观赏向日葵的开花特性及其对播种期的响应

陈 涛，杨 华，高 进，朱 明，任昂彦，李晓莎，施 洋，马 军，戚永奎

（1.江苏沿海地区农业科学研究所，江苏 盐城 224002；2.黑龙江省农业科学院 经济作物研究所，黑龙江 哈尔滨 150086）

向日葵（Helianthus annuus）为菊科（Asteraceae）向日葵属（Helianthus）一年生作物，原产于北美洲。按用途可分为食用型、油用型、中间型和观赏型[1]。我国近10年的向日葵种植面积保持在100 万hm2左右[2]，且主要集中在东北、西北和华北等地区，以油用向日葵和食用向日葵为主[3-4]。观赏向日葵自19 世纪80年代初在欧洲种植，至今仅有100 多年的栽培历史，20 世纪50年代被我国引进[5]，由于其颜色鲜艳、自然淳朴，具有较高的观赏价值[6]，生产规模不断扩大，特别是乡村振兴战略实施以来，成为美丽乡村建设和现代农业发展的优势作物[7-8]。

对于向日葵的开花特性，前人的研究主要是针对油用向日葵和食用向日葵，侧重于对管状花的调查研究，以增加产量为目的[9-10]，对于观赏向日葵的研究相对较少。播种期作为影响向日葵生长发育的重要因子之一，前人在油用向日葵和食用向日葵上有较多研究，通过调整播种期可降低病虫害发生程度，提高产量和品质[11-14]，但在观赏向日葵上鲜有报道。张剑亮等[15]对观赏向日葵的适应性做了一定研究，但主要是利用欧洲引进的材料作为研究对象，且仅对整株花期进行调查，未对观赏向日葵不同部位花盘的开花特性进行研究。本试验以我国自主培育的观赏向日葵品种为试验材料，研究不同播种期对不同部位花盘开花特性的影响，以期为观赏向日葵的栽培与示范推广提供依据。

1 材料和方法

1.1 供试材料

试验采用江苏沿海地区农业科学研究所自主培育的观赏向日葵盐葵3 号、盐葵4 号和盐葵5 号为材料（图1），分别为黄色舌状花黄色管状花、黄色舌状花紫色管状花和乳白色舌状花黄色管状花。各品种的生育期夏播为86～95 d，秋播为111～120 d，盐葵3 号和盐葵4 号稍长，盐葵5 号最短。

图1 供试品种开花期长势

1.2 试验设计

试验于2019年在江苏沿海地区农业科学研究所南洋试验基地进行。试验地土壤为沙壤土，土壤肥力中等，适合向日葵生长。试验设2 个播种期，3 个品种，3 次重复，采用随机区组设计，小区长8.0 m、宽4.8 m，面积38.4 m2，种植密度为行距0.8 m、株距0.4 m。采用育苗移栽的方式，第一季夏播为5月17日播种，6月4日移栽；第二季秋播为8月16日播种，8月31日移栽，其他管理措施按正常大田管理。生育期间的日平均气温和降水情况见图2。

图2 生育期间的日平均气温和降水情况

1.3 数据收集

1.3.1 花期的调查 每个品种在现蕾期选择10 株长势良好、代表该品种平均长势的植株挂牌标记，从舌状花即将开放前每天下午调查挂牌植株的开花情况，记录主盘、倒1 分枝和倒3 分枝及其二级分枝上花盘的初花期和凋亡期（图3）。以舌状花枯萎脱落失去观赏价值作为花盘的凋亡期，直到植株所有花盘凋亡。根据调查结果，统计各个部位花盘的舌状花开花天数、单株和群体的开花天数以及二级分枝上花盘的开花比例等。

图3 观赏向日葵不同部位示意图

1.3.2 形态特征的调查 于收获期调查挂牌10 株植株的主茎高、分枝数、茎粗、花盘直径和分枝长度等指标。

1.3.3 数据处理 试验数据采用Excel 2016 软件进行处理和作图，SPSS 19.0 统计学软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同播种期下不同品种观赏向日葵的初花期及开花比例

