劉沛書，文仕知，李智華，何功秀，何含杰

（1. 中南林業(yè)科技大學(xué) 林學(xué)院，湖南 長沙 410004；2. 國家林業(yè)和草原局西北調(diào)查規(guī)劃院，陜西 西安 710048）

植物的次生代謝物包括酚類、黃酮類、生物堿、有機(jī)酸、精油等，根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，一般將其分為酚類（phenolic）、萜類（terpenoid）和含氮化合物（nitrogen-containing compound）三大類[1]，而每一大類的化合物都有數(shù)千種甚至數(shù)萬種以上[2]，被廣泛應(yīng)用于蟲害防治、化妝品、食品、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域[3]。植物次生代謝產(chǎn)物種類繁多，在各個專業(yè)領(lǐng)域則被稱作芳香油、揮發(fā)油。植物次生代謝物屬于小分子化合物，揮發(fā)性較強(qiáng)，一般呈油狀液體，決定了植物的芳香氣味[4]。次生代謝物是植物根、枝、干、葉、皮等部位的次級代謝產(chǎn)物，可通過蒸餾、萃取等方法獲得[5]。氮是限制植物生長的主要礦物營養(yǎng)元素[6]，是植物的蛋白質(zhì)、核酸、葉綠素和多種次生代謝產(chǎn)物的重要成分[7]。根據(jù)Galloway等[8]的研究，在20 世紀(jì)中葉引進(jìn)氮肥之前，含有大量有機(jī)物和豆類作物的有機(jī)肥料曾經(jīng)是氮的主要來源。氮肥對氮輸入的貢獻(xiàn)比自然來源的氮輸入高出30%[4]。增施氮肥對于植物生長有著非常重要的作用，能影響植物的生長和植物的生長方式，進(jìn)而對植物枝葉次生代謝物產(chǎn)生影響。

閩楠Phoebe bournei俗稱楠木，我國珍稀瀕危Ⅱ級保護(hù)植物[9]。楠木木材有極強(qiáng)的殺菌及防腐耐朽性能，不易變形開裂，也不易被蟲蛀，是建筑和家具等的良好用材。楠木野生資源由于受到過度采伐利用，資源更加稀缺。有研究表明，楠木在開發(fā)天然芳香資源方面有重要地位，從楠木種皮中提取的特殊芳香味精油，可用作制造化妝品的香味原料[10]。我國古代將楠木作為一味祛疾除患的良藥，據(jù)古醫(yī)書記載，楠木入藥，內(nèi)服外用，可治療胃病、霍亂、霍亂轉(zhuǎn)筋、聤耳出膿水（中耳炎）、腳氣等病癥[11]。閩楠枝葉次生代謝物含量過低、品質(zhì)不穩(wěn)定是影響閩楠次生代謝物生產(chǎn)發(fā)展的主要問題[12]。氮肥的添加可提高閩楠的樹高、胸徑和生物量[13]，但關(guān)于氮添加對其次生代謝物成分和含量的影響研究較少。本研究以湖南金洞林場10年生閩楠為研究對象，采用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC/MS），研究不同水平氮添加對閩楠葉片產(chǎn)量和成分的影響，探究施氮肥對閩楠枝葉次生代謝物含量與品質(zhì)的規(guī)律，為今后閩楠的培育和采收利用提供科學(xué)依據(jù)，進(jìn)而促進(jìn)閩楠產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于中國湖南省永州市金洞林場（112°4′E，26°18′N）。永州市金洞林場始建于1954年，是湖南省大型國有林場，地處湘江中上游，踞南嶺余脈陽明山脈的東北部，全場總面積635 km2，地理位置為東經(jīng)112°04′30″，北緯26°18′30″，平均海拔650 m，林場境內(nèi)山巒起伏，山體密集，坡度陡峭，溝壑縱橫。該地區(qū)屬中亞熱帶東南季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，年平均氣溫17.6 ～18.6 ℃，相對濕度75%～82%，植物生長期290 d。主要成土母巖以砂巖、頁巖、碳質(zhì)板巖為主，土層深厚肥沃，有機(jī)質(zhì)含量高，土壤為紅壤和山地黃壤。林場內(nèi)物種多樣，有高等植物210 科1 557種，種子植物中有木本植物98 科654 種，覆蓋率達(dá)89.4%。金洞林場有種植閩楠的傳統(tǒng)和歷史，林場內(nèi)現(xiàn)存林齡500年以上的閩楠古樹2 株。

