不同采摘時期對萬壽菊鮮花重量和葉黃素含量的影響

王立鳳，姜 明，楊克軍，范文艷

（1.牡丹江師范學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，黑龍江 牡丹江 157012；2.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，黑龍江 大慶 163319；3.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)招生處，黑龍江 大慶 163319）

萬壽菊（Tagetes erecta L.）屬菊科萬壽菊屬[1]，具觀賞價值和經(jīng)濟價值?；ㄖ兴~黃素在醫(yī)藥、化妝品、食品、禽類養(yǎng)殖中被廣泛應(yīng)用，是天然食用色素之一[2-4]。美國食品與藥物管理局在1995年就已批準(zhǔn)葉黃素作為食品補充劑用于飲料食品，以提高營養(yǎng)價值，如用于益視飲料和嬰幼兒食品中。葉黃素因?qū)θ梭w具有重要生理功能而倍受關(guān)注[5-9]。萬壽菊粉是提取葉黃素后的副產(chǎn)物，具有青貯的芳香氣味、柔軟等外觀特征，萬壽菊粉中粗蛋白、鈣、鐵、銅、錳、鋅等含量較高，有害元素含量低，具備成為新型飼料資源的必要條件[10]。萬壽菊由于適應(yīng)性強，易栽種好管理，生產(chǎn)周期相對較短，可操作性強，抗蟲性較強，在同等條件下種植萬壽菊比種植玉米或大豆增收1～2倍。我國是世界上萬壽菊葉黃素主產(chǎn)地之一，隨著入世影響及人工合成色素限制，萬壽菊栽培面積越來越大。國內(nèi)對萬壽菊鮮花生長發(fā)育及葉黃素形成規(guī)律研究報道較少，尤其寒地栽培的萬壽菊尚未見報道。

本試驗探討寒地萬壽菊鮮花重量和葉黃素積累變化規(guī)律，從而為確定萬壽菊鮮花采摘時期提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2005年和2006年在大慶市黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)植物科技學(xué)院實習(xí)實驗基地進行。供試土壤為草甸黑鈣土，土壤肥力狀況：有機質(zhì)含量2.16%，堿解氮160.65 mg·kg-1，速效磷9.74 mg·kg-1，速效鉀145.60 mg·kg-1，pH 7.74。

供試萬壽菊為美國雜交種F1代，小區(qū)面積42 m2（行長10 m，行寬0.7 m，株距0.32 m，6行區(qū)）。密度為4.5萬株·hm-2，3次重復(fù)，隨機區(qū)組設(shè)計。施純N 90 kg·hm-2，P2O590 kg·hm-2，K2O 45 kg·hm-2，肥料作基肥一次性施入。

1.2 測定項目和方法

選擇長勢相同植株，在花蕾直徑1 cm左右的現(xiàn)蕾期，選取400個花蕾進行掛牌，當(dāng)日為第1天，在第2天直到花瓣萎蔫為止，每日采摘1次，每次采摘7個花蕾，測量鮮重和花冠直徑，烘干并測量水分及葉黃素含量，分析花鮮重與葉黃素含量的相關(guān)性，探索葉黃素積累規(guī)律，并以此確定最佳采摘時期。

葉黃素含量測定采用分光光度法[11-12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 萬壽菊鮮花重量變化規(guī)律

由圖1可知，現(xiàn)蕾后到第15天，萬壽菊花鮮重處于平穩(wěn)增長階段，鮮花的平均生長速率為0.36 g·d-1。從第16天到20天時，花鮮重快速增長，生長速率為0.84 g·d-1，第21天到22天以后，生長速率下降為0.13 g·d-1，22 d時，萬壽菊鮮花重達到最大值，從16～22 d，鮮花外觀最好，可采摘。從23 d以后，萬壽菊鮮花花瓣外層開始出現(xiàn)萎蔫，內(nèi)層又不斷有新的花瓣生長，鮮重不斷下降，花的顏色逐漸變深，隨著生育進程推進，內(nèi)層花瓣停止生長，鮮花重量每天下降為0.47 g·d-1，鮮花顏色呈現(xiàn)黃褐色，直至脫落。萬壽菊鮮花重量y（g）與現(xiàn)蕾后天數(shù)x（d）的生長曲線為y=-0.0235x2+1.0122x-3.0812（R2=0.8371）。