播种期、品种和不同部位对观赏向日葵花盘的初花期及二级分枝花盘的开花比例均存在显著影响（P<0.05，表1）。夏播向日葵在移栽后43～45 d 主盘舌状花开始开放，秋播在移栽后36～40 d 陆续开放，盐葵3 号、盐葵4 号和盐葵5 号主盘初花期相差1～4 d。主盘开花后，夏播和秋播均在4～6 d 后倒1 分枝的主盘开始开放，但品种间表现为盐葵4 号所需时间更长，夏播和秋播均相差6 d，盐葵3 号和盐葵5 号相差4～5 d。倒3 分枝的主盘较倒1 分枝的主盘推迟0～2 d。

表1 不同播种期下不同品种观赏向日葵初花期及二级分枝花盘的开花比例

二级分枝花盘初花期受播种期影响较大，秋播较夏播二级分枝开花进程有所推迟，不同品种间表现一致。倒1 分枝和倒3 分枝上的倒1 二级分枝花盘在夏播时分别比相应分枝上的主盘初花期推迟6～9 d 和5～7 d，而秋播时分别推迟6～11 d 和7～12 d。同一品种同一分枝上倒2 二级分枝花盘比倒1 二级分枝花盘初花期推迟0～3 d。

二级分枝上的开花比例因播种期、品种和所处分枝位置不同存在显著差异（P<0.05）。除盐葵3 号倒1 分枝上的倒1 二级分枝外，秋播较夏播二级分枝上的花盘开花比例不同程度降低，不同分枝间表现为倒3 分枝的降低幅度大于倒1 分枝，如盐葵3 号、盐葵4 号和盐葵5 号倒1 分枝上的倒1 和倒2二级分枝花盘的平均开花比例秋播较夏播分别降低10、20 个百分点，而倒3 分枝分别降低40、37 个百分点。盐葵3 号夏播倒3 分枝上二级分枝花盘的开花比例高于倒1 分枝，而秋播表现为倒1 分枝上的开花比例高于倒3 分枝。盐葵4 号均表现为倒1 分枝上的开花比例高于倒3 分枝。不同于盐葵3 号和盐葵4 号，盐葵5 号表现为倒1 分枝上的开花比例低于倒3 分枝。同一品种同一分枝上的倒2 二级分枝的开花比例较倒1 二级分枝降低0～20 个百分点。

2.2 不同播种期下不同品种观赏向日葵的开花天数

由表2 可知，播种期、品种和不同部位对向日葵花盘的开花天数均存在显著影响（P<0.05）。夏播向日葵花盘的平均开花天数为6.9 d，秋播为14.8 d，秋播较夏播向日葵花盘的开花天数平均增加7.9 d。夏播时，品种间花盘的开花天数差别相对较小，开花天数为5.2～9.0 d；秋播时开花天数为11.2～20.5 d，盐葵3 号花盘平均开花天数为18.5 d，显著高于其他品种（P<0.05）。不同部位花盘的开花天数存在差异，同一播种期同一品种总体表现为倒1 分枝的花盘开花时间略长于倒3 分枝，如夏播时观赏向日葵3 个品种倒1 分枝的主盘、倒1 二级分枝和倒2 二级分枝的平均开花天数分别为6.8、7.2、7.6 d，而倒3 分枝对应部位分别为6.4、6.2、6.0 d。

表2 不同播种期下不同品种观赏向日葵不同部位花盘的开花天数 单位：d

由图4 可知，单株和群体的开花时间均表现为秋播显著长于夏播（P<0.05）。单株和群体开花天数，秋播较夏播分别增加4.2～11.4 d 和6.0～15.0 d。不同品种的开花时间存在显著差异（P<0.05），总体表现为盐葵3 号、盐葵4 号的单株和群体开花时间长于盐葵5 号，盐葵3 号秋播时单株和群体的开花时间最长，分别为29.9 d 和38.6 d。

