论文部分内容阅读
药用菊花(Chrysanthemum morifolium Ramat.)是菊科多年生草本植物,其花为我国传统中药材和保健茶饮,也是卫生部首批批准为药食同源的道地药材。长期以来,由于药菊矿质营养理论方面研究较少,生产基地栽培和施肥技术比较落后,导致我国药用菊花产量和质量偏低,严重制约了药用菊花产业的发展。本课题分别采用田间和盆栽试验的方法,通过研究施用氮、磷、钾肥对药用菊花生长、次生代谢和品质的影响,并分别建立了药用菊花的UV光谱和HPLC色谱指纹图谱,用以探讨施肥对菊花内在质量的影响,从而确定几种主要矿质营养在药菊上的适宜施用量和比例,以期为其规范化栽培(GAP)上的科学施肥提供指导。主要研究结果如下:1.药菊植株在花芽分化期时干物质积累量最高,并以叶、茎占总干物质量的比例最大,其次为花。药菊植株中N、P、K、Ca和Mg元素,在营养生长期主要集中在叶和茎中,并随生长中心由营养生长向生殖生长的转移,各元素逐渐向蕾、花及根部分配和转移。花芽分化期为药菊N、P、K营养的“最大效率期”,该时期植株对N、P、K的吸收量占其全生育期吸收总量的39%、70%和42%。药菊产量达到200kg/667m~2干菊花时,需从土壤中带走N 8.45kg、P 0.74kg、K 10.05kg、Ca 6.06kg、Mg 1.61kg,各养分问的吸收比例为1:0.09:1.19:0.72:0.19。2.有机肥与氮、磷、钾及硼、锌等无机肥料配合施用时,福田河药菊产量、品质和产值最高。高氮肥料配比可显著提高福田河药菊产量,但降低其内在品质;高钾的肥料配比有利于提高菊花中总黄酮和绿原酸含量。覆盖地膜可提早药菊的采收,并显著提高其菊花前期花产量与总产量。在福田河药菊生产上,宜采用地膜覆盖栽培,并选用较低的氮肥配比和硫酸钾为钾肥肥源的高钾型有机复混肥进行施肥。3.施用氮肥可促进药菊植株的生长发育与花芽分化,并显著提高其菊花前期花产量与总产量。当施氮量为5.0-5.5/盆时,药菊的单株鲜花产量达到最高值。但是施氮过高降低了药菊植株抗旱和抗病、虫害的能力。施用氮肥还可显著提高菊花中N、Mg含量,降低P、K和Ca含量。药菊植株PAL酶活性和菊花中可溶性糖含最同施氮量呈反比,而可溶性氨基酸含量同施氮量呈正比。低施氮水平(≤1.5g/盆),有助于提高菊花中总黄酮、绿原酸和总酚含量及其抗氧化活性:施氮量≥1.5g盆时,菊花中总黄酮、绿原酸和总酚含量及其抗氧化活性同施氮量呈反比。菊花中总黄酮、绿原酸和总酚累积量在中等施氮水平时(3.0G/盆)最高。4.施用磷肥可显著提高药菊鲜花产量,并能促进植株正常开花,提高其前期花产量在总产中的比例。但施磷过高也会导致菊花产量的降低。当施磷量为2.5g/盆时,药菊的单株鲜花产量达到最高值。施磷量≤2.0g/盆时,随着施磷量的提高,菊花中P和Mg含量将显著提高,而N、K含量将下降;施磷量≥2.0g/盆后,菊花中P、K含量趋于稳定,而N和Mg含量有小幅的降低:施磷量对花中Ca影响较小。施磷量对菊花中PAL酶活性和总黄酮、绿原酸与总酚含量及抗氧化活性的影响幅度相对较小。在中等施磷量时(2.0g/盆),菊花中总黄酮、绿原酸和总酚含量和累积量较高,其花中PAL酶活性和抗氧化活性也较强:施磷水平较低或过高,均会导致菊花中上述成分含量与累积量及活性有不同程度的降低。