不同采摘时期对万寿菊鲜花重量和叶黄素含量的影响

王立凤，姜 明，杨克军，范文艳

（1.牡丹江师范学院生命科学与技术学院，黑龙江 牡丹江 157012；2.黑龙江八一农垦大学农学院，黑龙江 大庆 163319；3.黑龙江八一农垦大学招生处，黑龙江 大庆 163319）

万寿菊（Tagetes erecta L.）属菊科万寿菊属[1]，具观赏价值和经济价值。花中所含叶黄素在医药、化妆品、食品、禽类养殖中被广泛应用，是天然食用色素之一[2-4]。美国食品与药物管理局在1995年就已批准叶黄素作为食品补充剂用于饮料食品，以提高营养价值，如用于益视饮料和婴幼儿食品中。叶黄素因对人体具有重要生理功能而倍受关注[5-9]。万寿菊粉是提取叶黄素后的副产物，具有青贮的芳香气味、柔软等外观特征，万寿菊粉中粗蛋白、钙、铁、铜、锰、锌等含量较高，有害元素含量低，具备成为新型饲料资源的必要条件[10]。万寿菊由于适应性强，易栽种好管理，生产周期相对较短，可操作性强，抗虫性较强，在同等条件下种植万寿菊比种植玉米或大豆增收1～2倍。我国是世界上万寿菊叶黄素主产地之一，随着入世影响及人工合成色素限制，万寿菊栽培面积越来越大。国内对万寿菊鲜花生长发育及叶黄素形成规律研究报道较少，尤其寒地栽培的万寿菊尚未见报道。

本试验探讨寒地万寿菊鲜花重量和叶黄素积累变化规律，从而为确定万寿菊鲜花采摘时期提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2005年和2006年在大庆市黑龙江八一农垦大学植物科技学院实习实验基地进行。供试土壤为草甸黑钙土，土壤肥力状况：有机质含量2.16%，碱解氮160.65 mg·kg-1，速效磷9.74 mg·kg-1，速效钾145.60 mg·kg-1，pH 7.74。

供试万寿菊为美国杂交种F1代，小区面积42 m2（行长10 m，行宽0.7 m，株距0.32 m，6行区）。密度为4.5万株·hm-2，3次重复，随机区组设计。施纯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 测定项目和方法

选择长势相同植株，在花蕾直径1 cm左右的现蕾期，选取400个花蕾进行挂牌，当日为第1天，在第2天直到花瓣萎蔫为止，每日采摘1次，每次采摘7个花蕾，测量鲜重和花冠直径，烘干并测量水分及叶黄素含量，分析花鲜重与叶黄素含量的相关性，探索叶黄素积累规律，并以此确定最佳采摘时期。

叶黄素含量测定采用分光光度法[11-12]。

2 结果与分析

2.1 万寿菊鲜花重量变化规律

由图1可知，现蕾后到第15天，万寿菊花鲜重处于平稳增长阶段，鲜花的平均生长速率为0.36 g·d-1。从第16天到20天时，花鲜重快速增长，生长速率为0.84 g·d-1，第21天到22天以后，生长速率下降为0.13 g·d-1，22 d时，万寿菊鲜花重达到最大值，从16～22 d，鲜花外观最好，可采摘。从23 d以后，万寿菊鲜花花瓣外层开始出现萎蔫，内层又不断有新的花瓣生长，鲜重不断下降，花的颜色逐渐变深，随着生育进程推进，内层花瓣停止生长，鲜花重量每天下降为0.47 g·d-1，鲜花颜色呈现黄褐色，直至脱落。万寿菊鲜花重量y（g）与现蕾后天数x（d）的生长曲线为y=-0.0235x2+1.0122x-3.0812（R2=0.8371）。

