觀賞向日葵的開花特性及其對(duì)播種期的響應(yīng)

陳 濤，楊 華，高 進(jìn)，朱 明，任昂彥，李曉莎，施 洋，馬 軍，戚永奎

（1.江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇 鹽城 224002；2.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 經(jīng)濟(jì)作物研究所，黑龍江 哈爾濱 150086）

向日葵（Helianthus annuus）為菊科（Asteraceae）向日葵屬（Helianthus）一年生作物，原產(chǎn)于北美洲。按用途可分為食用型、油用型、中間型和觀賞型[1]。我國近10年的向日葵種植面積保持在100 萬hm2左右[2]，且主要集中在東北、西北和華北等地區(qū)，以油用向日葵和食用向日葵為主[3-4]。觀賞向日葵自19 世紀(jì)80年代初在歐洲種植，至今僅有100 多年的栽培歷史，20 世紀(jì)50年代被我國引進(jìn)[5]，由于其顏色鮮艷、自然淳樸，具有較高的觀賞價(jià)值[6]，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，特別是鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實(shí)施以來，成為美麗鄉(xiāng)村建設(shè)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢作物[7-8]。

對(duì)于向日葵的開花特性，前人的研究主要是針對(duì)油用向日葵和食用向日葵，側(cè)重于對(duì)管狀花的調(diào)查研究，以增加產(chǎn)量為目的[9-10]，對(duì)于觀賞向日葵的研究相對(duì)較少。播種期作為影響向日葵生長發(fā)育的重要因子之一，前人在油用向日葵和食用向日葵上有較多研究，通過調(diào)整播種期可降低病蟲害發(fā)生程度，提高產(chǎn)量和品質(zhì)[11-14]，但在觀賞向日葵上鮮有報(bào)道。張劍亮等[15]對(duì)觀賞向日葵的適應(yīng)性做了一定研究，但主要是利用歐洲引進(jìn)的材料作為研究對(duì)象，且僅對(duì)整株花期進(jìn)行調(diào)查，未對(duì)觀賞向日葵不同部位花盤的開花特性進(jìn)行研究。本試驗(yàn)以我國自主培育的觀賞向日葵品種為試驗(yàn)材料，研究不同播種期對(duì)不同部位花盤開花特性的影響，以期為觀賞向日葵的栽培與示范推廣提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)采用江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所自主培育的觀賞向日葵鹽葵3 號(hào)、鹽葵4 號(hào)和鹽葵5 號(hào)為材料（圖1），分別為黃色舌狀花黃色管狀花、黃色舌狀花紫色管狀花和乳白色舌狀花黃色管狀花。各品種的生育期夏播為86～95 d，秋播為111～120 d，鹽葵3 號(hào)和鹽葵4 號(hào)稍長，鹽葵5 號(hào)最短。

圖1 供試品種開花期長勢

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2019年在江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所南洋試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤為沙壤土，土壤肥力中等，適合向日葵生長。試驗(yàn)設(shè)2 個(gè)播種期，3 個(gè)品種，3 次重復(fù)，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)長8.0 m、寬4.8 m，面積38.4 m2，種植密度為行距0.8 m、株距0.4 m。采用育苗移栽的方式，第一季夏播為5月17日播種，6月4日移栽；第二季秋播為8月16日播種，8月31日移栽，其他管理措施按正常大田管理。生育期間的日平均氣溫和降水情況見圖2。

圖2 生育期間的日平均氣溫和降水情況

1.3 數(shù)據(jù)收集

1.3.1 花期的調(diào)查 每個(gè)品種在現(xiàn)蕾期選擇10 株長勢良好、代表該品種平均長勢的植株掛牌標(biāo)記，從舌狀花即將開放前每天下午調(diào)查掛牌植株的開花情況，記錄主盤、倒1 分枝和倒3 分枝及其二級(jí)分枝上花盤的初花期和凋亡期（圖3）。以舌狀花枯萎脫落失去觀賞價(jià)值作為花盤的凋亡期，直到植株所有花盤凋亡。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，統(tǒng)計(jì)各個(gè)部位花盤的舌狀花開花天數(shù)、單株和群體的開花天數(shù)以及二級(jí)分枝上花盤的開花比例等。

圖3 觀賞向日葵不同部位示意圖

1.3.2 形態(tài)特征的調(diào)查 于收獲期調(diào)查掛牌10 株植株的主莖高、分枝數(shù)、莖粗、花盤直徑和分枝長度等指標(biāo)。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2016 軟件進(jìn)行處理和作圖，SPSS 19.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播種期下不同品種觀賞向日葵的初花期及開花比例

