諶振 張東雪 黃素榮 楊光穗
(1中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華南作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室海南儋州571737;2熱帶特色林木花卉遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/海南大學(xué)林學(xué)院海南海口570228;3海南省熱帶觀賞植物種質(zhì)創(chuàng)新利用工程技術(shù)研究中心海南儋州571737;4中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)場(chǎng)海南儋州571737)
三角梅,又名葉子花、九重葛等,紫茉莉科(Nyctaginacea)三角 梅 屬(Bougainvillea)半攀援木本植物,原產(chǎn)于巴西、秘魯?shù)饶厦乐薜貐^(qū),一般指三角梅屬中較具觀賞價(jià)值的毛葉三角梅(B.spectabilis)、光葉三角梅(B.glabra)和秘魯三角梅(B.peruviana)[1]及其之間的雜交種、園藝種。1872年引入中國(guó)臺(tái)灣省栽培,在中國(guó)有近150年的栽培歷史,三角梅因其花色艷麗、花期長(zhǎng),耐貧瘠深受民眾的喜愛(ài),現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于城市園林綠化與盆栽觀賞,并成為中國(guó)近20個(gè)城市的市花[2]。
三角梅在全球熱帶、亞熱帶地區(qū)被廣泛種植。三角梅品種多,花期長(zhǎng),開(kāi)花量多且色彩豐富,有紅色、紫色、洋紅、黃色、橘色和白色等各種顏色,同時(shí)也具有抗逆性強(qiáng)、易養(yǎng)護(hù)、容易造型等特點(diǎn),因此被大量應(yīng)用在城市園林景觀、盆栽觀賞等領(lǐng)域[3]。三角梅作為城市快速路、主次干道、公園、小區(qū)等擺放的主要花卉,家庭園藝的新寵,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)只長(zhǎng)葉不長(zhǎng)花,或者花期不一致現(xiàn)象,影響觀賞效果。因此,哪些方法可以誘導(dǎo)三角梅花芽分化,調(diào)節(jié)三角梅開(kāi)花,使其緊湊美觀是當(dāng)前三角梅應(yīng)用中亟需解決的問(wèn)題
目前,關(guān)于三角梅的花期調(diào)控研究主要以修剪[4-6]、遮光[4-5]、水肥控制[5-10]為主,而應(yīng)用光質(zhì)[11-12]、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑[5,8,13]方面僅有少量研究,且多集中于多效唑(PP333)、乙烯利(ETH),其它種類(lèi)鮮有研究。因此,本試驗(yàn)以扦插繁育的三角梅大紅為研究材料,用6-芐氨基嘌呤(6-BA)、甲哌鎓、噻苯?。═DZ)3種不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑通過(guò)盆栽灌根及噴葉的方法,研究3種不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)三角梅生長(zhǎng)、開(kāi)花、葉綠素含量以及蛋白質(zhì)含量的影響,并篩選出能促進(jìn)三角梅花芽分化及適宜濃度的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,以期能較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)三角梅的花期以及提高其觀賞價(jià)值,為生產(chǎn)與栽培應(yīng)用提供依據(jù)。
所用植物材料三角梅大紅為中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所花卉基地大棚扦插繁育的健康植株,無(wú)病蟲(chóng)害及機(jī)械損傷,每株具有3個(gè)當(dāng)年生分枝;試驗(yàn)開(kāi)始時(shí),三角梅大紅株高15 cm左右,長(zhǎng)勢(shì)均一致。
使用的6-BA為四川國(guó)光農(nóng)化股份有限公司生產(chǎn)的國(guó)光植生源牌的6-芐氨基嘌呤(6-BA,6-Benzylaminopurine)溶液,100 mL瓶裝,有效成分含量2%;甲哌鎓為四川國(guó)光農(nóng)化股份有限公司生產(chǎn)的‘國(guó)光’牌的甲哌鎓(Mepiquat Chloride)粉劑,10 g袋裝,有效成分含量98%。噻苯隆為咸陽(yáng)德豐有限責(zé)任公司生產(chǎn)的‘益果靈’牌噻苯隆(TDZ,Thidiazuron)溶液,30 mL瓶裝,有成分含量0.1%。
