鉬營養對藥用菊花產量與藥用品質的影響

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量和品質的影響。結果表明，葉面噴施鉬肥可提高菊花百花質量、單株花序干質量及折干率，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量分數以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-銅間協助效應。總之，于藥用菊花現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，并能適當提高其藥用品質。

關鍵詞：藥用菊花;鉬營養;產量;藥用品質;鉬酸銨;百花質量;折干率

中圖分類號：S682.1+10.6文獻標志碼：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自江蘇射陽、浙江桐鄉及湖北麻城等地。綠原酸是藥用菊花的化學成分之一，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量和品質的提高，但土壤中微量元素含量受成土母質的影響，各地差別較大[3]。江蘇省藥用菊花規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象嚴重[6]，鹽分大量積累會導致土壤養分釋放慢以及滲透系數低等土壤物理性質惡化現象，使植物的生長發育受到抑制。湯璐等研究認為，銅、鋅、硒交互作用影響菊花生長發育和品質[7]，而未見關于鉬肥對菊花生長影響的相關報道。為此，本試驗在其他礦質元素定量施用的基礎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、產量以及品質的影響，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，由鎮江三明生物工程有限公司基地提供。[LM]

1.2試驗設計

試驗在南京農業大學具有防雨棚設施的試驗基地進行，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3次，常規水肥管理，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營養元素，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。試驗小區隨機區組排列，重復4次。

1.3花序產量指標的測定

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

1.4相關氮代謝物的測定

以蕾期菊花枝條頂端向下數第1～2條側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比色法[11]測定。各指標共測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第1～2條側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，以糖含量為橫坐標，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，加少量石英砂和2mL80%乙醇磨成勻漿轉入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，以轉速8000r/min離心15min，取上清液于10mL離心管內，殘渣以80%乙醇按上述方法重復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，以淀粉含量為橫坐標繪制工作曲線：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，以蕓香苷為標準品，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-雙咖啡酰基奎寧酸含量測定

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-雙咖啡酰基奎寧酸含量為橫坐標，以對應峰面積為縱坐標，三者標準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，稱定質量，超聲提取50min，放冷，再稱定質量，用70%甲醇補足減失的質量，搖勻，用0.45μm微孔濾膜過濾，取續濾液，即得供試品溶液，后按上述色譜條件測定峰值。

1.6礦質元素含量的測定

參照蘇蕓蕓的方法[12]測定。

1.7數據處理

試驗數據采用正交設計分析軟件、SPSS16.0軟件及Excel2007進行統計分析并制圖，LSD法檢驗差異顯著性。

2結果與分析

2.1鉬營養對藥用菊花產量指標的影響

由表2可知，缺鉬處理T1的百花鮮質量和百花干質量較其他噴施鉬處理低，與其他處理百花鮮質量差異顯著（P<0.05），其中噴施200mg/L鉬酸銨菊花百花干質量較對照處理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），即鉬營養有利于菊花花序干物質的積累，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鉬營養對藥用菊花碳氮代謝物與相關酶活性的影響

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優劣的指標性成分。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-雙咖啡酰基奎寧酸含量以T3處理最高（1.3713%），較對照提高29.56%。

2.4鉬營養對藥用菊花花序礦質營養元素含量的影響

鉬營養對藥用菊花花序不同礦質營養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討論與結論

3.1鉬營養對藥用菊花產品器官生長的影響

菊花在生產上以單株花序干質量和折干率為衡量產量的重要指標，本試驗在菊花葉面噴施鉬肥后，其百花鮮質量顯著提高，究其原因，一方面缺鉬使菊花的生長發育受到抑制，干物質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組織，紊亂植物的新陳代謝，引起營養元素鉬積累中毒，進而導致菊花產量下降，本研究中葉面噴施300mg/L鉬酸銨后菊花花序干質量反而降低這一結果與之相吻合。本試驗在基質缺鉬情況下，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果[14]一致，說明鉬肥對作物的效應受用量的影響。

3.2鉬營養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優劣的重要指標。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，干物質積累所引起的“稀釋效應”，但菊花施鉬可促進可溶性淀粉這一碳同化產物在生長中心的積累和分布，這與鉬酶在植物生長發育中的生理功能密切相關[15]。NR和GS是植物體氮代謝關鍵酶，其活性影響植物的生理代謝，有研究認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，產量增加，品質提升。

3.3鉬營養對藥用菊花產品質量的影響

一般認為，葉面肥具有吸收快、對環境污染小等特點，使養分充分運轉，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。但因養分噴施在葉面的種類和濃度不同，對植物光合產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作用，這與郁萬文等在銀杏上的研究結果[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物的積累量，但降低了鉬營養在植物體內的次生代謝效率，初步推測菊花花序成分含量的積累與施用礦質營養的種類、吸收同化機制、植株生長狀態等多種因素有關。

礦質元素是植物體內多種酶的組成成分并具有調節酶活性的作用[19]，礦質元素在植物體內的積累和分布受外界養分供應、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]。本研究結果為葉面鉬營養提高了菊花花序鉬含量，此結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，說明菊花表現為鉬對鈣、鎂脅迫作用，這可能與植物對逆境的響應有關。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，說明菊花在現蕾前期存在鉬鉀、鉬鋅及鉬銅的協助效應。這與前期的研究結論[21]相同。

由此可見，于現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的提高，因此在實際生產中應重視鉬肥的合理施用。

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