宋宇琴,李煒?biāo)N,李六林,劉 和,盧桂賓
(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,山西太谷030801;2.山西林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西太原030009;3.山西林業(yè)科學(xué)研究院,山西太原030002)
棗(Zizyphus jujuba M i l l.)是我國特有的經(jīng)濟栽培樹種,而山西是棗樹的發(fā)源地,全省現(xiàn)有栽培面積達36萬hm2,占全國栽培總面積的1/3[1]。有研究表明,多數(shù)棗品種能單性結(jié)實和自花結(jié)實,但異花授粉能顯著提高坐果率[2-3]。棗樹為典型的蟲媒花,其花蜜豐富、香味濃[4]。花蜜含量與蜜蜂訪花次數(shù)呈正相關(guān),而蜜蜂訪花次數(shù)與種子產(chǎn)量呈正相關(guān)[5],而且吸引蜜蜂采蜜的首要因素是花朵的顏色和大小[6]。
本試驗通過觀察棗花形態(tài)、分析花蜜量以及花藥開裂的動態(tài)變化、測定花粉生活力和花粉量,旨在為找到適宜的授粉受精條件,提高棗樹的坐果率和果實品質(zhì)提供參考依據(jù)。
試驗于2011年6月在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院試驗站和果樹生理重點實驗室進行。試材為10年生酸棗、大白鈴和大瓜棗。
1.2.1 花的形態(tài)學(xué)觀察 肉眼觀察棗花花瓣、萼片和花藥的顏色,游標(biāo)卡尺測定花朵直徑。隨機標(biāo)記5朵盛開的花,分別記錄雄蕊和雌蕊的數(shù)量。
1.2.2 花蜜量的觀察 觀察花蜜分泌量的變化,并拍照記錄。
1.2.3 花粉生活力和花粉量的測定 花粉生活力的測定采用I2-KI染色法[7],凡被染成藍色的為生活力較強的花粉粒?;ǚ哿坎捎醚蛴嫈?shù)板測定[8]。取已達氣球狀、飽滿、正常、未開裂的花藥,放入小玻璃瓶中,待其自然開裂、花粉散出后,準(zhǔn)確加入10 m L 10%的蔗糖溶液,使花粉懸浮于溶液中,然后用血球計數(shù)板計數(shù),重復(fù)5次,計算花藥內(nèi)的平均花粉粒數(shù)。
1.2.4 花藥開裂以及溫濕度的動態(tài)變化 在樹體不同方位隨機選取6朵花進行標(biāo)記,8:30開始記錄花藥總數(shù)和開裂花藥數(shù),以后每隔1 h觀察記錄花藥開裂數(shù)一次,共觀察9次,同時記錄溫濕度。
酸棗、大白鈴和大瓜棗的花均為完全花,花瓣5枚,萼片5枚。酸棗花冠的平均直徑((5.26±0.06)m m)極顯著小于普通棗品種大白鈴((6.39±0.07)m m)和大瓜棗((6.38±0.09)m m)。3 種棗花雄蕊數(shù)量均為5個,花柱數(shù)量均為2個。
3種棗的花瓣顏色均為淡黃綠色,花萼均為黃綠色?;ㄋ幬撮_裂時,酸棗為米白色,大白鈴和大瓜棗為米黃色;花藥開裂后,酸棗為橙色,大白鈴為褐色,大瓜棗為淺褐色(表1)。
表1 棗花形態(tài)特征的比較
棗花蜜的分泌并不是一直進行的,其中,早晨到中午期間,花蜜量明顯較多且充盈;下午花蜜量較少甚至沒有(圖1)。
從表2可以看出,酸棗和大白鈴的花粉量顯著高于大瓜棗,且約為大瓜棗的2倍;酸棗、大白鈴和大瓜棗間花粉生活力差異不顯著??捎ǚ哿恳源蟀租徸疃?,而大瓜棗最少,酸棗居中。
表2 棗的花粉量和花粉生活力
2.4.1 花藥開裂情況 棗花藥開裂的日變化呈“S型”曲線(圖 2),其中,8:30—10:30 花藥開裂較少;10:30—13:30花藥開裂比率迅速增加,達到開裂高峰;13:30—16:30花藥開裂比率增加緩慢,花藥開裂減少(圖3)。大白鈴與大瓜棗的花藥開裂變化趨勢相似;在相同條件下,酸棗開裂花藥的比率顯著低于棗栽培品種大白鈴和大瓜棗。