不过,严重缺磷时也会导致药菊花中PAL酶活性和酚类物质含量大幅提高,这可能为药菊植株缓解缺磷胁迫的机制之一。药菊全生育期施磷量以2.5g/盆为适宜。5.大量施用氯化钾会抑制药菊植株的生长发育与花芽分化,导致植株早衰,并造成菊花产量,菊花中总黄酮、绿原酸和总酚含量与累积量,PAL酶活性及菊花抗氧化活性均大幅下降。在药菊生产上宜选用硫酸钾作钾肥肥源。6.药菊是喜钾植物,缺钾导致植株的生理抗性显著下降,并易发生“生理性缺钾叶枯病”,而使植株早衰枯萎,从而降低菊花产量和折干率。但施钾量超过4.0g/盆后,会造成植株高钾拮抗,也将降低菊花产量。施用钾肥能显著提高菊花中K含量,降低N、Mg含量,但对P含量影响较小,而菊花中Ca含量是先增加(施钾量≤4.0g/盆)后降低(施钾量≥4.0g/盆)。菊花中PAL酶活性同施钾量呈正比,其可溶性氨基酸含量同施钾量呈反比,而可溶性糖含量是在中等施钾量时最高。当施钾量≤4.0g/盆时,随着施钾量提高,菊花中总黄酮、绿原酸和总酚含量与累积量将大幅提高,其抗氧化活性也显著增强;当施钾量超过4.0g/盆后,继续提高施钾量,上述成分含量不再大幅上升,甚至将有小幅下降,其抗氧化活性也将略有减弱。药菊全生育期施钾量以4.0g/盆为适宜。7.氮、钾两种肥料对药菊植株花朵数、鲜花产量、鲜花折干率、植株PAL酶活性和菊花中矿质元素含量等方面存在着显著的交互作用,而对菊花中总黄酮和绿原酸含量及菊花抗氧化活性等方面交互作用不明显。且氮肥施用量对菊花产量、总黄酮和绿原酸含量、PAL酶活性及抗氧化活性的影响要高于钾肥。药菊生育期内以中等施氮量和中等偏高的施钾量为佳,氮、钾两种肥料间施用比例以1:1~2为宜。8.菊花中总黄酮、绿原酸和总酚含量,植株PAL酶活性及菊花抗氧化活性,分别同菊花中N与Mg含量及N/P、N/K和N/Ca比呈显著负相关,而同K和Ca含量呈显著正相关。9.药菊植株叶绿素和花中可溶性氨基酸含量,分别同菊花中总黄酮、绿原酸和总酚含量,植株PAL酶活性及菊花抗氧化活性呈显著负相关,而花中可溶性糖含量同上述成分含量和活性一般呈正相关。另外,药菊花中总黄酮、绿原酸和总酚含量,PAL酶活性及菊花抗氧化活性之间,也均是两两互成显著正相关。10.随着采收期的推进,菊花中总黄酮、绿原酸和总酚含量逐步下降;而可溶性糖和可溶性氨基酸含量则逐步上升。药菊花中总黄酮、绿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光谱指纹图谱在260nm处有一紫外吸收谷底,并在326nm左右出现一个明显的吸收主峰,其反映的是菊花中苯丙酸类化合物的图谱。施肥对菊花UV光谱指纹图谱中的峰形和峰位影响不大,但明显影响其吸收峰的峰高。菊花UV光谱指纹图谱法简洁、方便、便宜,可将此法用于药菊生产中菊花质量评价及其绿原酸的快速测定。12.菊花HPLC指纹图谱中有16个主要特征峰,其中第2号特征峰为绿原酸的色谱峰,第3号特征峰为芦丁的色谱峰,第14号特征峰为木犀草素的色谱峰。施肥对菊花HPLC指纹图谱中各特征峰的峰面积及其占总峰面积的比例均有显著影响,说明施肥影响药菊中各成分物质的含量和比例,但是不同肥料对菊花HPLC指纹图谱的影响并不一致。