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不同种植密度对大棚西洋甘菊发育及产量的影响



全 文 :雷伏贵,曹奕鸯,李丽红,等.不同种植密度对大棚西洋甘菊发育及产量的影响 [J].福建农业学报,2013,28 (8):784-788.
LEI F-G,CAO Y-Y,LI L-H,et al.Effect of Planting Density on Growth and Yield of Matricaria chamomilla L.in Greenhouse [J].
Fujian Journal of Agricultural Sciences,2013,28 (8):784-788.
不同种植密度对大棚西洋甘菊发育及产量的影响
雷伏贵,曹奕鸯,李丽红,叶 炜,华树妹,江金兰
(福建省三明市农业科学院药用植物研究所,福建 沙县 365509)
收稿日期:2013-06-21初稿;2013-07-23修改稿
作者简介:雷伏贵 (1974-),男,助理研究员,主要从事药用植物育种与栽培研究 (E-mail:lfg1974@126.com)
基金项目:福建省三明市科技计划项目 (2011-L-2);福建省科技计划重点项目 (2013S0049)
摘 要:以西洋甘菊Matricaria chamomilla L.sm-8为试验材料,研究种植密度与大棚西洋甘菊发育和产量之间
的关系。结果表明:种植密度对西洋甘菊生长和鲜花产量有显著影响,但对开花习性和干花精油含量无显著影
响。随着种植密度的增加,株高呈递减规律,单位面积干物质积累量呈递增规律,鲜花产量呈先增而后降的趋
势。大棚西洋甘菊sm-8在三明地区的最佳种植密度为4.76万株·hm-2,此密度下可以取得较高鲜花产量和品
质,产量达4 726kg·hm-2,干花精油含量达0.400%。
关键词:西洋甘菊;种植密度;生长;产量
中图分类号:S 573 文献标识码:A
Effect of Planting Density on Growth and Yield of Matricaria chamomilla L.in Greenhouse
LEI Fu-gui,CAO Yi-yang,LI Li-hong,YE Wei,HUA Shu-mei,JIANG jin-lan
(Medicinal plant research institute,Sanming Academy of Agricultural Sciences,Shaxian,
Fujian 365509,China)
Abstract:Effect of planting density on the growth and yield of chamomile sm-8,Matricaria chamomilla L.,was
studied under the greenhouse conditions.The results indicated that the planting density significantly affected the
growth and yield of the plants,but not on the flowering habit or the essential oil content of the dried flowers.As
the density increased,the plant height decreased;the dry matter accumulation per unit area increased;and,the
fresh flower yield increased initialy and folowed by a decline.This study found the optimum planting density for
chamolmile to be 47 600plants·hm-2.At this density,high quality fresh flowers with a yield of 4 726kg·hm-2
and an essential oil content of 0.400%could be obtained.
Key words:chamomila;planting density;growth;yield
