袁燕波 王歷慧 于曉南
(北京林業(yè)大學,北京,100083)
芍藥(Paeonia lactiflora)是中國的傳統名花,栽培歷史悠久,栽培品種繁多。經過幾百年的發(fā)展,芍藥已成為世界切花市場的重要花材之一,許多國家利用促成栽培技術生產的芍藥鮮切花也已投入冬季切花市場[1-2]。相比之下,我國的芍藥切花并未大規(guī)模流通于春節(jié)市場。因此,通過對我國芍藥切花品種的花期調控研究,可以彌補我國春節(jié)芍藥切花市場的空白,豐富切花的種類,對開拓國際市場也具有重要意義。
芍藥具有深休眠特性,因此需要通過不同時間的低溫處理,解除芽休眠后才可進行花期調控[3-4]。Evans et al.[4]和 Byrne et al.[5]等經過試驗發(fā)現 5.5℃條件下28 d的低溫已經足以打破植株的休眠,隨著低溫時間延長,植株萌芽至開花所需的時間有所縮短,而植株高度和莖的總數卻隨之增加,但是當時間長達140 d時,所有的花芽均敗育。Kamenetsky et al.[3]也發(fā)現在2℃或6℃的條件下分別低溫60 d或70 d,休眠的解除狀況最好。GA3(赤霉素)可以完全或部分代替低溫解除或輔助解除休眠,促進生長。Halevy et al.[6]發(fā)現 GA3能提高芍藥促成栽培的成花率,最佳處理質量濃度為100 mg·L-1,處理質量濃度達到500 mg·L-1時引起花朵開放異常、花莖細弱。呂長平等[7]利用外源GA3處理‘英雄花’和‘金獎紅’兩個芍藥品種的花芽分化進程中發(fā)現,較高質量濃度處理有明顯的促進作用,Cheng[8]也發(fā)現,GA3處理能夠加速芍藥發(fā)芽和開花的進程。
前人的研究顯示,芍藥品種的基因型對低溫和外源激素的響應差異較大,低溫和GA3互作對芍藥成花的影響仍有待進一步研究。因此,本研究選擇了4個不同花期的芍藥切花品種,通過設置不同低溫處理時數與外源GA3施用相結合的試驗組合,研究提高花期調控效率的有效途徑,為中國芍藥的反季節(jié)切花生產提供理論依據。
芍藥種苗:為3年生、帶有8~10個健壯花芽的芍藥植株,分別是早花品種‘大富貴’、‘粉玉奴’,中花品種‘蓮臺’,晚花品種‘楊妃出浴’。
試驗地點:北京林業(yè)大學鷲峰林場。
基質花盆:基質配比為V(草炭)∶V(珍珠巖)∶V(雞糞)∶V(陶粒)=3 ∶1 ∶0.5 ∶0.5;花盆為口徑30 cm、高35 cm的塑料盆。
試驗于2011年10月30日開始,首先將芍藥根苗放入冷庫0~4℃,低溫處理時間見表1。低溫結束后,分批將種苗移入溫室中上盆,進行花期調控。上盆前,施用100 mg·L-1生根粉浸根;上盆后,分別用3種質量濃度的GA3溶液澆灌植株根部,每株澆灌250 mL。
表1 不同品種的低溫時間和GA3質量濃度設計
溫室栽培管理:溫室內溫濕度的控制為逐漸加溫,最適宜的溫度為20~25℃,過高不利于生長;濕度要求在60%~80%。用日光燈補光,早晚各補光2 h,同時為了補光均勻,每天都要轉動花盆?;|濕度以手握成團,松開即散為準,每次要澆透水。定期使用50%百菌清800倍液+75%多菌靈800倍液或50%百菌清800倍液+70%甲基托布津1 000~1 500倍液消毒,每周噴1次,交替使用。在花蕾顯現不久,要除去側蕾,留6~8個頂花蕾為宜。