1.2 樣品的采集

2020年7月選取10年生閩楠人工林，設(shè)置5個施氮水平，分別為0（N0，CK）、100（N1）、200（N2）、300（N3）、400 g/株（N4），氮肥為氮含量46%尿素。施肥方式為半環(huán)施：在沿樹冠上坡投影挖15 cm 深的半環(huán)形坑，將氮肥均勻施入。每種梯度設(shè)置3 個重復(fù)，共15 塊20 m×20 m的標(biāo)準(zhǔn)地，不同施肥梯度間樣地間隔5 m。樣品采集時(shí)間分別為施肥后6 個月（2021年1月）和施肥后12 個月（2021年7月），施肥前采集各樣地枝葉混合樣，測定混合樣次生代謝物成分與含量，采集的樣品保存于液氮中帶回，置于-20 ℃冰箱保存，并于3 周內(nèi)完成揮發(fā)性成分的提取和分析。

1.3 揮發(fā)性次生代謝物的提取

閩楠枝葉次生代謝物的提取方法參考朱麗云等[14]、毛運(yùn)芝等[15]、董翔等[16]的方法并改進(jìn)。采取新鮮枝葉，將新鮮枝葉分離，用破壁機(jī)將鮮葉600 g 及枝400 g 分別破碎，放入5 000 mL 蒸餾瓶中，通過水蒸氣蒸餾法，加熱至140 ℃蒸餾3 h，加冷凝回流裝置和收集器，在收集器液面的最上層可以觀察到產(chǎn)生淺黃色的油狀物，即樣品的次生代謝物，等收集器冷卻后使用移液槍移至安培瓶中收集稱質(zhì)量并4 ℃保存。

閩楠次生代謝物含量=次生代謝物質(zhì)量/閩楠樣品質(zhì)量×100%[17]。

1.4 揮發(fā)性次生代謝物成分分析

采用氣質(zhì)聯(lián)用儀（GC-MS）進(jìn)行測定，取1.0 mL 枝、葉的提取物置于1.5 mL 離心管中，室溫下用無水硫酸鈉脫水4 h，在1 200 r/min 下離心；吸取700 μL 上清液放入檢測的試劑瓶中，進(jìn)行GC-MS 檢測。

GC 溫度程序：色譜柱為Agilent-HP-5MS 柱（30 m×250 μm×0.25 μm）；進(jìn)口溫度250 ℃，柱溫箱升溫程序?yàn)?0 ℃的起始溫度，隨后以5 ℃/min升至260 ℃，分流比1∶10；載氣為高純度He（99.999%），柱壓為57.4 kPa，蒸發(fā)室溫度280 ℃。

MS 程序：離子源EI；電離電壓為70 eV，電離電流為150 μA。氦氣流速為1.2 mL/min，離子源溫度為230 ℃，四極體溫度為200 ℃。采集模式為全掃描，質(zhì)量掃描范圍為35 ～600 AMU（m/z）；溶劑延遲3 min。

1.5 數(shù)據(jù)處理

通過GC-MS 檢測，經(jīng)過化合物譜庫（NIST17）分析，得出閩楠枝葉次生代謝物中的揮發(fā)性物質(zhì)，選擇正、反匹配度都大于800（最大值為1 000）的鑒定結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)。采用色譜峰面積歸一化法計(jì)算閩楠精油各揮發(fā)性成分的相對含量。用SPSS軟件處理數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)分析，用Excel 2016 軟件完成表格繪制，用Origin 2018 軟件完成柱狀圖繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 施氮對閩楠枝葉次生代謝物含量的影響

