鄭順珍,陳紅云,白 萍,屠 晶,馬 昀,胡寶全,馬洪崢
(天津農(nóng)學院 園藝園林學院,天津 300384)
在觀賞樹木中,海棠是著名的花果共賞材料[1-2],其果實玲瓏可愛,如珠似玉,花期后大小、形狀和顏色變異豐富的海棠果實懸掛枝頭,營造豐富景觀的同時還可吸引鳥類[3],使其四季皆有景可觀,提高了觀賞海棠的觀賞性和綜合利用價值[3]。觀果海棠的品種資源調(diào)查、鑒定、分析與評價不但可以開拓觀賞海棠的觀賞價值,延長觀賞期,對觀賞海棠的進一步產(chǎn)業(yè)化也具有重要意義[4]。果形和果色因海棠品種而異,是由遺傳基因決定的,在品種內(nèi)是非常穩(wěn)定的性狀,是鑒別品種和進行觀果海棠分類的主要依據(jù)[5-6]。
果形主要包括果實的大小和形狀,以及果柄與果實之間的比例。果實大小依據(jù)橫軸直徑長度劃分,2.5~5.0 cm為大果,1.3~2.5 cm為中果,0.5~1.3 cm為小果,0.5 cm以下為特小果[1];果實形狀分為蘋果形(扁球形)、櫻桃形(球形)、梨形(橢球形)和棗形(橢球形)[1];果實由果皮外層葉綠素、花青素、類胡蘿卜素等共同作用,海棠果實常有紅色、黃色、橙黃色、綠色、紫紅色等顏色[6]。此外,果柄長度與果實大小之間的比例關(guān)系也影響果實在植株上呈現(xiàn)的觀賞狀態(tài),比值大則顯輕盈玲瓏,比值偏小則顯得碩果累累,從而營造不同的景觀效果。
西府海棠(Malus micromalus)、珠美海棠(M.zumi)、八棱海棠(M. robusta)和北美海棠品種“絢麗”海棠(M. ‘Radiant’),均為天津地區(qū)應用廣泛且抗逆性強的觀賞海棠,結(jié)果量大,果實經(jīng)冬不落,具有很高的觀賞價值,是天津地區(qū)園林綠化中重要的觀果材料。目前,對其果形果色特點和種間差異缺少系統(tǒng)的測量和分析比較。本研究對這4種高觀賞價值的海棠果實大小、形狀、梗果比、果皮顏色和果肉顏色進行了具有統(tǒng)計意義的測定和對比,以期為觀果海棠種質(zhì)資源的鑒定、分析、評價提供可靠的理論基礎。
以天津農(nóng)學院校園及周邊綠地中的西府海棠、珠美海棠、八棱海棠和“絢麗”海棠為試驗材料,每種海棠從中隨機選取生長健壯、無病蟲害、結(jié)果量大的成年結(jié)果植株作為固定取樣對象,果實成熟后每種海棠從不同樹冠方位隨機選取20顆果實進行測量。
每顆單果用游標卡尺測量果實橫軸直徑、縱軸直徑和果梗長度,用分析天平測量單顆果實的單果重。
對每個單果縱切后,在果肉氧化變色前,對每個單果果肉和果皮在固定光源下(固定時間、地點)進行不同角度(向光面、背光面)拍照,每個單果利用Photoshop cs6軟件從組織的不同部位隨機提取測量點,果皮向光面隨機提取5個測量點,果皮背光面隨機提取5個測量點,果肉顏色較均勻,隨機提取2個測量點,分別記錄紅度(R)、綠度(G)和藍度(B)數(shù)值,利用色度飽和(色度以255為飽和)的紅綠藍色塊進行校準后,記錄數(shù)據(jù)。
采用Excel 2010軟件對測量指標數(shù)據(jù)進行分析處理,用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析及多重比較。
