不同梅花品种花香成分鉴定与分析

杨钰; 王艺光; 董彬; 肖政; 赵宏波

doi:10.11833/j.issn.2095-0756.20230279

不同梅花品种花香成分鉴定与分析

DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230279

杨钰^{1, 2, 3,},
王艺光^{1, 2, 3},
董彬^{1, 2, 3},
肖政^{1, 2, 3},
赵宏波^{1, 2, 3, ,}

1.
浙江农林大学风景园林与建筑学院，浙江杭州 311300
2.
浙江农林大学浙江省园林植物种质创新与利用重点实验室，浙江杭州 311300
3.
浙江农林大学南方园林植物种质创新与利用国家林业和草原局重点实验室，浙江杭州 311300

基金项目: 浙江省农业新品种选育重大科技专项(2021C02071)；国家重点研发计划项目(2019YFD1001505)

详细信息

作者简介: 杨钰(ORCID: 0009-0008-7942-0476)，从事梅花育种研究。E-mail: 2257853203@qq.com

通信作者: 赵宏波(ORCID: 0000-0003-4714-8240)，教授，博士，从事观赏植物遗传育种研究。E-mail: zhaohb@zafu.edu.cn

中图分类号: S685.17

Identification and analysis of floral scent compounds of Prunus mume cultivars

YANG Yu^{1, 2, 3
,},
WANG Yiguang^{1, 2, 3},
DONG Bin^{1, 2, 3},
XIAO Zheng^{1, 2, 3},
ZHAO Hongbo^{1, 2, 3
, ,}

1.
College of Landscape and Architecture, Zhejiang A&F University, Hangzhou 311300, Zhejiang, China
2.
Zhejiang Provincial Key Laboratory of Germplasm Innovation and Utilization for Garden Plants, Zhejiang A&F University, Hangzhou 311300, Zhejiang, China
3.
Key Laboratory of National Forestry and Grassland Administration on Germplasm Innovation and Utilization for Southern Garden Plants, Zhejiang A&F University, Hangzhou 311300, Zhejiang, China

摘要: 目的比较梅花Prunus mume不同品种间的花香成分差异，了解梅花花香成分组成，为梅花花香代谢途径关键酶基因挖掘和分子育种提供参考。方法以不同品种群为材料，采用顶空固相微萃取法和气相色谱质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)测定了20个梅花品种的花香成分，明确梅花花香的特征香气物质，分析梅花不同品种群的花香成分及相对含量差异，并按照花香成分组成对梅花品种进行聚类分析。结果在20个梅花品种中共鉴定出43种挥发物，其中苯环/苯丙烷类化合物种类最多且相对含量最高，在梅花各品种中的相对含量均高于85%。乙酸苯甲酯、苯甲醇、丁子香酚、甲基丁香酚、苯甲醛和肉桂醇是梅花花香的主要成分，朱砂和宫粉品种群花香化合物数量最多，其次是跳枝和绿萼品种群，玉蝶和垂枝品种群花香化合物数量较少。聚类分析表明：根据花香成分的种类及相对含量，20个梅花品种可分为5类。结论梅花不同品种群的香气成分及其相对含量均有差异，不同花香成分对不同品种梅花香气的贡献也有差异。图1表11参28
- 梅花 /
- 品种 /
- 花香成分
Abstract: Objective This study, with a comparison of the different floral scent compounds of different cultivars of Prunus mume, is aimed to investigate the floral composition of P. mume so as to lay a foundation for mining the key enzyme genes in the pathway of floral aroma metabolism and molecular breeding in the future. Method With 20 cultivars of P. mume from different groups selected as experimental materials, headspace solid phase microextraction method and gas chromatography-mass spectrometry (HS-SPME-GC-MS) were employed to determine the floral components of 20 cultivars of P. mume and identify the characteristic aroma substances of P. mume before an analysis was conducted of the floral components and relative content differences of P. mume in different cultivars groups whereas a cluster analysis was conducted of the cultivars in accordance with the floral components. Result A total of 43 volatiles were identified from 20 cultivars of P. mume, among which benzene/phenylpropane compounds were the most diverse and had the highest content, and their relative content in all cultivars was higher than 85%. Among the volatiles, the benzyl acetate, benzyl alcohol, eugenol, methyl eugenol, benzaldehyde and cinnamyl alcohol were the main components of P. mume flower fragrance, the number of floral compounds in Cinnabar Purple and Pink Double group was the highest, followed by that in Versicolor and Green Calyx group, and the number of floral compounds in Alboplena and Pendulous Mei group was relatively smaller. Cluster analysis showed that 20 cultivars of P. mume could be divided into 5 categories according to the types and contents of flower aroma components. Conclusion The aroma components and relative contents of different cultivars of P. mume were different, so was the contribution of different floral components to the aroma of different cultivars of P. mume. [Ch, 1 fig. 11 tab. 28 ref.]
- Prunus mume /
- cultivars /
- floral scent compounds

山核桃Carya cathayensis为落叶乔木，是含油率极高的胡桃科Juglandaceae高档干果，其果实为世界四大名优坚果之一^[1-2]。因其口味独特、营养价值高而受到人们的广泛喜爱。浙江省杭州市临安区是中国山核桃主产区之一，种植历史悠久^[3]。近几十年来，临安山核桃产业迅猛发展，现有种植面积已达5.3万 hm²，已成为当地林农重要的经济来源^[4]。山核桃在临安广泛种植，但由于各镇林地有着不同的土壤特征，导致经济效益存在较大差异，即使在同一乡镇，产量大小年份的情况也依然存在^[5]。这些问题在一定程度上限制了山核桃产业的发展。国内对于山核桃生长规律、规范施肥、产量提升等方面多有研究。杨慧思等^[6]发现：山核桃产地土壤中大量及微量元素的空间分布特征与变异规律有着对应关系；张红桔等^[7]揭示了山核桃产区主要养分因子和产量的关系以及空间分布特征；丁立忠等^[8]研究结果指出：近10 a临安7 个山核桃主产镇的林地土壤有机碳含量总体呈升高趋势，而土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量下降明显，养分现状不容乐观。但是有关水解酶活性与土壤肥力的关系，以及在山核桃产区空间上的分布特点还没有详细的报道和深入研究。水解酶与土壤中营养物质循环、能量转化以及环境质量等密切相关，并参与了土壤环境中重要的生物化学过程^[9]。水解酶活性的空间分布特点可以灵敏地反映不同区域土壤中物质循环的速率，这种速率极大程度影响着林地土壤生态系统的功能。同时，水解酶活性能表征土壤养分转化的潜力，度量土壤污染程度和生产力，是人们评价土壤质量和土壤健康的重要经验指标之一^[10]，因此，对土壤水解酶活性空间分布特点的研究十分重要。

本研究分析山核桃林土壤水解酶活性的空间分布特点，并通过地统计方法揭示土壤养分与水解酶的空间异质性及其影响因子，为林农掌握土壤肥力特性及养分转化潜力，合理经营山核桃林提供理论依据和技术支撑，对山核桃产业可持续发展具有重要的指导意义。

1. 材料与方法

1.1 研究区概况与样品采集

研究区位于浙江省杭州市临安区(31°14′N，119°42′E)，是中国山核桃的核心产区，属亚热带季风气候，年平均气温为16.0 ℃，极端最高和最低气温分别为41.7和−13.3 ℃。山核桃产区土壤以红壤土类分布最广，多发育于泥岩、页岩、砂岩、凝灰岩、花岗岩、流纹岩以及第四世纪红土^[11]。山核桃是该地重要的经济树种，主要分布在海拔50~1100 m的丘陵和山地。林农一般在每年5月上旬和9月上旬将氮肥、复合肥与微肥配合施用。

样地按1 km×1 km网格在全市范围内布设，与临安区森林资源分布图相叠加，有山核桃分布的网格点即为山核桃林样地。根据均匀分布原则，2019年7—8月在山核桃分布较集中的岛石、龙岗、清凉峰、昌化、河桥、湍口、太阳等7个镇，共选取259个样地。在选定的区域内，采集0~20 cm的5个样点土壤样品后，混合，并在样地中心以全球定位系统(GPS)定位，记录经纬度。土壤样品带回实验室，去除石块、植物残体等异物，用木棒碾碎后过2 mm筛。将土壤样品分成2份，一份置于4 ℃冰箱保存，尽快测定土壤酶活性；另一份摊开后在室内自然风干，用于测定土壤养分指标和pH。

