鉬營養(yǎng)對藥用菊花產(chǎn)量與藥用品質(zhì)的影響

李麗　唐曉清　王康才　孫莉瓊　白敏會　湯興利

摘要：以藥用菊花為供試材料，在基質(zhì)缺鉬情況下，葉面噴施0、100、200、300mg/L鉬酸銨，研究鉬對藥用菊花產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，葉面噴施鉬肥可提高菊花百花質(zhì)量、單株花序干質(zhì)量及折干率，其中噴施200mg/L鉬酸銨效果較好。葉面噴施鉬酸銨降低了花序可溶性糖含量，但其蕾期葉片硝酸還原酶（NR）及谷氨酸合成酶（GS）活性及可溶性淀粉含量均明顯高于缺鉬處理，鉬營養(yǎng)提高了蕾期葉片可溶性蛋白含量。噴施低濃度鉬肥后花序總黃酮含量為對照的1.06倍，綠原酸以葉面噴施300mg/L鉬酸銨最大，與對照比較增幅達20.14%，木樨草苷和3，5-O-雙咖啡酰基奎寧酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)以200mg/L鉬酸銨噴施處理最高。葉面噴施鉬肥提高了花序鉀積累量，鉬肥盈虧影響花序鈣和鎂的積累，即中濃度鉬肥與花序鎂含量表現(xiàn)為拮抗作用，缺鉬處理菊花花序鉬含量（18.65μg/g）最低，花序銅和鋅等元素積累量表明菊花存在鉬-鋅、鉬-銅間協(xié)助效應(yīng)?？傊?，于藥用菊花現(xiàn)蕾前期葉面噴施適宜濃度鉬酸銨有助于改善藥用菊花的生長，并能適當(dāng)提高其藥用品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：藥用菊花;鉬營養(yǎng);產(chǎn)量;藥用品質(zhì);鉬酸銨;百花質(zhì)量;折干率

中圖分類號：S682.1+10.6文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1002-1302（2021）01-0102-05

作者簡介：李麗（1990—），女，甘肅隴西人，碩士，從事藥用植物栽培生理與中藥質(zhì)量控制研究。E-mail：1007807015@qq.com。

通信作者：王康才，碩士，教授，主要從事藥用植物栽培生理與中藥質(zhì)量控制研究。E-mail：wangkc@njau.edu.cn。

藥用菊花來自于菊科菊屬的多年生草本植物菊（ChrysanthemummorifoliumRamat.）的干燥頭狀花序，具有散風(fēng)清熱、平肝明目的功效[1]，菊花茶也具有良好的降火、防輻射、抗衰老等作用。目前藥用菊花主要產(chǎn)自江蘇射陽、浙江桐鄉(xiāng)及湖北麻城等地。綠原酸是藥用菊花的化學(xué)成分之一，是許多中藥抗炎、消菌的有效成分，廣泛存在于杜仲、金銀花、茉莉和梔子等多種藥用植物中。目前，在藥用菊花的種植栽培中主要偏重于施用氮磷鉀等礦質(zhì)元素[2]，而忽視了增施微量元素肥料。土壤中微量元素的種類和含量往往影響作物產(chǎn)量和品質(zhì)的提高，但土壤中微量元素含量受成土母質(zhì)的影響，各地差別較大[3]。江蘇省藥用菊花規(guī)模種植基地多分布于海濱沖積平原，其表層土壤元素鉬（Mo）平均含量約為0.53mg/kg[4]，而我國土壤全鉬平均含量1.70mg/kg左右[5]，加之我國沿海灘涂地帶土壤鹽堿化現(xiàn)象嚴(yán)重[6]，鹽分大量積累會導(dǎo)致土壤養(yǎng)分釋放慢以及滲透系數(shù)低等土壤物理性質(zhì)惡化現(xiàn)象，使植物的生長發(fā)育受到抑制。湯璐等研究認(rèn)為，銅、鋅、硒交互作用影響菊花生長發(fā)育和品質(zhì)[7]，而未見關(guān)于鉬肥對菊花生長影響的相關(guān)報道。為此，本試驗在其他礦質(zhì)元素定量施用的基礎(chǔ)上采用葉面噴施鉬酸銨的方法，研究微量元素鉬對藥用菊花生長、產(chǎn)量以及品質(zhì)的影響，以期為藥用菊花鉬肥合理施用提供參考和借鑒。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試材料為杭白菊主栽品種紅心菊，由鎮(zhèn)江三明生物工程有限公司基地提供。[LM]

