喷施硫酸钾对雪菊生长、产量和品质的影响

2018-02-10麦麦提江奥布力艾散陈安新

浙江农业科学 2018年1期

祁婷，熊琦，杨辉，麦麦提江·奥布力艾散，陈安新，秦勇,5*

(1.新疆农业大学林学与园艺学院，新疆乌鲁木齐 83000； 2.新疆特克斯县农业局，新疆特克斯 835500；3.新疆策勒县农业技术推广中心，新疆策勒 848300； 4.新疆生命核力高科股份有限公司，新疆乌鲁木齐 830000；5.新疆农业大学设施农业研究所，新疆乌鲁木齐 830052)

雪菊(CoreopsistinctoriaNutt.)又名昆仑雪菊、血菊、金鸡菊，原产于北美，目前在新疆和田地区广泛种植，维语称古丽恰依(Gulqai)[1]，学名为两色金鸡菊，是菊科金鸡菊属一年生草本植物。昆仑雪菊是目前新疆唯一与雪莲齐名，具有独特功效的稀有高寒野生植物[2]，花期8—9月[3]。雪菊中含有大量黄酮类、总皂苷、氨基酸和挥发油等物质，兰卫等[4]在雪菊成分含量测定试验中测得的蛋白质含量为13.32%，总糖26.81%，总黄酮11.6%，总皂苷111.44 mg·g-1，总氨基酸9.83%。相关研究结果表明，雪菊具有降低血压血脂[5]、抗氧化[6]、降血糖[7]、抗菌[8]、抗凝血[9]等功效，正是由于其丰富的药用及保健价值，现已被人们作为茶品广泛饮用。

硫酸钾含K2O 50%，S18%，是一种可以同时供给作物钾和硫2种营养元素的二元肥料[10]。研究发现，施用硫酸钾可提高作物的产量，减少有害物质硝酸盐含量，同时提高作物的抗逆性[11]。根外追肥技术是利用植物叶片可以吸收养分的特点，人为向叶片喷施营养元素以满足植物对养分需求的一种施肥技术，对改善植物营养状况和促进植物生长具有重要作用[12]。同时叶面喷肥具有吸收快、用量省、作用强的特点，并且可以减轻对土壤的污染[13]。有关资料显示，国内外对雪菊的化学成分、生物活性、药理作用、组织培养、种子萌发、高产栽培等方面均有涉及，但是对于叶面喷施硫酸钾对雪菊的影响还未见报道。因此，本文采用完全随机区组设计，研究探讨不同浓度的硫酸钾对雪菊生长、产量和品质的影响，有利于为雪菊采用合理喷肥措施，提高经济产量提供科学的理论参考依据。通过研究不同浓度的硫酸钾与雪菊生长、产量和品质之间的关系，从而筛选出最佳的喷肥浓度来提高经济产量及品质。

1 材料与方法

1.1 试验时间、地点

本试验于2016年4月至2017年4月在新疆农业大学三坪农场实习基地以及新疆农业大学林学与园艺学院设施园艺实验室进行。

1.2 供试材料

供试雪菊种子采自和田地区皮山县克里阳乡。

1.3 方法

1.3.1 播种

2016年4月29日将雪菊的种子混入细沙中，搅拌均匀，用开沟器在畦上开1～1.5 cm深、3～5 cm宽的2条沟，采用畦上条播的方法将与细沙混匀的种子均匀播入后覆上一层薄土，每周滴灌浇水至畦面湿透。

1.3.2 间苗与喷肥

采用完全随机区组设计，共6个处理，每个处理重复3 次，共18个小区，行距0.75 m。2016年6月20日第1次间苗，株距10 cm；2016年6月28日第2次间苗，株距为20 cm，每个小区20株，共360株。

喷肥时期为苗期、现蕾期和初花期，设置6个喷施处理：对照CK为清水，硫酸钾的浓度分别为S1(0.5%)、S2(1.0%)、S3(1.5%)、S4(2.0%)、S5(2.5%)。每次在上午10：00以前或下午太阳落山后叶面喷施，喷至叶片全部湿润，以肥液欲滴而不落为度。

1.3.3 雪菊生长指标的测定

在2016年7月15日、7月30日、8月15日、8月30日分别测定株高、茎粗、单花花径、主干分枝数、叶片SPAD值。株高是以植株生长地面与最高分枝顶端间距离；茎粗是以根茎上部1/3处为准；单花花径是利用电子游标卡尺测花瓣最大直径；叶片SPAD值是利用叶绿素仪在叶片中部进行指标测定。