1.2 样品测定方法

测定涉及与土壤碳、氮、磷循环的α-葡萄糖苷酶(AG)、β-葡萄糖苷酶(BG)、纤维二糖水解酶(CBH)、木糖苷酶(XYL)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶(NAG)、酸性磷酸酶(PHOS)等7种土壤水解酶。土壤酶活性测定参照SAIYA-CORK等^[12]的荧光微孔板检测技术。具体操作为：称取2 g鲜土于离心管中，加入30 mL提前配置好的pH为5.0的醋酸铵缓冲液，在25 ℃ 180 r·min⁻¹摇床上震荡30 min，再用70 mL醋酸铵缓冲液冲洗至烧杯中，用磁力搅拌器搅拌1 min，用排枪取200 μL土壤悬液于96孔板中，并立即加入50 μL反应底物，放入25 ℃培养箱中避光培养3 h，取出后迅速加入15 μL 0.5 mol·L⁻¹的氢氧化钠结束反应，用多功能酶标仪检测吸光值并计算土壤酶活性。土壤养分指标和pH参照鲁如坤^[13]方法测定：土壤pH采用土水比(质量比)为1.0∶2.5的悬浊液，微电极法测定；土壤有机质采用浓硫酸-重铬酸钾外加热法测定；土壤碱解氮采用碱解扩散法测定；土壤有效磷采用盐酸-氟化铵(HCl-NH₄F)浸提，钼锑抗比色法测定；土壤速效钾采用醋酸铵浸提，火焰光度计测定。

1.3 数据处理

1.3.1 空间自相关水平

水解酶活性的空间分布特征采用地统计分析方法。半方差变异函数是研究区域化变量模型，其公式为:

$$ y=\frac{1}{2 N} \sum_{i=1}^{N}[Z(x_i)-Z(x_i+h)]^{2} 。 $$

其中：y表示间隔距离为h点的半方差值，h为空间间隔点的距离，即步长；N为样点观测数值成对的数目；Z(x_i+h)和Z(x_i)为样点测定值^[14]。常用的半方差变异函数模型有球状(Spherical)、高斯(Gaussian)、指数(Exponential)^[15]模型。模型中，C₀代表块金值，C+C₀代表基台值，当块基比C₀/(C+C₀)＜25%时，表明变量具有强烈的空间自相关，即主要受到结构性变异的影响；当C₀/(C+C₀)为25%~75%时，变量属于中等程度空间自相关；当C₀/(C+C₀)＞75%的，变量空间自相关程度较弱，即主要受随机因素影响^[16-17]。

采用全局莫兰指数(I_g)来体现研究区域土壤水解酶的空间自相关水平。使用GeoDa软件对样点构建空间权重矩阵，可以根据局部莫兰指数(I_L)绘制局部空间自相关聚类图^[18]，采用Canoco 5.0对酶活性高、低聚集样点间总体差异采用999次的蒙特卡罗排列检验（Monte Carlo permutation test，999 permutations，full model），然后找出土壤酶活性关系密切的环境因子进行冗余分析(RDA)。

$$ {I_{\rm{g}}} = {\frac{{N\displaystyle \sum\limits_{i = 1}^N {{W_{ij}}({Z_i} - \overline Z )({Z_j} - \overline Z )} }}{{\displaystyle \sum\limits_{i = 1}^N {\displaystyle \sum\limits_{j = 1}^N {{W_{ij}}{{({Z_i} - \overline Z )}^2}} } }}_{}} ; $$

$$ {I_{\rm{L}}} = \frac{{{Z_i} - \overline Z }}{{{\sigma ^2}}}\sum\limits_{i = 1}^N {[{W_{ij}}({Z_i} - \overline Z )]} 。 $$

其中：$\overline Z$为变量Z的平均值；Z_i、Z_j分别是变量Z在空间i、j处的数值(i≠j)；σ²是变量Z的方差；W_ij是Z_i与Z_j之间的空间权重函数，在选定尺度内时赋予权重值为1，超过尺度时权重值为0。当I_g＞0，表示目标样点与邻近样点有空间结构上的相似性，存在空间集聚区；当I_g＜0，表示空间区域异常^[19]。

1.3.2 土壤肥力分值

用SPSS 22.0对土壤水解酶活性与土壤性质数据进行描述性统计分析，计算变异系数，Pearson相关性分析设置显著水平为0.05。在Excel 2007中进行数据的对数转化。采用因子分析中的主成分分析法(PCA)和系统聚类分析，对山核桃林地土壤肥力情况进行评价^[20]。通过因子分析确定参评土壤指标主成分特征值和特征向量，选取特征值较高的关键主成分，计算各主成分得分，再利用得分公式求出各样点土壤肥力分值(I_IF)^[21]，采用类平均法对分值进行系统聚类。肥力分值计算采用肥力指数和法。公式为：

$$ I_{\rm{IF}} = \frac{{{x_1}}}{{\displaystyle \sum\limits_{i = 1}^m {{x_i}} }}{F_1} + \frac{{{x_2}}}{{\displaystyle \sum\limits_{i = 1}^m {{x_i}} }}{F_2} + \frac{{{x_3}}}{{\displaystyle \sum\limits_{i = 1}^m {{x_i}} }}{F_3}+ \cdots + \frac{{{x_n}}}{{\displaystyle \sum\limits_{i = 1}^m {{x_i}} }}{F_n} 。 $$

可简化为：I_IF=λ₁F₁+λ₂F₂+λ₃F₃$+\cdots+ $λ_nF_n。其中：F_i表示单个主成分得分；λ_i表示对应主成分解释的总变异。

2. 结果与讨论

2.1 土壤性质描述性统计分析

土壤pH平均为5.76，最小为4.50，说明山核桃林地土壤主要为酸性土壤，且酸化较为严重。土壤有机质为5.41~98.08 g·kg⁻¹，平均为37.39 g·kg⁻¹；土壤有效磷为0.52~22.43 mg·g⁻¹；土壤速效钾为22.06~466.07 mg·g⁻¹；土壤碱解氮为28.62~192.53 mg·g⁻¹。研究区域土壤变异系数从大到小依次为有效磷、速效钾、有机质、碱解氮、pH。土壤酶活性变异系数从大到小依次为CBH、XYL、AG、NAG、LAP、BG、PHOS，其中CBH、XYL为高度变异，AG、NAG、LAP、BG、PHOS为中等变异(表1)。根据ZHANG等^[22]对变异系数的划分，当变异系数＜10%时为弱变异，在10%~90%时为中等变异，＞90%时则为高度变异。研究区域有效磷质量分数变异系数＞90%，具有明显的变异性，为高度变异。这可能是由于山核桃产区地势起伏较大，在雨水冲刷后有效磷极易流失，且林农施用磷肥量不均匀，土壤利用率较低，常年累积造成。土壤pH变异系数为10.28%，变异较小，与张红桔等^[7]研究结果基本一致，说明山核桃林地土壤总体pH比较接近。

表 1 土壤性质描述性统计分析

Table 1 Descriptive statistics of soil properties

项目	有机质/ (g·kg⁻¹)	有效磷/ (mg·kg⁻¹)	速效钾/ (mg·kg⁻¹)	碱解氮/ (mg·kg⁻¹)	pH	AG/ (mol·g⁻¹·h⁻¹)
最小值	5.41	0.52	22.06	28.62	4.50	0.12
最大值	98.08	22.43	466.07	192.53	7.48	1.67
平均值	37.39	4.23	113.77	132.40	5.76	0.35
标准差	15.38	3.90	72.58	43.47	0.59	0.30
变异系数/%	41.15	92.20	63.80	32.83	10.28	88.12

项目	BG/ (mol·g⁻¹·h⁻¹)	CBH/ (mol·g⁻¹·h⁻¹)	XYL/ (mol·g⁻¹·h⁻¹)	LAP/ (mol·g⁻¹·h⁻¹)	NAG/ (mol·g⁻¹·h⁻¹)	PHOS/ (mol·g⁻¹·h⁻¹)
最小值	4.58	0.04	0.17	0.10	0.15	18.31
最大值	192.62	63.06	62.91	32.95	93.60	1042.63
平均值	47.06	8.14	7.44	4.44	17.75	160.43
标准差	31.50	8.09	6.91	3.62	15.27	89.10
变异系数/%	66.95	99.48	92.98	81.54	86.07	55.54

