全 文 :中羊焉ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第9期2007年9月
微肥对紫锥菊产量及种子生产的影响
陈 蒙“2,昊鸿”
(1-华南农业大学生命科学院药用植物研究中心,广东广州51054Z}2.广西生态工程职业技术学院.广西柳州545004)
摘要:目的研究不同微量元素肥料对紫锥菊生物产量、菊苣酸量、花期及种子产量质量的影响。方法统计分
析不同的微肥处理对紫锥菊生长的影响,及对种子质量的影响IHPLC法测定菊苣酸的量。结果对紫锥菊生物产
量的增加有显著促进作用的是铁肥,锰肥两个处理}各施肥处理对菊苣酸量无显著影响l铁肥处理后花期有提前趋
势,且显著增加了紫锥菊的花球教#而锰肥使种子的发芽事显著降低。结论紫锥菊生产中应该根据土壤条件和生
产目的合理施用微肥,旌用铁、锰肥可以增产,在良种生产中,施用锰肥可能会降低种子质量I若以观赏为目的,合
理施用铁肥有益于观赏性的增加。
关麓词:微肥}紫锥菊{菊苣酸;产量;种子质量
中围分类号:R282.2 文赫标识码:A 文章编号;0253—2670(2007)09—1400—04
‘
InfluenceofmicrofertilizersonyieldandseedproductionofEchinaceapurpurea
CHENRon91“。WUHon91
(1·CenterforMedicinalPl ntResearch,CollegeofLifeScience,SouthChinaAgriculturalUniversity.Guangzhou510642
China}2·GuangxiEco—engineeringVocationala dTechnicalCol ege.Liuzhou545004.China)
Keywords:mierofertilizer;EchinaceapurpureaMoench.}cichoriea id;y ldIseedquality
紫锥菊Echinaceapu净ureaMoeneh.是菊科
(Compositae)紫锥菊属(EchinaceaMoench.)多年
生草本植物,原产于北美,该属植物共有8种及数个
变种。现代药理证明紫锥菊在提高免疫及抗炎、抗病
毒、抗菌等方面效用明显,因而被广泛引种栽培。近
年来我国已有北京、南京、上海等地引种成功C1,z】。
2002年起从美国引种紫锥菊到广州获得成功,并分
别对其种子萌发o]、根及根状茎的发育规律和多酚
类成分的组织化学定位[‘】,以及大量元素肥料对其
产量质量的影响等方面进行了一些研究工作。
微量元素具有重要的生物学意义,尤其是在植
物生长发育的生理生化代谢中具有显著的作用。微
量元素在植物呼吸作用和光合作用中功能多样,如
参与糖的分解,作为叶绿体的组成部分等;在氮素同
化及蛋白质与核酸代谢中也是必需的,如在固氮、氨
基酸活化、肽链的形成等方面起重要作用;还与植物
激素和维生素代谢有关;促使生长和成熟的重要阶
段提前完成等口]。如硼不仅影响花粉和子房发育,而
且对于种子的成熟也是必要的;缺铜时雄性繁殖器
官的形成受到障碍而雌性繁殖器官则退化或损害子
粒发育“3;施铁明显提高了益母革的产量‘71I而缺锰
可抑制小麦中糖合成氨基酸的过程,甚至抑制氨基
酸合成蛋白质的过程“]。可见微量元素的缺乏将直
接对作物的生殖生长和营养生长造成影响。目前.关
于紫锥菊栽培方面的研究文献十分丰富,遗憾的是
还没有微肥对紫锥菊生长方面影响的报道。为了探
讨微肥对紫锥菊产量和种子产量、质量的影响,本实
验比较了不同微肥在紫锥菊栽培中的应用效果,旨
在为紫锥菊的规范化种植提供基础资料。
1材料
1.1供试土壤:田问试验安排在广州市华南农业大
学教学科研基地内,该地地处北纬23。087,东经
113。19’,海拔8m。供试土壤主要理化特性:pH值
7.76,有机质1.6i%,碱解氮29.2mg/kg,有效磷
72.9mg/kg,有效钾78.6mg/kg,有效铁13.5mg/
kg,有效硼0.2mg/kg,有效锌3.2mg/kg,有效锰
3.2mg/kg(土壤分析在华南农业大学资源环境学
院土化研究室进行)。
1.2种苗:供试种子经华南农业大学生命科学院植
物学教研室耿世磊老师鉴定。种子为自留种,2004
年12月收回,2005年2月20日播种,2005年4月
20日移栽。栽植时均匀施人复合肥30kg/ha作基
鏊蓥品留:笋觜帚备墟计射项目资助。:。。。z。一E。。。。,
尊翥蕞荏擎爹‘鸿1977;奎皇二夏羹苎童文暑壶竹妻等矗嚣萋毒舞者穿用植物资源与利用·8一md“k““nyigl@地e“om
万方数据