  西洋甘菊Chamomile又称德国甘菊German
Chamomile或母菊,学名 Matricaria chamomilla
L.,为菊科母菊属越冬性一年生草本植物[1]。原
产地中海沿岸,主要分布在英、法、德、摩洛哥、
匈牙利、葡萄牙、南斯拉夫等国。西洋甘菊是最古
老的芳香植物之一,具有消炎、抑制真菌、解痉等
作用[2-3],自古即被视为可镇静及舒缓效果绝佳的
药草,在全世界的药局方中被登录为公定药品[4],
广泛用于食品、饮料、烟草、牙膏、化妆品、香
皂、洗涤剂、消毒剂、医药等领域中[5]。西洋甘菊
早已被欧、美、日本等广泛利用,成为众所周知的
药用植物和香料植物,不少国家还加以大面积机械
化生产[6]。作为一种很有开发潜力的外来植物,在
我国栽培面积还相对较少,没有形成规模,至今仍
未很好地加以充分开发和利用。
近年来国内外学者对西洋甘菊的研究主要集中
在生物学特性[2,4]、化学成分[7-9]、育种[10]、组织
培养[11-12]、精油提取[13]及成分分析[4,14-15]等方
面,对栽培技术方面的研究有部分报道[16-18],但
对种植密度方面的研究至今未见报道。本研究以三
明市农科院新选育的西洋甘菊株系sm-8为供试材
料,通过不同种植密度的对比试验,探讨大棚西洋
甘菊的生长发育及产量,以确定其最佳种植密度,
为在三明的大面积栽培奠定基础,同时对三明产的
西洋甘菊精油含量与成分进行分析,为今后栽培技
术措施的改善提供有益的参考。
福建农业学报28(8):784~788,2013
Fujian Journal of Agricultural Sciences
文章编号:1008-0384 (2013)08-784-05
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试品种为西洋甘菊Chamomile新株系sm-8
的组培苗,由福建省三明市农科院药用植物研究所
提供。该株系植株直立,较矮,花朵较小,百朵鲜
花重18.2g,花梗较短,舌状花序短而紧凑。
1.2 试验设计
试验于2012年12月至2013年5月在福建沙
县琅口三明市农科院简易大棚进行。小区面积为
1.4m×10m=14m2 (包沟,46.7cm行距,每小
区3行),共设4个处理,株距分别设为55、50、
45、40cm,即 种 植 密 度 依 次 为 3.90、4.28、
4.76、5.36万株·hm-2。试验采用单因素随机区
组设计,共16个小区,4次重复,其中1个重复
用于调查西洋甘菊生长动态、分枝数和开花习性,
其余3个重复进行鲜花产量和单株干物质积累量、
干花精油含量统计分析。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 株高和分枝数调查 各处理按顺序取10
株,进行株高和分枝数调查。株高调查时间从2月
25日至5月20日,每隔1周1次,共13次,测量
地上部高度,计算平均数;采花前调查、统计由根
颈分蘖节发生的地上枝条数量,调查一级、二级分
枝总枝数,计算平均数。
1.3.2 开花期测定 开花期分为3个阶段,即初
花期、盛花期和末花期。具体测定方法参照姚雷
等[4]的方法。
1.3.3 单株干物质积累量和产量测定 采花结束
后,每个小区拔取代表性植株5株,洗净根部,称
鲜重后放在80℃的恒温箱烘干至恒重测定干重,
计算单株干物质积累量;鲜花产量测定时间从3月
25日至5月20日,每隔1周1次,共9次,各小
区单独采收,分别称重。
1.3.4 精油含量测定和成分分析 每小区抽取盛
花期干花样品80g,采用水蒸气蒸馏法提取精油,
计算精油含量 (提取精油量mL/干花重hg),保留
精油样品;精油成分分析的分析仪器为美国
Thermo Focus DSQ气相色谱-质谱联用仪,色谱
条件:HP-5MS色谱柱 (30m×0.25mm×0.25
μm),载气He,流速1mL·min
-1,分流比100∶
1,进样量0.5μL,进样口温度250℃,柱温:起
始温度60℃,保持2min;以20℃·min-1升至
300℃,保持5min,质谱条件:电离方式EI,电
离能量70eV,离子源温度250℃,传输线温度
250℃,扫描范围41~400amu,由面积归一化方
法计算成分相对含量。
1.3.5 数据统计 用Excel 2003和DPS7.05统数
据处理软件进行分析,方差分析用LSR法。
1.4 田间管理
试验地:前茬为奇亚,人工整畦,每小区3