通過對果實進行橫軸、縱軸直徑測量,發(fā)現(xiàn)4種海棠之間果實橫縱軸長度比均不存在顯著差異,比值均分布在0.99~1.43之間,均屬于扁球形,但果實體積、鮮重和果梗長則在種間差異顯著(圖1)。西府海棠和珠美海棠的果實橫軸直徑相近,均值分別為2.51 cm和2.54 cm,屬于大果;八棱海棠為2.11 cm,屬于中果;“絢麗”海棠為1.28 cm,屬于小果。西府海棠和珠美海棠的果實體積相近,顯著高于八棱海棠和“絢麗”海棠,為八棱海棠的1.5倍以上、“絢麗”海棠的7倍以上。八棱海棠的果實體積顯著高于“絢麗”海棠,為“絢麗”海棠的4倍以上。果實鮮重與果實體積表現(xiàn)出一致的種間差異結(jié)果,西府海棠和珠美海棠的果實鮮重相近,為八棱海棠的1.5倍左右和“絢麗”海棠的5.8倍左右。從果梗長度來看,“絢麗”海棠的果梗最長,均值為3.60 cm,顯著長于西府海棠和八棱海棠(P<0.01);珠美海棠果梗長次之,均值為3.30 cm,較顯著長于西府海棠和八棱海棠(P<0.05);西府海棠的果梗長度均值為2.93 cm,亦較顯著長于八棱海棠(P<0.05),其均值為2.58 cm。求算果梗長與果實縱軸直徑的比例發(fā)現(xiàn),“絢麗”海棠果梗長超過其果實的3倍,其比例顯著大于其他三者(圖1)。而西府海棠、珠美海棠和八棱海棠的梗果比相近,均在1.3~1.5之間。因此,總結(jié)4種海棠的果實形態(tài)差異可知,西府海棠和珠美海棠果實最大最重、果梗較短,八棱海棠果實較小、梗果比與前兩者一致,“絢麗”海棠果實最小最輕、果梗最長。
圖1 果實橫縱比(A)、體積(B)、鮮重(C)和梗果比(D)多重t檢驗
本研究對果實顏色的測量分為果皮顏色和果肉顏色2部分。分別將每種海棠的20個樣本進行色彩飽和度測量和作圖,發(fā)現(xiàn)4種海棠果皮的藍色飽和度差異不明顯,果皮顏色差異主要表現(xiàn)在紅綠色的飽和度上。西府海棠和八棱海棠果皮的紅色飽和度均最高,所有樣本平均紅度均高于240;而珠美海棠和八棱海棠果皮的綠度均大于247,接近飽和;“絢麗”海棠果皮的紅綠色飽和度均為最低(圖2)。因此,高飽和度的紅色與綠色疊加,使得八棱海棠的果皮顏色呈現(xiàn)鮮亮的黃色(圖3 C)。西府海棠果皮綠度較弱,果皮背光面呈現(xiàn)出偏白的黃色,向光面明顯偏紅(圖3 A)。八棱海棠果皮紅度較弱而綠度接近飽和,呈現(xiàn)出偏綠的黃色(圖3 B)?!敖k麗”海棠果皮的3種顏色飽和度相互接近,藍度和綠度均在145~190之間,紅度稍強,在178~213之間(圖2),3種色度疊加后呈現(xiàn)出紫紅色,且向光面和背光面顏色均勻一致(圖3 D)。
圖2 4種海棠果皮和果肉顏色紅度、綠度和藍度對比
4種海棠果實果肉色度之間的差異與其果皮差異基本一致。西府海棠、珠美海棠和八棱海棠果肉顏色的綠度均近似飽和、藍度均在180~255之間(圖2)。其中八棱海棠果肉紅度飽和,藍度較低,高飽和度的紅色與綠色疊加,使其果肉顏色也呈現(xiàn)鮮亮的黃色(圖3 C)。西府海棠果肉紅度、藍度和綠度均接近飽和,果肉顏色比果皮更偏白(圖3 A)。珠美海棠果肉紅度稍低,在205~251之間變化,果肉顏色也同其果皮一樣偏綠(圖3 B)。“絢麗”海棠果肉的紅綠藍色度均明顯低于其他3種,其中紅度較高,變化范圍為182~227,綠度和藍度較低,變化范圍分別為128~196和127~159(圖2),其果肉顏色表現(xiàn)為鮮紅色(圖3 D)。