中革番ChineseTraditionalndHerhDrugs第38卷第9期2007年9,El·1401·
肥,覆黑膜栽培。株行距30cm×30cm,小区面积
8.1m2(9m×0.9m)。每小区栽植99株,选取株高、
株重较一致的紫锥菊苗植人。早时抽水灌溉。
1.3肥料:硼酸钠(B)为天津市大茂化学试剂厂生
产,硫酸锰(Mn)为广州化学试剂厂生产,硫酸锌
(Zn)为广东光华化学厂生产,钼酸氨(Mo)(上海吴
化化工),硫酸亚铁(Fe)为广东台山化工厂出品。
2方法 ,
2.1施肥处理:采用与普通蔬菜相类似的正常浓度
进行田间喷施处理,各处理的浓度分别为硼酸钠
(0.2“)、硫酸锰(O.1%)、硫酸锌(0.2%)、钼酸氨
(O.04%)、硫酸亚铁(0.2%)[9],清水作为空白对照
(CK),共6个处理。叶面喷施,用量为每小区每次
1000mL,5月16日和7月6日各喷施1次。试验采
用随机区组设计,6个处理3次重复共18个小区。
2.2生长发育情况测定:2005年10月26日采收,
收获时上区两边两行不采收,每小区随机取7株,在
与地表面接触的基部上约1.5cm处剪断,分为地上
部分和地下部分,流水冲洗干净于室内自然晾干,20
d后称质量并测水分,干质量为减去水分后的质量。
始花期为5%以上的植株开花时的日期,盛花期为
50%以上的植株开花时的日期。种子于2006年1月
7日全部成熟后采回,室内晾20d后测得含水量为
11.5%,脱粒拣净测定产量后装入封口袋中于4℃
冰箱内保存,4月1日测萌发性能,发芽时间为10
d,浸种18、12h换水一次,用培养皿纸上发芽法,重
复3次,每重复用紫锥菊种子50粒,22℃全天光照
培养箱内进行发芽实验。
发芽率一正常发芽的种子效/供试种子数;发芽势=4d
内正常发芽的种子数/供试种子数
2.3菊苣酸的提取和分析:地上、地下部分分别提
取,阴干后粉碎,称取0.125g放人锥形瓶中,加入
80%甲醇20mL,超声提取30rain,4℃冷浸24h,
离心取上清,定容至25mL(本实验室完成提取,在
华南农业大学测试中心进行定量分析)。色谱条件:
TSP液相色谱仪(P4000,A$3000,UV6000LP),
ODSClB柱(250mm×4.0mm,5gm),流动相为
0.1%甲酸水溶液(A)和乙腈(B),0~10min,B从
10%线性变化到40%.10~15rain,B从40%线性
变化到20%.体积流量1.0mL/min,进样量10.0
“L,于330am处检测。标准品购自长沙中谱分析技
术事务所,质量分数为99%。
2.4数据处理:采用SAS统计分析软件。
3结果
’
3.1各微量元素肥料对紫锥菊产量及菊苣酸量的
影响:见表l。结果表明,各处理中全株干质量从高
到低依次为Fe、Mn、Zn、B、CK、Mo,其中Fe、Mn、
Zn、B各处理分别比cK组高31.9%、22.6%、
8.1%、0.6%,Mo处理比CK低3.8%,方差分析结
果显示Fe、Mn两个处理与CK及Mo处理问差异
显著,Fe、Mn、Zn间无显著差异,Fe处理与B差异
显著I各处理地上千质量从高到低变化次序与全株
干质量一致,其中Fe、Mn、Zn、B各处理分别比CK
组高33.2%、20.8%、6.9%、I.6%,Fe处理与CK
处理间差异显著;就地下于质量来说,Fe处理显著
高于CK与Mo两处理,Fe、Mn,Zn处理分别比CK
高29.9%、25.3%、10%。以上数据说明在本试验的
土壤营养条件和施肥水平下,对紫锥菊生物产量的
增加有显著促进作用的是Fe、Mn两个施肥处理。在
所有6个处理中,地上及地下部分菊苣酸的量均以
施铁处理的为最高,施硼处理的菊苣酸量低于对照,
但各处理问无显著性差异。本试验各处理中紫锥菊
的菊苣酸量均值都低于20mg/g,而在所做的“氮磷
钾配施对紫锥菊产量及质量的影响”这一试验中各
处理紫锥菊的菊苣酸量均值都高于30mg/g,两试
验中菊苣酸相差很大,可能与地块条件、播种期及收
获期不同有关。’
’
裹1微肥与紫锥菊产量殛菊苣酸量的关系(≈=7)
Table1 Effectofmicrofertilizersoirelationship
betweenyjeldofE.purpureaandcontent
ofcichoric抛埘“一7)
差异显著性检验用LSD法。小写字母表示5“差异水
平浯处理字母不同表示差异显著,下表同。
-UsingLSDmethodtotestsignificanceofdifference,
smallEnglishlettersrepresentignificanceofdifferenceat
5%level,differentlettersmeansignifi-cantdifference.