行。基肥:撒施绿地有机肥7 500kg·hm-2。定
植:2012年10月30日组培苗出瓶假植,待炼苗1
个月后,定植于简易大棚。追肥:全部用高塔速溶
复合肥(湖北鄂中化工有限公司),N-P2O5-K2O为
26-10-16,共3次。2013年1月9日穴施活棵肥75
kg·hm-2,2月21日条施分枝肥150kg·hm-2,3月
28日条施始花肥300kg·hm-2。其他管理同大
田。
2 结果与分析
2.1 种植密度对西洋甘菊sm-8生长发育的影响
2.1.1 种植密度对株高生长的动态变化 从图1
看出,不同种植密度下西洋甘菊sm-8株高的增长
趋势基本一致,均呈现S型变化趋势,定植后100
d内生长较为缓慢、100~135d生长较快、156d
之后逐渐停止生长。不同处理株高在3月11日之
前,变化趋势相近;3月11日后植株开始抽薹,
不同处理的株高均呈现快速增长状态;4月下旬进
入盛花期,株高生长缓慢;5月中旬进入末花期,
株高生长趋于稳定。对5月20日4个处理的株高
进行方差分析,其结果如下:株高差异达到极显著
水平;株高随着种植密度的增加呈递减规律。种植
密度3.90万株·hm-2的株高最高,为74.42cm,
种植密度5.36万株·hm-2的株高最矮,为63.64
cm;两者差异极显著 (表1)。
表1 种植密度对西洋甘菊sm-8株高和分枝的影响
Table 1 Effect of planting destiny on plant height and
branching of chamomile
种植密度/
(万株·hm-2)
株高
/cm
分枝数
一级 二级
3.90  74.42±1.88aA 5.5±0.4abA  84.2±6.6aA
4.28  73.88±2.47aAB 5.9±0.1aA  87.7±4.0aA
4.76  67.72±2.46abAB 5.8±0.4abA 75.8±5.3abA
5.36  63.64±3.79bB  4.6±0.5bA  64.8±5.6bB
注:同列数据后不同大、小字母分别表示差异达1%、5%显著水平。
下同。
587第8期 雷伏贵等:不同种植密度对大棚西洋甘菊发育及产量的影响
图1 不同密度株高的动态变化
Fig.1 Change on plant height with varied planting density
注:气温值为测定当日起前一周的气温平均值。
2.1.2 种植密度对开花习性和分枝的影响 从表
1和图1看出,4个密度处理的西洋甘菊sm-8,均
在3月上旬,当平均气温大于15℃时开始抽薹,3
月中旬明显抽薹;3月下旬平均气温大于20℃时开
始开花,3月底进入初花期,4月下旬进入盛花期,
平均气温高于25℃,5月中旬进入末花期。从开始
抽薹到开花大约需要15d时间,开花期约50d。
对4个处理的分枝数进行方差分析,其结果如下:
一级分枝数差异达显著水平,二级分枝数差异达极
显著水平。种植密度5.36万株·hm-2的一级分枝
和二级分枝均最少,一级分枝为4.6个,与种植密
度4.28万株·hm-2存在显著差异;二级分枝为
64.8个,与其他3个处理存在极显著差异 (表2)。
表2 种植密度对西洋甘菊sm-8开花习性的影响
Table 2 Effect of planting density on flowering of chamomile
种植密度/
(万株·hm-2)
开始抽薹/
(月-日)
明显抽薹/
(月-日)
初花期/
(月-日)
盛花期/
(月-日)
末花期/
(月-日)
3.90  03-09  03-17  04-01  04-21  05-16
4.28  03-10  03-16  04-01  04-21  05-15
4.76  03-10  03-18  03-29  04-22  05-15
5.36  03-09  03-18  03-29  04-22  05-14
2.1.3 种植密度对单株干物质含量和单位面积干
物质积累量的影响 从表3看出,随着种植密度的
增加,西洋甘菊sm-8的单株干物质积累量呈先升
高而后下降趋势,而单位面积干物质积累量呈递增
规律。种植密度5.36万株·hm-2的单株干物质积
累量最低,为60.42g;而单位面积干物质积累量
最高,为323.66g。对4个处理的单株干物质含量
和单位面积干物质积累量进行方差分析,其结果如
下:单株干物质积累量差异达极显著水平,而单位