溫室內溫濕度記錄:利用WHM3型溫濕度計連續(xù)記錄溫室內每天的溫度和濕度,并分別讀取最高和最低溫濕度,平均溫濕度為每天02:00、08:00、14:00、20:00讀數的算術平均值,然后根據每天的平均積溫算出總積溫。由圖1可以看出,溫室內平均溫度為20℃,最低溫度為5℃,最高溫度稍高,后期隨著天氣回暖,一度達到35℃,但基本符合催花需求。由圖2可以看出,平均濕度為80%,相對濕度最低為35%,最高濕度為91%,其濕度也基本滿足芍藥生長的需求。
圖1 芍藥花期調控期間溫室內溫度變化(2011年11月20日—2012年3月29日)
圖2 芍藥花期調控期間溫室內濕度變化(2011年11月20日—2012年3月29日)
數據統計:觀察記錄芍藥的株高、小葉大小、花蕾直徑、開放壽命、最大花徑、開花積溫;統計花蕾總數和開花的花朵數并計算成花率。
數據測量說明:“株高”為盆土面到花枝頂端的長度;“小葉長”為從下往上數第3片復葉頂小葉長;“小葉寬”為從下往上數第3片復葉頂小葉寬;“花蕾直徑”為花蕾直徑的最寬值;“最大花徑”為盛開時最大的花徑(“盛花”指花瓣充分伸展,品種花色、花型特色完全展現[9-10]);“開放壽命”為初開至衰老之間的時間(“初開”指全部花瓣開始伸展,花蕾完全松散,初具觀賞價值;“衰老”指花瓣脫落或枯萎,漸失觀賞價值[9-10];“開花積溫”為植株移入溫室至初開花的積溫累計值。
計算說明:成花率=(開花的花朵數/花蕾總數)×100%。
試驗數據用SPSS13.0軟件進行差異顯著性分析。
從表2、表3可以看出,‘大富貴’的成花率與低溫時長和GA3質量濃度具有一定的相關性,即成花率隨著低溫時間和GA3質量濃度的增加呈現先上升后下降;從方差分析可以看出,各處理的成花率沒有顯著性差異。從表2可以看出,低溫28 d的成花率明顯高于21 d和35 d的成花率,小葉長和寬也顯著大于21 d處理的,而株高、開放壽命、最大花徑等指標無顯著性差異,并且開花所需積溫隨著低溫時間的增加而減少。從而得出結論,低溫28 d的效果最好。從表3可以看出,GA3質量濃度為200 mg·L-1的處理效果最好,其成花率最高,為83.00%,而株高、花蕾直徑、開花積溫、開放壽命等指標差異不顯著,并且開花所需積溫隨著GA3質量濃度的增加而減少。
表2 不同低溫時間處理對‘大富貴’生長和成花的影響
表3 不同質量濃度GA3處理對‘大富貴’生長和成花的影響
從表4可以看出,3種不同低溫時間處理的成花率差異較大。總體上看,‘粉玉奴’低溫28 d的成花率最高為87.67%,比其他低溫處理明顯提高了40%以上,而株高、花蕾直徑、開放壽命、最大直徑等指標也表現較優(yōu)。低溫21 d的成花率次之,低溫35 d的最低,為25.33%。方差分析可以看出,低溫28 d的成花率與21 d和35 d的成花率差異顯著,而低溫21 d和35 d的成花率差異不顯著。從而得出結論,低溫28 d處理的效果最好。從表5可以看出,經GA3質量濃度為100 mg·L-1處理的成花率最高,為54.00%,并且株高、花蕾直徑、開放壽命等指標均優(yōu)于其他質量濃度的處理,而開花所需積溫隨著GA3質量濃度的增加而減少。方差分析可以得出,經GA3質量濃度為100 mg·L-1處理的花蕾直徑顯著大于經400 mg·L-1處理的花蕾直徑,而其他指標均無顯著性差異。因此,經GA3質量濃度為100 mg·L-1處理的效果最好。
表4 不同低溫時間處理對‘粉玉奴’生長和成花的影響