2.4.2 花藥開裂與溫度的關(guān)系 棗花藥開裂在22~32℃范圍內(nèi),開裂花藥的比率與溫度呈正相關(guān)。其中,大白鈴和大瓜棗的開裂花藥比率(y)與溫度(x)均可擬合成指數(shù)函數(shù),相關(guān)系數(shù)大白鈴為0.967 0,大瓜棗為0.978 1。由圖4可知,當(dāng)溫度低于25℃時,大白鈴和大瓜棗的花藥開裂比率均不足10%;而當(dāng)溫度在25~30℃范圍內(nèi)時,大白鈴的花藥開裂比率不足43%,大瓜棗的花藥開裂比率不足50%;當(dāng)溫度達到32℃時,大白鈴的花藥開裂比率大于75%,而大瓜棗的花藥開裂比率在90%以上。因此認(rèn)為,滿足棗花藥散粉的溫度條件應(yīng)該在30~32℃之間。
酸棗的開裂花藥比率(y)與溫度(x)僅可擬合為二次多項式函數(shù),其相關(guān)系數(shù)為0.922 8。當(dāng)溫度達到32℃時,酸棗的花藥開裂比率仍不足40%(圖4)。
2.4.3 花藥開裂與濕度的關(guān)系 棗花藥開裂在相對濕度8%~55%范圍內(nèi),開裂花藥的比率與相對濕度呈負相關(guān)。其中,大白鈴和大瓜棗的開裂花藥比率(y)與相對濕度(x)均可擬合成指數(shù)函數(shù),其相關(guān)系數(shù)大白鈴為0.938 3,大瓜棗為0.985 3。由圖5可知,當(dāng)相對濕度大于50%時,大白鈴和大瓜棗的花藥開裂比率均不足6%;而當(dāng)相對濕度小于30%時,大白鈴和大瓜棗的花藥開裂比率可達20%以上;當(dāng)相對濕度小于15%時,大白鈴和大瓜棗的花藥開裂比率可達50%以上;當(dāng)相對濕度小于8%時,大白鈴的花藥開裂比率可達75%以上,而大瓜棗則可達95%。因此認(rèn)為,滿足棗花藥散粉的相對濕度條件應(yīng)小于30%。
酸棗的開裂花藥比率(y)與相對濕度(x)僅可擬合為二次多項式函數(shù),其相關(guān)系數(shù)為0.985 5。當(dāng)相對濕度為30%時,酸棗的花藥開裂比率僅4.7%;當(dāng)相對濕度小于15%時,酸棗的花藥開裂比率大于22%;當(dāng)相對濕度為8%時,酸棗的花藥開裂比率仍不足40%(圖 5)。
本研究表明,在花的形態(tài)特征方面,酸棗與大白鈴和大瓜棗僅花冠直徑存在差異。植物的傳粉能力與花粉量多少以及花藥開裂有直接關(guān)系,花藥開裂徹底、散粉率高、花粉量大,有利于傳播花粉和提高授粉效果[9]。大白鈴的花粉量顯著高于大瓜棗,與劉玲等[8]的研究結(jié)果一致,但不同品種的單花藥花粉量與劉玲等[8]的研究結(jié)果差異很大,本試驗中大白鈴和大瓜棗的單花藥花粉量分別為(5.5±0.5)×103粒和(2.8±0.5)×103粒,而劉玲等[8]的研究中,大白鈴和大瓜棗的單花藥花粉量則分別為2 889粒和556粒,其原因可能與不同地區(qū)、不同年份的氣候條件有關(guān)。
花藥開裂棗花一般在溫度較高的中午前后達到高峰,溫度越高花藥開裂比例越高;濕度越高花藥開裂比例越低。但溫度并不是越高越好,有研究表明,溫度低于15℃和高于40℃均不利于京白梨花藥的開裂,最適宜京白梨花藥開裂的溫度范圍是25~35℃[9]。而35℃以上的高溫造成水稻減產(chǎn)的主要原因是降低了花藥開裂率,從而造成花粉散出量的減少,繼而導(dǎo)致不育花數(shù)量的增加[10]。此外,蜜蜂在11℃開始活動,16~29℃最活躍[11]。因此認(rèn)為,棗花適宜的授粉條件為:溫度30℃左右,相對濕度小于30%。
此外,不同棗樹品種的花粉生活力差異很大[12-14],同一品種不同試驗中測得的花粉生活力差異也較大。本試驗用I2-KI測得的棗花粉生活力均較低,不足10%,與劉玲等[8]的研究結(jié)果較為一致;但劉平等[14]研究表明,酸棗的花粉生活力達到了54.3%,唐寧浩等[15]研究表明,磨盤棗的花粉生活力為53.9%,金絲小棗為35.2%,冬棗為10.8%,這可能與氣候環(huán)境和測定方法有一定關(guān)系。
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