施用硼肥對菊花生長及品質的影響△

徐揚，石子為，劉引，龔文玲，劉義梅，郭蘭萍，劉大會*

1.湖北中醫藥大學 中藥資源與中藥化學湖北省重點實驗室，湖北 武漢 430065； 2.中國中醫科學院 中藥資源中心，北京 100700

菊花是菊科植物菊ChrysanthemummorifoliumRamat.的干燥頭狀花序，為大宗常用中藥材，也是衛生部第一批批準的藥食同源的中藥材之一。菊花在全國多省均有分布，并按產地和加工方法不同，分為“亳菊” “滁菊” “貢菊” “杭菊”和“懷菊”。杭菊即為杭白菊，原產于浙江桐鄉及周邊地區，現在湖北麻城、江蘇射陽等地均有大面積種植，其種植面積已經超過5000 hm2，是目前全國藥用菊花栽培規模最大的品種?！吨腥A人民共和國藥典》(以下簡稱《中國藥典》)記載菊花具有疏散風熱、清肝明目、清熱解毒的功效。硼是植物生長發育必需的礦質營養元素和微量元素，也是植物細胞壁組成元素之一，可以促進分生組織生長，參與植物體內碳水化合物的運輸，并能促進繁殖器官的正常發育[1]。潘天春[2]通過在苦蕎現蕾期間對其葉面噴施硼肥的實驗發現，在施加適當濃度硼肥的情況下，苦蕎葉片凈光合速率、株高、單株一次分枝數和黃酮含量均會顯著提高。王文軍等[3]通過對黃山貢菊進行肥料盆栽實驗發現，鉀肥及鋅、硼肥對貢菊產量的影響遠高于磷肥，而且鋅、硼肥對于總黃酮含量的影響甚至高于鉀肥。長期以來，關于菊花的施肥研究主要集中于氮、磷、鉀肥，而對于微量元素的研究較少。為此，本文研究了施加不同濃度硼肥對菊花生長及其總黃酮、綠原酸、木犀草苷和3，5-O-二咖啡?；鼘幩岬然钚猿煞趾?，以及不同時期不同部位礦質元素吸收的影響，旨在為菊花生態種植過程中科學使用硼肥提供合理的依據。

1 材料

1.1 試藥

供試菊花品種為福白菊(屬于杭菊)，母株由湖北中醫藥大學藥用植物園提供。2017年3月下旬在湖北省武漢市湖北中醫藥大學藥用植物園進行母株分株繁殖，并進行正常田間水肥管理。蘆丁對照品(批號：100080-201610)、綠原酸對照品(批號：110753-201716)、木犀草苷對照品(批號：111720-201609)、3，5-O-二咖啡?；鼘幩釋φ掌?批號：111782-201706)均購自中國食品藥品檢定研究院。

1.2 儀器

原子吸收分光光度計(北京普析A3AFG-12)；高效液相色譜儀(戴安UltiMate 3000)；AgilentXDB-C18色譜柱(250 mm×4.6 mm，5 μm)。

2 方法

2.1 處理方法

實驗采用砂培處理。5月中上旬在基地選取長勢一致的杭白菊枝條浸泡在自來水中進行饑餓處理2 d，定植時用次蒸餾水將枝條沖洗干凈。將清洗好的枝條轉移到塑料盆中，盆大小為長24 cm、寬14 cm，高12 cm，每盆裝河沙3 kg，每盆定植8株枝條，定植后的15 d采用蒸餾水澆灌，15 d后采用Hoagland 和 Arnon營養液(硼含量有差別)澆灌，每次澆灌250 mL，每周定期澆灌1次。試驗設置不加硼(B00 mg·L-1，CK)、正常硼(B11.4 mg·L-1)和高硼(B27.0 mg·L-1)，3個處理。每處理4次重復。定期取樣測定。

2.2 測定方法

2.2.1干物質的測定 杭白菊幼苗的干物質量的測定采用烘干稱質量法。分別取不同處理植株葉片、莖稈、根系，裝入牛皮紙信封袋中，在105 ℃烘箱中殺青30 min，然后放置在60 ℃下烘烤至恒重，再測定其葉片、莖稈、根系的干質量。烘干的樣品分別粉碎過40目篩后，待測。

2.2.2鮮花大小、百朵鮮花質量、折干率及產量的測定 在采收期測定各處理植株菊花花朵朵數、大小和鮮花產量，每個處理選擇3株，每株選取具有代表性的菊花5～10朵，用游標卡尺測定菊花的花瓣長、花內徑，同時用分析天平稱得鮮花質量，將所得質量除以花朵數乘以100，作為菊花的百朵鮮花質量。將采收的鮮花及時采用微波-氣流式干燥技術進行殺青[4]，在鼓風干燥箱50 ℃下烘至全干后稱質量，將恒重后的菊花質量除以所選植株株數即為菊花單株產量，然后將烘干樣品密封，在干燥器下進行低溫保存待測。將菊花的干質量除以鮮質量即為菊花的鮮花折干率。

