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百子莲花期调控技术研究

2017-01-12石玉波钱长根卓丽环

上海农业学报 2016年6期
关键词:百子效唑花芽分化

石玉波,钱长根,张 平,卓丽环

(1嘉兴职业技术学院,嘉兴 314036;2上海农林职业技术学院,上海 201699)

百子莲花期调控技术研究

石玉波1,钱长根1,张 平1,卓丽环2

(1嘉兴职业技术学院,嘉兴 314036;2上海农林职业技术学院,上海 201699)

以4年生盆栽百子莲为试材,研究了控温栽培和喷施外源生长调节物质对其开花的影响。结果表明:控温栽培百子莲花芽分化明显提前,花芽分化速率加快,变温处理组花期提前50—66 d,小花数量减少25.5%,花序直径缩短27.2%。生长素PP33350 mg/L可使花期推迟12 d;矮壮素1 200 mg/L处理花期提前8 d,小花数量增加27.7%,植株高度缩短29.4%。本研究可为百子莲等观赏植物的定向花期调控提供科学依据。

百子莲;花期调控;温度;外源生长调节物质

百子莲(Agapanthus praecox)又名蓝百合,为石蒜科百子莲属植物,原产于非洲南部亚热带地区,具有大的伞形花序,每个花序着生小花几十至上百朵。因其花色淡雅,花朵姿态优美,花期持续时间长,在欧美具有“爱情花”之称,也是西方发达国家的主流高档花卉之一。百子莲花期主要集中在6月中下旬至7月中旬,在这段时间里开花的花卉很多,如能使其花期提前至4—5月份,将适应五一假期节日用花的需要,提高其经济效益,因此花期调控非常关键。

目前,球根花卉花期调控主要通过调节光照、温度和喷施植物生长调节剂来实现。前期研究表明,光周期调控对百子莲生长发育与开花作用效果并不明显[1]。本试验在相关研究的基础上,针对嘉兴气候特点和百子莲的生态生物学特性,通过控温栽培和喷施外源生长调节物质对百子莲进行花期调控,利用解剖结构和物候观察,明确百子莲花芽分化的时间,比较不同处理条件下百子莲开花情况和生长发育状态,以期为百子莲定向花期调控技术提供理论依据,以利于扩大其园林应用,提高观赏价值。

1 材料与方法

1.1 材料以嘉兴职业技术学院实训基地大棚内4年生百子莲(Agapanthus praecox ssp.orientalis)盆栽苗为试材。

1.2 试验设计

1.2.1 温度调控 当室外温度为5—10℃时(2014年11月25日),将百子莲移入人工气候箱中进行控温栽培,设2个处理,Ⅰ:25℃恒温;Ⅱ:25℃/15℃变温(12 h/12 h),昼/夜光照强度约为10 000/0 lx,湿度约为70%,每处理20盆。以简易温室内栽培植株作为对照,栽培期间常规管理。当室外温度为20℃左右时(2015年3月20日),将处理植株移入温室内进行统一管理,进行物候观察。

1.2.2 外源激素调控 百子莲花芽分化期(2015年3月15日)开始,使用外源生长调节物质进行处理,每7 d喷施一次,共处理5次。喷施方式为叶面喷洒,至叶片滴水为止,以清水处理作为对照(CK),每组20株。生长素IAA使用质量浓度为10 mg/L(IAA10)、50 mg/L(IAA50)、100 mg/L(IAA100);赤霉素GA4+7使用质量浓度为25 mg/L(GA25)、50 mg/L(GA50)、250 mg/L(GA250)、500 mg/L(GA500);多效唑PP333使用质量浓度为50 mg/L(P50)、200 mg/L(P200)、400 mg/L(P400)、600 mg/L(P600);矮壮素CCC使用质量浓度为300 mg/L(C300)、500 mg/L(C500)、800 mg/L(C800)、1 200 mg/L(C1200)。多效唑为15%可湿性粉剂,由上海悦联化工有限公司生产;生长素、赤霉素与矮壮素有效成分均为98%,购于上海稼丰园艺用品有限公司。

1.2.3 花期物候观察及形态指标测定 以单株开花数达到5%的日期为始花期,≥50%为盛花期,<10%为末花期。在盛花期测量花序直径、小花冠直径,统计小花数量,计算整个花期持续时间。

应用SPSS 17.0软件对百子莲花葶形态数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 百子莲花芽分化过程百子莲营养生长期间(12月中旬至次年2月中旬),室外夜间温度平均为1—4℃,室外白天温度平均仅为4—7℃。百子莲生长发育最适宜温度为25—30℃,从营养生长期至花芽分化期,正好经历了低温的季节。3月初,随着温度的逐渐升高,百子莲由营养生长期进入生殖生长期,营养芽经过诱导分化后变成花序芽(图1)。