1.3.4 雪菊产量的测定

每个处理分头花(7月1—15日)、二花(7月16—30日)、三花(7月31日至8月14日)、四花(8月15—30日)共4个时期[14]，每天进行采收，并分别装入自封袋称其鲜重，再将采摘后的雪菊放置在室温通风处阴干7 d后称干花重量。之后将每个小区的干花分别保存在自封袋里，标记好并小心存放。

1.3.5 雪菊品质的测定

将前期收集好的各处理的干花用粉碎机研磨好并小心存放。

总黄酮测定。分别称取每个处理的雪菊粉末各1 g于试管中，加入浓度为60%的乙醇15 mL，用超声清洗仪进行提取，提取温度为60 ℃，提取时间为45 min，功率为100 W；将溶液过滤至100 mL容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，制备成样品溶液，摇匀备用。将每个处理的样品溶液精密吸取1 mL至25 mL容量瓶中，加蒸馏水5 mL，加入5%亚硝酸钠溶液1 mL，摇匀，放置6 min，加10%硝酸铝溶液1 mL，摇匀，放置6 min，加4%氢氧化钠溶液10 mL，之后用蒸馏水定容至刻度，摇匀，静置15 min，以不加样品溶液为空白，在波长为510 nm下分别测定其吸光度，平行测定3次，代入回归方程，计算出雪菊中总黄酮的含量[15]。

绿原酸测定。分别称取每个处理的雪菊粉末各1 g于试管中，加入60%乙醇15 mL，超声提取45 min，将溶液过滤至100 mL容量瓶中，用60%的乙醇定容至刻度，制备成样品溶液，摇匀备用。将每个处理的样品溶液精密吸取1 mL至10 mL容量瓶中，加60%的乙醇稀释至刻度，得到待测标准液，以60%的乙醇作为空白，采用紫外分光光度法，在329.6 nm波长下测定其吸光度，平行测定3次，代入回归方程，计算出雪菊中绿原酸的含量[16]。

茶多酚测定。分别称取每个处理的雪菊粉末各1 g于试管中，加入60%的乙醇15 mL，在温度为60 ℃的水浴锅中浸提30 min，将溶液过滤至100 mL容量瓶中，加乙醇定容至刻度，制备成样品溶液，摇匀备用。将每个处理的样品溶液精密吸取1 mL至25 mL容量瓶中，加蒸馏水4 mL，酒石酸亚铁溶液5 mL，充分混合，再加pH 7.5的缓冲液至刻度，混匀。该溶液为待测标准溶液，以不加样品溶液为空白，在540 nm波长下测定其吸光度，平行测定3次，代入回归方程，计算出雪菊中茶多酚的含量[17]。

总糖测定。分别称取每个处理的雪菊粉末各0.1 g于试管中，加入蒸馏水15 mL，在90 ℃的水浴锅中浸提30 min后过滤至25 mL容量瓶中，并用蒸馏水定容至刻度，制备成样品溶液，摇匀备用。将每个处理的样品溶液精密吸取0.1 mL至试管中，加1.9 mL蒸馏水，加入5%苯酚1 mL，混匀，再加入浓硫酸溶液5 mL，加热30 min后冷却至室温，在490 nm波长下测定其吸光度，平行测定3次，代入回归方程，计算出雪菊中总糖的含量[18]。

总氨基酸测定。分别称取每处理雪菊粉末各0.2 g于试管中，加蒸馏水20 mL，在沸水浴中浸提45 min，趁热过滤于25 mL容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，制备成样品溶液，摇匀备用。将每处理样品吸取1 mL于试管中，再加0.5 mL磷酸盐缓冲溶液，加2%茚三酮显色剂1 mL，在沸水浴中加热15 min，冷却后移液至25 mL容量瓶中并加蒸馏水定容至刻度，在波长为570 nm下测定其吸光度，平行测定3次，30 min内测定完，代入回归方程，计算游离氨基酸的总量[19]。

