李金鑫，陳盛秋，黃必勝，雷咪，郭蘭萍，劉大會*

1.湖北中醫(yī)藥大學(xué) 藥學(xué)院，湖北 武漢 430065；2.蘄春縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，湖北 蘄春 438300；3.中國中醫(yī)科學(xué)院 中藥資源中心 道地藥材國家重點實驗室培育基地，北京 100700

菊花為菊科植物ChrysanthemummorifoliumRamat.的干燥頭狀花序，具有散風(fēng)清熱、平肝明目、清熱解毒的功效[1]。湖北省麻城市有著悠久菊花種植歷史，種植規(guī)模常年在3～5萬畝(1畝≈666.67 m2，下同)，是我國杭菊的主要產(chǎn)區(qū)之一，因其產(chǎn)出的菊花品質(zhì)佳而備受推崇——被稱為“福白菊”[2]。近年來，由于常年大規(guī)模種植和連作栽培，導(dǎo)致麻城菊花種植地土壤理化性質(zhì)變差，土壤微生物群落失衡，田間病、蟲、草害加劇，對當(dāng)?shù)鼐栈óa(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展造成極大影響。當(dāng)?shù)厮庌r(nóng)通常通過抑菌劑、除草劑等化學(xué)農(nóng)藥來改善這一情況，但均效果不佳，且大量施用化學(xué)農(nóng)藥加劇了土壤微生態(tài)環(huán)境的惡化和菊花藥材農(nóng)殘超標(biāo)的風(fēng)險，嚴(yán)重影響到菊花的產(chǎn)量和品質(zhì)，目前急需通過生態(tài)種植的模式和技術(shù)來緩解上述生產(chǎn)問題。艾ArtemisiaargyiLevl. et Van在我國有著悠久應(yīng)用歷史和廣闊應(yīng)用范圍。將艾葉搗爛篩分即可得艾絨，艾絨即為艾灸的灸材，篩分下來粉末狀固體則為艾葉的葉肉組織、葉柄、葉脈等細(xì)屑，俗稱艾粉，為廢棄副產(chǎn)物。前期研究發(fā)現(xiàn)，將艾粉直接施入田間做肥料可顯著抑制雜草種子發(fā)芽，改變農(nóng)田雜草的群落結(jié)構(gòu)，減少大田雜草種類和生物量。前人也發(fā)現(xiàn)艾草的提取物可有效抑制細(xì)菌和真菌類生物[3-5]。因此本文將純天然的艾產(chǎn)業(yè)副產(chǎn)品艾粉施撒于田間種植的菊花，觀察是否對菊花的發(fā)病情況及田間雜草具有抑制效果，為艾粉在菊花生態(tài)種植中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

艾粉(干)來自湖北省黃岡市蘄春縣的湖北惠春蘄艾健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司生產(chǎn)艾絨后的副產(chǎn)物。供試菊花品種為麻城福白菊，經(jīng)湖北中醫(yī)藥大學(xué)劉大會研究員鑒定為福白菊(屬 “杭菊”類)。2018年5月下旬開始在湖北中醫(yī)藥大學(xué)藥用植物園進(jìn)行嫩枝扦插育苗。

綠原酸對照品(批號：110753-201716，純度≥99.3%)、木犀草苷對照品(批號：111720-201609，純度≥94.9%)、3，5-O-二咖啡酰基奎寧酸對照品(批號：111782-201706純度 ≥ 97.3%)、蘆丁對照品(批號100080-201610，純度≥91.9%)均購于中國食品藥品檢定研究院。戴安 UltiMate 3000 高效液相色譜儀，EX125DZH十萬分之一電子天平(奧豪斯)。

1.2 方法

1.2.1處理方法 試驗于2018年6月25日在湖北中醫(yī)藥大學(xué)藥用植物園進(jìn)行，選取已生根菊花扦插苗進(jìn)行田間移栽，7月上旬移栽苗成活發(fā)5～6片新葉后進(jìn)行田間打頂，保持7～9片葉。田間試驗小區(qū)畦長和寬4.0 m×1.6 m，畦溝寬20 cm、深20 cm，小區(qū)面積為6.4 m2，每小區(qū)種植菊花28株，株距40 cm、行距50 cm。試驗設(shè)置3個處理，分別為對照(CK)：干艾粉0 kg·m-2、中量(M)：干艾粉0.10 kg·m-2和高量(H)：干艾粉0.20 kg·m-2。干艾粉于7月5日菊花移栽成活后在種植地表層撒施。每個處理設(shè)置4個重復(fù)，共12個小區(qū)，隨機分組排列。菊花移栽前每個小區(qū)基施純有機肥2 kg，在7月5日、8月15日、9月7日每小區(qū)分別再追施復(fù)合肥(N-P2O5-K2O=15∶15∶15)140 g。常規(guī)方式進(jìn)行日常管理，每個小區(qū)耕作、施肥等管理措施均保持一致。

1.2.2測定方法

1.2.2.1艾粉對菊花田間雜草的抑制情況 2018年8月5日，在艾粉施撒1個月后，調(diào)查和統(tǒng)計各處理組的雜草種類、雜草數(shù)量和雜草生物量。