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
將三角梅大紅盆栽(規(guī)格為120 mm×110 mm)隨機(jī)分3組,即每種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑為1組,每組180株。試驗(yàn)以施用清水為對(duì)照(CK),每種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑設(shè)置5種濃度,設(shè)置見(jiàn)表1。
表1 三種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度設(shè)置
試驗(yàn)于2019年6月24日開(kāi)始,噴施于傍晚進(jìn)行,每7 d施用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑1次,連續(xù)施用4次,施用方法為灌根30 mL并噴葉20 mL。每個(gè)處理10株,3次重復(fù)。日常采用常規(guī)辦法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理,盆土表面干燥時(shí)進(jìn)行澆水,澆水時(shí)澆透,以盆底有水流出為宜。停止處理后即開(kāi)始觀察開(kāi)花情況,90 d后測(cè)量其他各項(xiàng)指標(biāo)。
1.2.2 指標(biāo)測(cè)定
開(kāi)花朵數(shù)、落葉數(shù)、死亡數(shù)等指標(biāo)采用目測(cè)方式觀察并記錄數(shù)據(jù);開(kāi)花率為開(kāi)花植株占處理總植株數(shù)的百分比;株高、新葉間距(每6片葉之間的距離)等指標(biāo)采用直尺測(cè)量;蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)G250法測(cè)定,葉綠素含量采用80%丙酮法測(cè)定[14]。生理指標(biāo)每個(gè)處理3次重復(fù),采三角梅中部葉片直接測(cè)定,其他指標(biāo)每個(gè)處理5次重復(fù)。
1.2.3 數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)采用SAS 9.3進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,p≤0.05。
由表2可知,施用不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑90 d后,A組、C組兩個(gè)處理組對(duì)三角梅均有不同程度的致死作用,且與處理濃度相關(guān),濃度越高,三角梅植株越容易死亡,而B(niǎo)組處理對(duì)三角梅無(wú)致死作用。
表2 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)三角梅大紅的致死作用單位:株
施用不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)三角梅落葉數(shù)的影響如圖1所示,A組落葉數(shù)隨處理濃度的升高而增加,除A-5與對(duì)照之間無(wú)顯著性差異外,其它組落葉數(shù)均顯著低于對(duì)照組;B組落葉數(shù)顯著低于對(duì)照,幾乎無(wú)落葉,說(shuō)明甲哌鎓可有效抑制三角梅落葉;C組落葉數(shù)隨處理濃度的升高而呈“∧”形變化,C-4為最高峰值處,且所有處理落葉數(shù)均顯著低于對(duì)照,而過(guò)低、過(guò)高濃度抑制作用更明顯。
圖1 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)三角梅落葉數(shù)的影響
施用不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)三角梅新葉間距的影響如圖2所示,A組中處理新葉間距顯著低于對(duì)照;B組中B-1至B-4處理新葉間距均顯著低于對(duì)照;C組新葉間距隨處理濃度升高而呈現(xiàn)先升高后降低的變化,且均顯著低于對(duì)照。由此可見(jiàn),在本試驗(yàn)條件下,甲哌鎓與TDZ均可有效縮短三角梅的新葉間距,使三角梅植株更加緊湊。
圖2 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)三角梅新葉間距的影響
施用不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)三角梅株高的影響如圖3所示,A組、B組處理三角梅株高與對(duì)照之間無(wú)顯著性差異;C組隨著處理濃度升高,三角梅株高降低,C-5處理株高顯著低于對(duì)照。由此可見(jiàn)在本試驗(yàn)條件下,TDZ可降低三角梅株高。