表5 不同質量濃度GA3處理對‘粉玉奴’生長和成花的影響
方差分析可以看出,低溫42d和49d的成花率、花蕾直徑和最大花徑顯著高于低溫56 d的,而低溫42 d的開花積溫顯著高于其他兩組處理。從表6可以看出,3種不同低溫處理的成花率均較高??傮w上看,‘蓮臺’低溫42 d和49 d的成花率最高,均為100.00%,低溫56 d的成花率次之,為97.00%。其中,低溫42 d的株高、小葉大小、花蕾直徑、開放壽命、最大直徑等指標大多優(yōu)于其他處理。由此可見,較短的低溫時間有利于成花率和切花質量的提高。從而得出結論,經低溫42d處理的效果最好。從表7可以看出,經GA3質量濃度為200、400 mg·L-1處理的成花率最高,均為100.00%,其中,經GA3質量濃度為400mg·L-1處理的株高、小葉大小指標均優(yōu)于經其他質量濃度處理的,而開花所需積溫隨著GA3質量濃度的增加而減少。方差分析可以得出,經GA3質量濃度為400 mg·L-1處理的株高顯著大于其他兩組處理,而其他指標均無顯著性差異。因此,經GA3質量濃度為400 mg·L-1處理的效果最好。
表6 不同低溫時間處理對‘蓮臺’生長和成花的影響
表7 不同質量濃度GA3處理對‘蓮臺’生長和成花的影響
從表8可以看出,‘楊妃出浴’低溫42 d的成花率最高,為84.33%,比其他低溫處理明顯提高10%以上。其中,株高、花蕾直徑、開放壽命、最大花徑、成花率等指標隨著低溫時間的增加而減少。由此可見,較短的低溫時間有利于成花率和切花質量的提高。方差分析可以看出,低溫42d的成花率與其他低溫處理存在顯著性差異,而株高、最大花徑也顯著大于低溫56 d的處理,開花積溫顯著少于低溫56 d的處理。從而得出結論,經低溫42 d處理的效果最好。從表9可以看出,經GA3質量濃度為100 mg·L-1處理的成花率最高,為77.67%,且株高、小葉大小等指標也均優(yōu)于經其他質量濃度處理的,而開花所需積溫隨著GA3質量濃度的增大而增加。方差分析可以得出,經GA3質量濃度為100 mg·L-1處理的花蕾直徑和開放壽命顯著大于經GA3質量濃度為400 mg·L-1處理的,而其他指標均無顯著性差異。因此,經GA3質量濃度為100 mg·L-1處理的效果最好。
表8 不同低溫時間處理對‘楊妃出浴’生長和成花的影響
表9 不同質量濃度GA3處理對‘楊妃出浴’生長和成花的影響
通過分析4個切花品種的株高發(fā)現,‘大富貴’、‘蓮臺’、‘楊妃出浴’短時間低溫處理的株高高于長時間處理。例如,‘大富貴’經低溫21 d處理的株高高于低溫28 d和35 d處理的株高,經初步分析發(fā)現,可能是隨著低溫時間的增加,其達到開花所需要的時間減少,從而使其生長的時間減少;而‘粉玉奴’的株高表現則相反,很可能是品種和外界環(huán)境的差異造成的。
低溫和GA3處理對早花品種‘大富貴’和‘粉玉奴’開放壽命沒有顯著性的影響,而對中晚花品種的影響差異顯著。例如,‘楊妃出浴’經GA3質量濃度為100 mg·L-1處理的開放壽命顯著長于其他質量濃度處理?!塾衽菃伟昶贩N,單朵花期3 d左右,而其他品種單朵花期都在6 d左右,‘楊妃出浴’可達到10 d,而切花品種是影響開放壽命的主要因素。另外,試驗發(fā)現,環(huán)境溫度高低和光照強度也影響著開放壽命,室內環(huán)境溫度高和陽光直射的情況下,切花壽命較短;室內環(huán)境溫度低和陰雨天氣的情況下,切花壽命有所延長。