1.2.2.2艾粉對菊花根腐病發(fā)病的抑制情況 分別于7、8、9月定期觀察田間菊花發(fā)病情況，最終在菊花發(fā)病高峰期(9月初)統(tǒng)計各處理組的菊花根腐病發(fā)病率。

1.2.2.3艾粉對菊花生長的影響 觀察整個菊花生長周期，各處理間的生長是否具有差異。11月5—10日，對菊花進(jìn)行采收，各小區(qū)分別選取10株菊花進(jìn)行統(tǒng)計分析，測量各處理組的百花質(zhì)量、單株花朵數(shù)和單株花朵產(chǎn)量，判斷艾粉是否會對菊花生長產(chǎn)生影響。

1.2.2.4艾粉對菊花含量的影響 采用高效液相方法測定菊花藥材中綠原酸、木犀草苷、3，5-O-二咖啡?；鼘幩?、蘆丁含量。色譜柱：Agilent ZORBAX SB-C18(250 mm×4.6 mm，5 μm)；流動相：乙腈(A)-0.1%磷酸溶液(B)，梯度洗脫(0～10 min，8%A；10～20 min，8%～15%A；20～60 min，15%～30%A；60～70 min，30%～8%A)；檢測波長：348 nm；柱溫：30 ℃；流速：1.0 mL·min-1；進(jìn)樣量：5 μL。綠原酸、木犀草苷、3，5-O-二咖啡?？鼘幩岷吞J丁的方法學(xué)考察結(jié)果如下：精密度試驗RSD分別為2.28%、2.02%、1.83%和1.91%；24 h穩(wěn)定性試驗RSD分別為2.72%、2.15%、2.67%和2.28%；重復(fù)性試驗RSD分別為1.18%、2.16%、1.34%和2.06%；加樣回收試驗結(jié)果分別為98.60%、97.92%、98.79%和99.61%,RSD分別為2.29%、2.85%、1.12%、2.43%。線性關(guān)系考察見表1，對照品和樣品的色譜圖見圖1。

表1 菊花藥材中4種成分線性關(guān)系

注：A.混合對照品；B.樣品；1.綠原酸；2.蘆??；3.木犀草苷；4.3，5-O-二咖啡?；鼘幩帷D1 混合對照品和菊花的HPLC圖

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

實驗數(shù)據(jù)采用Excel 2010和SPSS 24.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。采用單因素方差分析中的LSD法檢驗菊花產(chǎn)量和有效成分含量不同組間的差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 施用艾粉對菊花田間雜草的抑制作用

CK組的生長了莧科、十字花科、豆科、馬齒莧科、旋花科、禾本科等多種雜草。M組僅生長了旋花科、禾本科的3種雜草，同CK組相比中量艾粉對雜草種類的抑制率達(dá)50.00%。H組僅出現(xiàn)禾本科的一種雜草，同CK組相比高量艾粉對雜草種類的抑制率達(dá)83.33%。同CK組相比，M組對菊花田間雜草數(shù)量和雜草生物量的抑制率分別為46.61%、60.65%；H組對雜草數(shù)量和雜草生物量的抑制率分別為60.90%、81.96%。上述結(jié)果表明，艾粉可對莧科、十字花科、豆科、馬齒莧科、旋花科等多種雜草產(chǎn)生影響，能通過抑制雜草種子萌發(fā)和種子萌發(fā)后幼苗生長來達(dá)到除草目的，見圖2～3。

圖2 施用艾粉對菊花田間雜草種類的影響

注：A.雜草數(shù)量；B.生物量；*P<0.05，**P<0.01。圖3 施用艾粉對菊花田間雜草數(shù)量和生物量的影響

2.2 施用艾粉對菊花田間根腐病發(fā)病的抑制效果

田間病害高發(fā)期的調(diào)查結(jié)果表明，隨著艾粉施用量的提高，菊花根腐病的發(fā)病率逐漸降低。CK組的小區(qū)大面積染病、菊花整體長勢弱小，發(fā)病率達(dá)到31.1%。M組菊花發(fā)病情況明顯得到改善、長勢旺盛，菊花根腐病發(fā)病率較對照處理下降42.77%；H組處理菊花根腐病發(fā)病率較對照處理降低68.49%。上述結(jié)果表明，艾粉對菊花根腐病具有明顯防治效果，能夠有效改善田間發(fā)病情況，提高菊花存活率(見圖4)。

圖4 施用艾粉對菊花田間根腐病發(fā)病率的影響

2.3 施用艾粉對菊花產(chǎn)量的影響

觀察菊花整個生長周期發(fā)現(xiàn)，在幼苗階段，因空白組受雜草和病害的影響，艾粉處理組長勢優(yōu)于不施艾粉組；在現(xiàn)蕾階段，艾粉處理組與空白組健康植株的現(xiàn)蕾時間、株高、莖粗無明顯差異無統(tǒng)計學(xué)意義。秋季菊花采收后，對各小區(qū)的百花質(zhì)量、單株花朵數(shù)和單株產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計和分析，發(fā)現(xiàn)各處理組間沒有顯著性差異。因施用艾粉后菊花田間根腐病發(fā)病率下降，存活率上升，CK組、M組、H組處理后的小區(qū)總產(chǎn)量呈逐步增加趨勢，提高12.50%～22.10%。這表明艾粉對整個菊花生長不會產(chǎn)生不良影響，且還能提高菊花產(chǎn)量，見表2。

