礦質(zhì)營養(yǎng)對藥用菊花生長、次生代謝和品質(zhì)的影響及其作用機(jī)理研究.pdf

1、藥用菊花是菊科多年生草本植物，其花為我國傳統(tǒng)中藥材和保健茶飲，也是衛(wèi)生部首批批準(zhǔn)為藥食同源的道地藥材。長期以來，由于藥菊礦質(zhì)營養(yǎng)理論方面研究較少，生產(chǎn)基地栽培和施肥技術(shù)比較落后，導(dǎo)致我國藥用菊花產(chǎn)量和質(zhì)量偏低，嚴(yán)重制約了藥用菊花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本課題分別采用田間和盆栽試驗(yàn)的方法，通過研究施用氮、磷、鉀肥對藥用菊花生長、次生代謝和品質(zhì)的影響，并分別建立了藥用菊花的UV光譜和HPLC色譜指紋圖譜，用以探討施肥對菊花內(nèi)在質(zhì)量的影響，從而確定幾種主

2、要礦質(zhì)營養(yǎng)在藥菊上的適宜施用量和比例，以期為其規(guī)范化栽培(GAP)上的科學(xué)施肥提供指導(dǎo)。主要研究結(jié)果如下： 1.藥菊植株在花芽分化期時干物質(zhì)積累量最高，并以葉、莖占總干物質(zhì)量的比例最大，其次為花。藥菊植株中N、P、K、Ca和Mg元素，在營養(yǎng)生長期主要集中在葉和莖中，并隨生長中心由營養(yǎng)生長向生殖生長的轉(zhuǎn)移，各元素逐漸向蕾、花及根部分配和轉(zhuǎn)移。花芽分化期為藥菊N、P、K營養(yǎng)的“最大效率期”，該時期植株對N、P、K的吸收量占其全生育期

3、吸收總量的39％、70％和42％。藥菊產(chǎn)量達(dá)到200 kg/667m<'2>干菊花時，需從土壤中帶走N 8.415kg、P 0.74 kg、K 10.05 kg、Ca 6.06kg、Mg 1.61 kg，各養(yǎng)分間的吸收比例為1：0.09：1.19：0.72：0.19。 2.有機(jī)肥與氮、磷、鉀及硼、鋅等無機(jī)肥料配合施用時，福田河藥菊產(chǎn)量、品質(zhì)和產(chǎn)值最高。高氮肥料配比可顯著提高福田河藥菊產(chǎn)量，但降低其內(nèi)在品質(zhì)；高鉀的肥料配比有利于提

4、高菊花中總黃酮和綠原酸含量。覆蓋地膜可提早藥菊的采收，并顯著提高其菊花前期花產(chǎn)量與總產(chǎn)量。在福田河藥菊生產(chǎn)上，宜采用地膜覆蓋栽培，并選用較低的氮肥配比和硫酸鉀為鉀肥肥源的高鉀型有機(jī)復(fù)混肥進(jìn)行施肥。 3.施用氮肥可促進(jìn)藥菊植株的生長發(fā)育與花芽分化，并顯著提高其菊花前期花產(chǎn)量與總產(chǎn)量。當(dāng)施氮量為5.0-5.5 g/盆時，藥菊的單株鮮花產(chǎn)量達(dá)到最高值。但是施氮過高降低了藥菊植株抗旱和抗病、蟲害的能力。施用氮肥還可顯著提高菊花中N、Mg

5、含量，降低P、K和Ca含量。藥菊植株P(guān)AL酶活性和菊花中可溶性糖含量同施氮量呈反比，而可溶性氨基酸含量同施氮量呈正比。低施氮水平(≤1.5g/盆)，有助于提高菊花中總黃酮、綠原酸和總酚含量及其抗氧化活性；施氮量≥1.5g/盆時，菊花中總黃酮、綠原酸和總酚含量及其抗氧化活性同施氮量呈反比。菊花中總黃酮、綠原酸和總酚累積量在中等施氮水平時(3.0g/盆)最高。 4.施用磷肥可顯著提高藥菊鮮花產(chǎn)量，并能促進(jìn)植株正常開花，提高其前期花產(chǎn)

6、量在總產(chǎn)中的比例。但施磷過高也會導(dǎo)致菊花產(chǎn)量的降低。當(dāng)施磷量為2.5 g/盆時，藥菊的單株鮮花產(chǎn)量達(dá)到最高值。施磷量≤2.0 g/盆時，隨著施磷量的提高，菊花中P和Mg含量將顯著提高，而N、K含量將下降；施磷量≥2.0g/盆后，菊花中P、K含量趨于穩(wěn)定，而N和Mg含量有小幅的降低；施磷量對花中Ca影響較小。施磷量對菊花中PAL酶活性和總黃酮、綠原酸與總酚含量及抗氧化活性的影響幅度相對較小。在中等施磷量時(2.0g/盆)，菊花中總黃酮、綠