圖3 4種海棠向光面、背光面果皮和果肉顏色對比。
觀賞果樹在城市綠化中能有效增加園林樹種的多樣性和景觀持續(xù)性[7],觀賞海棠在我國深受民眾喜愛,國內(nèi)多地在引種基礎上建立海棠專類園,并舉辦海棠文化節(jié),豐富了人們的生活,產(chǎn)生了極好的社會效益,實現(xiàn)了重要的生態(tài)價值和經(jīng)濟價值[6,8]。本研究對4種天津地區(qū)常用觀賞海棠果實進行了測量對比,發(fā)現(xiàn)種間的果形果色差異明顯(表1),可以作為種質(zhì)資源鑒定與評價的可靠依據(jù)。
表1 四種海棠果形果色差異對比
西府海棠是園林中應用最廣泛的中國海棠原生種之一[1]。唐菲等[1]認為西府海棠果實為近球形,直徑僅1.0~1.5 cm,屬小果或中果。但經(jīng)本研究測定,其果實橫軸直徑變化范圍為2.02~3.04 cm,均值為2.51 cm,屬蘋果形大果。經(jīng)觀察,西府海棠坐果初期為綠色,成熟后向光面黃偏紅,背光面黃偏白,果肉更白,整體果色屬紅色系。果梗長為果實1.3倍左右,形如燈籠。結(jié)果量大,果期植株碩果累累,觀果期可持續(xù)至次年3月[2,7],在夏秋冬季都具有很高的觀賞價值。
珠美海棠耐鹽堿性強,是天津地區(qū)優(yōu)秀的觀賞樹種[8]。但經(jīng)本研究測定,其果實為蘋果形大果,除果皮果肉顏色外,果實形態(tài)與西府海棠相近。果實從形成到成熟一直呈現(xiàn)黃綠色,向光面與背光面果皮顏色較均勻,果肉亦為黃綠色。依據(jù)唐菲等[1]和楚愛香[5]提出的果色劃分標準,珠美海棠整體果色屬綠色系。其果梗長為果實1.4倍左右。除果色偏綠外,其果實整體形態(tài)與西府海棠相似,秋冬高掛枝間,為園林冬景增色。
八棱海棠在華北地區(qū)栽培歷史悠久,是發(fā)展旅游經(jīng)濟的重要資源[9]。其果實四周有8道凸起的棱,為蘋果形中果,幼果時期綠色,成熟后果皮果肉均呈現(xiàn)為鮮黃色,向光面偏紅,整體果色屬黃色系。果梗長為果實1.4倍左右,果實和果柄均比西府海棠和珠美海棠更小,果實整體形態(tài)與二者相似。
“絢麗”海棠具有抗病、抗旱,耐瘠薄的特點,是北美海棠中觀賞價值高且應用較廣的品種[5,10]。其果實橫軸直徑均值為1.28 cm,屬蘋果形小果,這一結(jié)果與前人報道一致[1]?!敖k麗”海棠果實成熟前后,果皮均成紫紅色,向光面與背光面顏色均勻一致,果肉鮮紅色。果梗長超過果實3倍,觀果期猶如眾多紅艷的鈴鐺懸掛滿枝,輕盈小巧,富有觀賞特色。
我國觀賞果樹資源豐富,栽培歷史較悠久,但在園林綠化中應用種類較少、應用形式較單一,不斷有國內(nèi)學者建議加大觀賞果樹的推廣力度和開發(fā)其多樣的利用模式[2,7],為此進行的觀賞果樹資源的調(diào)查分析至關(guān)重要[2-3]。本研究供試的4種海棠均為能夠充分體現(xiàn)天津地方特色的觀果樹種,對其果形果色差異的統(tǒng)計和對比,可為觀賞果樹在天津地區(qū)綠化建設中的推廣應用提供理論依據(jù)。
4種海棠果實分別具有其獨特的觀賞特色,西府海棠果大梗短,果皮屬紅色系;珠美海棠亦為大果,屬綠色系;八棱海棠果實較小,鮮黃色;“絢麗”海棠果小梗長,果皮紫紅色。4種海棠均為具高觀賞價值的觀果種質(zhì)資源,具有重要的園林應用價值。