2.4 施用艾粉對菊花有效成分含量的影響

艾粉處理后，菊花藥材的有效成分含量均有不同幅度的提高。M處理組較CK組，綠原酸、木犀草苷、3，5-O-二咖啡?；鼘幩岷吞J丁分別提高19.72%、15.38%、22.60%、12.50%，H處理組增幅稍低于M處理組，綠原酸、木犀草苷、3，5-O-二咖啡?；鼘幩岷吞J丁較CK組分別提高9.86%、11.54%、14.69%、12.50%。此結(jié)果表明在一定濃度范圍內(nèi)施加艾粉，在促進(jìn)菊花生長的情況下，還有助于菊花藥效成分的積累，見表3。

3 討論

商務(wù)部發(fā)布的《中藥材流通市場分析報告2017》中提出，2017年全國中藥材種植面積較2016年增長3.5%，種植面積達(dá)到3 466.89萬畝，同時預(yù)計到2020年我國中藥材種植面積將超過6620萬畝(含林地種植面積)，種植品種供應(yīng)量或?qū)⑦M(jìn)一步激增。然而，中藥材規(guī)?；N植面臨著嚴(yán)重的病蟲草害問題，大量施用化學(xué)農(nóng)藥也給中藥材帶來較大的安全風(fēng)險。當(dāng)前，我國中藥材農(nóng)藥殘留問題日趨嚴(yán)重，特別是有機氯、有機磷和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥在中藥材中均有檢出和超標(biāo)[6]?！吨腥A人民共和國中醫(yī)藥法》明確規(guī)定要嚴(yán)格管理農(nóng)藥、肥料等農(nóng)業(yè)投入品的使用，禁止在中藥材種植過程中使用劇毒、高毒農(nóng)藥。針對當(dāng)前中藥材生產(chǎn)上“大水、大肥、大農(nóng)藥”的現(xiàn)狀，郭蘭萍等[7]提出“中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)”的概念，不能照搬照套傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)模式，而是應(yīng)該采用生態(tài)種植的方法和綠色防控技術(shù)手段，提高中藥材品質(zhì)、保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境。

植物化感作用是植物通過向環(huán)境中釋放化學(xué)物質(zhì)從而對同種植株和繁殖體或與其他植物之間產(chǎn)生的直接或間接、有益或有害的作用[8]。本研究證明了艾粉對雜草種子具有較強的化感抑制作用，可通過抑制雜草種子的萌發(fā)有效達(dá)到抑草的目的。艾葉中富含新綠原酸、隱綠原酸、綠原酸、咖啡酸、異

表3 不同劑量艾粉處理后菊花的有效成分質(zhì)量分?jǐn)?shù) %

綠原酸 B、異綠原酸 A、異綠原酸 C等多種酚酸類物質(zhì)[9-10]，而酚酸類物質(zhì)對雜草具有明顯的抑制效應(yīng)[11]，因此可推測艾粉中的酚酸類物質(zhì)能在雜草防控中發(fā)揮積極作用。我國菊花種植生產(chǎn)上根腐病已成為最大的生產(chǎn)障礙，該病害造成菊花根部腐爛并逐漸整株死亡，往往導(dǎo)致菊花大量減產(chǎn)，甚至絕收。本實驗施用艾粉后菊花根腐病發(fā)病率明顯降低，且本課題組研究還發(fā)現(xiàn)，菊花根腐病主要由鐮刀菌和齊整小核菌等致病菌導(dǎo)致，而艾粉醇提物和乙酸乙酯提取物對此致病菌均具有良好的抑制作用[12]，因目前市面暫無有效防治菊花根腐病的相關(guān)農(nóng)藥，所以艾粉處理可為菊花病害的綠色防治提供一條新途徑。本研究還發(fā)現(xiàn)施用艾粉因能提高菊花存活率而實現(xiàn)增產(chǎn)，且菊花的有效成分含量有所提高，其作用機制有待進(jìn)一步研究和探索。

艾粉為艾葉在制絨過程中所產(chǎn)生的副產(chǎn)品，具有來源廣泛、價格低廉的突出優(yōu)勢，將其應(yīng)用在生態(tài)種植領(lǐng)域，能變廢為寶，充分利用自然資源，打造資源節(jié)約型社會。其在菊花生態(tài)種植中的應(yīng)用是“中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)”中的有效范例。艾粉處理后對田間雜草和菊花病害抑制效果明顯，有望取代部分化學(xué)農(nóng)藥的使用，并具有無農(nóng)殘和無重金屬污染的優(yōu)點，對土壤和生態(tài)環(huán)境友好，有利于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的改變，為中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)提供了新思路。