控释复合肥对白菊花生长发育及产量品质的影响

作者：祝丽香，王建华，李玉朋，

张春玲，唐行涛，李文聪，曹文斌，陆瑞鑫

【摘要】 　　目的探讨控释复合肥（crf）与普通复合肥（ccf）土壤中碱解氮变化规律及对白菊花生长发育、产量和品质的影响。方法试验设计为6个处理：①空白对照；②习惯施肥；③等氮素用量控释肥1；④氮素用量控释肥1；⑤等氮素用量控释肥2；⑥氮素用量控释肥2，采取盆栽方式，每处理30盆。结果与结论控释复合肥能够促进白菊花的生长发育，主要表现在茎粗上，控释复合肥处理植株茎粗比普通复合肥处理增加7.5%～37.6%，不同发育时期植物株叶绿素含量控释复合肥处理均高于普通复合肥处理。控释复合肥crf22产量为18.33 g/盆，为对照的1.99倍，增产效应顺序为crf22＞crf11＞crf21＞ccf＞crf12处理。氮素用量试验表明，白菊花有效成分含量与氮素施用量密切相关，以crf2氮素用量为3g/盆最佳，其次为crf1施用量以6g/盆。

【关键词】 控释肥 白菊花 产量 品质

　　白菊花是菊科植物菊chrysanthemum morifolium ramat.的头状花序,为我国传统中药材,主要含有挥发油类［1］、黄酮类［2］、绿原酸类［3］、氨基酸、维生素和矿质元素等。白菊花的有效成分是绿原酸和黄酮类化合物，用于治疗高血压病和冠心病。绿原酸具有抗炎、抗氧化、扩冠降脂、保肝利胆的作用。目前，关于白菊花的研究主要集中在成分、药理和栽培技术方面。合理施肥能够提高中药材的产量和质量［4，5］。有关施肥对白菊花产量和质量的影响少许报道［6，7］，目前还没有关于控释肥对白菊花质量影响的报道。控释肥具有养分释放与作物吸收同步的特点而成为提高氮素利用效率和减少环境污染的有效手段之一［8，9］。许多研究表明，控释肥一次性基施能满足植株整个生育期对养分的需求，具有节省追肥所需的劳动力投入、减少肥料用量等优点。本试验以从杭州引种的白菊花为材料，研究控释肥对白菊花生长发育、产量和质量的影响，为合理施肥提供理论依据。

　　1 材料与方法

　　1.1 供试品种白菊花引自浙江桐乡。

　　1.2 供试肥料和试验设计控释肥料为金正大公司生产的两种4%的树脂包膜控释复合肥（crf），n∶p2o5∶k2o比例分别14∶14∶14的crf1和20∶8∶10的crf2；常规肥料（ccf）n∶p2o5∶k2o比例为15∶15∶15。

　　试验于2007年在山东农业大学东校区树木园进行，土壤类型为砂质壤土，土壤基本养分状况为碱解氮104.41 mg/kg，有效磷49.12 mg/kg，有效钾134.24 mg/kg。试验设计为6个处理：①空白对照（ck），不施肥料；②习惯施肥（ccf），按每盆6 g施氮量施入ccf；③等氮素用量控释肥1（crf11），施入与ccf等氮素用量的crf1；④1/2氮素用量控释肥1（crf12），按等于ccf一半氮素用量施入crf1；⑤等氮素用量控释肥2（crf21），施入与ccf等氮素用量的crf2；⑥1/2氮素用量控释肥2（crf22），施入等于ccf一半氮素用量的crf2，磷、钾肥按养分比例施入。

　　盆栽试验采用塑料花盆，每盆装土10 kg，将称好的土与肥料充分混匀后装盆，2007-04-25选取生长状况一致的白菊花根蘖苗移栽，每盆3株，每处理10盆，3次重复，共180盆，常规管理。

　　1.3 样品采集试验期间，每隔30 d取土壤样品用碱扩散法测定土壤中碱解氮含量，同时定株测定白菊花株高和茎粗；白菊花生长旺盛期、孕蕾期、开花期分别采主茎上第5个叶片用乙醇提取法测定叶绿素含量。当白菊花头状花序的中心小花70%开放时分批采收，120℃杀青10 min，55℃烘干，测定干花产量，并将各样品磨细装袋备用。