2.2 万寿菊花朵直径与重量相关性

由图2可知，鲜花花朵直径随着生育进程不断增长，变化趋势和鲜重一致。现蕾15 d后，万寿菊花朵直径处于快速增长阶段。第20天以后，花朵直径基本上停止增大。此时，万寿菊鲜重增加只是花瓣层数的增加，而直径不变，而第24天之后，直径逐渐变小。花朵直径变化趋于二次方程，花冠直径 y（㎝·d-1）与现蕾后天数x（d）的方程为 y=-0.0137x2+0.6597x-1.5952（R2=0.8464）。对万寿菊花朵直径和鲜花产量进行回归分析（见图3），可看出二者呈线性关系，鲜花重量y（g）随花冠直径x（㎝）增加而增加，方程为y=1.2541x-0.4155（R2=0.9127）。

图1 万寿菊鲜花重量动态变化Fig.1 Dynamic change of fresh flower weight in marigold

图2 万寿菊花冠直径动态变化Fig.2 Dynamic change of flower diameter in marigold

图3 万寿菊花冠直径与鲜花重量相关性Fig.3 Correlation analysis of fresh flower weight and flower diameter in marigold

2.3 万寿菊鲜花水分含量变化规律

万寿菊从现蕾之日起，鲜花水分含量变化不同时期基本一致，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%（见图4），第26天后水分含量急剧下降。

图4 万寿菊水分含量动态变化Fig.4 Dynamic change of water content of fresh flowers in marigold

2.4 万寿菊鲜花叶黄素含量变化规律

由图5可知，在整个生育进程内，叶黄素含量（y）生长曲线为y=-0.0381x2+1.4708x-3.4619（x为现蕾后天数，R2=0.8784）。从现蕾之日起，单位重量的叶黄素含量不断增加，到第16天时，叶黄素含量最大，达到12.97 g·kg-1干重，此时，万寿菊鲜花品质最好。从第17天以后，花中叶黄素含量逐渐下降，到21 d，下降到9.4 g·kg-1；第35天时，下降到2.54 g·kg-1。这可能是因为花中叶黄素在光和氧的条件下发生氧化，逐渐降解。所以，如果以收获叶黄素为目的，现蕾后第13～20天为最适宜的收获时期。从图中可知，从现蕾之日起，万寿菊鲜花重量不断增加，在22 d达到最大值，达到9.82 g，此后，随着生育进程增加，单花重量下降。所以，如果以收获鲜花为目的，最佳采花时间为现蕾后18～25 d，此期间，花的重量较大。

图5 万寿菊鲜花叶黄素积累规律动态变化Fig.5 Dynamic change of lute in content of fresh flowers in marigold

2.5 万寿菊鲜花产量与叶黄素含量关系

万寿菊鲜花重量y和单位叶黄素含量x呈抛物线：y=-0.1483x2+2.5404x-1.0479（R2=0.7051，见图6），叶黄素含量随鲜花重量增加而增加，达到一定量后，叶黄素含量随鲜花重量增加而降低。由图6回归方程可知，鲜花重7.09 g时，叶黄素含量达最高值12.04 g·kg-1干重，而鲜花重量最大值时，叶黄素含量却很低，二者具有不同步性。

图6 万寿菊鲜花重量和叶黄素含量相关性Fig.6 Correlation analysis of fresh flower weight and lutein content in mariglod

3 讨论与结论

万寿菊是一种经济作物，主要应用于鲜花干燥后提取叶黄素的原料。因此，叶黄素含量可作为色素万寿菊品质一项重要指标。万寿菊鲜花生长发育和花内叶黄素含量变化是一个动态过程。鲜花重量通常作为采摘万寿菊经济产量指标，而叶黄素含量多少是鲜花内在品质指标，因此，研究二者相关性可以为确定万寿菊采摘时期提供一定理论依据。

适时采收是万寿菊增产的一个重要环节。采花过早，花朵小、产量低；采收过晚，花朵萎蔫、花瓣脱落，也会导致减产[13]。在农业生产上，人们常以万寿菊花冠直径和花的色泽作为采摘标准。本试验表明，从现蕾后第16～25天，万寿菊可以采摘。但是，在第22天之后，万寿菊鲜花外层花瓣逐渐萎蔫，影响鲜花色泽。而在第16～22天之间，鲜花重量和直径在不断生长，花鲜重和花冠直径均达到采摘时期标准，因此，确定万寿菊在现蕾后第16～22天之间进行采摘为佳。

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