圖3 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)三角梅株高的影響
施用不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)三角梅開(kāi)花率的影響如圖4所示,A組A-3在處理后30 d開(kāi)始開(kāi)花,開(kāi)花率呈“S”形曲線增長(zhǎng),處理后85 d開(kāi)花率達(dá)到100%,A-2在處理后56 d開(kāi)始開(kāi)花,92 d開(kāi)花率達(dá)100%,其它各組處理均有開(kāi)花,且開(kāi)花率大于50%,而對(duì)照組未見(jiàn)開(kāi)花;B組B-1、B-2在處理后66 d開(kāi)始開(kāi)花,且B-2處理促花作用最好,在處理后90 d開(kāi)花率達(dá)60%,其它處理均低于50%,且對(duì)照組并無(wú)開(kāi)花;C組處理后在整個(gè)觀察過(guò)程中均無(wú)開(kāi)花現(xiàn)象(圖略)。由此可見(jiàn),在本試驗(yàn)條件下,6-BA、甲哌鎓均可促進(jìn)三角梅開(kāi)花,且6-BA效果更好。
施用不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)三角梅花朵數(shù)的影響如圖5所示,其中對(duì)照在105 d內(nèi)均未開(kāi)花。A組A-1處理花朵數(shù)量呈“S”形曲線增長(zhǎng)趨勢(shì),其它各處理大致呈“∧”形變化,其中A-5處理在處理后66 d花朵數(shù)最多,為14朵,但在92 d后減少至0朵,綜合而言A-4表現(xiàn)最佳,66~92 d間保持平均開(kāi)花數(shù)8朵以上;B組中B-1和B-4的花朵數(shù)于92 d分 別 達(dá)到11朵和10朵,而B(niǎo)-1早于B-4開(kāi)花,可認(rèn)為B-1表現(xiàn)最佳,B-2處理開(kāi)花早、平均花朵數(shù)多,為次優(yōu)處理;C組花朵數(shù)均為0(圖略)。由此可見(jiàn)在本試驗(yàn)條件下,6-BA的促花效果優(yōu)于甲哌鎓。
圖5 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)三角梅開(kāi)花數(shù)的影響
施用不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)三角梅蛋白質(zhì)含量的影響如圖6所示,A組蛋白質(zhì)含量隨處理濃度的升高而呈現(xiàn)“∧”形變化,A-3處理蛋白質(zhì)含量最高,且顯著高于對(duì)照;B組與對(duì)照之間無(wú)顯著性差異;C組處理蛋白質(zhì)含量均顯著高于對(duì)照。由此可見(jiàn),在本試驗(yàn)條件下,TDZ可顯著提高三角梅植株的蛋白質(zhì)含量。
圖6 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)三角梅蛋白質(zhì)含量的影響
施用不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)三角梅葉綠素含量的影響如圖7所示,A組A-4處理葉綠素含量顯著高于對(duì)照,其它與對(duì)照之間無(wú)顯著性差異;B組、C組與對(duì)照之間無(wú)顯著性差異。由此可見(jiàn)在本試驗(yàn)條件下,3種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)葉綠素含量均無(wú)顯著影響。
圖7 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)三角梅葉綠素含量的影響
三角梅品種多樣,花色艷麗,廣泛應(yīng)用于城市綠化,在城市美化、公園建設(shè)、社區(qū)綠化以及美麗鄉(xiāng)村建設(shè)等方面具有較好的應(yīng)用效果及較高的觀賞價(jià)值,具有廣闊的發(fā)展?jié)摿?。在生產(chǎn)上,以修剪、遮光、控水來(lái)調(diào)節(jié)三角梅的花期,雖有成效,但工作量大,投入成本高;而采用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑調(diào)控花期具有操作簡(jiǎn)單、節(jié)省人力物力、經(jīng)濟(jì)效益高的特點(diǎn)。施用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑已經(jīng)成為花期調(diào)控的重要手段。