2.2.3礦質元素的測定 采用原子吸收分光光度法測定鉀、鈣、鎂等元素含量，采用鉬銻抗比色法測定全磷含量，姜黃素比色法測定硼含量[5]。

2.2.4總黃酮、綠原酸、木犀草苷和3，5-O-二咖啡?；鼘幩岬臏y定 參照《中國藥典》鋁鹽在堿性條件下同黃酮生成紅色絡合物的比色法測定總黃酮[6]。精密稱取過60目的菊花粉末約0.5 g，準確加入70%乙醇25 mL，稱質量，于60 ℃條件下超聲提取30 min，稱質量，補足質量。離心，上清液即為供試品。吸取供試品提取液0.5 mL，置于50 mL 比色管中，然后加5%亞硝酸鈉溶液1 mL，搖勻放置6 min，再加10%硝酸鋁溶液1 mL，搖勻放置 6 min，最后加4% 氫氧化鈉試液4 mL，并加30%乙醇定容至刻度，搖勻放置10 min后，用空白做參比，于分光光度計510 nm 波長處測定其吸收度。利用蘆丁作對照品，制作標準曲線。

參照高效液相色譜法測定菊花中綠原酸、木犀草苷、3，5-O-二咖啡酰基奎寧酸含量[7]。采用70%的甲醇作為浸提劑。稱取0.2 g過60目篩菊花粉末于50 mL磨口帶塞棕色試劑瓶中，加入25 mL 70%甲醇，稱質量并浸泡12 h 后，在50 ℃下用超聲(功率250 W，頻率40 kHz)浸提30 min，并補充甲醇至原質量，靜放1 h后過濾，將濾液經0.45 μm微孔濾膜濾過，取濾液，密封冷藏保存待測。流動相：0.1%磷酸鹽緩沖溶液(pH 2.65)-乙腈(80∶20)；檢測波長348 nm；柱溫：30 ℃；流速1.0 mL·min-1；進樣量5 μL。

對照品溶液的制備：精密稱取綠原酸11.61 mg、木犀草苷4.24 mg、3，5-O-二咖啡?；鼘幩釋φ掌?.12 mg，分別置于10 mL棕色容量瓶，加70%甲醇溶解并定容，即得對照品儲備液。分別精密吸取綠原酸、木犀草苷、3，5-O-二咖啡酰基奎寧酸對照品儲備液各1 mL同置于10 mL棕色量瓶中，加70%甲醇定容，即得混合對照品溶液，將上述混標液于4 ℃冰箱保存備用。

樣品測定：提濾液以及對照品混合對照液按照上述方法進行測定和標準曲線的制作。

注：A.對照品；B.樣品；1.綠原酸；2.木犀草苷；3.3，5-O-二咖啡?；鼘幩帷D1 綠原酸、木犀草苷、3，5-O-二咖啡?；鼘幩?混合對照品溶液色譜圖和菊花樣品HPLC圖

2.2.5數據統計分析 試驗數據采用 Excel 2016 軟件和 SPSS 21.0 統計軟件進行統計分析。

3 結果與分析

3.1 施硼對杭白菊干物質累積的影響

相較于對照，苗期植株葉片、莖稈和整株干物質量的累積差異不顯著，但高硼顯著提高植株根系干物質量，提高了15.69%，適硼對根系干物質量有促進作用。蕾期高硼對于植株葉片干物質量、植株莖稈干物質量和植株整株干物質量有顯著提高作用，增幅分別為30.71%、41.24%和30.18%，但顯著降低了植株根系干物質量，達10.39%；適硼能顯著提高植株莖稈干物質量，達12.04%；花期適硼顯著提高了植株葉片干物質量，達36.63%，對植株莖稈和整株干物質量具有顯著促進作用，對根系干物質量有不顯著的促進作用，而高硼由于硼中毒，抑制了菊花莖、葉、根的生長，見表1。

表1 不同階段硼濃度對杭白菊干物質量累積的影響

注：差異顯著性檢驗為LSD法，每列字母表示P<0.05。下同。

3.2 施硼對杭白菊經濟性狀的影響

同對照相比，適硼對菊花花瓣長具有促進作用，高硼顯著降低了菊花花瓣長，降低了16.51%，并顯著降低了百朵鮮花質量，降低了35.52%，適硼和高硼均顯著提高了菊花花朵折干率，分別提高了9.91%和27.44%，適硼顯著提高了菊花的產量，提高了39.02%，高硼降低了菊花產量，降低了19.43%，見表2。