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2.2 土壤水解酶活性与土壤肥力指标及pH相关性分析

土壤有机质和碱解氮与7种水解酶均呈极显著正相关(P＜0.01)；有效磷与BG 、NAG呈极显著正相关，与CBH呈显著正相关(P＜0.05)；pH与CBH呈极显著正相关(P＜0.01)，与BG呈显著正相关(P＜0.05)，与PHOS、XYL呈极显著负相关(P＜0.01)；速效钾与7种水解酶均没有表现出明显的相关性(表2)。土壤酶主要来源于土壤微生物、土壤动物和植物根系的分泌，土壤养分质量分数可以直接影响土壤动植物长势、微生物的活性与分布，整合了土壤理化条件的信息^[23]，因此土壤水解酶活性与土壤养分因子密切相关，水解酶活性也通常被作为土壤质量的生物活性指标^[24]。对土壤水解酶活性与土壤肥力指标及pH的相关性分析发现：土壤有机质和碱解氮与7种酶存在极显著正相关(P＜0.01)。土壤有机质是评价土壤肥力的重要指标，土壤有机质的形成与分解都与酶的作用有关^[25]。水解酶可以吸附在土壤有机质上，以酶-腐殖质复合物的形式从土壤中提取出来，并仍可保留有活性。土壤碱解氮主要集中在土壤表层，其含量受人为施肥的影响较大^[26]。山核桃林农为提高产量大量撒施氮肥。氮素供应的增加可以使植物细胞原生质合成加快，细胞数量增多，有了更多的水解酶产出渠道。此外，土壤微生物也会通过分泌多种水解酶固定氮素^[27]。PHOS与有效磷质量分数和pH之间存在显著正相关和极显著负相关。由于PHOS会参加土壤磷的矿化作用过程，使土壤有机态磷转化为植物可吸收的无机态磷，有效磷质量分数增加。pH是控制土壤中磷有效性和PHOS活性的关键因子，在山核桃林地土壤酸化的环境下，pH小幅降低可能有利于植物对有效磷的吸收，PHOS参与矿化作用的活性增强^[28]。

表 2 土壤水解酶与养分因子及pH相关性分析表

Table 2 Correlation coefficients of soil hydrolase activities and soil nutrient factors and pH

水解酶	有机质	有效磷	速效钾	碱解氮	pH
AG	0.355**	0.061	0.060	0.419**	0.102
BG	0.406**	0.172**	0.066	0.354**	0.147*
CBH	0.356**	0.158*	0.060	0.275**	0.196**
XYL	0.302**	0.088	−0.090	0.278**	−0.283**
LAP	0.170**	0.042	−0.015	0.230**	−0.028
NAG	0.431**	0.267**	0.114	0.357**	0.109
PHOS	0.272**	0.123*	0.007	0.346**	−0.286**
说明：P＜0.05, *P＜0.01

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2.3 不同土壤水解酶活性空间变异特征及聚集效应

7种土壤水解酶活性在山核桃林地表现出不同的空间异质性(表3)。在GS+ 9.0中进行方差变异函数拟合，分别选用最优模型。不同水解酶拟合模型的差异，表示相应的酶在土壤中的空间变化规律不同。本研究中，AG、BG、CBH、LAP、NAG、XYL活性具有中等空间自相关性，活性均呈现斑块状分布；不同水解酶活性区域分布呈现差异性，块基比分别为55%、42%、56%、49%、66%、47%、78%，说明它们的变异情况主要受到人为因素和结构性因素共同影响。PHOS块基比为78%，具有较弱的空间自相关，其活性空间分布主要受随机因素如施肥方式和耕作强度的影响^[29]。本研究中, 虽然各酶活性的空间自相关性存在差异，但变程均大于最小采样距离，因此，本研究所选择的采样距离能够反映土壤水解酶活性在研究区域最小尺度下的空间变异特征。从土壤水解酶活性的空间分布情况来看(图1)：活性较高的区域位于临安区西北方向的岛石镇。该镇有中国“山核桃第一镇”的美称，这可能与当地特色生态化经营方式有关，如：林下种植茶Camellia sinensis、黑麦草Lolium perenne、油菜Brassica napus等适生植物，丰富林下土壤生态结构的同时起到涵养水肥、改良酸性土质的作用；林间饲养家禽吃掉害虫、消灭虫卵，产生的鸡粪也可作为有机肥为山核桃树生长提供养分。这些特色经营方式都为植物根系发育、土壤微生物的快速新陈代谢提供了有利的条件，从而提高了相关水解酶参与复杂生化反应的活性。

表 3 土壤水解酶活性半方差函数理论模型及其相关参数

Table 3 Theoretical model of semi-variance function of soil hydrolase activities and its related parameters

水解酶	函数模型	块金值(C₀)	基台值(C+C₀)	块基比[C₀/(C+C₀)]	变程	决定系数
AG	球状模型	0.050	0.090	0.55	9.63	0.46
BG	指数模型	136.800	324.400	0.42	8.76	0.65
CBH	指数模型	0.140	0.250	0.56	1.60	0.43
XYL	高斯模型	0.080	0.170	0.47	2.12	0.37
LAP	高斯模型	10.970	21.960	0.49	11.20	0.73
NAG	高斯模型	197.150	294.260	0.66	27.30	0.45
PHOS	球状模型	0.032	0.041	0.78	14.60	0.54

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图 1 水解酶活性空间分布示意图

Figure 1 Spatial distributions of soil hydrolase activities

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根据全局莫兰指数，AG、BG、CBH、XYL、LAP、NAG、PHOS等7种水解酶活性在空间分布上都存在相关性(I_g＞0)，且存在高低值聚集区域。在本研究中，7种水解酶活性在高低值聚类上呈现出了相似的特点，岛石镇为水解酶活性高值聚集(high-high)区域，部分水解酶(如AG)在太阳镇北部也有高值聚集的现象；低值聚集(low-low)区域多位于清凉峰以及河桥、龙岗、昌化三镇交界处附近(图2)。在冗余分析结果中，高低值聚集区域样点的水解酶活性在第1轴有明显的分离，第1轴和第2轴分别有82.92%和14.42%的贡献度(图3)。结果显示：碱解氮、有机质、pH与水解酶活性有极显著正相关(P＜0.01)。水解酶活性高低值聚类结果和土壤肥力分值高低值聚类情况相似，说明土壤水解酶活性大小和周围可利用的营养物质关系十分密切。由于山核桃林地土壤常年受到不同程度的人为经营干扰，造成这种现象的原因多为当地经营方式的不同，如氮肥、有机肥的投入是增加土壤肥力较为直接的方式，因此各区域出现高低值聚集的现象可以一定程度反映当地肥力水平以及施肥情况。岛石镇高值聚集，一方面可能是由于岛石镇山核桃林氮肥、有机肥常年投入量高于清凉峰等区域，同时岛石镇明确规定当地所有山核桃林地禁用除草剂，防止除草剂的不合理使用破坏产区生态平衡，影响山核桃产量。另一方面，岛石镇相对其他镇海拔较高，大部分产区山高树茂，年降水量充沛，林下、林间生态系统的结构与功能较为完整，因此土壤微生物活动旺盛，作物根系发达，从而成为水解酶活性的高值聚集区。而清凉峰以及河桥、龙岗、昌化交界处的冒尖山、石柱山、云台山、鸡哺山等区域地势极为陡峭，当地山核桃林水土流失现象严重，养分较为贫乏，相对其他区域处于较低的水平，水解酶活性受到影响，产生低值聚集。杭瑞高速经过清凉峰镇与龙岗镇南部，该区域交通便利，人类活动造成了一定程度的干扰。当地存在铅锌矿、钨钼矿以及铜矿等正在开发的金属矿^[30]。采矿活动产生的粉尘、废水和尾矿渣可能会对土壤水解酶活性和分布造成一定影响^[31]。