7、原酸和總酚含量和累積量較高，其花中PAL酶活性和抗氧化活性也較強(qiáng)；施磷水平較低或過高，均會導(dǎo)致菊花中上述成分含量與累積量及活性有不同程度的降低。不過，嚴(yán)重缺磷時也會導(dǎo)致藥菊花中PAL酶活性和酚類物質(zhì)含量大幅提高，這可能為藥菊植株緩解缺磷脅迫的機(jī)制之一。藥菊全生育期施磷量以2.5g/盆為適宜。 5.大量施用氯化鉀會抑制藥菊植株的生長發(fā)育與花芽分化，導(dǎo)致植株早衰，并造成菊花產(chǎn)量，菊花中總黃酮、綠原酸和總酚含量與累積量，PAL酶活性及

8、菊花抗氧化活性均大幅下降。在藥菊生產(chǎn)上宜選用硫酸鉀作鉀肥肥源。 6.藥菊是喜鉀植物，缺鉀導(dǎo)致植株的生理抗性顯著下降，并易發(fā)生“生理性缺鉀葉枯病”，而使植株早衰枯萎，從而降低菊花產(chǎn)量和折干率。但施鉀量超過4.0g/盆后，會造成植株高鉀拮抗，也將降低菊花產(chǎn)量。施用鉀肥能顯著提高菊花中K含量，降低N、Mg含量，但對P含量影響較小，而菊花中Ca含量是先增加(施鉀量≤4.0g/盆)后降低(施鉀量≥4.0 g/盆)。菊花中PAL酶活性同施鉀

9、量呈正比，其可溶性氨基酸含量同施鉀量呈反比，而可溶性糖含量是在中等施鉀量時最高。當(dāng)施鉀量≤4.0 g/盆時，隨著施鉀量提高，菊花中總黃酮、綠原酸和總酚含量與累積量將大幅提高，其抗氧化活性也顯著增強(qiáng)；當(dāng)施鉀量超過4.0 g/盆后，繼續(xù)提高施鉀量，上述成分含量不再大幅上升，甚至將有小幅下降，其抗氧化活性也將略有減弱。藥菊全生育期施鉀量以4.0 g/盆為適宜。 7.氮、鉀兩種肥料對藥菊植株花朵數(shù)、鮮花產(chǎn)量、鮮花折干率、植株 PAL 酶

10、活性和菊花中礦質(zhì)元素含量等方面存在著顯著的交互作用，而對菊花中總黃酮和綠原酸含量及菊花抗氧化活性等方面交互作用不明顯。且氮肥施用量對菊花產(chǎn)量、總黃酮和綠原酸含量、PAL酶活性及抗氧化活性的影響要高于鉀肥。藥菊生育期內(nèi)以中等施氮量和中等偏高的施鉀量為佳，氮、鉀兩種肥料間施用比例以1:1～2為宜。 8.菊花中總黃酮、綠原酸和總酚含量，植株P(guān)AL酶活性及菊花抗氧化活性，分別同菊花中N與Mg含量及N/P、N/K和N/Ca比呈顯著負(fù)相關(guān)，

11、而同K和Ca含量呈顯著正相關(guān)。 9.藥菊植株葉綠素和花中可溶性氨基酸含量，分別同菊花中總黃酮、綠原酸和總酚含量，植株P(guān)AL酶活性及菊花抗氧化活性呈顯著負(fù)相關(guān)，而花中可溶性糖含量同上述成分含量和活性一般呈正相關(guān)。另外，藥菊花中總黃酮、綠原酸和總酚含量，PAL酶活性及菊花抗氧化活性之間，也均是兩兩互成顯著正相關(guān)。 10.隨著采收期的推進(jìn)，菊花中總黃酮、綠原酸和總酚含量逐步下降；而可溶性糖和可溶性氨基酸含量則逐步上升。藥菊花中

12、總黃酮、綠原酸和可溶性糖含量，是其菊花 70％采收成熟度要高于其50％，而可溶性氨基酸含量是其菊花50％采收成熟度高于其70％。 11.菊花UV光譜指紋圖譜在260nm處有一紫外吸收谷底，并在326nm左右出現(xiàn)一個明顯的吸收主峰，其反映的是菊花中苯丙酸類化合物的圖譜。施肥對菊花UV光譜指紋圖譜中的峰形和峰位影響不大，但明顯影響其吸收峰的峰高。菊花UV光譜指紋圖譜法簡潔、方便、便宜，可將此法用于藥菊生產(chǎn)中菊花質(zhì)量評價及其綠原酸的快