1.4 数据分析

数据采用Excel 2007进行处理，用IBM SPSS Statistics 19进行方差分析及显著水平分析。

2 结果与分析

2.1 对雪菊生长的影响

2.1.1 株高

株高和茎粗受多种因素的影响，如土壤养分、温度、密度、空气湿度、光照条件等，能直观反映出雪菊生长的状态。由表1可以看出，在7月15日至8月15日雪菊株高增长缓慢，在8月15日至8月30日是雪菊株高迅速增长的时期。随着硫酸钾浓度的增加，株高有明显增加，当硫酸钾浓度在S3处理水平时，株高有明显降低趋势；在7月15日和8月15日S5处理水平的株高与对照相等，且7月30日和8月30日S5处理水平的株高要低于对照。

2.1.2 茎粗

由表2可知，不同浓度硫酸钾对雪菊的茎粗产生一定影响。从整体水平处理可知，S2处理的茎粗略高于对照和其他4个处理。在7月30日，S2与S5之间有显著差异；在8月15日和8月30日，S2与S5之间存在极显著差异；但在7月30日和8月30日，S4处理的茎粗要低于S1、S2、S3及对照，且S5处理的茎粗也整体低于对照及其他处理。

表1 喷施不同浓度硫酸钾对雪菊株高的影响

注：同列无相同大、小写字母，分别表示组间差异达极显著和显著水平。表2～5同。

2.1.3 叶绿素含量

由表2可知，在7月15日和7月30日，各处理间叶片SPAD值无显著差异，从8月15日和8月30日开始有显著差异。在8月15日，S1与S2、S5、CK有显著差异，S4与S2、S3、S5、CK有显著差异，S4与S2、S5、CK有极显著差异，叶片SPAD最大值为S5处理，平均达到39.66；其次是S2处理，为39.64。在8月30日，S1、S3与S2、S5间有显著差异，S4与S2、S5、CK有显著差异，其中S4与S2、S5有极显著差异。叶片SPAD最大值为S2处理，平均达到41.06；其次是S5处理，为40.72。

表2 不同浓度硫酸钾对雪菊叶片SPAD和茎粗的影响

2.1.4 主干分枝数和单花花径

由表3可知，7月15日和7月30日S1与CK、S4之间的主干分枝数存在显著差异，但8月15日和8月30日各处理间的主干分枝数无显著差异，说明不同浓度硫酸钾对雪菊的主干分枝数影响不明显。5个硫酸钾浓度处理的花径要高于对照，说明喷施硫酸钾对雪菊花径有一定的影响。从不同浓度硫酸钾处理可看出，7月15日以S5处理最大，CK与S1、S2、S3、S4、S5之间有极显著差异；7月30日以S1处理最大，S1与S4之间有显著差异，S2与S3、CK之间有显著差异，S1与S3、CK之间有极显著差异；8月15日以S1处理最大，CK与S1、S5之间有极显著差异，S1与S3、S4之间有极显著差异；8月30日以S2处理最大，S2与S1、S3、S5之间有显著差异，与CK之间有极显著差异。

2.2 对雪菊产量的影响

由表4可知，各处理间及各小区间均无显著差异，且总干花重量的667 m2平均产量达58.65 kg。在S1处理水平下，产量要高于其他处理水平，5个浓度处理与对照对比得出，S1增产4.2%，S4增产4.1%，S2增产2.1%，而S3和S5分别减产2.2%、0.6%。

表3 不同浓度硫酸钾对雪菊主干分枝数和单花花径的影响

表4 不同浓度硫酸钾对雪菊667 m2产量的影响

2.3 喷施不同浓度硫酸钾对雪菊品质的影响

2.3.1 总黄酮含量

由表5可知，S2总黄酮含量最高，为13.55%；其次是S5、S3、CK、S4、S1。S2显著高于对照，且与S4间存在显著差异，与S1存在极显著差异，S2与S3、S5处理无显著差异。

2.3.2 绿原酸含量

由表5可知，S2绿原酸含量最高，为6.02 mg·g-1，其余依次是S5、S1、S4、S3、CK。不同浓度硫酸钾处理与对照相比均有显著差异，且S1、S2、S5与对照相比存在极显著差异，S2与S1、S3、S4之间、S5与S1、S3、S4之间存在极显著差异，且S2与S5之间无显著差异，S1、S3、S4之间也均无明显差异。

表5 不同浓度硫酸钾对雪菊品质的影响

2.3.3 茶多酚含量

由表5可知，S2茶多酚含量最多，为12.96%，其次是S5、CK、S3、S1、S4。不同浓度硫酸钾处理之间均无显著差异，且各浓度处理与对照间也无明显差异。

2.3.4 总糖含量

由表5可知，S5总糖含量最多，为18.66%，其次是CK、S1、S4、S2、S3。S5与S1、S4间存在显著差异，S5与S2、S3之间存在极显著差异，S3与对照之间存在极显著差异，其余均与对照无显著差异，S3与S1、S4之间存在显著差异。