面积干物质积累量的差异只达到显著水平。种植密
度5.36万株·hm-2的单株干物质积累量最低与种
植密度3.90、4.28万株·hm-2存在极显著差异;
而与种植密度4.76万株·hm-2不存在差异。种植
密度5.36万株·hm-2的单株面积干物质积累量与
种植密度3.90万株·hm-2差异达显著水平;而与种
植密度4.28、4.76万株·hm-2差异不显著(表3)。
2.2 种植密度对西洋甘菊sm-8产量的影响
从表4看出,随着种植密度的增加,西洋甘菊
sm-8鲜花产量呈先升高而后下降趋势,其影响排
序为:4.76万株·hm-2>5.36万株·hm-2>
4.28万株·hm-2>3.90万株·hm-2。对4个处
理的鲜花产量进行方差分析,其结果如下:鲜花产
量达极显著水平。种植密度4.76万株·hm-2和
5.36万株·hm-2的鲜花产量较高,但差异不显
687 福建农业学报 第28卷
著;种植密度3.90万株·hm-2的鲜花产量较低,
为3 861kg·hm-2,与种植密度 4.76、5.36
万株·hm-2的鲜花产量差异达极显著水平。
表3 种植密度对西洋甘菊sm-8干物质的影响
Table 3  Effect of planting density on dry matters in
chamomile
种植密度/
(万株·hm-2)
干物质/
(g·株-1)
干物质积累量/
(g·m-2)
3.90  72.44±2.08abA  282.20±8.08bA
4.28  72.68±1.27aA  311.46±5.44abA
4.76  65.75±3.68bcAB  313.02±17.50abA
5.36  60.42±2.29cB  323.66±12.25aA
表4 不同种植密度对西洋甘菊sm-8产量及精油含量的影响
Table 4 Effect of planting density on fresh flower yield and
essential oil content in chamomile
种植密度/
(万株·hm-2)
鲜花产量/
(kg·hm-2)
干花精油含量
/%
3.90  3861±163cB  0.380
4.28  4245±209bcAB  0.418
4.76  4726±82aA  0.400
5.36  4671±82abA  0.390
2.3 西洋甘菊sm-8精油含量和精油成分分析
2.3.1 精油含量 从表4看出,随着种植密度的
增加,西洋甘菊sm-8盛花期的干花精油含量呈先
升高而后下降趋势。种植密度4.28万株·hm-2的
精油含量最高,为0.418%,其次是种植密度4.76
万株·hm-2,为0.400%。对4个密度处理的干花
精油含量进行方差分析,结果表明西洋甘菊sm-8
干花精油含量无显著差异。
2.3.2 精油成分 对三明产的西洋甘菊sm-8精油
进行 GC-MS分析,经查对质谱标准库 (NIST
库),其精油成分以烯烃和醇类为主,主要成分是
红没药醇氧化物 A、红没药醇氧化物B、母菊薁、
β-合金欢烯、2 (己-2,4-二炔-1-叉)-1,6二氧螺
[4,4]壬-3-烯等。三明产的西洋甘菊sm-8精油
中红没药醇氧化物 A含量最高 (21.39%),其次
为母菊薁 (14.14%);张运晖[7]报道,上海产的西
洋甘菊精油中,红没药醇氧化物的含量最高
(49.88%),其次为α-红没药醇氧化物(30.07%),
最重要的成分母菊薁的含量仅为1.94%。母菊薁
是西洋甘菊精油中最有价值的成分之一,含量可在
0~18.28%,欧洲各国常根据它在精油中的含量,作
为评定药材质量的标准。三明产的母菊薁含量比上
海产的母菊薁含量高7倍,表明三明产的西洋甘菊
品质较好。三明、上海两产地的精油主要成分是红
没药醇氧化物、母菊薁、α-红没药醇、金合欢烯、斯巴
醇等,主要成分没有大的区别,但其成分和各组分的
含量有所不同,也有所区别(表5、6)。
表5 三明产的西洋甘菊精油主要化学组分及相对含量
Table 5 Constituents and relative contents of chamomile
essential oil made in Sanming
成分
中文名 英文名
成分相对
含量%
母菊薁 1,4-Dimethyl-7-ethylazulene  14.14
红没药醇氧化物A  Bisabolol oxide A  21.39
