops Research, 2025, 322: 109694.
[19]""" 周毅, 鄭猛猛, 盧松賀, 程昕昕, 蔣德, 汪建飛, 劉正. 硫酸鋅處理對玉米幼苗養分和鋅累積的影響[J]. 農業環境科學學報, 2015, 34(1): 29-36.ZHOU Y, ZHENG M M, LU S H, CHENG X X, JIANG D, WANG J F, LIU Z. Effects of zinc sulfate on nitrogen, phosphorus, potassium and zinc accumulation in different parts of maize (Zea mays L.) seedlings at germination stage[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2015, 34(1): 29-36. (in Chinese)
[20]""" DURRETT T, WELTI R. The tail of chlorophyll: fates for phytol[J]. The Journal of Biological Chemistry, 2021, 296: 100802.
[21]""" 張成, 黃藩, 王高熙, 黃穎博, 葛詩蓓, 羅凡. 光調控在茶樹栽培和茶葉加工中的應用研究進展[J]. 中國茶葉, 2024, 46(5): 10-16.ZHANG C, HUANG F, WANG G X, HUANG Y B, GE S B, LUO F. Research progress of light regulation on tea cultivation and processing[J]. China Tea, 2024, 46(5): 10-16. (in Chinese)
[22]""" 阮梅花, 熊燕, 劉曉. 光合作用合成生物學產學研現狀及趨勢[J]. 生命科學, 2024, 36(9): 1112-1122.RUAN M H, XIONG Y, LIU X. Current status and trends in synthetic biology of photosynthesis: from perspectives of industry, academia, and research [J]. Chinese Bulletin of Life Sciences, 2024, 36(9): 1112-1122. (in Chinese)