對于早花品種而言,適宜的低溫時間和GA3質量濃度能夠促進成花率的提高;對于晚花品種,較短的低溫時間和較低的GA3質量濃度處理則更為有利;而對于中花品種,各處理的成花率幾乎無差異。由此可以將芍藥分為對低溫和GA3組合處理敏感和不敏感兩類,同時可以初步斷定,芍藥品種的差異是造成成花率不同的關鍵。
通過分析發(fā)現,不同低溫時間處理對芍藥4個切花品種的開花所需積溫均存在顯著性影響,而不同GA3質量濃度的處理之間無顯著性差異。由此可以得出,低溫處理對開花積溫的影響大于外源GA3的影響。就‘粉玉奴’而言,較短的低溫時間所需的開花積溫顯著大于較長時間的處理。綜合來看,早花品種‘大富貴’和‘粉玉奴’開花所需積溫顯著少于中晚花品種‘蓮臺’和‘楊妃出浴’,驗證了人們通常認為的芍藥早花品種比晚花品種所需的低溫春化時間短這一觀點,但與 Fulton et al.[11]的研究結果相悖。
花蕾直徑和開花最大直徑也是衡量芍藥切花品質最重要的指標之一。方差分析可以看出,不同低溫時間和GA3質量濃度處理對4個品種的花蕾直徑和最大花徑均具有顯著性影響,與其他生長指標不同的是,最大花徑反應的是低溫和GA3綜合處理的效果。根據試驗得出,適宜的低溫時間和較低的GA3質量濃度有利于4個切花品種花蕾直徑和最大花徑的表現。
目前,GA3已在多種觀賞植物上有所應用,例如,利用 GA3對錦繡杜鵑[12]、春石斛[13]、連翹[14]進行花期調控,并且效果良好。張文娟等[15]以牡丹‘藏枝紅’進行促成栽培發(fā)現,GA3對解除芽體和植株休眠、促進芽體提前萌發(fā)、提高植株的萌發(fā)率、提前花期、促進枝葉生長和減少積溫有明顯作用,但降低了成花率和切花品質。成仿云等[16]對3年生‘大富貴’進行花期調控發(fā)現,ABT100 mg·L-1+GA3100 mg·L-1處理效果較好。龍芳[17]認為,GA3具有促進芍藥萌發(fā)、減少開花總積溫,還具有提早開花、提高成花率、延長花期的作用,并且各個GA3質量濃度間沒有顯著性的差異。本試驗發(fā)現,催花效果最好的品種‘蓮臺’在低溫42 d后,400 mg·L-1的GA3質量濃度處理對株高、小葉大小均有較好的處理效果。龍芳[17]在3個芍藥品種‘大富貴’‘奇花露霜’‘桃花飛雪’的花期調控試驗中發(fā)現,‘大富貴’的催花效果最好,低溫溫度0~4℃,低溫4周已經基本滿足對低溫的需求;而本試驗發(fā)現,4個芍藥切花品種中,‘蓮臺’的催花效果最好,低溫溫度0~4℃,低溫42 d已經基本滿足對低溫的需求,不僅成花率普遍較高,而且開花質量也較高,而‘大富貴’的催花效果一般。造成這種差異的原因除了品種因素外,溫濕度等外界環(huán)境和處理過程的不同也是重要的影響因素。綜合來看,切花花期調控與盆花花期調控差異較大,最主要的區(qū)別在于切花的花期調控對于低溫時間和GA3質量濃度的要求更為嚴格,因為,切花花期調控除了滿足植株的成花率以滿足觀賞需求和經濟效益外,還要考慮植株的枝長等各項指標是否能符合切花標準。因此,在利用低溫和GA3進行切花花期調控時,要根據不同的切花品種,選擇適宜的處理梯度以保證切花各項指標的均衡表現。
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