1.2試驗設(shè)計

試驗在南京農(nóng)業(yè)大學(xué)具有防雨棚設(shè)施的試驗基地進行，試驗采用葉面噴施0、100、200、300mg/L鉬酸銨[分別用T1（CK）、T2、T3、T4表示]的方法，于2014年8月（第3次打頂結(jié)束7d左右）用小型噴霧器均勻噴施于菊花植株葉片的正、反面，以葉片水珠欲滴為宜，噴施前將花盆套袋處理。噴施在當(dāng)天16：00以后進行，每隔7d噴1次，共噴施3次。每盆定植2棵菊花扦插苗，重復(fù)3次，常規(guī)水肥管理，其中鉬酸銨由（NH4）2MoO4·4H2O提供，所用試劑為分析純（AR）。

為保證試驗材料的正常生長，每個處理基肥需施入各種礦質(zhì)營養(yǎng)元素，但需去除含有微量元素Mo的肥料，用量見表1。全生育期氮、鉀肥于7月16日和8月26日追施2次，分別以總量40%和30%的量施入。試驗小區(qū)隨機區(qū)組排列，重復(fù)4次。

1.3花序產(chǎn)量指標(biāo)的測定

選取各處理開放程度為70%左右的藥用菊花頭狀花序，記錄花朵數(shù)，并測定其鮮質(zhì)量和干質(zhì)量，應(yīng)用公式：百花質(zhì)量=[SX（]每批花序質(zhì)量[]相應(yīng)花朵數(shù)[SX）]×100，計算菊花百花鮮質(zhì)量、干質(zhì)量，并取平均值計算折干率，重復(fù)5次。之后隨機抽取各處理菊花植株5～6株，標(biāo)號并分批采摘開放程度為70%左右的頭狀花序，稱其鮮質(zhì)量后置微波爐內(nèi)以中火殺青1min，60℃條件下烘至恒質(zhì)量，準(zhǔn)確稱量，并計算每批花序的干質(zhì)量，待花期結(jié)束后計算單株花序干質(zhì)量，最后打粉過60目篩，備用。

1.4相關(guān)氮代謝物的測定

以蕾期菊花枝條頂端向下數(shù)第1～2條側(cè)枝上的功能葉為測定對象。可溶性總糖、可溶性淀粉含量采用蒽酮比色法[8]測定，并作適當(dāng)修改。谷氨酰胺合成酶（GS）活性參照王小純等的方法[9]測定;硝酸還原酶（NR）活性采用活體法[10]測定;硝酸鹽含量采用水楊酸比色法[10]測定;總游離氨基酸含量采用茚三酮顯色法[8]測定;可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)比色法[11]測定。各指標(biāo)共測5次，于藥用菊花蕾期（2014年9月12日至10月8日）取樣，以著生于菊花植株頂端向下數(shù)第1～2條側(cè)枝上的功能葉為測定對象。

1.4.1可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法測定，以吸光度為縱坐標(biāo)，以糖含量為橫坐標(biāo)，求得工作曲線方程為Y=0.0064X-0.0047，r2=0.9936（n=3）。

取其鮮葉0.2g于研缽內(nèi)，加少量石英砂和2mL80%乙醇磨成勻漿轉(zhuǎn)入10mL離心管，以6mL80%CH2OH分3次洗研缽后成8mL樣品粗提液，之后80℃水浴30min，以轉(zhuǎn)速8000r/min離心15min，取上清液于10mL離心管內(nèi)，殘渣以80%乙醇按上述方法重復(fù)1次，離心后合并上清液，并定容至25mL（此為可溶性糖粗提液），其中殘渣用于測定可溶性淀粉含量。

