三种植物生长调节剂对三角梅生长开花的影响
2021-10-14谌振张东雪黄素荣杨光穗
谌振 张东雪 黄素荣 杨光穗
(1中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业农村部华南作物基因资源与种质创制重点实验室海南儋州571737;2热带特色林木花卉遗传与种质创新教育部重点实验室/海南大学林学院海南海口570228;3海南省热带观赏植物种质创新利用工程技术研究中心海南儋州571737;4中国热带农业科学院试验场海南儋州571737)
三角梅,又名叶子花、九重葛等,紫茉莉科(Nyctaginacea)三角 梅 属(Bougainvillea)半攀援木本植物,原产于巴西、秘鲁等南美洲地区,一般指三角梅属中较具观赏价值的毛叶三角梅(B.spectabilis)、光叶三角梅(B.glabra)和秘鲁三角梅(B.peruviana)[1]及其之间的杂交种、园艺种。1872年引入中国台湾省栽培,在中国有近150年的栽培历史,三角梅因其花色艳丽、花期长,耐贫瘠深受民众的喜爱,现在已经广泛应用于城市园林绿化与盆栽观赏,并成为中国近20个城市的市花[2]。
三角梅在全球热带、亚热带地区被广泛种植。三角梅品种多,花期长,开花量多且色彩丰富,有红色、紫色、洋红、黄色、橘色和白色等各种颜色,同时也具有抗逆性强、易养护、容易造型等特点,因此被大量应用在城市园林景观、盆栽观赏等领域[3]。三角梅作为城市快速路、主次干道、公园、小区等摆放的主要花卉,家庭园艺的新宠,经常会出现只长叶不长花,或者花期不一致现象,影响观赏效果。因此,哪些方法可以诱导三角梅花芽分化,调节三角梅开花,使其紧凑美观是当前三角梅应用中亟需解决的问题
目前,关于三角梅的花期调控研究主要以修剪[4-6]、遮光[4-5]、水肥控制[5-10]为主,而应用光质[11-12]、植物生长调节剂[5,8,13]方面仅有少量研究,且多集中于多效唑(PP333)、乙烯利(ETH),其它种类鲜有研究。因此,本试验以扦插繁育的三角梅大红为研究材料,用6-苄氨基嘌呤(6-BA)、甲哌鎓、噻苯隆(TDZ)3种不同植物生长调节剂通过盆栽灌根及喷叶的方法,研究3种不同植物生长调节剂对三角梅生长、开花、叶绿素含量以及蛋白质含量的影响,并筛选出能促进三角梅花芽分化及适宜浓度的植物生长调节剂,以期能较为准确地预测三角梅的花期以及提高其观赏价值,为生产与栽培应用提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
所用植物材料三角梅大红为中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所花卉基地大棚扦插繁育的健康植株,无病虫害及机械损伤,每株具有3个当年生分枝;试验开始时,三角梅大红株高15 cm左右,长势均一致。
使用的6-BA为四川国光农化股份有限公司生产的国光植生源牌的6-苄氨基嘌呤(6-BA,6-Benzylaminopurine)溶液,100 mL瓶装,有效成分含量2%;甲哌鎓为四川国光农化股份有限公司生产的‘国光’牌的甲哌鎓(Mepiquat Chloride)粉剂,10 g袋装,有效成分含量98%。噻苯隆为咸阳德丰有限责任公司生产的‘益果灵’牌噻苯隆(TDZ,Thidiazuron)溶液,30 mL瓶装,有成分含量0.1%。
1.2 方法
1.2.1 试验设计
将三角梅大红盆栽(规格为120 mm×110 mm)随机分3组,即每种植物生长调节剂为1组,每组180株。试验以施用清水为对照(CK),每种植物生长调节剂设置5种浓度,设置见表1。
表1 三种植物生长调节剂浓度设置
试验于2019年6月24日开始,喷施于傍晚进行,每7 d施用植物生长调节剂1次,连续施用4次,施用方法为灌根30 mL并喷叶20 mL。每个处理10株,3次重复。日常采用常规办法进行养护管理,盆土表面干燥时进行浇水,浇水时浇透,以盆底有水流出为宜。停止处理后即开始观察开花情况,90 d后测量其他各项指标。