2.2 萬壽菊花朵直徑與重量相關(guān)性

由圖2可知，鮮花花朵直徑隨著生育進程不斷增長，變化趨勢和鮮重一致?，F(xiàn)蕾15 d后，萬壽菊花朵直徑處于快速增長階段。第20天以后，花朵直徑基本上停止增大。此時，萬壽菊鮮重增加只是花瓣層數(shù)的增加，而直徑不變，而第24天之后，直徑逐漸變小?；ǘ渲睆阶兓呌诙畏匠蹋ü谥睆?y（㎝·d-1）與現(xiàn)蕾后天數(shù)x（d）的方程為 y=-0.0137x2+0.6597x-1.5952（R2=0.8464）。對萬壽菊花朵直徑和鮮花產(chǎn)量進行回歸分析（見圖3），可看出二者呈線性關(guān)系，鮮花重量y（g）隨花冠直徑x（㎝）增加而增加，方程為y=1.2541x-0.4155（R2=0.9127）。

圖1 萬壽菊鮮花重量動態(tài)變化Fig.1 Dynamic change of fresh flower weight in marigold

圖2 萬壽菊花冠直徑動態(tài)變化Fig.2 Dynamic change of flower diameter in marigold

圖3 萬壽菊花冠直徑與鮮花重量相關(guān)性Fig.3 Correlation analysis of fresh flower weight and flower diameter in marigold

2.3 萬壽菊鮮花水分含量變化規(guī)律

萬壽菊從現(xiàn)蕾之日起，鮮花水分含量變化不同時期基本一致，但在20 d后，水分含量下降。在22和23 d水分含量下降到77.49%和79.81%（見圖4），第26天后水分含量急劇下降。

圖4 萬壽菊水分含量動態(tài)變化Fig.4 Dynamic change of water content of fresh flowers in marigold

2.4 萬壽菊鮮花葉黃素含量變化規(guī)律

由圖5可知，在整個生育進程內(nèi)，葉黃素含量（y）生長曲線為y=-0.0381x2+1.4708x-3.4619（x為現(xiàn)蕾后天數(shù)，R2=0.8784）。從現(xiàn)蕾之日起，單位重量的葉黃素含量不斷增加，到第16天時，葉黃素含量最大，達到12.97 g·kg-1干重，此時，萬壽菊鮮花品質(zhì)最好。從第17天以后，花中葉黃素含量逐漸下降，到21 d，下降到9.4 g·kg-1；第35天時，下降到2.54 g·kg-1。這可能是因為花中葉黃素在光和氧的條件下發(fā)生氧化，逐漸降解。所以，如果以收獲葉黃素為目的，現(xiàn)蕾后第13～20天為最適宜的收獲時期。從圖中可知，從現(xiàn)蕾之日起，萬壽菊鮮花重量不斷增加，在22 d達到最大值，達到9.82 g，此后，隨著生育進程增加，單花重量下降。所以，如果以收獲鮮花為目的，最佳采花時間為現(xiàn)蕾后18～25 d，此期間，花的重量較大。

圖5 萬壽菊鮮花葉黃素積累規(guī)律動態(tài)變化Fig.5 Dynamic change of lute in content of fresh flowers in marigold

2.5 萬壽菊鮮花產(chǎn)量與葉黃素含量關(guān)系

萬壽菊鮮花重量y和單位葉黃素含量x呈拋物線：y=-0.1483x2+2.5404x-1.0479（R2=0.7051，見圖6），葉黃素含量隨鮮花重量增加而增加，達到一定量后，葉黃素含量隨鮮花重量增加而降低。由圖6回歸方程可知，鮮花重7.09 g時，葉黃素含量達最高值12.04 g·kg-1干重，而鮮花重量最大值時，葉黃素含量卻很低，二者具有不同步性。

