袁 赟,易懋升,周曉云,宿慶連,范正紅,張雪蓮,謝偉平
(廣州花卉研究中心,廣東 廣州 510360)
【研究意義】緋花玉(Gymnocalycium baldianum)為仙人掌科裸萼球?qū)俣嗳庵参?,植株呈扁球形,球體具棱7~11 個,表皮通常為墨綠色,刺針狀,每個刺座約有5 枚灰色周刺和l 枚褐色中刺[1-2]?;ㄖ谇蝮w頂端,花色豐富而嬌艷,且病蟲害少,養(yǎng)護較易,具有較高的觀賞價值和經(jīng)濟價值,深受廣大消費者喜愛。在溫室常規(guī)栽培管理條件下,緋花玉全年都有少數(shù)種球零星開花,大規(guī)模開花主要集中在3—5 月,但開花整齊度較低,一定程度上影響了其成品的供應時間,不利于規(guī)?;耘喙芾砼c生產(chǎn)銷售。因此,研究緋花玉開花一致性,對進一步增加其市場份額具有重要意義?!厩叭搜芯窟M展】目前關于園藝植物的花期調(diào)控方法,主要集中在溫度處理與植物生長調(diào)節(jié)劑處理等。溫度處理最為常見,如廣東等地,常在8 月底通過風機水簾或空調(diào)對蝴蝶蘭(Phalaenopsis)進行夜間強制降溫,從而實現(xiàn)花期調(diào)控,以確保其春節(jié)開放,使得經(jīng)濟效益最大化[3]。隨著人工合成植物生長調(diào)節(jié)劑技術的不斷進步,植物生長調(diào)節(jié)劑以其成本低、收效快、效率高、節(jié)省勞動力等優(yōu)點被廣泛應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中[4-5]。白掌(Spathiphyllum kochii)上盆種植8~13 周后,噴施赤霉素溶液等能顯著促進其提早開花,提高開花整齊度[6-7];盆栽小葉紫三角梅(Bougainvillea glabra)噴施多效唑溶液可以促進花芽數(shù)量增加[8];大花蕙蘭(Cymbidium hybrid)經(jīng)不同質(zhì)量濃度的多效唑溶液處理后始花期比清水對照提前3~7 d,開花率比清水對照提高10~20 個百分點[9];菊花(Dendranthema morifolium)經(jīng)烯效唑溶液葉面噴施后,可使其花期推遲、觀花期延長[10]。有研究通過測定蝴蝶蘭‘綠熊’在催花過程中的內(nèi)源激素的動態(tài)變化,認為低濃度的吲哚乙酸有促進‘綠熊’花芽分化的作用[11]。針對多肉植物的催花研究,僅查到補光催花在仙人掌科量天尺屬多漿植物火龍果(Hylocereus undatus)方面的研究應用,通過溫度或植物生長調(diào)節(jié)劑處理對仙人掌或多肉植物開花的催花方法尚未見報道[12]?!颈狙芯壳腥朦c】目前針對多肉植物緋花玉的催花方法尚未見報道。本研究旨在篩選出能有效促進緋花玉提前開花、提高開花整齊度的植物生長調(diào)節(jié)劑種類、濃度和施用方法,測定種球色澤、球徑增量、花朵數(shù)量、開花率、花期等指標,為其花期調(diào)控與周年生產(chǎn)提供科學依據(jù)和技術指導。【擬解決的關鍵問題】篩選出能有效促進緋花玉提前開花、提高開花整齊度的植物生長調(diào)節(jié)劑種類、濃度和施用方法。
供試材料為長勢一致的緋花玉種球,于2020年11 月12 日引自廣州正欣園藝有限公司,平均球徑為53.3 mm。供試植物生長調(diào)節(jié)劑為四川潤爾科技有限公司生產(chǎn)的國光·15%多效唑可濕性粉劑、國光·5%烯效唑可濕性粉劑,以及生工生物工程(上海)有限公司生產(chǎn)的3-吲哚乙酸、赤霉素。試驗地點為廣州花卉研究中心從化基地(23° 22'~23° 56' N、113° 17'~114° 04' E)玻璃溫室,屬亞熱帶季風氣候,氣候溫和,雨量充沛,年平均氣溫21.6 ℃,年降雨量1 892.2 mm,年日照時數(shù)1 588.9 h。