通過計(jì)算，每1 kg 枝葉次生代謝物的產(chǎn)量和含量見表1。閩楠枝葉次生代謝物的含量與施肥后的采集時(shí)間、施肥量、采集季節(jié)之間有一定的關(guān)系。閩楠葉次生代謝物含量隨著施肥量的增加呈現(xiàn)先降低后增加的變化趨勢，在施氮肥達(dá)到400 g/株時(shí)，葉次生代謝物含量均有小幅增加，1月份施400 g/株氮肥時(shí)葉次生代謝物含量達(dá)到最高（0.041 1%）。采集季節(jié)對次生代謝物含量影響較大，7月份葉片次生代謝物含量均低于1月份，CK 處理閩楠葉片次生代謝物含量比1月份低3.71%，并且隨著施肥量的增加，7月份葉片次生代謝物含量的降幅逐漸增大，在施氮肥達(dá)到400 g/株時(shí)，次生代謝物含量降幅達(dá)到10.42%。閩楠枝次生代謝物含量隨施氮量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，在施氮肥達(dá)到200 g/株時(shí)，枝次生代謝物含量最大，枝次生代謝物最高含量可達(dá)到0.065 8%。季節(jié)對閩楠枝次生代謝物含量具有一定的影響，1月份枝次生代謝物含量略低于7月份，其中CK 處理7月份枝次生代謝物含量增加4.35%，施氮300 g/株的增幅最大，達(dá)14.70%。

表1 不同施氮處理閩楠枝葉次生代謝物的含量?Table 1 Content of secondary metabolites in branches and leaves of Phoebe bournei under different nitrogen treatments

2.2 施氮對閩楠枝葉揮發(fā)性次生代謝成分的影響

經(jīng)GC-MS 分析，閩楠枝葉揮發(fā)性次生代謝成分主要為烴類、醇類、醛類、萘類和酯類物質(zhì)，其中烴類和醇類物質(zhì)含量超過90%，是閩楠具有芳香氣息的主要原因。閩楠葉片揮發(fā)性次生代謝成分分離出的含量大于1%的化合物成分共78 種，其中烴類51 種、醇類16 種、醛類7種、酯類2 種、萘類2 種。施肥前混合樣閩楠葉揮發(fā)性次生代謝成分中含量大于1%的化合物成分為40 種，施氮6 個月后，不同處理葉次生代謝化合物種類為44 ～50 種；施氮12 個月后，化合物種類為38 ～42 種，其中烴類種類占比達(dá)67.5%～80.0%，醇類種類占比7.5%～20.83%。從圖1A-B 可以看出，在1月份和7月份兩個季節(jié)，施100 g/株氮肥可增加葉揮發(fā)性成分里的烴類物質(zhì)數(shù)量并降低醇類物質(zhì)數(shù)量；施200 g/株氮肥，會降低烴類數(shù)量并增加醇類數(shù)量；在7月施300 g/株氮肥可增加烴類數(shù)量并減少醇類數(shù)量，在1月施300 g/株氮肥可增加醛類數(shù)量；在1月施400 g/株氮肥烴類和醇類數(shù)量同時(shí)增加，在7月會降低烴類數(shù)量并增加醇類數(shù)量。從1—7月，CK 處理化合物種類減少10 種，其中烴類7 種，施氮200 g/株處理后化合物種類減少的數(shù)量僅為4 種，其中烴類4 種，表明施氮后可以有效遏制烴類物質(zhì)種類的減少。

圖1 不同施氮處理閩楠枝葉揮發(fā)性次生代謝成分種類和數(shù)量Fig. 1 Number of volatile secondary metabolites in branches and leaves of Phoebe bournei under different nitrogen application treatments