图 2 采样点高低值聚类示意图

Figure 2 High-low-value cluster of sampling points

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图 3 高低聚类点冗余分析结果

Figure 3 Redundancy analysis of high-high and low-low clustering points　　　　　　

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2.4 土壤肥力状况

据浙江省地方标准，山核桃林地土壤样地中碱解氮、有效磷、速效钾、有机质位于丰富等级的样地分别占64%、56%、23%、45%，绝大部分样点各养分指标等级处于中等以上(表4)，能够满足山核桃的生长发育需求，但是由于各区域土壤中养分比例以及酸碱度的不同，综合肥力状况也有所差异。在主成分分析结果中，I_IF均值为91.67，变幅为35.29~277.05，变异系数为42.73%。第1主成分解释了48.39%的总变异，第2主成分解释了26.50%的总变异，第3主成分解释了17.12%的总变异(表5)。采用类平均法对土壤肥力分值(I_IF)进行系统聚类，将259个样本分为4类，即第Ⅰ类I_IF≥146.83，第Ⅱ类87.11≤I_IF＜146.83，第Ⅲ类59.72≤I_IF＜87.11，第Ⅳ类I_IF＜59.72，分别对应土壤肥力高、较高、中、低4个等级。结果显示：I_IF变异系数为42.73%，属于中等变异，但其中有174个样本处于中低水平，肥力相对较差。从采样区域土壤肥力分值所占比例来看，山核桃林地有58.7%的样地土壤肥力低于平均水平，有32.7%的样地土壤肥力为Ⅰ和Ⅱ等级，大部分样地土壤肥力处于Ⅲ、Ⅳ等级，说明大部分山核桃林地土壤肥力还有提高的空间。从使用I_IF绘制的空间分布图来看，岛石镇山核桃林地土壤肥力在所有山核桃产区中最高，该区域的土壤管理方法值得借鉴。沈一凡等^[32]研究了近10 a山核桃林地主要分布区域的土壤养分变化情况，发现林地土壤酸化的现象一直在加重，肥力也有不断下降的趋势。这是由于大多数山核桃林农缺乏相关技术指导和对立地环境的认知，长期施用以氮素为主的化学肥料造成的。而且从20世纪80年代开始，山核桃林地不断扩张，但大多数新兴产区酸化严重，土壤宜肥、宜种性较差。针对这一现象，还需要增施有机肥，并施用一定量的石灰，逐渐改善各地土壤酸化的情况，规范林地生草管理和生态化采收技术，以稳步提升山核桃林地的土壤肥力。

表 4 山核桃土壤肥力指标丰缺等级及各等级占比

Table 4 Level of soil fertility indexs and the proportion of each level

项目	碱解氮		有效磷		速效钾		有机质
项目	质量分数/(mg·kg⁻¹)	占比/%	质量分数/(mg·kg⁻¹)	占比/%	质量分数/(mg·kg⁻¹)	占比/%	质量分数/(g·kg⁻¹)	占比/%
缺乏	＜80	6	＜5	12	＜80	34	＜10	7
中等	80~120	30	5~10	32	80~110	43	10~40	48
丰富	＞120	64	＞10	56	＞110	23	＞40	45
说明：土壤肥力指标丰缺等级参考浙江省地方标准 DB33/T 2205—2019《山核桃分区施肥技术规范》

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表 5 主成分贡献率与各因子得分

Table 5 Principal component contribution rates and each factor score

因子	主成分得分
因子	第1主成分(48.39%)	第2主成分(26.50%)	第3主成分(17.12%)
有机质	0.144	0.268	0.225
有效磷	0.071	0.451	0.116
速效钾	0.027	0.481	0.046
碱解氮	0.061	0.040	0.652
AG	0.160	−0.058	0.039
BG	0.205	0.017	−0.299
CB	0.182	0.064	−0.393
XYL	0.177	−0.240	0.042
LAP	0.122	−0.238	0.345
NAG	0.179	0.111	−0.130
PHOS	0.184	−0.219	0.100

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3. 结论

研究区山核桃林土壤水解酶活性均具有较好的空间变异结构和空间分布格局，结构性变异占总变异的比例较小。研究区山核桃林土壤受到人为因素的干扰较多，人为施肥与经营强度是影响其空间格局形成的最直接因素。土壤水解酶活性空间分布和养分分布联系密切，在养分质量分数较高的区域有高值聚集的现象，低值聚集区域多位于清凉峰等区域。特色的生态经营方式可以使土壤水解酶活性处于相对较高的水平，从而提高山核桃的宜种性。

研究区山核桃林土壤酸化较为普遍，平均pH为5.76，严重限制了山核桃的生长。岛石镇、太阳镇北部土壤肥力得分较高。从总体来看，大部分区域土壤各肥力指标等级处于中等以上，但有过半土壤综合肥力未达到平均水平。产区内部各镇土壤肥力也有着明显差异，大部分区域土壤肥力还有待提高；土壤水解酶活性变异系数较高，且与有机质、碱解氮、pH、有效磷等肥力因子有较强的相关性。

图 1 20个梅花品种花香成分的聚类图

Figure 1 Cluster dendrogram of floral scent components in twenty cultivars of P. mume

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表 1 不同梅花品种群的挥发性成分类型及相对含量

Table 1. Category and relative content of volatile components in six cultivar groups of P. mume

品种群	苯环/苯丙烷类/种	萜烯类/ 种	脂肪酸衍生物/种	烷烃/ 种	总数/ 种
朱砂	16	7	9	3	35
宫粉	20	4	3	3	30
玉蝶	13	3	4	−	20
绿萼	15	3	5	−	23
跳枝	15	6	7	−	28
垂枝	9	4	4	−	17
总数/种	23	7	9	4	43
总相对含量/%	87.01~99.87	0~6.15	0~6.95	0~0.18
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表 2 朱砂品种群花香成分及其相对含量

Table 2. Aromatic compounds and the relative content of Cinnabar Purple group of P. mume

化合物	保留指数	相对含量/%
化合物	保留指数	‘晨晖朱砂’	‘粉红朱砂’	‘红颜朱砂’	‘先春朱砂’	‘银红朱砂’	‘大盃’
对二甲苯 p-xylene	896	2.75±0.57	3.08±0.37	2.08±0.78	3.24±0.88	1.64±0.45	5.20±1.61
苯甲醛 benzaldehyde	973	2.84±1.24	5.24±4.44	5.61±3.08	8.72±5.64	1.18±0.25	17.53±1.20
苯甲醇 benzyl alcohol	1 041	41.83±1.67	34.21±1.57	72.86±5.64	63.15±8.15	39.96±2.62	5.78±1.69
乙酸苯甲酯 benzyl acetate	1 171	44.97±4.91	48.25±3.64	1.16±0.12	1.47±0.16	50.48±3.16	25.56±8.21
水杨酸甲酯 methyl salicylate	1 197	−	−	−	−	−	0.08±0.07
草蒿脑 estragole	1 201	0.08±0.04	−	0.26±0.10	−	−	12.44±3.57
3,4-二甲氧基甲苯 3,4-dimethoxytoluene	1 242	−	−	−	−	−	0.07±0.05
3-苯丙醇 3-phenylpropanol	1 233	−	−	0.37±0.18	0.40±0.13	−	−
4-(2-丙烯基)苯酚 phenol-4-(2-propenyl)-	1 255	−	0.16±0.09	0.22±0.07	0.21±0.08	−	9.66±3.34
反式肉桂醛 cinnamaldehyde, (E)-	1 272	−	−	0.35±0.11	0.75±0.29	0.07±0.06	−
肉桂醇 cinnamyl alcohol	1 307	−	1.36±0.58	5.97±1.67	13.67±4.18	1.04±0.48	−
丁子香酚 eugenol	1 360	5.98±2.00	5.25±1.61	7.37±1.95	7.59±1.37	3.93±0.71	10.50±1.68
丁酸-3-苯丙酯 3-phenylpropyl butyrate	1 373	−	0.07±0.01	−	−	0.08±0.01	−
甲基丁香酚 methyleugenol	1 406	0.15±0.05	−	0.30±0.11	0.07±0.05	−	0.46±0.09
乙酸肉桂酯 cinnamyl acetate	1 447	−	1.33±0.34	0.20±0.05	0.59±0.13	0.77±0.21	−
邻苯二甲酸二甲酯 dimethyl phthalate	1 458	0.19±0.08	−	0.79±0.53	−	−	−
苯基/苯丙烷类合计　total phenylpropanoids/ benzenoids		98.79	98.95	97.55	99.87	99.15	87.01
莰烯 camphene	963	0.15±0.12	−	1.32±0.18	−	−	1.52±0.54
6-甲基-5-庚烯-2-酮 sulcatone	1 003	−	−	−	−	−	0.07±0.05
柠檬烯 limonene	1 038	−	−	−	−	−	0.17±0.04
3-蒈烯 3-carene	1 056	−	−	−	−	−	3.82±2.51
γ-松油烯 γ-terpinene	1 066	−	−	−	−	−	0.03±0.02
莰酮 camphor	1 149	−	−	0.36±0.05	−	−	0.22±0.03
β-紫罗兰酮 β-ionone	1 490	0.11±0.09	−	0.13±0.03	−	0.05±0.03	0.32±0.08
萜烯类合计 total terpenoids		0.26	0.00	1.82	0.00	0.05	6.15
异戊醇 isoamyl alcohol	801	−	−	−	−	−	0.16±0.12
己醛 hexanal	845	0.10±0.05	−	−	−	−	−
乙酸戊酯 n-amylacetate	935	−	−	−	−	−	0.17±0.15
乙酸叶醇酯 cis-3-hexe-nylacetate	1 018	0.17±0.04	0.30±0.05	−	−	0.39±0.11	1.37±0.18
乙酸-2-己烯酯 2-hexen-1-ol acetate	1 027	0.46±0.14	0.75±0.16	−	−	0.42±0.30	4.63±0.76
壬醛 nonanal	1 109	−	−	−	−	−	0.05±0.04
癸醛 decanal	1 208	−	−	−	−	−	0.07±0.05
二乙二醇丁醚醋酸酯　2-(2-butoxyethoxy)-ethanol acetate	1 369	0.21±0.13	−	0.65±0.11	−	−	−
月桂酸甲酯 methyl laurate	1 525	−	−	−	−	−	0.04±0.03
脂肪酸衍生物合计 total fatty acid derivatives		0.95	1.05	0.65	0.00	0.81	6.49
十三烷 tridecane	1 300	−	−	−	−	−	0.08±0.05
十九烷 nonadecane	1 900	−	−	−	0.08±0.01	−	−
二十一烷 heneicosane	2 100	−	−	−	0.05±0.03	−	−
烷烃类合计 total alkanes		0.00	0.00	0.00	0.13	0.00	0.08
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表 3 朱砂品种群梅花花香化合物香气贡献值