取上述粗提液0.25mL，加0.5mL蒽酮乙酸乙酯、2mL蒸餾水、5mL濃硫酸，充分振蕩后沸水浴1min，室溫冷卻，于630nm波長處測其吸光度，并計算可溶性糖含量。

1.4.2可溶性淀粉含量測定參照蘇蕓蕓的方法[12]測定，以空白為對照，于625nm處測定吸光度，以吸光度為縱坐標(biāo)，以淀粉含量為橫坐標(biāo)繪制工作曲線：Y=0.0048X+0.0125，r2=0.9951（n=3）。

1.5花序成分含量測定

1.5.1菊花總黃酮含量參考蘭昌云等的方法[13]測定，以蕓香苷為標(biāo)準(zhǔn)品，得工作曲線方程為Y=0.6629X+0.1528，r2=0.9966（n=3），式中：Y為蕓香苷的濃度;X為吸光度。

準(zhǔn)確稱取0.5g粉末于100mL三角燒瓶中，加入60%乙醇50mL，在一定溫度下超聲波輔助提取1h，趁熱減壓抽濾，以60%乙醇定容至100mL，試管內(nèi)加2mL樣品液和0.5mL5%亞硝酸鈉靜置6min，加10%硝酸鋁0.5mL靜置6min，加4%NaOH溶液4mL，以60%乙醇定容至10mL，搖勻，靜置15min，在510nm下比色，計算出總黃酮含量。

1.5.2綠原酸、木樨草苷、3，5-O-雙咖啡?；鼘幩岷繙y定

3種成分含量參照《中國藥典》（一部，2015版）測定，分別以進樣量中綠原酸、木樨草苷和3，5-O-雙咖啡?；鼘幩岷繛闄M坐標(biāo)，以對應(yīng)峰面積為縱坐標(biāo)，三者標(biāo)準(zhǔn)曲線與線性范圍分別為Y1=701849X1+43041，r2=0.9947（n=3），0.07～0.42μg;Y2=1.0×106X2-12390，r2=0.9974（n=3），0.05～0.30μg;Y3=858245X3-8646，r2=0.9968（n=3），0.16～0.96μg。

取粉末（過60目篩）0.25g，精密稱定，置具塞錐形瓶中，精密加入70%甲醇25mL，密塞，稱定質(zhì)量，超聲提取50min，放冷，再稱定質(zhì)量，用70%甲醇補足減失的質(zhì)量，搖勻，用0.45μm微孔濾膜過濾，取續(xù)濾液，即得供試品溶液，后按上述色譜條件測定峰值。

1.6礦質(zhì)元素含量的測定

參照蘇蕓蕓的方法[12]測定。

1.7數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用正交設(shè)計分析軟件、SPSS16.0軟件及Excel2007進行統(tǒng)計分析并制圖，LSD法檢驗差異顯著性。

2結(jié)果與分析

2.1鉬營養(yǎng)對藥用菊花產(chǎn)量指標(biāo)的影響

由表2可知，缺鉬處理T1的百花鮮質(zhì)量和百花干質(zhì)量較其他噴施鉬處理低，與其他處理百花鮮質(zhì)量差異顯著（P<0.05），其中噴施200mg/L鉬酸銨菊花百花干質(zhì)量較對照處理T1增加12.5%。葉面噴施鉬肥對菊花單株花序干質(zhì)量有一定的促進作用，但處理間差異不顯著（P>0.05），即鉬營養(yǎng)有利于菊花花序干物質(zhì)的積累，但葉面噴施鉬酸銨對藥用菊花折干率的影響不顯著（P>0.05）。