表2 不同硼濃度處理對杭白菊經濟性狀的影響

3.3 施硼對杭白菊礦質元素含量的影響

苗期高硼可顯著提高菊花根中硼、鈣含量，分別為6.92%和29.25%；但顯著降低鎂、磷含量，分別為21.29%和22.02%；適硼可顯著提高鉀含量，而顯著降低鈣、鎂和磷含量，分別為16.00%、8.96%和27.52%。高硼和適硼均可提高莖稈中鉀和鈣含量，而均對鎂含量有顯著降低作用；高硼能顯著提高莖稈中硼含量23.23%。對于葉而言，高硼可顯著增高硼、鉀含量而顯著降低鈣、磷含量，分別為23.23%、12.15%和10.98%、19.94%。蕾期適硼和高硼均能顯著提高根中硼含量而顯著降低鈣含量，并提高了鉀含量和降低了磷含量；對于莖而言，適硼和高硼均能提高硼元素含量而顯著降低鈣含量，同時顯著降低了鉀、鎂、磷含量；對于葉而言，適硼和高硼對于元素含量的影響基本一致，均能顯著提高硼、磷含量而顯著降低鈣和鉀含量，并且適硼能顯著提高葉片中鎂含量13.73%?；ㄆ谶m硼和高硼均能顯著提高根中硼含量而顯著降低鉀含量，對于鎂和磷含量均有顯著提高作用，適硼能顯著降低鈣含量78.34%而高硼能顯著增高鈣含量62.86%；對于莖而言，基本同根的影響一致，不同之處為適硼和高硼均能顯著提高鈣含量，分別為15.56%和40.28%；對于葉而言，基本與對根的影響一致，見表3。

3.4 施硼對杭白菊有效成分含量的影響

適硼和高硼均顯著提高了菊花總黃酮含量，分別提高了8.24%和17.73%。低硼(B0)和高硼(B2)脅迫均顯著提高了菊花綠原酸和木犀草苷含量；而同低硼處理相比，適硼(B1)和高硼(B2)均著提高了菊花3，5-O-二咖啡?；鼘幩岷浚謩e提高了12.21%和25.19%，見表4。

表3 不同時期硼肥濃度對菊花不同部位礦質元素質量分數的影響

表4 不同硼濃度對于杭白菊總黃酮、綠原酸、木犀草苷、 3，5-O-二咖啡?；鼘幩豳|量分數的影響 mg·g-1

4 討論

硼是植物生長所必需的微量元素之一，在植物的生長發育、能量代謝、初生代謝、次生代謝、酶活性調節、信號傳導及光合作用中發揮重要作用有著至關重要的影響[8]。黃鵬等[9]通過研究發現，對蘭州百合進行葉面噴施不同濃度硼肥，不同生育時期植株干物質積累量均較對照有一定程度的提高。徐暢等[10]通過研究發現，在不出現硼中毒導致植株枯萎死亡的情況下，施加不同濃度的硼肥均可提高烤煙體內干物質積累量。本實驗研究結果與上述一致，發現無論是適硼還是高硼，與對照相比，均對杭白菊干物質積累量有一定的促進作用。

植株體內的礦質營養元素含量因部位和時期的不同，其作用也不同[11]，且在不同生育階段植株不同部位對同一元素吸收含量的變化可以反應出植株選擇性吸收的積累規律。缺硼會抑制根系的生長，降低了根系的吸收能力，所以會影響根系對氮、磷、鉀及多種微量元素的吸收[12]。通過劉磊超等[13]的研究可以發現，施加硼肥可以增加枳橙砧木各部位的鉀、鈣、鎂含量，而且根施硼肥和葉施硼肥都同樣可以提高枳橙各部位的硼積累量。本實驗的研究發現，在不同發育時期，杭白菊不同部位對礦質元素的吸收也不盡相同，不同硼濃度對礦質元素的選擇吸收和含量積累也表現出不同效果，但是施加硼肥對于礦質元素吸收的影響還是較大，所以可以根據植株不同生長階段吸收情況進行實時調整，以滿足植株正常生長需要。

王文軍等[3]通過研究發現，在施加大量肥料的基礎上增施硼肥和鋅肥，發現增施硼肥和鋅肥的處理，可以提高黃山貢菊各個時期的生物量，而且發現，鋅肥和硼肥對菊花的增產效果還優于磷肥。龍友華等[14]也通過研究發現，施加適當濃度的硼肥可以提高獼猴桃的產量。胡雪麗等[15]研究發現，對苦蕎葉面施加適量硼肥有利于蕎麥體內黃酮物質的合成，對蕎麥的品質和產量具有顯著的促進作用。在本實驗中，適硼濃度可以較大程度地提高菊花產量，但是高硼則顯著降低了菊花產量。這可能與硼濃度過高使菊花出現硼中毒有關，因為高硼會破壞葉綠體結構使光合磷酸化受阻，從而導致腺苷三磷酸供應不足，影響作物產量[16]。而且在正常情況下，植物細胞內自由基的產生和消除處于平衡狀態，不易導致膜脂過氧化，但是當植物處于脅迫條件下，細胞內自由基產生和消除就會遭到破環，表現為自由基積累過多，造成細胞膜系統的損壞，所以在高硼條件下，作物產量下降[17]。但對于藥用成分，可以發現適硼對于菊花藥用成分有一定促進作用，但是在高硼濃度下，菊花產量雖然有所下降，但是藥用成分含量確顯著提高。在實際生態種植過程中，關于微量元素的施用并不被重視，但是微量元素對于植物的生長發育的影響并不容忽視，本實驗就以硼肥對于杭白菊生長和品質的影響進行了初步探討，并為后期合理施肥提出了一定的參考，但是對于兼顧產量和品質的最適施肥濃度還是要進行進一步的探究，后期可以在此基礎上再進一步實驗，從而為菊花生態種植過程中硼肥的合理施用提供科學的依據。