圖6 萬壽菊鮮花重量和葉黃素含量相關(guān)性Fig.6 Correlation analysis of fresh flower weight and lutein content in mariglod

3 討論與結(jié)論

萬壽菊是一種經(jīng)濟作物，主要應(yīng)用于鮮花干燥后提取葉黃素的原料。因此，葉黃素含量可作為色素萬壽菊品質(zhì)一項重要指標(biāo)。萬壽菊鮮花生長發(fā)育和花內(nèi)葉黃素含量變化是一個動態(tài)過程。鮮花重量通常作為采摘萬壽菊經(jīng)濟產(chǎn)量指標(biāo)，而葉黃素含量多少是鮮花內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)，因此，研究二者相關(guān)性可以為確定萬壽菊采摘時期提供一定理論依據(jù)。

適時采收是萬壽菊增產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)。采花過早，花朵小、產(chǎn)量低；采收過晚，花朵萎蔫、花瓣脫落，也會導(dǎo)致減產(chǎn)[13]。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，人們常以萬壽菊花冠直徑和花的色澤作為采摘標(biāo)準(zhǔn)。本試驗表明，從現(xiàn)蕾后第16～25天，萬壽菊可以采摘。但是，在第22天之后，萬壽菊鮮花外層花瓣逐漸萎蔫，影響鮮花色澤。而在第16～22天之間，鮮花重量和直徑在不斷生長，花鮮重和花冠直徑均達到采摘時期標(biāo)準(zhǔn)，因此，確定萬壽菊在現(xiàn)蕾后第16～22天之間進行采摘為佳。

[1] 張文蓮.談萬壽菊的栽培及應(yīng)用[J].青海農(nóng)林科技,2002(4)：62-63.

[2] Alves-Rodrigues A,Shao A.The science behind lutein[J].Toxicology letters,2004,150:57-83.

[3] Dahiya S S,Singh N,Singh S,et al.Effect of nitrogen and phosphorus on growth,flowering,and yield of marigold(Tagetes erecta L.)[J].Environment and Ecology,1998,16(4):855-857.

[4] Anuradha K,Pampapathy K,Narayana N.Effect of nitrogen and phosphorus on flowering,yield and quality of marigold[J].Indian Journal of Horticulture,1990,47(3):353-357.

[5] 李浩明.萬壽菊葉黃素及其生理功能研究概況[J].中國食品添加劑,2001(4):31-33.

[6] 張春華,黃前晶,孟桂蘭,等.色素萬壽菊及其產(chǎn)品深加工的國內(nèi)、外研究、生產(chǎn)現(xiàn)狀國外[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技,2006(2):65-67.

[7] 孟祥河,毛忠貴.葉黃素的保健功能[J].中國食品添加劑,2003(1):17-20.

[8] 馮雷剛,周紅梅,於洪建.萬壽菊保健色素的開發(fā)研究[C].著色劑專業(yè)委員會2006年年會論文集,2006:44-48.

[9] Xu X D,Jiang L Z,Zhang L H,et al.Meso-Zeaxanthin:One of important carotenoids for human health[J].Journal of Northeast Agricultural University:English Edition,2010,17(3):76-81.

[10] 袁玲,王學(xué)梅,王秋菊,等.萬壽菊粉的營養(yǎng)價值評定[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2010,41(10):77-81.

[11] 趙文恩,孫曉萍,時國慶,等.萬壽菊葉黃素提取分離研究[J].食品科學(xué),2003,24(12):68-70.

[12] 宋昊,何澤超,章杰,等.萬壽菊花中葉黃素的提取[J].化工設(shè)計,2003,13(4):10-11.

[13] 劉金榮．雜交一代萬壽菊的栽培管理技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)科技通訊,2003(12):13.