每種植物生長調(diào)節(jié)劑均設4 種不同質(zhì)量濃度(此處質(zhì)量濃度指有效成分含量),分別為100、200、400、800 mg/L,并以清水為對照。每個處理3 次重復,每個重復20 個種球。多效唑、烯效唑的溶解方法:稱取所需用量置于燒杯內(nèi),用少量清水浸濕攪勻后,兌水稀釋并定容搖勻。3-吲哚乙酸、赤霉素的溶解方法:稱取所需用量置于燒杯內(nèi),用少量無水乙醇溶解后,兌水稀釋并定容搖勻。將溶解稀釋后的植物生長調(diào)節(jié)劑均勻噴灑于緋花玉種球表面,以種球潤濕且無明顯水滴形成為標準,共噴3 次,噴施時間分別為2021 年1 月8、15、29 日(即第2 次噴施間隔7 d,第3 次噴施間隔14 d),每次噴施均在當天上午9:00~9:30 完成,避免強光照射。處理完成后按常規(guī)栽培管理:光照控制在12 000~25 000 lx;日溫控制在25~28 ℃,夜溫控制在13~20 ℃;相對濕度控制在40%~60%;采用水肥一體化管理,肥液EC 值在1.0~1.2 ms/cm 之間,約10~14 d 灌施水肥1 次,干透澆水,澆則澆足;溫度較低時,減少水分供給,增強其御寒能力。
于2021 年4 月4 日(即最后1 次噴施調(diào)節(jié)劑后65 d)測定以下指標:
種球色澤:指緋花玉種球表皮顏色;
球徑:緋花玉種球最大橫截面的直徑為球徑(mm),2021 年1 月6 日測量球徑初始值,4月4 日測量球徑末值,計算球徑增量;
花朵數(shù):指緋花玉球體頂端盛開的花朵數(shù)量(枚),
刺座含刺數(shù)量:每球選取頂部5 枚刺座,計算每個刺座所含刺(周刺與中刺)的數(shù)量均值(枚);
刺長:每球選取頂部5 枚刺座,計算每個刺座所含刺(周刺與中刺)的長度均值(mm);
刺座質(zhì)量:每球選取頂部5 枚刺座,計算每個刺座所含刺(周刺與中刺)的質(zhì)量均值(mg)。
花期觀察指標如下:
開花前天數(shù):從最后1 次噴施調(diào)節(jié)劑到始花期所經(jīng)歷的時間(d);
盛開所需天數(shù):從始花期到盛花期所經(jīng)歷的時間(d);
全盛開所需天數(shù):從始花期到全盛期所經(jīng)歷的時間(d);
開花整齊度:全盛開所需天數(shù)越短,表示花期越集中,則開花整齊度越高。
其中,始花期指開花球數(shù)達到該處理總球數(shù)的20%,盛花期指開花球數(shù)達到該處理總球數(shù)的50%,全盛期指開花球數(shù)達到該處理總球數(shù)的80%。
試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010 整理,采用SPSS statistics 21.0 軟件進行方差分析,采用Ducan’s法進行多重比較。
從表1、圖1 可以看出,采用4 種質(zhì)量濃度的多效唑處理緋花玉,其種球色澤、球徑增量、花朵數(shù)、開花率均無顯著差異,表現(xiàn)為種球色澤灰綠色,球徑增量3.7~4.0 mm,花朵數(shù)3.6~3.8枚,開花率82.0%~85.0%;但開花時間變化較明顯,開花前天數(shù)、盛開所需天數(shù)、全盛開所需天數(shù)分別為56.7~58.0、5.0~7.0、11.7~19.3 d,與清水對照相比,除200 mg/L 多效唑處理盛開所需天數(shù)為7.0 d、800 mg/L 多效唑處理全盛開所需天數(shù)為19.3 d 外,其他處理開花時間均達到顯著水平,其中100 mg/L 多效唑處理始花期最早,開花前天數(shù)平均為56.7 d,盛開所需天數(shù)平均為5.0 d,全盛開所需天數(shù)平均只需11.7 d,與清水對照相比效果最好,開花整齊度更高。
圖1 對緋花玉最后1 次噴施清水及多效唑處理后65 d 的效果Fig.1 Treatment effect of Gymnocalycium baldianum after the last spraying of water and paclobutrazol for 65 days
表1 多效唑?qū)p花玉開花的影響Table 1 Effect of paclobutrazol on the flowering of Gymnocalycium baldianum