　　1.4 白菊花主要成分含量测定

　　1.4.1 总黄酮含量测定

　　标准曲线的绘制：参考李鹏等［10］的方法并稍作修改,准确称取芦丁对照品6.44 mg，用甲醇溶解并定容至25 ml，摇匀。精密吸取对照品0.0，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 ml，分置于25 ml容量瓶中，各加水至6 ml，加5%亚硝酸钠溶液1.0 ml，摇匀放置6 min；加10%硝酸铝溶液1.0 ml，摇匀放置6 min，加10%氢氧化钠试液10 ml，加水至刻度，摇匀，放置15 min后，在512 nm处测定吸光度，以浓度为横坐标（x），吸光度为纵坐标（y）,得标准曲线，回归方程为：y=0.010 78x-0.192（r=0.999 3）。芦丁在10.30～51.52 μg/ml范围内，浓度与吸收度呈良好的线性关系。

　　供试品溶液的制备：参考刘大会等［7］的方法精密称取白菊花粉末0.500 g，置150 ml具塞三角瓶中，准确加99.5%甲醇25 ml浸泡过夜，常温下超声提取30 min，滤过，滤液即为供试品溶液。然后按照“1.4.1”项标准曲线制作方法进行测定。
　
　　1.4.2 绿原酸含量测定

　　高效液相色谱测定条件：高效液相色谱water 600e，2966二级管阵列检测器，色谱柱为symmetry c18 (4.6mm×150 mm, 5 μm)，柱温35 ℃，流动相为meoh-h2o(0.1% h3po4)=20∶80，流速0.8 ml/min，检测波长为325 nm，进样量20 μl。

　　标准曲线的绘制：参考叶丛进等［11］的方法并稍作修改，准确称取绿原酸对照品3.56 mg，用甲醇溶解并定容至10 ml，摇匀。用微量进样器吸取对照品溶液4，6，8，10，12，14，16 μl，按照上述色谱条件分别进样。以峰面积为纵坐标（y），进样量为横坐标（x）,得标准曲线，回归方程为：y = 60 213x + 81 796（r2=0.999 1）。绿原酸在1.40～5.60 μg范围内，峰面积与进样量呈良好的线性关系。

　　供试品溶液的制备：参考叶丛进［11］等的方法并稍作修改,取白菊花粉末(过1号筛)1.0 g,精密称定,置干燥烧瓶中，准确加入50.0 ml甲醇，称定重量，水浴加热回流提取2 h，冷却，用甲醇调至原重，摇匀，过滤，精密吸取滤液10 ml于烧杯中，水浴蒸干，残渣加入5 ml氯仿浸泡3 min，弃去氯仿液，挥干氯仿，加甲醇适量使其溶解，并转移至25 ml容量瓶中，加甲醇至刻度，摇匀，用微孔滤膜(0.45 μm)滤过，滤液即为供试品溶液。

　　2 结果

　　2.1 不同施肥处理对白菊花的生长效应

　　2.2.1 不同施肥处理对白菊花生长发育的影响株高和茎粗是植株长势强弱的重要指标，各种施肥处理白菊花株高差异不显著（见图1）。白菊花在苗期根部不发达，施肥效果未能充分体现，生长中后期，由于摘心处理影响，各施肥处理与空白之间没有明显差异。茎粗是植株抗倒伏的重要指标，不同处理间差异显著。各种肥料处理对白菊花茎粗均较空白有良好的促进作用，但不同时期的影响有较大差异（见图2）。施肥后90 d，crf22茎粗为8.05 mm，ccf为5.85 mm，控释复合肥较普通复合肥茎粗增加幅度为7.5%～37.6%，控释复合肥较普通复合肥处理表现出明显优势。随时间的推移，不同控释复合肥对茎粗的影响开始发生变化，等氮素用量控释复合肥处理茎粗增加幅度大于1/2减氮素用量控释复合肥处理，但均高于空白和普通复合肥处理。