閩楠枝部位揮發(fā)性次生代謝成分分離出的含量大于1%的化合物成分共84 種，其中烴類54種，醇類21 種，醛類6 種，酯類2 種，萘類1 種。施肥前混合樣閩楠枝揮發(fā)性次生代謝成分中含量大于1%的化合物成分為45 種，施氮6 個月后不同處理枝次生代謝化合物種類為45 ～53 種，施氮12 個月后化合物種類為39 ～45 種，其中烴類種類占比達(dá)65.95%～83.33%，醇類種類占比14.29%～21.28%。由圖1C—D 可以看出，在1月施100 g/株氮肥可以增加枝揮發(fā)性成分里的烴類和酯類數(shù)量，在7月會降低烴類數(shù)量；在1月和7月兩個季節(jié)，施200 g/株氮肥會降低烴類數(shù)量并增加醇類數(shù)量，施300 g/株氮肥可以增加烴類數(shù)量并降低醇類數(shù)量，在1月施400 g/株氮肥會降低烴類和醇類數(shù)量，7月沒有明顯差異。從1—7月，CK 處理化合物種類減少2 種，其中醇類和醛類各減少3 種，烴類則增加4 種，各施肥處理化合物種類減少量均超過CK 處理，其中施氮300 g/株處理后化合物種類減少11 種，其中烴類和醛類各4 種，醇類3 種，表明施氮后促進(jìn)了枝揮發(fā)性次生代謝成分中化合物種類的減少。

2.3 施氮對閩楠枝葉揮發(fā)性次生代謝成分含量的影響

閩楠枝葉主要揮發(fā)性次生代謝成分為烴類和醇類化合物。從圖2 可以看出，1月份隨著施肥量的增加，閩楠葉揮發(fā)性次生代謝成分中烴類化合物含量呈增加趨勢，醇類化合物含量則呈減少趨勢，施肥量達(dá)400 g/株時(shí)，烴類和醇類化合物含量分別為83.39%和8.64%，且都低于施肥前，這可能和施肥后促進(jìn)葉片生長有關(guān)。7月份，閩楠葉揮發(fā)性次生代謝成分中烴類化合物含量隨施肥量的增加呈現(xiàn)先降低再增加的變化趨勢，醇類化合物呈現(xiàn)降低—增加—降低的變化趨勢，施氮100 g/株時(shí)葉揮發(fā)性次生代謝成分中烴類、醇類化合物的相對含量最低，分別為77.12%和9.18%；施氮200 g/株時(shí)，醇類化合物相對含量最大為13.17%；施氮400 g/株時(shí)，烴類化合物相對含量最高為85.28%，并且超過了施肥前葉片揮發(fā)性次生代謝成分的烴類化合物含量。施肥后6 個月和12 個月對比分析來看，施肥量超過300 g/株時(shí)，烴類化合物相對凈含量增加，醇類化合物相對凈含量略微降低。

圖2 不同施氮處理閩楠枝葉揮發(fā)性次生代謝成分的相對含量Fig. 2 Relative contents of volatile secondary metabolites in branches and leaves of Phoebe bournei under different nitrogen application treatments

不同施氮處理的枝揮發(fā)性次生代謝成分相對含量的變化規(guī)律不一致，隨著施肥量的增加烴類化合物呈現(xiàn)先增加后降低的變化趨勢，醇類化合物則呈現(xiàn)降低—增加—降低的變化趨勢。1月份施氮300 g/株時(shí)，枝揮發(fā)性次生代謝成分中烴類化合物相對含量最大為78.31%，醇類化合物相對含量最低為9.25%。7月份施氮200 g/株時(shí)，烴類化合物的相對含量最大，為86.48%，醇類化合物的相對含量最小，為4.89%。從圖2 還可以看出，隨著施肥時(shí)間的增加，枝揮發(fā)性次生代謝成分中的醛類化合物相對含量降低，萘類化合物相對含量增加。