Followingtableissallle
3.2各微量元素肥料对紫锥菊花期及种子产量质
量的影响:见表2。施Fe处理的始花期和盛花期均
早于CK,6个处理在7月底到8月上旬陆续进入始
花期,在9月初到9月中旬相继进入盛花期;在6个
处理中,CK的花球数是最少的,Fe处理的花球效显
著高于CK;种子产量从高到低依次为B、Mn、Zn、
万方数据
·1402· 中摹黄ChlneleTraditionalandHerbalDrugs第鹞卷第9期2007年9月
Mo、CK、Fe,其中B、Mn、Zn、Mo各处理分别比CK势从高到低依次为Mo、Fe、B、CK、Zn、Mn。其中
高16.7%、14.2%、4.3%、1.7%,Fe处理比cK低Zn、Mn两处理的发芽势显著低于施Mo处理。由上
12.5%,施B处理比Fe处理高33.3%,且差异显可见,在试验条件下,施Fe处理紫锥菊的花期有提
著,其余处理问差异不显著;各施肥处理的千粒质量 前的趋势,且花球数有显著的增加,发芽率与CK相
均低于CK,其中zn、Fe两处理分别比CK低差不大;施Mn使紫锥菊种子的发芽率显著降低;相
14.2%、14.o%,各处理问差异不显著f施Mn处理对于CK来说,Mo、Fe、B3个处理的发芽势有增加
的发芽率显著低于Fe及CK两个处理,各处理中发的趋势,而Zn、Mn两处理有降低的趋势。微肥处理
芽率从高到低依次为Fe、CK、Mo、B,Zn、Mn,发芽可能会降低种子的千粒质量。
囊2徽肥与肇锥菊花期殛种子产量质■的关系“=3)
T8Me2 EffectofmicrofertilizersoⅡrelationshipoffloweringstagetseedyield
andseedgerminationofE,purpurea“一3)
4讨论
微肥对植物生长的调控是通过参与叶绿素的合
成及光合作用、维持叶绿体的结构和作为有关酶的
辅基等形式实现的““。本实验地块中有效铁量为
13.5mg/kg,高于临界值4.5mg/kg,属于丰富水
平[1u。而试验结果显示施铁处理显著增加了紫锥菊
的生物产量,可能原因是试验地块中有效磷很高,为
72.9mg/kg,属于一级水平[1“,pH值为7.76。前人
研究认为当土壤中磷的水平较高时,高浓度的铁和
磷形成磷酸铁而在根内和根上面沉淀下来,使植物
吸收铁及保持铁的可溶性和移动性的能力减弱了,
在pH值大于7时这种情况更为严重“】。在土壤中
丰富的铁由于受到磷的拮抗作用而无法很好利用
时,对紫锥菊进行两次叶面喷施铁肥收到了显著的
增产作用;铁处理同时导致了花球数的显著增加,但
种子产量及千粒重均低于cK,在试验中还统计到
施铁与CK两个处理的单株结果数大致相当。推测
可能是由于铁处理导致了大量的开花,消耗了过多
的养分,从而影响了果实的发育,降低了果实的单粒
质量和产量。这与果树栽培中疏花疏果提高单粒质
量及单株产量的原理相同。
、
本试验地有效锰的量为3.2mg/kg,低于临界
值lOmg/kg,属于极低水平““。锰是多种酶的活化
剂,参与氮素的利用和光合作用[1”,基于此,锰肥显
著增加紫锥菊产量这一现象就不难理解了。
Wartidiningsih等[1”研究发现,紫锥菊种子来源不
同发芽率有很大变化,低的从39%~66%,高的从
81%~91%,他们推测可能是由于种子成熟度的不
同或贮存条件的差异导致了不同来源种子发芽率的
差异。在试验中,施锰处理还导致了紫锥菊种子发芽
率的显著下降,发芽势也有下降的趋势。而贸晓等研
究发现施锰使老芒麦的发芽指数显著降低,而对于
诺丹冰草来说,锰处理使发芽势显著增加而施钼则
降低了发芽势o“。这说明对不同植物来说微量元素
对其种子萌发特性的影响结果不一样。另外,紫锥菊
种子发芽率的不同除可能与成熟度及贮存条件有关
外,还直接受到生长环境或农艺措施的影响。
硼对维管植物是必需的,缺硼是引起木质素合
成障碍和中间产物(咖啡酸等酚类物质)累积的原