α-红没药醇 α-Bisabolol  0.47
红没药醇氧化物B α-Bisabolol oxide B  7.99
2(己-2,4-二炔-1-叉)-1,6
二氧螺[4,4]壬-3-烯
2-(2,4-hexadiynnylidene)-1,6-
dioxaspiro[4.4]non-3-ene-
6.78
大根香叶烯 Germacrene D  1.39
β-金合欢烯 β-Farnesene  9.42
斯巴醇 Spathulenol  0.64
艾醇 Yomogi alcohol  0.36
糖醛 Furfural  0.16
表6 上海产的西洋甘菊精油主要化学组分及相对含量
Table 6 Constituents and relative contents of chamomile
essential oil made in Shanghai
成分
中文名 英文名
成分相对
含量%
母菊薁 1,4-Dimethyl-7-ethylazulene, 1.94
红没药醇氧化物 Bisabolol oxide  49.88
α-红没药醇 α-Bisabolol  0.087
α-红没药醇氧化物 α-Bisabolol oxide  30.07
金合欢烯 Acacia ene  2.54
β-榄香烯 β-elemene  1.34
α-杜松醇 α-cardinol  2.3
α-金合欢烯 α-Farnesene  0.17
斯巴醇 Spathulenol  0.063
大根香叶烯 Yargi root myrcene  0.75
注:数据来源于文献[7]。
3 讨论与结论
3.1 种植密度对西洋甘菊sm-8株高的影响显著,
对开花习性影响不大。随着种植密度的增加,株高
呈递减规律,这与杨林等[19]对切花白菊的研究结
果一致。种植密度对西洋甘菊sm-8单株干物质积
累量差异达极显著水平,而单位面积干物质积累量
787第8期 雷伏贵等:不同种植密度对大棚西洋甘菊发育及产量的影响
的差异只达到显著水平;随着种植密度的增加,单
位面积干物质积累量呈递增规律。最低密度与最高
密度的单株干物质积累量存在极显著差异,由此可
见,在最低密度3.90万株·hm-2条件下,单株获
得更多的养分、水分、光照和空气供应,生长更健
壮,从而积累更多的干物质量。这与张彦红等[20]
对甜高粱的研究结果一致。
3.2 种植密度对西洋甘菊sm-8的鲜花产量影响极
显著,鲜花产量呈先升高而后下降趋势。在一定种
植密度范围内密植,有利于提高sm-8的鲜花产量,
种植密度以4.76万株·hm-2和5.36万株·hm-2
的鲜花产量较高,但差异不显著;而种植密度
3.90万株·hm-2的鲜花产量较低。种植密度太
稀,单位面积株数少,且株高偏高,易倒伏,产量
较低。因此,在三明大棚西洋甘菊sm-8生产中,
种植密度以4.76~5.36万株·hm-2为宜,其鲜花
产量可达4 671~4 726kg·hm-2。
3.3 种植密度对大棚西洋甘菊sm-8干花精油含量
影响不显著,表明种植密度不是影响西洋甘菊精油
含量的关键栽培因素。精油是西洋甘菊花序中最主
要的有效成分,一般含量为0.2%~0.8%,最高
可达 1.9%[2],三明产的西洋甘菊精油含量在
0.380%~0.418%,属于正常范围。而母菊薁又是
西洋甘菊精油最有价值的成分之一,欧洲各国常根
据它在精油中的含量,作为评定药材质量的标准,
据报道含量可在0~18.28%,三明产的西洋甘菊
精油中母菊薁的含量为14.14%,比上海产的高7
倍。三明产的西洋甘菊精油主要成分是红没药醇氧
化物、母菊薁、α-红没药醇、金合欢烯、斯巴醇
等,与上海产的精油作对比,2个主要成分没有大
的区别。由于当地气候、栽培措施等不同,其成分
和各组分的含量有所不同,也有所区别。这与姚雷
等[4]认为精油的成分随种植地区和不同生长季节而
发生变化的研究结果一致。
综上所述,种植密度对西洋甘菊sm-8的生长
和鲜花产量影响显著,但对开花习性和干花精油含
量差异不显著。在三明大棚西洋甘菊sm-8生产中,
种植密度以4.76万株·hm-2为宜,其鲜花产量可
达4 726kg·hm-2,精油含量为0.400%,精油中
的母菊薁含量为14.14%,同时证明三明地区较适
宜种植西洋甘菊。
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(责任编辑:柯文辉)
887 福建农业学报 第28卷