Table 3. Aroma contribution value of floral scent compounds from Cinnabar Purple group of P. mume

化合物	香气阈值	香气贡献值/%
化合物	香气阈值	‘晨晖朱砂’	‘粉红朱砂’	‘红颜朱砂’	‘先春朱砂’	‘银红朱砂’	‘大盃’
苯甲醛　benzaldehyde	0.350~3.500	0.810~8.110	1.640~16.380	1.600~16.030	2.490~24.910	0.340~3.370	5.010~50.090
苯甲醇　 benzyl alcohol	80.000	0.523	0.428	0.911	0.789	0.500	0.072
乙酸苯甲酯　benzyl acetate	2.600	17.297	18.558	0.445	0.567	19.415	9.831
草蒿脑　estragole	0.016	5.000	−	16.250	−	−	777.500
丁子香酚　eugenol	0.006~0.030	199.330~996.670	175.000~875.000	245.670~1 228.330	253.000~1 265.000	131.000~655.000	350.000~1 750.000
甲基丁香酚　methyleugenol	0.001	146.667	−	296.667	66.667	−	180.000
β-紫罗兰酮　β-ionone	0.000	15 238.095	−	19 047.619	−	6 666.667	46 190.476
壬醛　 nonanal	0.001	−	−	−	−	−	53.333
癸醛　decanal	0.001~0.002	−	−	−	−	−	35.000~70.000
肉桂醇　cinnamyl alcohol	0.001	−	1 700.000	7 466.667	17 087.500	1 295.833	−
异戊醇　 isoamyl alcohol	0.006	−	−	−	−	−	25.683
乙酸叶醇酯　cis-3-hexe-nylacetate	0.009	19.259	33.704	−	−	43.333	151.852
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表 4 宫粉品种群花香成分及其相对含量

Table 4. Aromatic compounds and the relative content of Pink Double group of P. mume

化合物	保留指数	相对含量/%
化合物	保留指数	‘粉皮宫粉’	‘粉晕宫粉’	‘晓红宫粉’	‘早花宫粉’	‘春意早宫粉’
对二甲苯 p-xylene	896	2.00±0.08	2.89±0.61	5.38±3.15	4.17±1.33	1.80±0.24
苯甲醛 benzaldehyde	973	11.44±1.89	5.10±3.94	2.45±1.37	8.74±1.64	4.06±1.31
苄甲醚 benzyl methyl ether	999	−	−	−	−	0.04±0.03
对甲苯甲醚 p-methylanisole	1 029	0.56±0.12	0.51±0.15	−	−	−
苯甲醇 benzyl alcohol	1 041	53.90±3.71	54.94±9.98	30.57±6.39	30.31±4.00	40.05±1.42
对甲酚 p-cresol	1 080	0.06±0.05	0.07±0.05	−	−	−
苯甲酸甲酯 methyl benzoate	1 099	−	−	−	0.57±0.35	−
乙酸苯甲酯 benzyl acetate	1 171	1.54±0.11	1.20±0.13	53.19±8.71	25.32±4.67	46.72±1.19
2-甲氧基-4-甲基苯酚 creosol	1 195	0.07±0.01	−	−	0.05±0.04	−
草蒿脑 estragole	1 201	0.17±0.05	0.15±0.04	−	0.12±0.02	0.05±0.00
3-苯丙醇 3-phenylpropanol	1 233	0.38±0.08	0.65±0.24	−	0.12±0.05	0.07±0.00
4-(2-丙烯基)苯酚 phenol-4-(2-propenyl)-	1 255	0.23±0.03	0.32±0.16	0.09±0.04	0.63±0.22	−
反式肉桂醛 cinnamaldehyde, (E)-	1 272	0.89±0.28	1.07±0.50	−	1.22±0.36	0.09±0.02
肉桂醇 cinnamyl alcohol	1 307	16.19±5.50	19.83±9.73	−	7.42±1.96	1.46±0.17
丁子香酚 eugenol	1 360	9.35±0.92	9.57±1.02	7.13±0.90	9.15±1.09	3.33±0.30
丁酸-3-苯丙酯 3-phenylpropyl butyrate	1 373	−	−	−	−	0.17±0.02
甲基丁香酚 methyleugenol	1 406	0.17±0.02	0.17±0.02	0.05±0.03	0.09±0.02	0.11±0.03
乙酸肉桂酯 cinnamyl acetate	1 447	0.81±0.08	0.77±0.10	−	9.94±1.43	1.13±0.11
邻苯二甲酸二甲酯 dimethyl phthalate	1 458	−	0.19±0.06	−	0.03±0.02	−
苯甲酸苯甲酯 benzyl benzoate	1 771	0.40±0.04	0.31±0.09	−	0.35±0.02	−
苯基/苯丙烷类合计 total phenylpropanoids/ benzenoids		98.15	97.75	98.86	98.21	99.07
莰烯 camphene	963	0.61±0.49	0.67±0.56	0.23±0.18	0.23±0.13	0.24±0.06
3-蒈烯 3-carene	1 056	0.86±0.58	1.03±0.87	−	−	−
莰酮 camphor	1 149	0.13±0.07	0.16±0.08	0.16±0.07	0.17±0.14	0.07±0.03
β-紫罗兰酮 β-ionone	1 490	0.25±0.12	0.19±0.12	−	−	0.08±0.01
萜烯类合计 total terpenoids		1.85	2.04	0.39	0.40	0.39
乙酸叶醇酯 cis-3-hexe-nylacetate	1 018	−	−	0.26±0.13	0.18±0.02	0.26±0.02
乙酸-2-己烯酯 2-hexen-1-ol acetate	1 027	−	−	0.49±0.07	1.01±0.33	0.28±0.03
二乙二醇丁醚醋酸酯 2-(2-butoxyethoxy)-ethanol acetate	1 369	−	0.20±0.04	−	−	−
脂肪酸衍生物合计 total fatty acid derivatives		0.00	0.20	0.75	1.19	0.54
十五烷 pentadecane	1 500	−	−	−	0.11±0.03	−
十九烷 nonadecane	1 900	−	−	−	0.02±0.02	−
二十一烷 heneicosane	2 100	−	−	−	0.05±0.04	−
烷烃类合计 total alkanes		0.00	0.00	0.00	0.18	0.00
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表 5 宫粉品种群梅花花香化合物香气贡献值

Table 5. Aroma contribution value of floral scent compounds from Pink Double group of P. mume

化合物	香气阈值	香气贡献值/%
化合物	香气阈值	‘粉皮宫粉’	‘粉晕宫粉’	‘晓红宫粉’	‘早花宫粉’	‘春意早宫粉’
苯甲醛 benzaldehyde	0.350~3.500	3.270~32.690	1.460~14.570	0.700~7.000	2.500~24.970	1.160~11.600
苯甲醇 benzyl alcohol	80.000	0.674	0.687	0.382	0.379	0.501
乙酸苯甲酯 benzyl acetate	2.600	0.594	0.462	20.458	9.737	17.969
草蒿脑 estragole	0.016	10.417	9.375	−	7.708	3.333
丁子香酚 eugenol	0.006~0.030	311.670~1558.330	319.000~1595.000	237.670~1 188.330	305.000~1525.000	111.000~555.000
甲基丁香酚 methyleugenol	0.001	166.667	173.333	46.667	90.000	110.000
β-紫罗兰酮 β-ionone	0.000	35 714.286	27 142.857	−	−	10 952.381
对甲苯甲醚 p-methylanisole	0.000	2 800.000	2 566.667	−	−	−
肉桂醇 cinnamyl alcohol	0.001	20 241.667	24 787.500	−	9 270.833	1 825.000
乙酸叶醇酯 cis-3-hexe-nylacetate	0.009	−	−	29.259	20.370	28.889
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表 6 玉蝶品种群花香成分及其相对含量