图1 百子莲花芽分化过程Fig.1 Flower bud differentiation process of Agapanthus

2.2 控温栽培对百子莲开花的影响由表1可以看出,控温栽培使百子莲花期明显提前(图2)。由于植株个体间差异以及环境影响,25℃恒温培养箱处理比对照花期提前了52 d,25℃/15℃变温培养箱处理比对照提前了66 d(表1)。由此可以说明,百子莲营养期适当增加温度有利于营养物质的积累,使花期提前。变温处理组昼夜温差较大,夜间温度低使植物代谢速率下降,白天温度升高,利于积累更多的营养物质。而恒温处理无昼夜温差,积累的干物质在较高的夜温下可能被分解代谢,虽然花期提前,但后期开花质量下降,小花数量减少,花序直径变小(图3)。由此可知,较高的温度利于百子莲花芽分化,使花期提前;适宜的昼夜温差是花期可以持续多长时间的关键。因此,20—25℃的温度和昼夜10℃温差有利于百子莲花序芽的分化和发育。

表1 温度处理对百子莲开花的影响Table 1 Influence of temperature-controlled treatment on the flowering of Agapanthus

2.3 外源激素对百子莲开花的影响

2.3.1 生长素(IAA)对百子莲开花的影响 由表2可知,与对照(CK)相比,低浓度IAA处理使百子莲花期提前,高浓度则延迟花期,IAA 100 mg/L推迟花期(始花期)9 d。IAA处理组小花数量差异不显著,而花序直径和小花冠直径明显缩短,与对照呈显著性差异。IAA 10 mg/L处理组的花序直径和小花冠直径分别比对照缩短12.5%和22.4%。

表2 外源激素处理对百子莲开花的影响Table 2 Influence of exogenous hormones treatment on the flowering of Agapanthus

2.3.2 赤霉素(GA4+7)对百子莲开花的影响 赤霉素(GA4+7)处理除GA250处理组外,其他处理组对百子莲花序直径、小花直径、小花数量、花期持续时间均无显著影响(表2)。其中,GA250处理组相对其他处理组小花数量明显减少,花冠直径缩短,小花直径变长。GA处理对百子莲的花期具有提前促进作用,GA250、GA50、GA500处理组分别比对照初花期提前2 d、1 d、5 d。可见,高浓度赤霉素处理可加快百子莲花芽发育进程,使百子莲提前开花。

2.3.3 多效唑(PP333)对百子莲开花的影响 从表2可以看出,多效唑处理除对百子莲小花数量无显著影响外,对其余开花指标均有显著影响。高浓度多效唑对花序直径具有明显的抑制作用,花序直径随着多效唑浓度的增加呈缩短的趋势,处理组花序直径比对照减小了6%—17.6%。多效唑4个浓度处理均使小花直径增加,但处理组之间差异不显著,P400和P600处理组小花冠直径分别比对照增加14.16%和26.1%。多效唑不仅能抑制花的发育,对花期也具有延迟作用,P400处理与对照花期相近,其余处理组初花期均比对照推迟7 d以上。而对花期持续时间的影响,P50处理比对照缩短了4 d,P600处理比对照延长了3 d。

2.3.4 矮壮素(CCC)对百子莲开花的影响 矮壮素处理组百子莲小花数量增加,花期提前。随着矮壮素浓度的增加,百子莲初花期明显提前,C300处理组与对照组花期相同,C500、C800和C1200处理组初花期分别比对照提前了3 d、5 d和8 d。各处理组群体花期持续时间无明显差别。

综上,温度与外源生长调节物质对百子莲花的影响各不相同,对于花的形态特征影响以多效唑最为明显(图3),多效唑处理减少了小花数量,600 mg/L多效唑对花序直径的影响最大。4种外源激素均未对小花数量造成显著影响,原因可能是喷药处理时花序芽已经基本形成,以GA250 mg/L处理组小花数量最少(表2)。

图3 不同处理百子莲单朵花比较Fig.3 Comparison of single flowers of Agapanthus under different treatments

3 结论与讨论

温度是调控花期的重要手段,不同植物的成花均有其一定的温度要求,利用温度在杜鹃[2]、牡丹[3]、芍药[4]、朱顶红[5]等各类花卉促成栽培中已经得到一定应用。百子莲对温度变化十分敏感,本试验在休眠期提高环境温度,打破其休眠状态,促进其进入生长发育阶段,继而提前花期。昼夜温差决定了百子莲内部积累的养分的量,植物只有在养分积累到一定程度时才开始生殖生长,适宜的温差可使百子莲内部积累足够花开始发育的养分,并保证在之后的开花过程中小花数量多,花型饱满。

