胡 坤,張 萍,雷應雪,張 聰,鄭先晶,邱堉昕,廖柯翔,張 冬,楊禮通*
(1.四川省彭州市規(guī)劃和自然局,成都 611930;2.四川省彭州市國有林場,成都 611900;3.四川隆生林草科技有限公司,成都 610074)
牡丹(PaeoniasuffruticosaAndr.)為芍藥科(Paeoniaceae)芍藥屬(Paeonia)多年生落葉灌木[1-2],有些地區(qū)又稱其為白術(shù)和富貴花,牡丹花色艷麗,具有觀賞、藥用、食用等多種價值,在我國多個地區(qū)廣泛種植[3-4]。我國擁有豐富的牡丹資源,品種甚多,種植面積也大,尤其在山東菏澤、河南洛陽以及四川彭州等地為牡丹集中發(fā)展的區(qū)域,這三個地區(qū)在歷史上就是牡丹種植中心[5]。牡丹因其絢麗多彩的顏色和碩大的花型,受到人們推崇[2]。但是,由于牡丹花期特別集中,而且花期短,其自然花期集中在每年的四月中旬和下旬,若不受極端氣候的影響,大多數(shù)品種單個花的花期為4~5d,整個牡丹花花期為20~ 30d。可以看出,牡丹開花的花期相對比較集中,同時其花期較短,嚴重影響牡丹花產(chǎn)業(yè)發(fā)展及其觀賞性[3]。
花朵是牡丹主要觀賞部位,花朵擁有形式多樣、花色豐富等特點。隨著對牡丹的研究越來越深入,在人為的干預下,不同花型、花色的牡丹品種越來越多,極大的豐富了牡丹產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。同時,與牡丹相關(guān)的旅游產(chǎn)品也快速發(fā)展,且十分廣泛,很多優(yōu)美的牡丹團被用于刺繡和繪畫藝術(shù)創(chuàng)作領(lǐng)域,這極大的提升了牡丹產(chǎn)業(yè)的擴展和發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計,牡丹各類栽培品種超過800個,研究中,按牡丹開花時間早晚,把牡丹品種劃分為3種類型,即早開牡丹品種、中開牡丹品種和晚開牡丹品種[5]。其中,早開品種是指最早進入開花期的牡丹品種,一般開花時間持續(xù)1~3d。中開品種在早開品種后開放,整體進入盛花期。晚開品種是指在早開品種部分開始凋謝,牡丹進入盛花期5~7d后開放。
牡丹為典型的落葉灌木,具有耐寒和耐旱特征,是一種喜陽和長日照的典型溫帶植物,在陽光充足的地方,牡丹生長較好。研究表明,牡丹進入盛花期后,由于溫度逐漸升高,牡丹進入半休眠狀態(tài),當氣溫和降水等環(huán)境條件滿足其生長時,牡丹就能自動解除休眠繼續(xù)生長[6]。11月中旬,由于氣溫降低,牡丹基本停止生長進入眠期狀態(tài),到第二年初,隨著氣溫升高,牡丹萌芽繼而發(fā)葉開花[7]。
目前,影響觀賞牡丹產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要障礙來自于牡丹花期短、花型和花色不佳等原因,研究牡丹的花期調(diào)控方法對實現(xiàn)牡丹周年開花具有十分重要的意義[8]。牡丹花期調(diào)控是根據(jù)植物特有的開花習性及生長發(fā)育規(guī)律合理調(diào)控實現(xiàn)的,可以通過某些特殊的技術(shù)措施和改變花卉生長環(huán)境條件達到提早或推遲開花的目的[9]。目前,研究花期調(diào)控的方法,主要體現(xiàn)在兩個方面,首先利用化學激素對植物開花進行調(diào)節(jié);其次,可以通過調(diào)節(jié)環(huán)境的溫度、水分和光照等因子調(diào)控植物花期[10]。研究表明,在溫度和光照一致的條件下,調(diào)控田間土壤水分可以改變牡丹提前或者延后開花,從而實現(xiàn)延長牡丹花期的目的[7,11],促進觀賞牡丹產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因此,本研究在充分了解不同品種牡丹的花期和花型特征的基礎(chǔ)上,對深入探討提升牡丹觀賞品質(zhì)具有重要意義。
研究區(qū)位于彭州市天彭牡丹保育中心(103°10′E~103°40′E,30°54′N~31°26′N),該研究區(qū)位于四川盆地亞熱帶濕潤氣候區(qū),氣候溫潤,季節(jié)性明顯。年均氣溫15.9℃,溫度最高月7月平均氣溫25.1℃,溫度最低月1月平均氣溫5.3℃,無霜期長,雨量充沛,年均降水量為867mm,降水季節(jié)分配不均,多集中于7~9月,雨熱同期,日照偏少,日照時數(shù)為1131h。