Table 6. Aromatic compounds and the relative content of Alboplena group of P. mume

化合物	保留指数	相对含量/%
化合物	保留指数	‘乔妆玉蝶’	‘月光玉蝶’	‘长蕊玉蝶’
乙基苯 ethylbenzene	889	−	0.10±0.08	−
对二甲苯 p-xylene	896	2.10±0.19	2.66±0.82	1.71±0.96
苯甲醛 benzaldehyde	973	4.42±0.44	7.83±2.17	5.94±4.00
苯甲醇 benzyl alcohol	1 041	24.35±6.23	7.73±2.29	18.80±5.01
苯甲酸甲酯 methyl benzoate	1 099	0.14±0.05	−	−
乙酸苯甲酯 benzyl acetate	1 171	62.67±4.41	72.90±6.01	62.63±5.69
水杨酸甲酯 methyl salicylate	1 197	−	−	0.06±0.05
草蒿脑 estragole	1 201	−	0.13±0.05	1.09±1.22
4-(2-丙烯基)苯酚 phenol-4-(2-propenyl)-	1 255	0.13±0.11	−	1.01±1.21
丁子香酚 eugenol	1 360	5.36±0.93	3.06±0.50	6.17±1.95
甲基丁香酚 methyleugenol	1 406	−	0.38±0.02	0.28±0.10
邻苯二甲酸二甲酯 dimethyl phthalate	1 458	−	0.11±0.10	0.22±0.18
苯甲酸苯甲酯 benzyl benzoate	1 771	−	0.13±0.12	−
苯基/苯丙烷类合计 total phenylpropanoids/ benzenoids		99.17	95.02	97.92
莰烯 camphene	963	0.24±0.08	0.07±0.06	0.38±0.25
莰酮 camphor	1 149	0.13±0.04	−	0.05±0.04
β-紫罗兰酮 β-ionone	1 490	−	−	0.05±0.04
萜烯类合计 total terpenoids		0.38	0.07	0.49
乙酸戊酯 n-amylacetate	935	−	0.15±0.04	−
乙酸叶醇酯 cis-3-hexe-nylacetate	1 018	0.07±0.06	1.69±0.66	0.64±0.39
乙酸-2-己烯酯 2-hexen-1-ol acetate	1 027	0.38±0.19	2.95±1.10	0.66±0.49
二乙二醇丁醚醋酸酯 2-(2-butoxyethoxy)-ethanol acetate	1 369	−	0.12±0.11	0.29±0.24
脂肪酸衍生物合计 total fatty acid derivatives		0.45	4.91	1.59
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表 7 玉蝶品种群梅花花香化合物香气贡献值

Table 7. Aroma contribution value of floral scent compounds from Alboplena group of P. mume

化合物	香气阈值	香气贡献值/%
化合物	香气阈值	‘乔妆玉蝶’	‘月光玉蝶’	‘长蕊玉蝶’
苯甲醛 benzaldehyde	0.350~3.500	1.260~12.630	2.240~22.370	1.700~16.970
苯甲醇 benzyl alcohol	80.000	0.304	0.097	0.235
乙酸苯甲酯 benzyl acetate	2.600	24.103	28.037	24.090
草蒿脑 estragole	0.016	−	8.125	68.333
丁子香酚 eugenol	0.006~0.030	178.670~893.330	102.000~510.000	205.670~1 028.330
甲基丁香酚 methyleugenol	0.001	−	376.667	276.667
β-紫罗兰酮 β-ionone	0.000	−	−	7 619.048
乙酸叶醇酯 cis-3-hexe-nylacetate	0.009	7.778	187.778	71.481
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表 8 绿萼品种群花香成分及其相对含量

Table 8. Aromatic compounds and the relative content of Green Calyx group of P. mume

化合物	保留指数	相对含量/%
化合物	保留指数	‘变绿萼’	‘小绿萼’	‘素玉绿萼’
对二甲苯 p-xylene	896	2.49±1.74	1.57±0.59	0.73±0.22
苯甲醛 benzaldehyde	973	14.67±3.77	2.73±0.41	5.45±1.16
对甲苯甲醚 p-methylanisole	1 029	5.41±1.57	−	−
苯甲醇 benzyl alcohol	1 041	8.26±1.41	23.37±5.36	24.56±0.85
对甲酚 p-cresol	1 080	0.05±0.04	−	−
苯甲酸甲酯 methyl benzoate	1 099	0.33±0.10	−	−
乙酸苯甲酯 benzyl acetate	1 171	57.43±4.67	65.13±4.33	59.20±1.79
水杨酸甲酯 methyl salicylate	1 197	0.25±0.08	−	−
草蒿脑 estragole	1 201	0.81±0.18	0.09±0.07	1.26±0.30
3,4-二甲氧基甲苯 3,4-dimethoxytoluene	1 242	0.09±0.07	−	−
4-(2-丙烯基)苯酚 phenol-4-(2-propenyl)-	1 255	0.27±0.18	−	0.89±0.33
丁子香酚 eugenol	1 360	5.34±0.44	3.74±1.54	5.81±0.61
甲基丁香酚 methyleugenol	1 406	0.46±0.21	0.28±0.17	0.31±0.03
邻苯二甲酸二甲酯 dimethyl phthalate	1 458	0.12±0.09	0.35±0.26	−
苯甲酸苯甲酯 benzyl benzoate	1 771	1.93±0.49	−	−
苯基/苯丙烷类合计 total phenylpropanoids/ benzenoids		97.90	97.26	98.21
莰烯 camphene	963	−	0.40±0.20	0.16±0.05
莰酮 camphor	1 149	−	0.28±0.18	−
β-紫罗兰酮 β-ionone	1 490	−	0.14±0.06	−
萜烯类合计 total terpenoids		0.00	0.82	0.16
异戊醇 isoamyl alcohol	801	0.31±0.27	−	−
乙酸戊酯 n-amylacetate	935	0.17±0.06	−	0.07±0.01
乙酸叶醇酯 cis-3-hexe-nylacetate	1 018	1.41±0.77	0.70±0.25	0.41±0.14
乙酸-2-己烯酯 2-hexen-1-ol acetate	1 027	−	1.11±0.58	1.04±0.73
二乙二醇丁醚醋酸酯 2-(2-butoxyethoxy)-ethanol acetate	1 369	0.19±0.07	0.12±0.09	0.11±0.09
脂肪酸衍生物合计 total fatty acid derivatives		2.09	1.93	1.63
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表 9 绿萼品种群梅花花香化合物香气贡献值

Table 9. Aroma contribution value of floral scent compounds from Green Calyx group of P. mume

化合物	香气阈值	香气贡献值/%
化合物	香气阈值	‘变绿萼’	‘小绿萼’	‘素玉绿萼’
苯甲醛 benzaldehyde	0.350~3.500	4.190~41.910	0.780~7.800	1.560~15.570
苯甲醇 benzyl alcohol	80.000	0.103	0.292	0.307
乙酸苯甲酯 benzyl acetate	2.600	22.087	25.050	22.769
草蒿脑 estragole	0.016	50.833	5.833	78.750
丁子香酚 eugenol	0.006~0.030	178.000~890.000	124.670~623.330	193.670~968.330
甲基丁香酚 methyleugenol	0.001	460.000	280.000	310.000
β-紫罗兰酮 β-ionone	0.000	−	19523.810	−
对甲苯甲醚 p-methylanisole	0.000	27050.000	−	−
异戊醇 isoamyl alcohol	0.006	51.366	−	−
乙酸叶醇酯 cis-3-hexe-nylacetate	0.009	157.037	77.407	45.556
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表 10 跳枝和垂枝品种群花香成分及其相对含量

Table 10. Aromatic compounds and the relative content of Versicolor group and Pendulous Mei group of P. mume