1.2.2 指标测定
开花朵数、落叶数、死亡数等指标采用目测方式观察并记录数据;开花率为开花植株占处理总植株数的百分比;株高、新叶间距(每6片叶之间的距离)等指标采用直尺测量;蛋白质含量采用考马斯亮蓝G250法测定,叶绿素含量采用80%丙酮法测定[14]。生理指标每个处理3次重复,采三角梅中部叶片直接测定,其他指标每个处理5次重复。
1.2.3 数据处理
数据采用SAS 9.3进行统计分析,p≤0.05。
2 结果与分析
2.1 不同植物生长调节剂的致死作用
由表2可知,施用不同植物生长调节剂90 d后,A组、C组两个处理组对三角梅均有不同程度的致死作用,且与处理浓度相关,浓度越高,三角梅植株越容易死亡,而B组处理对三角梅无致死作用。
表2 不同植物生长调节剂处理对三角梅大红的致死作用单位:株
2.2 不同植物生长调节剂对三角梅落叶数的影响
施用不同植物生长调节剂对三角梅落叶数的影响如图1所示,A组落叶数随处理浓度的升高而增加,除A-5与对照之间无显著性差异外,其它组落叶数均显著低于对照组;B组落叶数显著低于对照,几乎无落叶,说明甲哌鎓可有效抑制三角梅落叶;C组落叶数随处理浓度的升高而呈“∧”形变化,C-4为最高峰值处,且所有处理落叶数均显著低于对照,而过低、过高浓度抑制作用更明显。
图1 不同植物生长调节剂对三角梅落叶数的影响
2.3 不同植物生长调节剂对新叶间距的影响
施用不同植物生长调节剂对三角梅新叶间距的影响如图2所示,A组中处理新叶间距显著低于对照;B组中B-1至B-4处理新叶间距均显著低于对照;C组新叶间距随处理浓度升高而呈现先升高后降低的变化,且均显著低于对照。由此可见,在本试验条件下,甲哌鎓与TDZ均可有效缩短三角梅的新叶间距,使三角梅植株更加紧凑。
图2 不同植物生长调节剂对三角梅新叶间距的影响
2.4 不同植物生长调节剂对株高的影响
施用不同植物生长调节剂对三角梅株高的影响如图3所示,A组、B组处理三角梅株高与对照之间无显著性差异;C组随着处理浓度升高,三角梅株高降低,C-5处理株高显著低于对照。由此可见在本试验条件下,TDZ可降低三角梅株高。
图3 不同植物生长调节剂对三角梅株高的影响
2.5 不同植物生长调节剂对开花率的影响
施用不同植物生长调节剂对三角梅开花率的影响如图4所示,A组A-3在处理后30 d开始开花,开花率呈“S”形曲线增长,处理后85 d开花率达到100%,A-2在处理后56 d开始开花,92 d开花率达100%,其它各组处理均有开花,且开花率大于50%,而对照组未见开花;B组B-1、B-2在处理后66 d开始开花,且B-2处理促花作用最好,在处理后90 d开花率达60%,其它处理均低于50%,且对照组并无开花;C组处理后在整个观察过程中均无开花现象(图略)。由此可见,在本试验条件下,6-BA、甲哌鎓均可促进三角梅开花,且6-BA效果更好。
2.6 不同植物生长调节剂对花朵数的影响
施用不同植物生长调节剂对三角梅花朵数的影响如图5所示,其中对照在105 d内均未开花。A组A-1处理花朵数量呈“S”形曲线增长趋势,其它各处理大致呈“∧”形变化,其中A-5处理在处理后66 d花朵数最多,为14朵,但在92 d后减少至0朵,综合而言A-4表现最佳,66~92 d间保持平均开花数8朵以上;B组中B-1和B-4的花朵数于92 d分 别 达到11朵和10朵,而B-1早于B-4开花,可认为B-1表现最佳,B-2处理开花早、平均花朵数多,为次优处理;C组花朵数均为0(图略)。由此可见在本试验条件下,6-BA的促花效果优于甲哌鎓。
图5 不同植物生长调节剂对三角梅开花数的影响
2.7 不同植物生长调节剂对蛋白质含量的影响
施用不同植物生长调节剂对三角梅蛋白质含量的影响如图6所示,A组蛋白质含量随处理浓度的升高而呈现“∧”形变化,A-3处理蛋白质含量最高,且显著高于对照;B组与对照之间无显著性差异;C组处理蛋白质含量均显著高于对照。由此可见,在本试验条件下,TDZ可显著提高三角梅植株的蛋白质含量。