图4 不同播种期下不同品种观赏向日葵的单株和群体开花天数

2.3 不同播种期下不同品种观赏向日葵的形态特征

由表3 可知，播种期和品种对向日葵的形态特征具有显著影响（P<0.05）。与夏播相比，秋播使向日葵的平均主茎高、倒1 和倒3 分枝长分别降低36.29%、64.89%和58.74%，主盘直径增加23.52%，均存在显著差异（P＜0.05）；而对分枝数和分枝上花 盘直径无显著影响（P>0.05）。不同品种间分枝上花盘直径差异较小或无差别（P＞0.05）。倒1 分枝长度显著小于倒3 分枝（P<0.05），夏播和秋播倒3 分枝长度分别大于倒1 分枝28.00%和50.34%。

表3 不同播种期下不同品种观赏向日葵的形态特征

3 讨论与结论

关于植物的开花特性，前人在夏菊[16]、地被菊[17]、牡丹[18]、忍冬[19]、花生[20]等植物上进行了研究，观赏向日葵开花特性的研究相对较少。张剑亮等[15]通过不同播种期和品种对观赏向日葵的开花特性及适应性进行了研究，认为不同播种期及品种对观赏向日葵影响较大，但其以国外引进品种为研究对象，且未对观赏向日葵的不同部位花盘进行研究。

本研究以自主选育的观赏向日葵品种为材料，对不同部位花盘进行定位观察，发现不同品种观赏向日葵的开花顺序总体表现为主盘最先开放，主盘开放后4～6 d 倒1 分枝主盘开放，之后倒2、倒3 等分枝主盘依次开放。二级分枝花盘开花特性受播种期、品种和花盘所处位置而存在差异，本研究中倒1 二级分枝在夏播和秋播时分别比所在分枝上的主盘初花期推迟5～9 d 和6～12 d，同一分枝上的倒2 二级分枝花盘比倒1 二级分枝花盘初花期推迟0～3 d。二级分枝上的开花比例因播种期、品种和所处一级分枝位置不同存在差异，总体表现为夏播的开花比例高于秋播，倒3 分枝的变化幅度大于倒1 分枝，同一分枝上倒1 二级分枝的开花比例高于倒2 二级分枝。

前人研究表明，播种期和不同品种（系）对向日葵的开花天数均具有显著影响[15，21]。本研究表明，秋播时观赏向日葵盐葵3 号、盐葵4 号、盐葵5 号的平均单株和群体花期分别为28.3 d 和36.2 d，显著高于夏播的19.5 d 和25.3 d，这可能是由于试验地点秋播平均气温相对较低且花期雨水较少使观花期延长，因秋播时花期主要集中在10—11月，平均气温仅14.5 ℃且降雨较少，而夏播花期主要集中在7—8月，此时恰值梅雨季节，平均气温27.3 ℃且降雨达到323.1 mm。不同品种间总体表现为观赏向日葵盐葵3 号、盐葵4 号的单株和群体开花时间长于盐葵5 号，盐葵3 号秋播时单株和群体的开花时间最长，分别为29.9 d 和38.6 d。对不同部位花盘开花天数的研究同样表现为秋播长于夏播，且同一播种期同一品种下倒1 分枝的花盘开花时间长于倒3 分枝。

株型对向日葵的观赏价值也具有重要影响。刘文杰等[22]研究发现，播种期和品种对油用向日葵和食用向日葵的株高和花盘直径等形态特征具有影响。本研究表明，播种期和品种对观赏向日葵的形态特征也具有显著影响。不同于张剑亮等[15]认为播种期对分枝长度没有显著影响而对分枝数有影响的结论，本研究表明，秋播较夏播使主茎高度和分枝长度显著降低，主盘直径增加，而对分枝数和分枝花盘直径无显著影响，品种间表现一致，这可能与选择播种期和品种不同有关。不同分枝长度间表现为倒3 分枝长于倒1 分枝。

综上所述，播种期和品种对向日葵的开花特性和形态特征具有显著影响。供试观赏向日葵盐葵3 号、盐葵4 号开花天数长于盐葵5 号，秋播显著长于夏播。但本试验仅选取2 个播种期，且品种的选择不够丰富，今后应缩小播种期间隔、增加播种期频次，进一步研究播种期和品种对观赏向日葵开花特性的影响，为不同时期观赏向日葵的品种选择和示范推广提供依据。