化合物	保留指数	相对含量/%
化合物	保留指数	‘单粉跳枝’	‘筋入春日野’	‘单粉垂枝’
对二甲苯 p-xylene	896	5.92±0.62	4.67±0.99	2.87±0.66
苯甲醛 benzaldehyde	973	17.58±0.46	9.12±2.60	16.53±3.54
苯甲醇 benzyl alcohol	1 041	59.78±1.26	12.20±5.77	13.88±4.66
乙酸苯甲酯 benzyl acetate	1 171	1.36±0.13	63.54±9.56	55.42±1.57
2-甲氧基-4-甲基苯酚 creosol	1 195	−	0.16±0.06	−
草蒿脑 estragole	1 201	0.40±0.05	0.16±0.04	0.25±0.08
3,4-二甲氧基甲苯 3,4-dimethoxytoluene	1 242	−	0.11±0.02	−
3-苯丙醇 3-phenylpropanol	1 233	0.24±0.06	−	−
4-(2-丙烯基)苯酚 phenol-4-(2-propenyl)-	1 255	0.19±0.01	−	0.22±0.04
反式肉桂醛 cinnamaldehyde, (E)-	1 272	0.34±0.07	−	−
肉桂醇 cinnamyl alcohol	1 307	4.14±1.34	−	−
丁子香酚 eugenol	1 360	5.50±0.16	2.59±0.48	4.88±0.85
甲基丁香酚 methyleugenol	1 406	0.09±0.03	0.22±0.06	0.18±0.12
乙酸肉桂酯 cinnamyl acetate	1 447	0.14±0.10	−	−
邻苯二甲酸二甲酯 dimethyl phthalate	1 458	0.57±0.36	0.13±0.11	0.36±0.16
苯基/苯丙烷类合计 total phenylpropanoids/ benzenoids		96.25	92.92	94.58
莰烯 camphene	963	1.99±0.59	−	1.02±0.08
6-甲基-5-庚烯-2-酮 sulcatone	1 003	−	0.08±0.06	−
柠檬烯 limonene	1 038	0.14±0.10	−	0.10±0.01
3-蒈烯 3-carene	1 056	−	0.06±0.04	−
莰酮 camphor	1 149	0.83±0.09	−	0.08±0.01
β-紫罗兰酮 β-ionone	1 490	0.14±0.07	−	0.08±0.07
萜烯类合计 total terpenoids		3.10	0.13	1.28
异戊醇 isoamyl alcohol	801	0.05±0.03	−	−
己醛 hexanal	845	−	0.14±0.13	−
乙酸戊酯 n-amylacetate	935	−	−	0.08±0.06
乙酸叶醇酯 cis-3-hexe-nylacetate	1 018	−	2.36±1.43	0.81±0.23
乙酸-2-己烯酯 2-hexen-1-ol acetate	1 027	−	4.31±2.65	3.02±0.77
壬醛 nonanal	1 109	0.11±0.03	−	−
癸醛 decanal	1 208	0.12±0.02	−	−
二乙二醇丁醚醋酸酯 2-(2-butoxyethoxy)-ethanol acetate	1 369	0.34±0.13	0.14±0.10	0.24±0.19
月桂酸甲酯 methyl laurate	1 525	−	−	−
脂肪酸衍生物合计 total fatty acid derivatives		0.61	6.95	4.15
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表 11 跳枝和垂枝品种群梅花花香化合物香气贡献值

Table 11. Aroma contribution value of floral scent compounds from Versicolor group and Pendulous Mei group of P. mume

化合物	香气阈值	香气贡献值/%
化合物	香气阈值	‘单粉跳枝’	‘筋入春日野’	‘单粉垂枝’
苯甲醛 benzaldehyde	0.350~3.500	5.020~50.230	2.610~26.060	4.720~47.230
苯甲醇 benzyl alcohol	80.000	0.747	0.153	0.174
乙酸苯甲酯 benzyl acetate	2.600	0.523	24.440	21.314
草蒿脑 estragole	0.016	24.792	9.729	15.833
丁子香酚 eugenol	0.006~0.030	183.330~916.670	86.330~431.670	162.670~813.340
甲基丁香酚 methyleugenol	0.001	93.333	223.667	176.667
β-紫罗兰酮 β-ionone	0.000	20 000.000	−	11 428.571
壬醛 nonanal	0.001	113.333	−	−
癸醛 decanal	0.001~0.002	60.000~120.000	−	−
肉桂醇 cinnamyl alcohol	0.001	5 175.000	−	−
异戊醇 isoamyl alcohol	0.006	7.650	−	−
乙酸叶醇酯 cis-3-hexe-nylacetate	0.009	−	262.296	90.000
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1. 材料与方法
1.1 研究区概况与样品采集
1.2 样品测定方法
1.3 数据处理
2. 结果与讨论
2.1 土壤性质描述性统计分析
2.2 土壤水解酶活性与土壤肥力指标及pH相关性分析
2.3 不同土壤水解酶活性空间变异特征及聚集效应
2.4 土壤肥力状况
3. 结论

全文HTML

梅花Prunus mume为蔷薇科Rosaceae李属Prunus植物，是中国十大传统名花之一，具有悠久的栽培和应用历史^[1]。与李属其他植物相比，梅花具有独特的香气^[2]。梅花品种繁多，目前在全世界范围内已登录486个梅花品种^[3]。陈俊愉等^[4]提出了梅花分类的新方案，将梅花分为11个品种群，其中有9个品种群来源于原真梅系，其余2个品种群来源于梅的种间杂交。梅花不同品种具有不同的香气，这些香气成分对香精、香料工业具有潜在的应用价值^[5−6]。

植物花香是花朵散发出的挥发性低分子量化合物，这些物质不仅能参与植物体内的次生代谢，还能在植物抵御外来侵略方面起到作用^[7]。迄今为止，已鉴定了超过2 100种天然花香物质^[8−9]。按照花香物质的代谢途径，可将其分为萜烯类化合物、苯丙烷类/苯环型化合物和脂肪族化合物三大类^[10]。蔷薇科植物主要释放苯环及苯丙烷类化合物，如苯甲醛、苯甲醇、乙酸苯甲酯、苯甲酸苯甲酯、丁子香酚、异丁子香酚等^[11]。植物种类不同，其花朵释放的挥发物种类与含量也不同，产生的香气也具有植物个体特异性^[12]。梅花香气物质在不同品种间具有一定的差异，在梅花中共鉴定出几十种化合物，最主要的香气物质包括乙酸苯甲酯、丁子香酚、苯甲醛、苯甲醇、乙酸肉桂酯等^[13−17]。然而，不同梅花品种的花香多样性尚未被确定。鉴于此，本研究采用顶空固相微萃取法(HS-SPME)结合气相色谱-质谱(GC-MS)对6个品种群20个梅花品种的花香成分差异进行研究，筛选对梅花花香有较大贡献特征的香气物质，以期为梅花花香的代谢释放机制研究和深度经济价值(如精油、梅花茶等)开发提供参考。

1. 材料与方法

1.1. 材料与试剂

所有梅花品种保存于浙江农林大学梅花种质资源圃。选取株龄相同、长势一致的梅花品种，共20个品种，6个品种群。其中：朱砂品种群有6个品种，分别为‘晨晖朱砂’‘Chenhui Zhusha’‘粉红朱砂’‘Fenhong Zhusha’‘红颜朱砂’‘Hongyan Zhusha’‘先春朱砂’‘Xianchun Zhusha’‘银红朱砂’‘Yinhong Zhusha’‘大盃’‘DaBei’；宫粉品种群有5个品种，分别为‘粉皮宫粉’‘Fenpi Gongfen’‘粉晕宫粉’‘Fenyun Gongfen’‘晓红宫粉’‘Xiaohong Gongfen’‘早花宫粉’‘Zaohua Gongfen’‘春意早宫粉’‘Chunyizao Gongfen’；绿萼品种群有3个品种，分别为‘变绿萼’‘Bian Lve’‘小绿萼’‘Xiao Lve’‘素玉绿萼’‘Suyu Lve’；玉蝶品种群有3个品种，分别为‘乔妆玉蝶’‘Qiaozhuang Yudie’‘月光玉蝶’‘Yueguang Yudie’‘长蕊玉蝶’‘Changrui Yudie’；垂枝品种群有1个品种，为‘单粉垂枝’‘Danfen Chuizhi’；跳枝品种群有2个品种，分别为‘单粉跳枝’‘Danfen Tiaozhi’和‘筋入春日野’‘Jinruchunriye’。所用试剂为C7~C30正构烷烃混合标准品(Sigma公司，德国)。