2.2鉬營養(yǎng)對藥用菊花碳氮代謝物與相關(guān)酶活性的影響

由表3可知，葉面噴施鉬肥后，花序可溶性總糖含量較對照處理T1（4.915mg/g）均有所降低，其中T2（100mg/L）噴施處理后花序可溶性糖含量降幅（9.25%）最大;鉬肥噴施后花序的可溶性淀粉含量均顯著高于對照處理T1（P<0.05），但各處理間差異不顯著（P>0.05）。鉬營養(yǎng)對蕾期葉片硝酸還原酶（NR）及谷氨酸合成酶（GS）活性有顯著影響，其中T3處理葉片NR活性[1.264μmol/（g·h）]最大，且與對照差異顯著（P<0.05），而鉬處理后的GS活性均顯著高于對照（P<0.05）;高濃度鉬酸銨可促進菊花蕾期葉片可溶性蛋白的合成。

2.3鉬營養(yǎng)對藥用菊花花序成分含量的影響

菊花活性成分含量是評價菊花藥用品質(zhì)優(yōu)劣的指標(biāo)性成分。由表4可知，鉬處理后花序總黃酮含量與對照T1處理差異不顯著（P>0.05），其中T2與T3處理總黃酮含量略高于對照;T4處理后綠原酸含量增幅（20.14%）最大，顯著高于對照T1、T2和T3處理后花序綠原酸含量。T3處理后花序木樨草苷含量較對照（0.2059%）提高21.8%，但T2與T4處理后木樨草苷含量均低于對照。3，5-O-雙咖啡?；鼘幩岷恳訲3處理最高（1.3713%），較對照提高29.56%。

2.4鉬營養(yǎng)對藥用菊花花序礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量的影響

鉬營養(yǎng)對藥用菊花花序不同礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量影響存在差異。由表5可知，噴施鉬酸銨處理后提高了菊花花序鉀含量，其中T2處理的鉀積累量最高（30.12mg/g），顯著高于對照（P<0.05）。缺鉬即T1處理后花序鈣的積累量（7.2000mg/g）顯著高于T3和T4處理（P<0.05），但與T2處理差異不顯著（P>0.05）。葉面噴施鉬酸銨后藥用菊花對鎂的吸收量以T4處理（2.2958mg/g）最高，但與對照差異不顯著（P>0.05），T3處理后鎂積累量顯著低于對照（P<0.05）。

噴施鉬酸銨后花序鉬積累量增加，缺鉬處理（即對照T1）后從花序鉬積累量最低（18.65μg/g），顯著低于噴施鉬酸銨的各處理（P<0.05），T3處理（噴施200mg/L）后鉬含量較對照提高64.61%，說明菊花葉片吸收鉬肥效果顯著。T2處理花序銅含量顯著高于其他處理（P<0.05），T3處理與對照間銅積累量差異不顯著（P>0.05），且均顯著低于T4處理（P<0.05）。對照的花序鋅含量（62.36μg/g）最低，與T3處理間差異不顯著，T2處理后鋅積累量（77.72μg/g）最高，顯著高于其他處理，且較對照提高24.63%。

3討論與結(jié)論

3.1鉬營養(yǎng)對藥用菊花產(chǎn)品器官生長的影響

菊花在生產(chǎn)上以單株花序干質(zhì)量和折干率為衡量產(chǎn)量的重要指標(biāo)，本試驗在菊花葉面噴施鉬肥后，其百花鮮質(zhì)量顯著提高，究其原因，一方面缺鉬使菊花的生長發(fā)育受到抑制，干物質(zhì)在花序中的積累變得緩慢;另一方面施用高濃度外源鉬離子會阻塞植物的輸導(dǎo)組織，紊亂植物的新陳代謝，引起營養(yǎng)元素鉬積累中毒，進而導(dǎo)致菊花產(chǎn)量下降，本研究中葉面噴施300mg/L鉬酸銨后菊花花序干質(zhì)量反而降低這一結(jié)果與之相吻合。本試驗在基質(zhì)缺鉬情況下，以菊花旺盛生長期葉面噴施200mg/L鉬酸銨較為適宜，這與胡華鋒等的研究結(jié)果[14]一致，說明鉬肥對作物的效應(yīng)受用量的影響。