2.4 施氮對閩楠枝葉揮發(fā)性次生代謝物典型化合物成分的影響

閩楠枝葉揮發(fā)性次生代謝物典型化合物以萜烯烴類和萜醇類為主。從表2 可以看出，葉精油成分中白菖烯、杜松萜烯、香樹烯、大根香葉烯、γ-衣蘭油烯、古巴烯、β-桉葉醇等8 種化合物含量占比超過52%；枝精油成分中古巴烯、杜松萜烯、石竹烯、γ-衣蘭油烯、α-石竹烯等7 種化合物含量占比超過52%，施肥量和時(shí)間、季節(jié)的不同對閩楠枝葉次生代謝物中主要的揮發(fā)性成分的種類和相對含量具有重要的影響。

表2 不同施肥處理的閩楠枝葉揮發(fā)性次生代謝物主要化學(xué)成分的相對含量Table 2 The relative contents of main chemical components of volatile secondary metabolites in branches and leaves of Phoebe bournei under different fertilization treatments

閩楠葉揮發(fā)性次生代謝成分中白菖烯隨季節(jié)的變化趨勢比較明顯，夏季含量明顯高于冬季，1月份施氮肥處理可以小幅提高葉片揮發(fā)性次生代謝成分中白菖烯的相對含量，施肥量為200 g/株時(shí)可達(dá)21.65%，7月份施氮肥處理則略微降低了葉片揮發(fā)性次生代謝成分中白菖烯的相對含量，不施肥可達(dá)28.30%，但各處理之間差異不顯著。大根香葉烯1月份相對含量在施300 g/株氮肥后顯著增加，最高達(dá)3.95%，且最適施肥量是400 g/株；7月份隨施肥量增加呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢，并且不施肥時(shí)其含量最高為3.59%。γ-衣蘭油烯相對含量在7月施300 g/株之后變?yōu)樽畹?，?.546%，其他施肥梯度差異不顯著。古巴烯在1月各梯度施肥的相對含量均大于7月，1月份施肥量為400 g/株時(shí)可達(dá)8.01%，但施肥后含量顯著低于施肥前含量。β-桉葉醇的相對含量在1月和7月均是隨著施肥量增加呈先增后降低的變化趨勢，施氮肥量為100 g/株時(shí)其含量最大。

閩楠枝揮發(fā)性次生代謝物成分中杜松萜烯、古巴烯、石竹烯的相對含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于葉揮發(fā)性成分含量，枝葉揮發(fā)性次生代謝成分中的γ-衣蘭油烯相對含量差異不顯著。枝揮發(fā)性次生代謝成分中古巴烯1月和7月施肥量在400 g/株時(shí)含量最高，分別為20.38%和23.33%，對比混合處理可以看出，施肥會明顯增加枝揮發(fā)性次生代謝成分中古巴烯的相對含量。石竹烯隨施肥量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，且在7月各梯度施肥量的相對含量均大于1月，1月和7月施肥量為300 g/株時(shí)含量最高，分別為12.25%和15.01%，不施肥時(shí)含量最低。杜松萜烯在7月各梯度施肥量的相對含量均大于1月，在7月隨著施肥量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，施肥量為300 g/株時(shí)含量最高，為18.32%，在1月各處理之間差異不顯著。(-)-Alpha-蓽澄茄油烯在1月各梯度施肥量的相對含量均大于7月，在1月和7月施100 g/株氮肥時(shí)含量最高，分別為8.07%和3.61%。.gamma.-Elemene隨施肥量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，在7月各梯度施肥量的相對含量均大于1月，在施200 g/株氮肥時(shí)含量最高，分別為7.72%和5.49%。