1.2. 香气成分测定

用镊子取下3朵盛开期的梅花，将其快速转移至22 mL的采样瓶，封口膜密封瓶盖，平衡10 min，将固相微萃取SPME纤维头(Supelco公司，美国)插入花朵上方2 cm处的采样瓶中吸附30 min。将吸附完花香的萃取头插入GC-MS联用仪的进样口进行分析，3次平行重复实验。GC-MS分析条件：色谱柱HP-5MS (30.00 m×250.00 μm×0.25 μm)，载入氦气，流速1.2 mL·min⁻¹；起始柱温为45 ℃，保持3 min，以5 ℃·min⁻¹升至120 ℃，然后以6 ℃·min⁻¹升温至260 ℃，保持3 min，离子电离能量70 eV，离子阱温度为230 ℃。每个品种3次生物学重复。

1.3. 数据分析

在相同分析条件下，测定C7~C30正构烷烃混合标准品，计算待鉴定化合物的保留指数，并结合GC-MS联用仪计算机的NIST05a.L/NIST11.L标准谱库自动检索分析各组分。保留指数计算公式^[18]为I_R=100n+100(t−t_n)/(t_n+1−t_n)。其中：I_R为保留指数，n和n+1分别为目标化合物出峰前后正构烷烃的碳原子数，t_n和t_n+1分别为相应正构烷烃的保留时间，t为待鉴定化合物在谱图中的保留时间(t_n＜t＜t_n+1)。依据总离子流各色谱峰平均峰面积，并通过面积归一化方法计算各香气成分的相对含量。

通过文献查找主要花香化合物的香气阈值，结合花香化合物的相对含量计算其香气贡献值，相对含量与香气阈值的比值即为香气贡献值。使用Origin 2021绘制花香成分的聚类分析图。

3. 讨论

梅花是中国拥有第1个国际登录权的物种，目前已有超过400个梅花品种被登录^[19]。郝瑞杰等^[20]研究表明：决定梅花香气的主要成分是苯环/苯丙烷类化合物，其中以乙酸苯甲酯、苯甲醇、苯甲醛和丁子香酚等为主。本研究结果与郝瑞杰等^[20]的研究结果一致，苯环/苯丙烷类化合物是梅花花香的主要成分，其中乙酸苯甲酯、苯甲醛、苯甲醇和丁子香酚占比最高，还含有少量萜烯类和脂肪酸类物质。ZHANG等^[21]对8个不同花色梅花品种的花香成分进行了分析，表明苯基/苯丙烷类化合物占总排放量的95%以上。白花品种的花香挥发物以乙酸苯甲酯为主，品种间差异较小，粉花品种的花香挥发物组成存在差异。本研究发现：梅花不同品种群间香气种类及相对含量有明显差异，朱砂和宫粉品种群花香化合物数量最多，其次是跳枝和绿萼品种群，玉蝶和垂枝品种群花香化合物数量较少。

花朵香气特征并不完全由香气物质的种类与相对含量决定，还与香气物质的香气阈值有关，相对含量越高且阈值越小，香气强度就越大，对香气的贡献值就越大^[14]。LI等^[22]分析了6个梅花品种的花香及挥发性代谢组的差异，根据花香化合物的香气阈值筛选出了6种促进梅花不同品种香气差异的成分，包括苯甲醛、苯甲酸甲酯、乙酸苯甲酯、丁子香酚、反式肉桂醇、4-烯丙基苯酚、2-壬烯醛、3,4-二甲氧基甲苯和反式-β-紫罗兰酮。本研究通过计算梅花主要花香成分的香气贡献值，发现β-紫罗兰酮、丁子香酚、甲基丁香酚、肉桂醇、对甲苯甲醚、草蒿脑、苯甲醛和乙酸苯甲酯等对梅花花香贡献较大。

苯甲醇具清香、果香和甜香味^[23]，苯甲醛具有苦杏仁、木香、樱桃香味，乙酸苯甲酯具有茉莉香、浓甜香味，在蜡梅中，乙酸苯甲酯与芳樟醇共同构成其特征香气^[24]。丁子香酚有强烈的丁香气味，有抗虫、杀菌的效果。在矮牵牛Petunia hybrida中，丁子香酚的挥发部位主要是花瓣和雄蕊^[25]。β-紫罗兰酮具有紫罗兰Matthiola incana、水果、鸢尾花Iris tectorum香味，是紫花含笑Michelia crassipes初花期的特征挥发性物质，也是四季桂Osmanthus fragrans‘Fragrans Group’和金桂Osmanthus fragrans var. thunbergii的主要花香成分^[26−27]。其香气阈值极低，在花朵中仅存在少量就能释放出强烈的香气。草蒿脑呈大茴香香气，存在于欧洲越橘Vaccinium padifolium、龙蒿Artemisia dracunculus、茴香Foeniculum vulgare等中^[28]。本研究分析了不同类型梅花花香的成分组成，通过香气阈值计算出主要成分的香气贡献值，从而明确其主要贡献成分。

4. 结论

不同梅花品种，其香气成分、相对含量和气味品质差异较大。朱砂和宫粉品种群花香化合物种类最多，且苯环/苯丙烷类化合物种类最多。其次是跳枝品种群、绿萼品种群、玉蝶品种群和垂枝品种群。依据梅花主要花香成分的差异，可将20个梅花品种分为5种不同香气类型。本研究鉴定分析了梅花不同品种的花香物质，明确了主要香气成分。后期可进一步明确决定梅花花香差异的主要物质，并结合转录组分析梅花花香的代谢机制。

参考文献 (28)

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不同梅花品种花香成分鉴定与分析

DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230279

作者简介: 杨钰(ORCID: 0009-0008-7942-0476)，从事梅花育种研究。E-mail: 2257853203@qq.com

通信作者: 赵宏波(ORCID: 0000-0003-4714-8240)，教授，博士，从事观赏植物遗传育种研究。E-mail: zhaohb@zafu.edu.cn

Identification and analysis of floral scent compounds of Prunus mume cultivars

1. 材料与方法

1.1 研究区概况与样品采集

1.2 样品测定方法

1.3 数据处理

1.3.1 空间自相关水平

1.3.2 土壤肥力分值

2. 结果与讨论

2.1 土壤性质描述性统计分析

2.2 土壤水解酶活性与土壤肥力指标及pH相关性分析

2.3 不同土壤水解酶活性空间变异特征及聚集效应

2.4 土壤肥力状况

3. 结论

期刊类型引用(7)

其他类型引用(2)

计量

出版历程

不同梅花品种花香成分鉴定与分析

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230279

1. 浙江农林大学 风景园林与建筑学院，浙江 杭州 311300 2. 浙江农林大学 浙江省园林植物种质创新与利用重点实验室，浙江 杭州 311300 3. 浙江农林大学 南方园林植物种质创新与利用国家林业和草原局重点实验室，浙江 杭州 311300

作者简介: 杨钰(ORCID: 0009-0008-7942-0476)，从事梅花育种研究。E-mail: 2257853203@qq.com

通信作者: 赵宏波(ORCID: 0000-0003-4714-8240)，教授，博士，从事观赏植物遗传育种研究。E-mail: zhaohb@zafu.edu.cn

English Abstract

Identification and analysis of floral scent compounds of Prunus mume cultivars

全文HTML

1.1. 材料与试剂

1.2. 香气成分测定

1.3. 数据分析

2.1. 不同梅花品种挥发性成分的分类

2.2. 不同梅花品种群的花香成分组成差异

2.2.1. 朱砂品种群梅花香气成分

2.2.2. 宫粉品种群梅花香气成分

2.2.3. 玉蝶品种群梅花香气成分

2.2.4. 绿萼品种群梅花香气成分

2.2.5. 跳枝和垂枝品种群梅花香气成分

2.3. 梅花不同品种花香组成特点聚类分析

目录

全文HTML

1.1. 材料与试剂

1.2. 香气成分测定

1.3. 数据分析

2.1. 不同梅花品种挥发性成分的分类

2.2. 不同梅花品种群的花香成分组成差异

2.2.1. 朱砂品种群梅花香气成分

2.2.2. 宫粉品种群梅花香气成分

2.2.3. 玉蝶品种群梅花香气成分

2.2.4. 绿萼品种群梅花香气成分

2.2.5. 跳枝和垂枝品种群梅花香气成分

2.3. 梅花不同品种花香组成特点聚类分析

1. 浙江农林大学风景园林与建筑学院，浙江杭州 311300

2. 浙江农林大学浙江省园林植物种质创新与利用重点实验室，浙江杭州 311300

3. 浙江农林大学南方园林植物种质创新与利用国家林业和草原局重点实验室，浙江杭州 311300

作者简介:
杨钰(ORCID: 0009-0008-7942-0476)，从事梅花育种研究。E-mail: 2257853203@qq.com