3.2鉬營養(yǎng)對藥用菊花碳氮代謝物的影響

花序作為菊花的最終庫端，其可溶性糖積累量是衡量菊花品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)。本研究中葉面噴施鉬肥降低了菊花花序可溶性糖含量，分析其原因可能是菊花葉面受肥后生長旺盛，干物質(zhì)積累所引起的“稀釋效應(yīng)”，但菊花施鉬可促進可溶性淀粉這一碳同化產(chǎn)物在生長中心的積累和分布，這與鉬酶在植物生長發(fā)育中的生理功能密切相關(guān)[15]。NR和GS是植物體氮代謝關(guān)鍵酶，其活性影響植物的生理代謝，有研究認(rèn)為施鉬能提高植物體的NR及GS活性[16-17]，硝酸鹽還原成NH4+時需GS的催化，蛋白質(zhì)的合成受NR活性的影響，所以葉面噴施鉬肥后菊花碳氮代謝增大，產(chǎn)量增加，品質(zhì)提升。

3.3鉬營養(yǎng)對藥用菊花產(chǎn)品質(zhì)量的影響

一般認(rèn)為，葉面肥具有吸收快、對環(huán)境污染小等特點，使養(yǎng)分充分運轉(zhuǎn)，避免了土壤對肥料的分解作用，進而有效地平衡植物的水分和營養(yǎng)。但因養(yǎng)分噴施在葉面的種類和濃度不同，對植物光合產(chǎn)物的積累和分配作用不同。本研究中施用低、中水平鉬肥可促進菊花花序總黃酮含量的增加，而高水平鉬對菊花花序總黃酮的積累有負(fù)作用，這與郁萬文等在銀杏上的研究結(jié)果[18]相似，說明合理施用鉬肥有利于藥用菊花對黃酮類化合物的分配和積累。葉面噴施鉬酸銨雖提高了3，5-O-雙咖啡酰基奎寧酸及綠原酸在藥用菊花花序中的積累，但對木樨草苷積累的影響不明顯，初步推斷其原因可能是鉬離子作用于菊花葉面后，雖提高了花序中次生代謝產(chǎn)物的積累量，但降低了鉬營養(yǎng)在植物體內(nèi)的次生代謝效率，初步推測菊花花序成分含量的積累與施用礦質(zhì)營養(yǎng)的種類、吸收同化機制、植株生長狀態(tài)等多種因素有關(guān)。

礦質(zhì)元素是植物體內(nèi)多種酶的組成成分并具有調(diào)節(jié)酶活性的作用[19]，礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的積累和分布受外界養(yǎng)分供應(yīng)、植物生長狀況等因素的影響，某種外源微量元素肥料的豐缺會影響作物對其他元素的吸收量[20]。本研究結(jié)果為葉面鉬營養(yǎng)提高了菊花花序鉬含量，此結(jié)果與胡華鋒等對紫花苜蓿的施鉬效果[14]相同。過高或過低的葉面鉬肥濃度能提高菊花花序中鈣、鎂的積累量，但噴施適量鉬肥反而會抑制鈣、鎂在菊花花序中的積累，說明菊花表現(xiàn)為鉬對鈣、鎂脅迫作用，這可能與植物對逆境的響應(yīng)有關(guān)。葉面鉬肥顯著提高了菊花對鉀、鋅和銅等微量元素的吸收量，說明菊花在現(xiàn)蕾前期存在鉬鉀、鉬鋅及鉬銅的協(xié)助效應(yīng)。這與前期的研究結(jié)論[21]相同。

由此可見，于現(xiàn)蕾前期葉面噴施適宜濃度鉬酸銨有助于菊花的生長及藥用品質(zhì)的提高，因此在實際生產(chǎn)中應(yīng)重視鉬肥的合理施用。

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