從表2 可以看出,采用4 種質(zhì)量濃度的烯效唑處理緋花玉,其種球色澤、球徑增量、花朵數(shù)、開花率均無明顯差異,表現(xiàn)為種球色澤灰綠色,球徑增量3.8~4.1 mm,花朵數(shù)3.6~3.9 枚,開花率84.0%~86.0%。但開花時間變化較明顯,開花前天數(shù)、盛開所需天數(shù)、全盛開所需天數(shù)分別為56.0~59.0、6.7~12.0、14.7~31.3 d,與清水對照相比,僅400 mg/L 烯效唑處理開花前天數(shù)、100 mg/L 烯效唑處理全盛開所需天數(shù)達到顯著水平,其中100 mg/L 烯效唑處理全盛開所需天數(shù)為14.7 d,與清水對照相比顯著縮短16.0 d,且開花整齊度更高。
表2 烯效唑?qū)p花玉開花的影響Table 2 Effect of uniconazole on the flowering of Gymnocalycium baldianum
從表3 可以看出,采用4 種質(zhì)量濃度的吲哚乙酸處理緋花玉,其種球色澤、球徑增量、花朵數(shù)、開花率均無顯著差異,表現(xiàn)為種球色澤灰綠色,球徑增量3.8~4.1 mm,花朵數(shù)3.6~3.9 枚,開花率84.0%~87.0%。但開花時間有較明顯變化,開花前天數(shù)、盛開所需天數(shù)、全盛開所需天數(shù)分別為54.3~67.0、3.0~11.0、14.0~37.3 d,與清水對照相比,100、200、400 mg/L 烯效唑處理開花前天數(shù)顯著減少,分別為58.7、54.3、59.3 d;800 mg/L烯效唑處理盛開所需天數(shù)顯著減少,僅為3.0 d;200、800 mg/L 烯效唑處理全盛開所需天數(shù)顯著減少,分別為20.7、14.0 d。其中200 mg/L 烯效唑處理開花前天數(shù)、全盛開所需天數(shù)減少,分別比清水對照縮短11.4、10.0 d,且開花整齊度高;而800 mg/L 烯效唑處理盛開所需天數(shù)和全盛開所需天數(shù)顯著減少,分別比清水對照縮短8.3、16.7 d,開花整齊度較高,但始花期較滯后。
表3 吲哚乙酸對緋花玉開花的影響Table 3 Effect of indoleacetic acid on the flowering of Gymnocalycium baldianum
從表4、圖2 可以看出,采用4 種質(zhì)量濃度的赤霉素處理緋花玉,截至2021 年7 月,各處理均未開花,認為100~800 mg/L 的赤霉素溶液對緋花玉開花具有抑制作用。但對營養(yǎng)生長起到了促進效果,表現(xiàn)為種球顏色更綠、球徑增大、刺座含刺數(shù)量增加、刺長增長、刺座質(zhì)量增加等。采用200 mg/L 赤霉素處理緋花玉球徑增量最明顯,達6.7 mm;采用800 mg/L 赤霉素處理刺座含刺數(shù)量增加最明顯,達7.3 枚;采用100 mg/L 赤霉素處理刺長增長最明顯,達24.2 mm,同時刺座質(zhì)量增加也最明顯,達37.4 mg。
表4 赤霉素對緋花玉開花的影響Table 4 Effect of gibberellin on the flowering of Gymnocalycium baldianum
圖2 對緋花玉最后1 次噴施清水及赤霉素處理后65 d 的效果Fig.2 Treatment effect of Gymnocalycium baldianum after the last spraying of water and gibberellin for 65 days
植物化學調(diào)控可從內(nèi)部直接改變植物生長發(fā)育過程,實現(xiàn)營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)化,促使植物進行花芽分化,以達到提前開花的目的,具有效果好、成本低等優(yōu)點,是現(xiàn)代花卉栽培的重要技術措施。多效唑、烯效唑、吲哚乙酸等植物生長調(diào)節(jié)劑具有控制徒長、矮化植株、調(diào)節(jié)花期的作用[13-14],赤霉素具有促進種子萌發(fā)、花芽分化、刺激植株果實生長等作用[15],在觀賞鳳梨(Ornativa pineapple)、蝴蝶蘭等多種觀賞植物或芒果(Mangifera indicaL.)