因‘“。梁和等口51报道在出现缺硼症状的柑桔园中施
用硼肥显著降低了胡柚和蜜柑的酚类物质的量。本
试验地块土壤中有效硼的量为0.2mg/kg,低于临
界值0.5mg/kg,当低于0.25mg/kg时,植物常表
现缺硼症状[1“。在试验中,施硼处理紫锥菊的地上
及地下部分菊苣酸量均低于CK,但差异不显著。硼
对于花粉萌发和花粉管的生长是必要的,在生殖过
程中有重要作用[5]。大多数植物营养生长对缺硼并
不敏感,但生殖生长则对缺硼很敏感““。在所有处
理中,施硼处理紫锥菊的生物产量与cK相差不大;
而施硼处理的种子产量是最高的,高于CKl6.7%,
由于紫锥菊的个体差异较大,方差分析结果显示差
异并不显著。可见很低浓度的硼就能满足紫锥菊营
养生长的需要,而生殖生长则需硼量更高。
综上所述,施用铁、锰肥料可以增加紫锥菊的生
物产量:锰、锌肥则可能导致紫锥菊种子萌发性能的
降低;施用适量的硼肥可能有助于种子产量的提高;
万方数据
中革蕾 Chla雠TradlflonzlandHerMl脚第期卷第9期2007年9月
而铁肥的施用可能会使花期提前并显著增加花球
数,应该有利于观赏性的增加。因此,在生产中应结
合生产目的及地块条件合理施用微肥。
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纹图谱中有11个共有蜂.且方法学考察符合规定的标准,并以“中药色谱圉分析和数据管理系统”软件对11个人
工蛹虫草样品进行了相似度评价。结论该法准确简便,可作为控制人工蛹虫草药材内在质量的有效手段。
美t词:人工蛹虫草l高效液相色谱I指纹图谱
中田分类号:R282.7 文献标识码;A 文章编号;0253—2670(2007)09—1403—03
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at260nm,injectionsampleof1.0pLandflowrateof1.0mL/min.Thesystematicoptimizeddesignof
thechromatographiccondit ons,suchassupersonicextraction,mobilephase,andd tectivewavelengthas
wellwascarriedout.ResultsFingerprintconsistedof11commonpeaksandtheresultofmethodology
determinationfi tedt therelatedstandards.TheevaluationofculturedC.militarisbysystematically
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基f技g金l项ElM目;,广90’l105帚翁强计蛔项目基金资助(200623一E5031)
尊嘉募荏霉:蔫嚣譬55一)’男,博士,教授’研兜方向为现代生物技术与中药现代化·Teh(0∞Ⅺ5220386Bm棚f呷@知m·。du·皿
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万方数据
微肥对紫锥菊产量及种子生产的影响
作者: 陈荣, 吴鸿, CHEN Rong, WU Hong
作者单位: 陈荣,CHEN Rong(华南农业大学生命科学院,药用植物研究中心,广东,广州,510642;广西生态
工程职业技术学院,广西,柳州,545004), 吴鸿,WU Hong(华南农业大学生命科学院,药用植
物研究中心,广东,广州,510642)
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2007,38(9)
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