2.3.5 总氨基酸含量

由表5可知，S5处理的总氨基酸含量最高，其含量为9.86 mg·g-1，其次是S2、S3、S1、S4、CK。除S4处理，其余处理均与对照之间存在显著差异，且S2、S3、S5处理与对照之间存在极显著差异，S5处理与S3处理之间存在显著差异，S5处理与S1、S4之间存在极显著差异，S2与S1、S4之间存在极显著差异，S3与S4之间存在显著差异。

3 讨论

在研究叶面喷肥对植株生长状态、产量及品质的影响方面已做了大量研究，且取得一定的研究成果[20-22]。在菊科植物领域，这些成果大多以探索喷施不同浓度磷酸二氢钾，还未见研究喷施不同浓度硫酸钾对菊科植株的影响，且施用不同浓度硫酸钾的试验研究大多以蔬菜、果树等方面为主[10-11，23]，在花卉上的研究报道相对较少，特别是叶面喷施硫酸钾对雪菊的影响还未见报道。陈新平等[10]通过喷施硫酸钾发现，硫酸钾不但能提高蔬菜的产量，还能提高蔬菜的VC和含糖量，并能有效降低硝酸盐含量。赵春莉等[20]选用翠菊，用0、0.1%、0.2%、0.3%不同浓度的磷酸二氢钾对全株叶面进行处理发现，喷施0.2%浓度的磷酸二氢钾效果最为明显。刘萍等[21]选用菊花，用1 000、2 000和4 000 mg·L-1的磷酸二氢钾对全株叶面进行喷雾处理发现，随着磷酸二氢钾浓度施用的增加，叶片生理活动的促进作用先升高后降低，磷酸二氢钾可能是通过提高叶片中叶绿素的含量,从而促进了光合作用，进而保证花器官营养物质的运输，最终促进开花和延长花的寿命，并且在2 000 mg·L-1处理下的效果最佳。古宁宁等[24]选用不同浓度以及不同配比的混合盐进行盆栽处理发现，低浓度的混合盐对雪菊品质的影响较小，但是高浓度的混合盐会抑制雪菊化学成分的含量。

通过本试验研究发现，雪菊花产量的增加与主干分枝数之间有着密切的联系，用0.5%硫酸钾喷施雪菊，其产量和主干分枝数均为最大，与对照相比增产4.2%；其次是2%的浓度处理，与对照相比增产4.1%，但叶面喷施硫酸钾对雪菊产量的影响不显著。随着硫酸钾浓度的增加，株高整体呈先增加后降低的趋势，用1.0%硫酸钾喷施雪菊的株高要高于其他处理，且2.5%硫酸钾对雪菊的株高、茎粗产生抑制作用，这可能是由于喷肥量过多对植株产生了拮抗作用。0.5%和1.0%硫酸钾可促进雪菊花径的生长，花茎大小的影响因素除了受到硫酸钾的浓度影响外，还受土壤水分、空气湿度、光照条件、温度等因素的影响。1.0%和2.5%的硫酸钾可促进雪菊合成较多的叶绿素。1.0%和2.5%硫酸钾对雪菊中绿原酸和总氨基酸的含量影响较大，可促进绿原酸和总氨基酸的合成。1.0%硫酸钾对雪菊的总黄酮含量也有一定的促进作用。除1.5%的硫酸钾会对总糖的合成产生明显的抑制作用之外，其余浓度的硫酸钾对雪菊总糖的合成均无明显促进或抑制作用，说明在此浓度下，不利于雪菊总糖的合成，并且不同浓度的处理对雪菊茶多酚的合成影响不显著，说明叶面喷施硫酸钾对茶多酚的含量影响较小。