等果樹的催花效應中起到了很好的作用[16-19],目前已被廣泛應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。秦建彬等[9]采用多效唑噴施使大花蕙蘭提前3~7 d 開花,與本研究采用100 mg/L 多效唑噴施緋花玉比清水對照可提前7.7~9.0 d開花的結(jié)果一致;崔向東等[20]探究不同質(zhì)量濃度多效唑?qū)λ苫ㄆ诘挠绊懀l(fā)現(xiàn)經(jīng)20、30、40 mg/L 多效唑處理的水仙始花期比清水對照推遲1~13 d,與本研究結(jié)果不一致;徐銳等[10]用不同質(zhì)量濃度的烯效唑?qū)栈ǎ―endranthema morifolium)進行葉面噴施,發(fā)現(xiàn)400 mg/L 烯效唑可使菊花的花期推遲,與本研究采用4 種質(zhì)量濃度烯效唑噴施緋花玉比清水對照提前6.7~9.7 d開花的結(jié)果不一致。本研究噴施100~800 mg/L 多效唑、烯效唑、吲哚乙酸溶液,對緋花玉種球色澤、球徑增量、花朵數(shù)、開花率均無顯著差異,但在適宜濃度范圍內(nèi)可促進緋花玉提前開花,由此推斷多效唑、烯效唑和吲哚乙酸在多肉植物緋花玉低溫栽培過程中可能起到打破休眠與調(diào)節(jié)生理代謝的作用,但對營養(yǎng)生長的促進效果甚微;同時,100~800 mg/L 赤霉素溶液對緋花玉開花具有抑制作用,但起到了促進營養(yǎng)生長的效果,這可能與赤霉素促進植物細胞伸長、進而調(diào)控植物器官大小有關。具體表現(xiàn)為經(jīng)赤霉素溶液噴施后,緋花玉球徑增大、刺座含刺數(shù)量增加、刺長增長、刺座質(zhì)量增加、種球顏色更綠等,即通過噴施赤霉素可培育出“新、奇、特”的裸萼球?qū)俣嗳庵参?,提高觀賞價值,從而滿足不同消費群體的個性化需求,這與詹啟成等[7]利用赤霉素溶液噴施白掌達到催花效果結(jié)論不一致,可能與植物生長素具有兩重性有關,下一步可考慮采用低于100 mg/L的赤霉素溶液開展試驗。
通過本試驗結(jié)果,我們推測可能是同一種植物生長調(diào)節(jié)劑對不同植物生長發(fā)育作用機理不同,或不同植物對同一種植物生長調(diào)節(jié)劑敏感度不同[21]。鑒于植物生長調(diào)節(jié)劑調(diào)控植物花芽分化大多不是由單一生長調(diào)節(jié)劑決定,而是受多種生長調(diào)節(jié)劑以一定比例在時間上(發(fā)育階段)和空間上(作用部位)多元結(jié)合調(diào)控[22],下一步還可考慮設置多種植物生長調(diào)節(jié)劑組合開展相關試驗。同時由于緋花玉常為上午開花下午閉合,重復數(shù)日,開花狀態(tài)不具有持續(xù)性,對觀測其花期長短帶來一定的難度。此外,本研究還發(fā)現(xiàn)充足的光照對緋花玉催花具有促進作用,具體的光照強度和光照時長對緋花玉的催花效應研究有待進一步探索。
本研究結(jié)果表明,多效唑、烯效唑、吲哚乙酸3 種植物生長調(diào)節(jié)劑對緋花玉種球色澤、球徑增量、花朵數(shù)、開花率的影響均無顯著差異,但在適宜質(zhì)量濃度范圍內(nèi)均可促進緋花玉開花,而多效唑處理規(guī)律性相對較強,其中效果最佳的是100 mg/L 多效唑溶液處理,采用100 mg/L 多效唑噴施緋花玉3 次,第2 次噴施需間隔7 d,第3 次間隔14 d,開花前天數(shù)平均為56.7 d,盛開所需天數(shù)平均為5.0 d,全盛開所需天數(shù)平均只需11.7 d,全盛開所需天數(shù)比清水對照縮短20.0 d,可實現(xiàn)緋花玉人工控花的目標。而采用100~800 mg/L 赤霉素溶液處理對緋花玉開花具有抑制作用,但對營養(yǎng)生長起到促進效果,表現(xiàn)為經(jīng)赤霉素溶液噴施后,緋花玉種球顏色更綠、球徑增大、刺座含刺數(shù)量增加、刺長增長、刺座質(zhì)量增加等,即通過噴施赤霉素可培育出“新、奇、特”的裸萼球?qū)俣嗳庵参?,提高觀賞價值,從而滿足不同消費群體的個性化需求。