6-BA作為一種應(yīng)用廣泛的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,其在調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)開(kāi)花中被廣泛應(yīng)用。劉碧容等[15]研究發(fā)現(xiàn),6-BA可以使墨蘭提早開(kāi)花,黎維詩(shī)等[16]研究發(fā)現(xiàn),400 mg/L的6-BA可使春石斛提早12 d開(kāi)花,金曉蕾等[17]研究表明,在甜蕎第二片真葉期噴施PP333和6-BA均可使其開(kāi)花時(shí)間提前,這與本試驗(yàn)中6-BA可以使三角梅提前開(kāi)花的結(jié)果一致。田高飛等[18]的研究亦表明,6-BA能顯著促進(jìn)大紅三角梅提前開(kāi)花,但其最佳濃度與本試驗(yàn)不同,可能與噴施方式、噴施頻率不同有關(guān),也可能有溫度不同有關(guān)。甲哌鎓為新型植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,對(duì)植物有較好的內(nèi)吸傳導(dǎo)作用。關(guān)于甲哌鎓的研究集中抑制生長(zhǎng)上,梁秋玲等[19]在琴葉榕、周?chē)?guó)鋒等[20]在棉花上的研究都證實(shí)了甲哌鎓的矮化效果,王丹等[21]研究發(fā)現(xiàn),甲哌鎓可顯著抑制花生主莖高和側(cè)枝長(zhǎng)生長(zhǎng)。本試驗(yàn)結(jié)果也表明,甲哌鎓可以有效縮短三角梅葉間距,使植株緊湊,并抑制落葉。此外,本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),甲哌鎓除矮化作用外,還可以促進(jìn)三角梅花芽分化,使三角梅提前開(kāi)花,這在花期調(diào)控方面還未見(jiàn)報(bào)道。
TDZ作為一種人工合成的細(xì)胞分裂素[22],作用效果高,在蘭花試管苗誘導(dǎo)發(fā)芽開(kāi)花[23-24]以及生產(chǎn)上[25-27]均有應(yīng)用,研究認(rèn)為T(mén)DZ能有效誘導(dǎo)花芽形成,提前開(kāi)花,這與本試驗(yàn)的結(jié)果不同,而劉曉榮等[28]用6-BA、TDZ等植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)蝴蝶蘭花芽分化的研究結(jié)果與本試驗(yàn)一致,結(jié)果顯示,6-BA可以促進(jìn)花芽分化,而TDZ不能促進(jìn)花芽分化,推測(cè)可能是不同物種之間具有差異性。
大量研究表明,葉綠素含量決定了植物光合作用、富集營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能力[29],植物在逆境條件下,蛋白酶活性增強(qiáng),蛋白質(zhì)分解加速,形成大量的可溶性氨基酸參與滲透調(diào)節(jié),進(jìn)而增強(qiáng)植物的抗逆境脅迫能力[30-31]。本實(shí)驗(yàn)中,僅1 200 mg/L的6-BA的葉綠素含量達(dá)(12.84±0.62)mg/g,顯著高于對(duì)照處理的(8.03±3.07)mg/g,其他各處理均無(wú)顯著影響;3組間對(duì)比,可以發(fā)現(xiàn)6-BA高濃度處理的葉綠素含量顯著高于TDZ中高濃度處理,說(shuō)明在植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑中,細(xì)胞分裂素更能促進(jìn)葉綠素的合成??扇苄缘鞍踪|(zhì)含量方面,TDZ各處理均顯著高于對(duì)照處理和其他2組中的大部分處理,試驗(yàn)過(guò)程中也發(fā)現(xiàn),TDZ處理組中三角梅死亡數(shù)較多,說(shuō)明該組處理的三角梅處于脅迫環(huán)境中,推測(cè)可能濃度過(guò)高所致,后續(xù)試驗(yàn)可降低濃度進(jìn)行促花效果的驗(yàn)證。
本試驗(yàn)表明,施用6-BA可使開(kāi)花率達(dá)到100%,并增加開(kāi)花數(shù),降低落葉數(shù)。低濃度甲哌鎓處理后,可有效促進(jìn)三角梅開(kāi)花,增加花朵數(shù),抑制落葉,并縮短葉間距;高濃度則抑制開(kāi)花。TDZ處理不會(huì)使三角梅提前開(kāi)花,且濃度高于10 mg/L會(huì)使三角梅致死。與對(duì)照相比,6-BA和甲哌鎓對(duì)三角梅蛋白質(zhì)含量影響較弱,對(duì)葉綠素含量的促進(jìn)效果有限;TDZ的施用,導(dǎo)致植株蛋白質(zhì)含量顯著升高。綜合看,提早開(kāi)花、提高開(kāi)花率以600 mg/L的6-BA處理為優(yōu);提早開(kāi)花并且有效降低落葉、緊湊株型以500 mg/L的甲哌鎓處理為宜。