4 小结

通过对雪菊叶面喷施不同浓度的硫酸钾表明，硫酸钾对雪菊的生长、产量及品质都产生了一定的影响，但是在产量方面的影响不显著，667 m2平均产量为58.65 kg。1.0%的硫酸钾可促进雪菊株高生长，2.5%的高浓度硫酸钾会抑制其株高生长。在0.5%和1.0%的低浓度处理下可促进雪菊花径的生长。1.0%和2.5%的硫酸钾可促进雪菊合成较多叶绿素。在1.0%和2.5%的硫酸钾浓度处理下会促进绿原酸和总氨基酸的合成，1.0%硫酸钾对雪菊的总黄酮含量有一定的促进作用，而且1.5%硫酸钾浓度处理下会抑制总糖的合成，但无论是低浓度还是高浓度的硫酸钾对雪菊中茶多酚的合成均无明显影响。综合考虑，在不影响雪菊产量的同时，有利于雪菊总黄酮、总氨基酸、茶多酚、绿原酸、总糖合成的最佳硫酸钾喷施浓度为1.0%。

[1] 曹燕，庞市宾，徐磊，等. 金鸡菊提取物体外抗氧化活性[J]. 中国实验方剂学杂志，2011，17(12)：144.

[2] 张彦丽，阿布都热合曼·合力力，阿依吐伦·斯马义. 苯酚-硫酸法测定维吾尔药昆仑雪菊多糖含量的研究[J]. 药物分析杂志，2010，30(11)：2205.

[3] 朱军，李晓瑾，王果平，等. 雪菊种子萌发特性研究[J]. 种子，2012(11)：78.

[4] 兰卫，赵保胜，李玉清，等. 昆仑雪菊中多种成分的含量测定[J]. 中国实验方剂学杂志，2012，18(10)：102.

[5] 梁淑红，哈木拉提，庞市宾，等. 金鸡菊提取物降血压化学成分实验研究[J]. 时珍国医国药，2010，21(7)：1619-1621.

[6] 明婷，孙玉华，胡梦颖，等. 金鸡菊提取物降压及体内抗氧化作用的研究[J]. 中国实验方剂学杂志，2012，18(10)：249-252.

[7] 张燕，李琳琳，木合布力·阿布力孜，等. 新疆昆仑雪菊5种提取物对α-葡萄糖苷酶活性的影响[J]. 中国实验方剂学杂志，2011，17(7)：166-169.

[8] 宗磊，李秀岚，程永芳，等. 大花金鸡菊乙醇提取物对植物病原真菌的抑制活性测定[J]. 安徽农业大学学报，2010，37(2)：200-203.

[9] LIU Y，ZHANG Y，LIU X M，et al. Interactions between thrombin and natural products of Coreopsis tinctoria Nutt and Cistanche deserticola Ma in capillary zone electrophoresis[J]. Journal of Pharmaceutical Sciences，2006，15(1)：38-44.

[10] 陈新平，张福锁，ROLF HARDER. 硫酸钾在蔬菜上的合理施用研究[J]. 农资科技，1999(5)：18.

[11] 李家康，徐美德，粱德印，等. 我国北方施用硫酸钾对提高蔬菜和果树产量与品质的作用[J]. 土壤肥料，1996(6)：2-6.

[12] GB/T6437—2002. 饲料中总磷的测定[S]. 北京：中国标准出版社，2002.

[13] 张丽华. 作物叶面肥喷施技术[J]. 农民致富之友，2011(20)：42.

[14] 刘大会，朱端卫，郭兰萍，等. 氮肥用量对药用菊花生长及其药用品质的影响[J]. 植物营养与肥料学报，2012，18(1)：188-195.

[15] 景玉霞，兰卫. 不同产地昆仑雪菊总黄酮含量测定[J]. 新疆中医药，2012，30(5)：63-64.

[16] 司超，姚晓芹，贺学礼，等. 菊花中绿原酸超声提取工艺与测定方法研究[J]. 江苏农业科学， 2015，43(4)：264-266.

[17] 王慧，蒋莲芬，唐超，等. 高山绿茶茶多酚提取工艺研究[J]. 安徽农业科学，2012，40(7)：4008.

[18] 刘汉珍，刘学，余浩，等.杭菊多糖最佳提取工艺研究[J]. 时珍国医国药，2011，22(7)：1688.

[19] 邵金良，黎其万，董宝生，等. 茚三酮比色法测定茶叶中游离氨基酸总量[J]. 中国食品添加剂，2008(2)：162-165.

[20] 赵春莉，王永红，孙桂杰，等. 叶面喷施磷酸二氢钾对翠菊幼苗生长的影响[J]. 北方园艺，2015(15)：58-60.

[21] 刘萍，吕保鹤，卢芳，等. 叶面喷施磷酸二氢钾对菊花蕾期叶片生理生化指标的影响[J]. 湖北农业科学，2016，55(1)：124-127.