不同种类外源激素对植物开花的影响各不相同[6-8]。高浓度的赤霉素和矮壮素处理可使百子莲花期提前,低浓度多效唑具有延迟花期的作用。矮壮素能控制植物的营养生长,促进植株的生殖生长,在其作用下百子莲小花数量较多,可能是其促进了花序晚期发育,减少了败育小花的数量,使更多的小花完成了开花这一过程。生长素(IAA)最明显的作用是促进生长,而高浓度的IAA延迟了百子莲的花期,可能是因为过高的浓度促进了小花的分化,延长了花发育的时间,也可能与IAA能够改变植物体内的营养物质分配相关。赤霉素(GA)直接作用于体内成花机制,特别是GA在百子莲花芽分化过生中具有很高的活性含量。低浓度的GA可能影响了百子莲内部的GA含量,引起内部成花机制提早响应,从而加速了其花芽的分化进程;中间浓度的GA使百子莲内部的GA达到了一定的临界值,抑制了花芽发育;而高浓度的GA可能是打破了百子莲体内的激素平衡,引发了保护机制,代谢了多余的GA,使体内的GA含量重新达到适宜花芽发育的浓度,表现出促进花发育的现象。

百子莲是近年来从国外引进的观赏花卉,观赏性较强,在进行百子莲花期调控时,还应该考虑控温与不同外源激素组合以及其他激素种类对百子莲花期影响效果的差异,这些工作有待于进一步深入研究。

[1]李博.不同调控途径对百子莲(Agapanthus praecox ssp.orientalis‘BigBlue’)开花特性的影响[D].哈尔滨:东北林业大学,2010.

[2]朱建军,李秀芬.上海地区杜鹃花花期调控技术研究[J].上海农业学报,2011,27(4):15-17.

[3]高志民,王莲英.有效积温与牡丹催花研究初报[J].中国园林,2002,18(2):86-88.

[4]KAMENETSKY R,BARZILAY A,EREZ A,et al.Temperature requirements for floral development of herbaceous peony‘Sarah Bernhardt’[J]. Scientia horticulturae,2003,97(3):309-320.

[5]田松青,朱旭东,成海钟,等.杂种朱顶红引进品种的促成栽培技术研究[J].江苏农业科学,2008(4):151-154.

[6]张习敏,乙引,杨骅,等.外源激素对露珠杜鹃花期调控的影响[J].北方园艺,2009(12):170-173.

[7]王媛,崔雁汇,孔一昌,等.不同浓度赤霉素对地被菊‘紫重楼’开花特性的影响[J].中国农学通报,2012,28(19):164-167.

[8]常玉山,王晓燕,辛素琴.一品红花期调控技术研究[J].现代农业科技,2015(15):166-170.

(责任编辑:闫其涛)

Study on the regulation of florescence of Agapanthus praecox ssp.orientalis

SHI Yu-bo1,QIAN Chang-gen1,ZHANG Ping1,ZHUO Li-huan2
(1Jiaxing Vocational and Technical College,Jiaxing 314036,China;2Shanghai Vocational College of Agriculture and Forestry,Shanghai 201699,China)

The effects of temperature-controlled cultivation and spraying exogenous growth regulators on the flowering were studied,taking the 4-year-old potted Agapanthus as test materials.The results showed that the flower buds of Agapanthus differentiated in advance evidently and the rate of bud differentiation accelerated under temperature-controlled treatment.Also,the flowering period advanced 52—66 days,the floret number decreased by 25.5%,and the inflorescence diameter reduced by 27.2%.The flowering time delayed 12 days with Auxin PP333treatment of 50 mg/L.However,the flowering time occurred 8 days in advance,the floret number increased by 27.7%and plant height reduced by 29.4%with cycocel treatment of 1 200 mg/L.The study will provide a scientific basis for further investigation on the directional flowering regulation of ornamental plants such as Agapanthus.

Agapanthus praecox ssp.orientalis;Regulation of flowering;Temperature;Exogenous growth regulator

S682

A

1000-3924(2016)06-124-04

2015-12-01

浙江省教育厅一般科研项目(Y201534301);嘉兴市科技计划项目(2016AY23030)

石玉波(1982—),女,博士,讲师,研究方向为观赏植物种质资源及应用。Tel:0573-89978276,E-mail:shiyubo2000@163.com

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