播種期、品種和不同部位對(duì)觀賞向日葵花盤的初花期及二級(jí)分枝花盤的開花比例均存在顯著影響（P<0.05，表1）。夏播向日葵在移栽后43～45 d 主盤舌狀花開始開放，秋播在移栽后36～40 d 陸續(xù)開放，鹽葵3 號(hào)、鹽葵4 號(hào)和鹽葵5 號(hào)主盤初花期相差1～4 d。主盤開花后，夏播和秋播均在4～6 d 后倒1 分枝的主盤開始開放，但品種間表現(xiàn)為鹽葵4 號(hào)所需時(shí)間更長，夏播和秋播均相差6 d，鹽葵3 號(hào)和鹽葵5 號(hào)相差4～5 d。倒3 分枝的主盤較倒1 分枝的主盤推遲0～2 d。

表1 不同播種期下不同品種觀賞向日葵初花期及二級(jí)分枝花盤的開花比例

二級(jí)分枝花盤初花期受播種期影響較大，秋播較夏播二級(jí)分枝開花進(jìn)程有所推遲，不同品種間表現(xiàn)一致。倒1 分枝和倒3 分枝上的倒1 二級(jí)分枝花盤在夏播時(shí)分別比相應(yīng)分枝上的主盤初花期推遲6～9 d 和5～7 d，而秋播時(shí)分別推遲6～11 d 和7～12 d。同一品種同一分枝上倒2 二級(jí)分枝花盤比倒1 二級(jí)分枝花盤初花期推遲0～3 d。

二級(jí)分枝上的開花比例因播種期、品種和所處分枝位置不同存在顯著差異（P<0.05）。除鹽葵3 號(hào)倒1 分枝上的倒1 二級(jí)分枝外，秋播較夏播二級(jí)分枝上的花盤開花比例不同程度降低，不同分枝間表現(xiàn)為倒3 分枝的降低幅度大于倒1 分枝，如鹽葵3 號(hào)、鹽葵4 號(hào)和鹽葵5 號(hào)倒1 分枝上的倒1 和倒2二級(jí)分枝花盤的平均開花比例秋播較夏播分別降低10、20 個(gè)百分點(diǎn)，而倒3 分枝分別降低40、37 個(gè)百分點(diǎn)。鹽葵3 號(hào)夏播倒3 分枝上二級(jí)分枝花盤的開花比例高于倒1 分枝，而秋播表現(xiàn)為倒1 分枝上的開花比例高于倒3 分枝。鹽葵4 號(hào)均表現(xiàn)為倒1 分枝上的開花比例高于倒3 分枝。不同于鹽葵3 號(hào)和鹽葵4 號(hào)，鹽葵5 號(hào)表現(xiàn)為倒1 分枝上的開花比例低于倒3 分枝。同一品種同一分枝上的倒2 二級(jí)分枝的開花比例較倒1 二級(jí)分枝降低0～20 個(gè)百分點(diǎn)。

2.2 不同播種期下不同品種觀賞向日葵的開花天數(shù)

由表2 可知，播種期、品種和不同部位對(duì)向日葵花盤的開花天數(shù)均存在顯著影響（P<0.05）。夏播向日葵花盤的平均開花天數(shù)為6.9 d，秋播為14.8 d，秋播較夏播向日葵花盤的開花天數(shù)平均增加7.9 d。夏播時(shí)，品種間花盤的開花天數(shù)差別相對(duì)較小，開花天數(shù)為5.2～9.0 d；秋播時(shí)開花天數(shù)為11.2～20.5 d，鹽葵3 號(hào)花盤平均開花天數(shù)為18.5 d，顯著高于其他品種（P<0.05）。不同部位花盤的開花天數(shù)存在差異，同一播種期同一品種總體表現(xiàn)為倒1 分枝的花盤開花時(shí)間略長于倒3 分枝，如夏播時(shí)觀賞向日葵3 個(gè)品種倒1 分枝的主盤、倒1 二級(jí)分枝和倒2 二級(jí)分枝的平均開花天數(shù)分別為6.8、7.2、7.6 d，而倒3 分枝對(duì)應(yīng)部位分別為6.4、6.2、6.0 d。

表2 不同播種期下不同品種觀賞向日葵不同部位花盤的開花天數(shù) 單位：d

由圖4 可知，單株和群體的開花時(shí)間均表現(xiàn)為秋播顯著長于夏播（P<0.05）。單株和群體開花天數(shù)，秋播較夏播分別增加4.2～11.4 d 和6.0～15.0 d。不同品種的開花時(shí)間存在顯著差異（P<0.05），總體表現(xiàn)為鹽葵3 號(hào)、鹽葵4 號(hào)的單株和群體開花時(shí)間長于鹽葵5 號(hào)，鹽葵3 號(hào)秋播時(shí)單株和群體的開花時(shí)間最長，分別為29.9 d 和38.6 d。

圖4 不同播種期下不同品種觀賞向日葵的單株和群體開花天數(shù)

2.3 不同播種期下不同品種觀賞向日葵的形態(tài)特征

由表3 可知，播種期和品種對(duì)向日葵的形態(tài)特征具有顯著影響（P<0.05）。與夏播相比，秋播使向日葵的平均主莖高、倒1 和倒3 分枝長分別降低36.29%、64.89%和58.74%，主盤直徑增加23.52%，均存在顯著差異（P＜0.05）；而對(duì)分枝數(shù)和分枝上花 盤直徑無顯著影響（P>0.05）。不同品種間分枝上花盤直徑差異較小或無差別（P＞0.05）。倒1 分枝長度顯著小于倒3 分枝（P<0.05），夏播和秋播倒3 分枝長度分別大于倒1 分枝28.00%和50.34%。