2.5 施氮對閩楠枝葉次生代謝成分中含氧化合物的影響

次生代謝成分中含氧化合物的含量可以直接影響次生代謝物的性狀，通過提高次生代謝物中醇類等含氧化合物的相對含量或降低烴類物質(zhì)的相對含量來提高次生代謝物的品質(zhì)[18]。由表3可知，施氮處理顯著降低了閩楠枝葉次生代謝物含氧化合物的總相對含量，含氧化合物的總相對含量隨著施氮量的增加而降低，1月和7月施氮量400 g/株時(shí)葉次生代謝物含氧化合物含量最低，分別為13.79%和11.81%，并且枝次生代謝物含氧化合物含量最低，分別為14.01%和4.25%。不施肥處理的枝葉次生代謝物含氧化合物的相對含量最高，不同季節(jié)含氧化合物相對含量也不一樣，1月份含氧化合物的相對含量顯著大于7月份，1月份閩楠葉次生代謝物含氧化合物含量最高為18.04%，枝次生代謝物含氧化合物相對含量最高為18.35%。因此，施氮肥會降低閩楠枝、葉次生代謝物的含氧化合物含量，從而降低枝、葉次生代謝物的品質(zhì)。

表3 不同梯度氮肥的閩楠枝葉次生代謝物含氧化合物總相對含量Table 3 Total relative contents of secondary oxygenated compounds in branches and leaves of Phoebe bournei with different gradient nitrogen fertilizers

2.6 施氮對閩楠枝葉揮發(fā)性次生代謝物的主成分分析

由圖3 可以看出，對不同施肥梯度的枝葉揮發(fā)性次生代謝物進(jìn)行主成分分析，發(fā)現(xiàn)混合枝葉樣較其他施肥梯度成分差異較大，其中1月份葉片樣品（圖3A）中CK、N1、N2主成分接近，N3和N4主成分接近。7月份葉片樣品（圖3B）中N1和N2主成分接近，N3和N4主成分接近。1月份嫩枝樣品（圖3C）中CK 和N1主成分接近，N2、N3、N4主成分接近。7月份嫩枝樣品（圖3D）中N1、N3、N4主成分接近。

圖3 不同施肥處理的閩楠枝葉主成分分析Fig. 3 Principal component analysis of branches and leaves of Phoebe bournei under different fertilization treatments

3 討 論

3.1 施氮對閩楠揮發(fā)性次生代謝物產(chǎn)量的影響

閩楠枝揮發(fā)性次生代謝物含量隨施氮量的增加呈現(xiàn)先增后降的趨勢，在施氮肥0 ～200 g/株時(shí)增加，在施氮肥200 ～400 g/株時(shí)降低；閩楠葉揮發(fā)性次生代謝物含量則是呈先降低后增加的趨勢，在施氮肥0 ～300 g/株時(shí)降低，在施氮肥300 ～400 g/株時(shí)增加但差異不顯著。何金明等[19]研究發(fā)現(xiàn)不同氮濃度能夠影響茴香揮發(fā)性次生代謝物的含量和組分，隨著施氮濃度的增加，茴香揮發(fā)性次生代謝物含量呈先增加后降低的趨勢，在1/16N ～1/4N 內(nèi)茴香揮發(fā)性次生代謝物含量增加，而由1/4N 增至2N，茴香揮發(fā)性次生代謝物含量則不斷降低，這和閩楠枝揮發(fā)性次生代謝物含量變化趨勢一致。趙志鵬[20]研究發(fā)現(xiàn)單施氮肥用量在0 ～180 kg/hm2范圍內(nèi)，留蘭香葉和全草揮發(fā)性次生代謝物含量呈增加趨勢，隨后開始降低，留蘭香莖的含量則以單施氮量240 kg/hm2處理最高，各處理之間差異不顯著。劉新亮等[21]研究發(fā)現(xiàn)施肥不利于香樟葉揮發(fā)性次生代謝物的積累，這和施氮對閩楠枝葉揮發(fā)性次生代謝物的影響一致，這可能和較好的營養(yǎng)條件不利于其萜醇類揮發(fā)性成分的積累有關(guān)[22]。