图6 不同植物生长调节剂对三角梅蛋白质含量的影响
2.8 不同植物生长调节剂对叶绿素含量的影响
施用不同植物生长调节剂对三角梅叶绿素含量的影响如图7所示,A组A-4处理叶绿素含量显著高于对照,其它与对照之间无显著性差异;B组、C组与对照之间无显著性差异。由此可见在本试验条件下,3种植物生长调节剂对叶绿素含量均无显著影响。
图7 不同植物生长调节剂对三角梅叶绿素含量的影响
3 讨论与结论
三角梅品种多样,花色艳丽,广泛应用于城市绿化,在城市美化、公园建设、社区绿化以及美丽乡村建设等方面具有较好的应用效果及较高的观赏价值,具有广阔的发展潜力。在生产上,以修剪、遮光、控水来调节三角梅的花期,虽有成效,但工作量大,投入成本高;而采用植物生长调节剂调控花期具有操作简单、节省人力物力、经济效益高的特点。施用植物生长调节剂已经成为花期调控的重要手段。6-BA作为一种应用广泛的植物生长调节剂,其在调节植物生长开花中被广泛应用。刘碧容等[15]研究发现,6-BA可以使墨兰提早开花,黎维诗等[16]研究发现,400 mg/L的6-BA可使春石斛提早12 d开花,金晓蕾等[17]研究表明,在甜荞第二片真叶期喷施PP333和6-BA均可使其开花时间提前,这与本试验中6-BA可以使三角梅提前开花的结果一致。田高飞等[18]的研究亦表明,6-BA能显著促进大红三角梅提前开花,但其最佳浓度与本试验不同,可能与喷施方式、喷施频率不同有关,也可能有温度不同有关。甲哌鎓为新型植物生长调节剂,对植物有较好的内吸传导作用。关于甲哌鎓的研究集中抑制生长上,梁秋玲等[19]在琴叶榕、周国锋等[20]在棉花上的研究都证实了甲哌鎓的矮化效果,王丹等[21]研究发现,甲哌鎓可显著抑制花生主茎高和侧枝长生长。本试验结果也表明,甲哌鎓可以有效缩短三角梅叶间距,使植株紧凑,并抑制落叶。此外,本试验还发现,甲哌鎓除矮化作用外,还可以促进三角梅花芽分化,使三角梅提前开花,这在花期调控方面还未见报道。
TDZ作为一种人工合成的细胞分裂素[22],作用效果高,在兰花试管苗诱导发芽开花[23-24]以及生产上[25-27]均有应用,研究认为TDZ能有效诱导花芽形成,提前开花,这与本试验的结果不同,而刘晓荣等[28]用6-BA、TDZ等植物生长调节剂对蝴蝶兰花芽分化的研究结果与本试验一致,结果显示,6-BA可以促进花芽分化,而TDZ不能促进花芽分化,推测可能是不同物种之间具有差异性。
大量研究表明,叶绿素含量决定了植物光合作用、富集营养物质的能力[29],植物在逆境条件下,蛋白酶活性增强,蛋白质分解加速,形成大量的可溶性氨基酸参与渗透调节,进而增强植物的抗逆境胁迫能力[30-31]。本实验中,仅1 200 mg/L的6-BA的叶绿素含量达(12.84±0.62)mg/g,显著高于对照处理的(8.03±3.07)mg/g,其他各处理均无显著影响;3组间对比,可以发现6-BA高浓度处理的叶绿素含量显著高于TDZ中高浓度处理,说明在植物生长调节剂中,细胞分裂素更能促进叶绿素的合成。可溶性蛋白质含量方面,TDZ各处理均显著高于对照处理和其他2组中的大部分处理,试验过程中也发现,TDZ处理组中三角梅死亡数较多,说明该组处理的三角梅处于胁迫环境中,推测可能浓度过高所致,后续试验可降低浓度进行促花效果的验证。
本试验表明,施用6-BA可使开花率达到100%,并增加开花数,降低落叶数。低浓度甲哌鎓处理后,可有效促进三角梅开花,增加花朵数,抑制落叶,并缩短叶间距;高浓度则抑制开花。TDZ处理不会使三角梅提前开花,且浓度高于10 mg/L会使三角梅致死。与对照相比,6-BA和甲哌鎓对三角梅蛋白质含量影响较弱,对叶绿素含量的促进效果有限;TDZ的施用,导致植株蛋白质含量显著升高。综合看,提早开花、提高开花率以600 mg/L的6-BA处理为优;提早开花并且有效降低落叶、紧凑株型以500 mg/L的甲哌鎓处理为宜。