表3 不同播種期下不同品種觀賞向日葵的形態(tài)特征

3 討論與結(jié)論

關(guān)于植物的開花特性，前人在夏菊[16]、地被菊[17]、牡丹[18]、忍冬[19]、花生[20]等植物上進(jìn)行了研究，觀賞向日葵開花特性的研究相對(duì)較少。張劍亮等[15]通過不同播種期和品種對(duì)觀賞向日葵的開花特性及適應(yīng)性進(jìn)行了研究，認(rèn)為不同播種期及品種對(duì)觀賞向日葵影響較大，但其以國外引進(jìn)品種為研究對(duì)象，且未對(duì)觀賞向日葵的不同部位花盤進(jìn)行研究。

本研究以自主選育的觀賞向日葵品種為材料，對(duì)不同部位花盤進(jìn)行定位觀察，發(fā)現(xiàn)不同品種觀賞向日葵的開花順序總體表現(xiàn)為主盤最先開放，主盤開放后4～6 d 倒1 分枝主盤開放，之后倒2、倒3 等分枝主盤依次開放。二級(jí)分枝花盤開花特性受播種期、品種和花盤所處位置而存在差異，本研究中倒1 二級(jí)分枝在夏播和秋播時(shí)分別比所在分枝上的主盤初花期推遲5～9 d 和6～12 d，同一分枝上的倒2 二級(jí)分枝花盤比倒1 二級(jí)分枝花盤初花期推遲0～3 d。二級(jí)分枝上的開花比例因播種期、品種和所處一級(jí)分枝位置不同存在差異，總體表現(xiàn)為夏播的開花比例高于秋播，倒3 分枝的變化幅度大于倒1 分枝，同一分枝上倒1 二級(jí)分枝的開花比例高于倒2 二級(jí)分枝。

前人研究表明，播種期和不同品種（系）對(duì)向日葵的開花天數(shù)均具有顯著影響[15，21]。本研究表明，秋播時(shí)觀賞向日葵鹽葵3 號(hào)、鹽葵4 號(hào)、鹽葵5 號(hào)的平均單株和群體花期分別為28.3 d 和36.2 d，顯著高于夏播的19.5 d 和25.3 d，這可能是由于試驗(yàn)地點(diǎn)秋播平均氣溫相對(duì)較低且花期雨水較少使觀花期延長，因秋播時(shí)花期主要集中在10—11月，平均氣溫僅14.5 ℃且降雨較少，而夏播花期主要集中在7—8月，此時(shí)恰值梅雨季節(jié)，平均氣溫27.3 ℃且降雨達(dá)到323.1 mm。不同品種間總體表現(xiàn)為觀賞向日葵鹽葵3 號(hào)、鹽葵4 號(hào)的單株和群體開花時(shí)間長于鹽葵5 號(hào)，鹽葵3 號(hào)秋播時(shí)單株和群體的開花時(shí)間最長，分別為29.9 d 和38.6 d。對(duì)不同部位花盤開花天數(shù)的研究同樣表現(xiàn)為秋播長于夏播，且同一播種期同一品種下倒1 分枝的花盤開花時(shí)間長于倒3 分枝。

株型對(duì)向日葵的觀賞價(jià)值也具有重要影響。劉文杰等[22]研究發(fā)現(xiàn)，播種期和品種對(duì)油用向日葵和食用向日葵的株高和花盤直徑等形態(tài)特征具有影響。本研究表明，播種期和品種對(duì)觀賞向日葵的形態(tài)特征也具有顯著影響。不同于張劍亮等[15]認(rèn)為播種期對(duì)分枝長度沒有顯著影響而對(duì)分枝數(shù)有影響的結(jié)論，本研究表明，秋播較夏播使主莖高度和分枝長度顯著降低，主盤直徑增加，而對(duì)分枝數(shù)和分枝花盤直徑無顯著影響，品種間表現(xiàn)一致，這可能與選擇播種期和品種不同有關(guān)。不同分枝長度間表現(xiàn)為倒3 分枝長于倒1 分枝。

綜上所述，播種期和品種對(duì)向日葵的開花特性和形態(tài)特征具有顯著影響。供試觀賞向日葵鹽葵3 號(hào)、鹽葵4 號(hào)開花天數(shù)長于鹽葵5 號(hào)，秋播顯著長于夏播。但本試驗(yàn)僅選取2 個(gè)播種期，且品種的選擇不夠豐富，今后應(yīng)縮小播種期間隔、增加播種期頻次，進(jìn)一步研究播種期和品種對(duì)觀賞向日葵開花特性的影響，為不同時(shí)期觀賞向日葵的品種選擇和示范推廣提供依據(jù)。