3.2 施氮對閩楠揮發(fā)性次生代謝物成分的影響

本研究表明，葉次生代謝物中烴類種類占比達(dá)67.5%～80.0%，醇類種類占比為7.5%～20.83%。葉次生代謝物中烴類種類占比達(dá)65.95% ～83.33%，醇類種類占比為14.29% ～21.28%。左毅成等[23]發(fā)現(xiàn)不同品系黑老虎莖葉的揮發(fā)性次生代謝成分以烴類為主，相對含量為56.24%～78.05%，其次為醇類，相對含量為8.71%～32.31%，與閩楠相似。隨著施氮量的增加，枝和葉的揮發(fā)性次生代謝物含氧化合物相對含量逐漸降低。單楊等[24]認(rèn)為植物次生代謝物香氣的主要來源為醇、醛和酯等含氧化合物，本試驗(yàn)得出施用氮肥會降低枝和葉中次生代謝成分的含氧化合物含量，從而降低閩楠次生代謝物的香氣。合成揮發(fā)性次生代謝成分的途徑有4 種：甲羥戊酸途徑、3-PGA/丙酮酸途徑、莽草酸途徑和丙二酸途徑，其中萜類化合物是由甲羥戊酸途徑和3-PGA/丙酮酸途徑合成[25]。氮濃度的增加可能直接或間接影響上述代謝途徑的反應(yīng)速率和反應(yīng)方向，通過影響某些特定酶的活性或底物濃度等方式[19]，使閩楠枝葉更有利于萜烯類等物質(zhì)的累積，而不利于萜醇類等物質(zhì)的累積，從而降低閩楠枝葉次生代謝物的品質(zhì)。何金明等[20]的研究發(fā)現(xiàn)，在一定范圍（1/8N ～2N）內(nèi)，隨著氮濃度的增加，茴香揮發(fā)性次生代謝物的含氧化合物的相對含量不斷升高，與閩楠揮發(fā)性次生代謝物含氧化合物變化規(guī)律相反，通過影響一些關(guān)鍵酶的活性或者是底物濃度等方式，使茴香更有利于反式茴香腦的累積。李振山等[26]發(fā)現(xiàn)有機(jī)肥與復(fù)合肥處理均顯著提高了根系分泌物中萜類物質(zhì)的相對含量，與本研究閩楠枝葉變化規(guī)律相反，說明不同器官對萜類物質(zhì)的產(chǎn)生和積累的作用也不同。于靜波等[27]研究發(fā)現(xiàn)不同的N 施用量對芳樟葉揮發(fā)性次生代謝物中芳樟醇相對含量有顯著影響，這和施氮對閩楠葉揮發(fā)性次生代謝物中含氧化合物相對含量的影響一致，因?yàn)榈貭I養(yǎng)的匱乏會導(dǎo)致酚類或醇類等不含氮次生代謝產(chǎn)物的積累，反之，則會促進(jìn)含氮次生代謝產(chǎn)物如生物堿等的合成，反映了植物體的氮素—營養(yǎng)平衡的需求[22]。氮素的增加會降低醇類和酚類等含氧次生代謝物的積累[25]，酚類和醇類物質(zhì)可以通過作用于細(xì)胞膜和細(xì)胞壁來改變細(xì)胞滲透性并釋放出胞內(nèi)物質(zhì)如核糖、谷氨酸鈉等，增加植物次生代謝物的抗菌作用[28]，所以增施氮肥會降低揮發(fā)性次生代謝物的抗菌性，從而降低次生代謝物的品質(zhì)。