　　2.1.2 不同施肥处理植株叶绿素含量变化叶绿素是光合作用的物质基础，叶绿素含量的高低影响光合作用的强弱。施肥能够提高白菊花叶片叶绿素含量（见图3）。从白菊花的不同生长发育期看白菊花叶片叶绿素含量在生长旺盛期最高，开花期最低，等氮素用量的控释复合肥处理叶绿素含量明显高于1/2减氮素用量控释复合肥处理，说明施肥量影响叶绿素含量。在孕蕾期和开花期，不同氮素用量控释复合肥处理白菊花叶绿素含量均高于对照和普通复合肥。由此可以看出，控释复合肥处理能够有效促进白菊花叶绿素的合成，尤其生育后期作用更为明显。叶绿素含量的动态变化能够显示叶片的功能及衰老程度，控释复合肥处理植株叶绿素含量高，促进光合作用，有利于提高白菊花产量。

　　2.2 不同施肥处理对白菊花产量质量的影响

　　从表1可以看出，白菊花各施肥处理的产量显著高于对照，等量控释复合肥增产幅度为crf11＞crf21。1/2减量控释复合肥比对照相比增产幅度为crf22＞crf12。增产的原因可能与普通复合肥养分释放较快,全部作基肥易造成后期供氮不足。缺氮影响植株的花芽分化，株花数减少，使白菊花的产量下降。而控释复合肥养分释放缓慢能够保证从孕蕾到开花期充足的养分供应，株花数增多。但不同养分组成的肥料增产效果不一致，白菊花产量crf11＞crf21、crf12＜crf22。当白菊花植株施用20-8-10控释复合肥,氮素施用量达到3 g/盆时，干花总产量达到最高值。当施用14-14-14控释复合肥时，氮素施用量达到6 g/盆时干花总产量达到最高值。表1 不同施肥处理白菊花产量和质量变化（略）

　　施肥影响白菊花的质量， 不同控释复合肥处理影响白菊花的品质，白菊花中蛋白质、绿原酸、总黄酮含量,以氮素施用量3.0g/盆的crf12、crf22含量高于氮素施用量6g/盆。水溶性浸出物含量最高为crf22,最低为crf11，绿原酸含量最高为crf21，最低为crf11。适量施肥能够改善白菊花的品质,施肥量超过一定限度会降低白菊花主要成分的含量。crf22含有较高的水溶性浸出物、可溶性糖、蛋白质、黄酮和绿原酸。因此 crf22为最佳施肥选择，施肥量为氮素含量3 g/盆。

　　3 结论

　　与普通复合肥相比，控释复合肥能够控释养分的释放，明显促进白菊花的生长发育，主要表现在白菊花株高、茎粗变化和叶绿素含量上。控释复合肥处理白菊花在孕蕾期和开花期叶绿素含量明显高于普通复合肥，有利于白菊花产量提高。在本实验条件下，盆栽白菊花使用控释复合肥crf2的适宜氮素用量为3.0 g/盆，其次为控释复合肥crf1的适宜氮素用量为6.0 g/盆。

　　中药材的有效成分常为植物次生代谢的产物, 合理施用氮、磷、钾能促进药用植物的生长和有效药用成分的合成与积累［12］。由于不同的药材其有效成分的化学组成的不同和药用部位的差别，施肥对药材的影响也不一样，施肥不当会导致产量以及有效成分的下降。本试验研究表明，缺氮或氮素过量均不利于提高白菊花中黄酮、绿原酸的含量，这与前人在金银花和银杏中的实验有相似结果［4,5］。

　　刘大会（华中科技大学2007博士学位论文）当植株氮素供应不足时，由于植物体对氮再利用能力较强，其体内合成的苯丙氨酸将在pal酶作用下解氨，从而将氮素循环利用。本试验中研究发现，随着氮肥施用量的逐步提高，白菊花中总黄酮、绿原酸物质含量会逐步下降，这同patil等［13］的研究结果是一致的。黄酮、绿原酸等酚类化合物合成代谢的前体物质为氮代谢产物苯丙氨酸，同时，苯丙氨酸也是蛋白质合成的前体物质，氮肥施用量提高会促进白菊花体内氨基酸和蛋白质的合成，随着氮肥施用量的逐步提高，白菊花花中总黄酮、绿原酸随氮肥施用量变化的趋势基本一致。低氮可提高白菊花中绿原酸、总黄酮的含量，当施氮量超过一定限度后，白菊花中绿原酸、总黄酮含量呈下降趋势。不施氮肥也不利于白菊花绿原酸、总黄酮的合成，虽然低氮可提高白菊花中绿原酸、总黄酮的含量，但不利于提高单位面积白菊花总黄酮的产量。因此，以中等施氮水平3g/盆白菊花总黄酮产量最高。

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