3.3 季節(jié)對閩楠揮發(fā)性次生代謝物產(chǎn)量的影響

季節(jié)也會影響閩楠枝葉揮發(fā)性次生代謝物組分和產(chǎn)量的變化，閩楠枝揮發(fā)性次生代謝物冬季產(chǎn)量均低于夏季產(chǎn)量，葉揮發(fā)性次生代謝物冬季的產(chǎn)量均高于夏季產(chǎn)量。陳鐵壁等[29]的研究發(fā)現(xiàn)永州香樟葉揮發(fā)性次生代謝物含量在夏季的水平較高，此后逐漸減少，在冬季含量較少，含量最低是在1月，而夏季和秋季揮發(fā)性次生代謝物的含量較高。任煉[30]發(fā)現(xiàn)楨楠樹葉揮發(fā)性次生代謝物含量隨季節(jié)變化呈現(xiàn)夏季增高而冬季降低的趨勢。邵平等[31]發(fā)現(xiàn)紫蘇葉揮發(fā)性次生代謝物含量在其營養(yǎng)生長開始時(shí)（7、8月）開始大幅度上升，紫蘇葉和莖揮發(fā)性次生代謝物含量分別在7月和8月達(dá)到最高。藍(lán)公毅等[32]發(fā)現(xiàn)山蒼子果實(shí)的次生代謝物含量隨著發(fā)育時(shí)間的增長（4—9月）呈線性升高，可能是夏季葉片生長速度最快，積累了大量干物質(zhì)，與閩楠枝揮發(fā)性次生代謝物含量隨季節(jié)變化規(guī)律相同。Wang 等[33]研究了七葉蓮揮發(fā)性次生代謝物含量隨季節(jié)的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)其變化范圍為0.11%～0.27%，冬季從樹葉中提取的油量最大，而春季從莖中提取的油量最小，與閩楠葉揮發(fā)性次生代謝物產(chǎn)量隨季節(jié)變化規(guī)律相同。

4 結(jié) 論

從5 個施肥梯度3 次重復(fù)中檢測出的揮發(fā)性物質(zhì)里，取1%以上的物質(zhì)葉共78 種成分，有51種烴類，16 種醇類，7 種醛類，2 種酯類，2 種萘類；枝共84 種成分，其中54 種烴類，21 種醇類，6 種醛類，2 種酯類，1 種萘類，其中枝、葉分離出相同的成分有48 種，大部分是萜烯烴類化合物和萜醇類化合物。葉的典型成分為白菖烯、杜松萜烯、大根香葉烯、香樹烯、石竹烯等，枝的典型成分有古巴烯、杜松萜烯、石竹烯、γ-衣蘭油烯、α-石竹烯等。施氮肥會降低閩楠枝葉揮發(fā)性次生代謝物品質(zhì)，從而降低次生代謝物的香氣和抗菌性，1月閩楠枝葉揮發(fā)性次生代謝物含氧化合物含量比7月高。枝揮發(fā)性次生代謝物含量最高是施200 g/株氮肥，葉揮發(fā)性次生代謝物含量最高是施400 g/株氮肥，且葉揮發(fā)性次生代謝物1月的含量均高于7月葉揮發(fā)性次生代謝物的含量，而枝揮發(fā)性次生代謝物1月的含量均低于7月的含量。

目前，國內(nèi)對于閩楠的研究內(nèi)容已經(jīng)相當(dāng)豐富，涵蓋了微生物多樣性、育苗育種、栽培經(jīng)營、成分鑒定、精油提取等方面。本研究以10年生閩楠人工林為研究對象，研究不同施氮水平對閩楠人工林枝、葉精油組分和產(chǎn)量的影響，初步確定了對于閩楠枝葉精油在品質(zhì)、產(chǎn)率和個別揮發(fā)性成分定向施肥的最適施氮施磷量，希望能為閩楠產(chǎn)業(yè)推廣和培育優(yōu)質(zhì)閩楠提供一定的科學(xué)依據(jù)和理論基礎(chǔ)。關(guān)于氮肥的施肥模式本研究分別設(shè)置了5 個施肥梯度，由于是單一施肥，探討不夠深入，且夏季精油產(chǎn)率高于冬季，所以對于閩楠施肥方法的研究可以進(jìn)一步從配方施肥和季節(jié)變化展開，并開展閩楠人工林的養(yǎng)分元素變化等方面的研究，為閩楠精油的研究及生產(chǎn)提供更多的科學(xué)管理依據(jù)。