研究以天彭牡丹保育中心典型的31個牡丹品種為試驗材料。初花期:以某個牡丹品種的花朵剛剛首次開始綻放開始。盛花期:指大牡丹部分花蕾已經(jīng)綻放,出現(xiàn)花滿枝頭的盛況。凋謝期:指大部分花已經(jīng)凋謝,只有最后的一部分還在綻放。牡丹花直徑和高度的測量采用直尺進行測量。
本次試驗觀測結(jié)果表明(表1),天彭牡丹保育中心典型31個牡丹品種共包括8個色系。其中,白色系共3個品種“白園粉”“景玉”“冰心紅白班”。粉色系共3個品種“花兢”“玉芙蓉”“玉面桃花”。復色系有1個品種“金閣”。紅色系共11個品種“血海飛虹”“金針繡紅袍”“玫瑰紅”“花王”“霓虹幻彩”“仙荷蓮”“島大臣”“八千代椿”“旭港”“彤云”“貴妃插翠”。黃色系共4個品種“黃金翠”“海黃”“皇冠”“金晃”。黑色系共4個品種“墨樓爭輝”“青龍臥墨池”“賽墨蓮”“天鵝嬌子”。紫色系共5個品種“氣壯山河”“烏龍捧盛”“島錦”“紫班”“紫云”。
表1 牡丹不同品種色系
本次觀測的31個牡丹品種的花瓣直徑特征顯示(圖1),各牡丹品種的花瓣直徑最大牡丹品種是“花王”,其花瓣直徑為24cm,花瓣品種直徑最小為“貴妃插翠”,其花瓣直徑為14cm。統(tǒng)計分析表明,其中花瓣直徑在20~24cm有“花王”“花兢”“玉芙蓉”“島大臣”“景玉”“八千代椿”“皇冠”“霓虹幻彩”“島錦”共9個品種,花瓣直徑在16~20cm有“景玉”“八千代椿”“皇冠”“霓虹幻彩”“島錦”等共20個品種,其余4個品種的花瓣直徑在14~15cm間。
圖1 牡丹不同品種花瓣直徑
同時,對31個牡丹品種的花高進行測量結(jié)果顯示(表2),各牡丹品種間的花高差異顯著,其范圍在5~11cm,其中以“景玉”的花高最高,為11cm,以“賽墨蓮”“金晃”“海黃”3個品種的花高最小,為5cm。統(tǒng)計分析表明,花高為10cm的品種有“八千代椿”“皇冠”“白園粉”“紫班”“仙荷蓮”“冰心紅白班”“玉面桃花”等共7個品種。花高為9cm的品種有“花王”“花兢”“玉芙蓉”“霓虹幻彩”“血海飛虹”“墨樓爭輝”“紫云”等共7個品種。花高為8cm的品種有“島大臣”“島錦”“玫瑰紅”“金針繡紅袍”“天鵝嬌子”“氣壯山河”“烏龍捧盛”“金閣”等8個品種?;ǜ邽?cm的品種有“青龍臥墨池”“彤云”“旭港”“貴妃插翠”等4個品種。
圖2 牡丹不同品種花朵高度
試驗對31個牡丹品種的花期進行了研究(圖3),記錄了各牡丹品種的初花期時間、盛花期時間和凋謝期的時間。各牡丹花期表現(xiàn)中,初花期-凋謝期最長的品種為“金晃”,花期為15.25d,花期最短的是“皇冠”,花期為5.75d,最長花期和最短花期牡丹的開花天數(shù)相差9.5d。同時,各品種中,花期大于10d的品種有3個,分別是“金晃”,花期為15.25d,“青龍臥墨池”為11d,“貴妃插翠”為11d;其余花期在5~10d。
圖3 不同牡丹品種花期特征
同時,從初花期-盛花期表現(xiàn)來看,初花期-盛花期最長的品種為“金晃”,花期為7.00d,花期最短的是“海黃”,花期為3.17d,最長花期和最短花期牡丹的開花天數(shù)相差3.83d。
從盛花期-凋謝期表現(xiàn)來看,盛花期-凋謝期最長的品種為“金晃”,花期為9.25d,花期最短的是“皇冠”,花期為3.17d,最長花期和最短花期牡丹的開花天數(shù)相差6.00d。
各牡丹花期表現(xiàn)中,初花期-凋謝期最長的品種為“金晃”,花期為15.25d,花期最短的是“皇冠”,花期為5.75d,最長花期和最短花期牡丹的開花天數(shù)相差9.5d。同時,各品種中,花期大于10d的品種有3個,分別是“金晃”,花期為15.25d,“青龍臥墨池”為11d,“貴妃插翠”為11d;其余花期在5~10d。顯示出“金晃”品種在花期方面具有較大的觀賞和開發(fā)價值。
進一步對花期分別與花瓣直徑、花高進行相關(guān)性分析(圖4和圖5),結(jié)果表明,牡丹品種花期與花瓣直徑呈負相關(guān)關(guān)系,其擬合曲線方程為y=0.064x2-2.65x+ 35.172,R2=0.1902,表明牡丹花期隨著花瓣的增大而呈現(xiàn)下降的趨勢;同時,牡丹品種花期與花高也呈線型負相關(guān)關(guān)系,其擬合曲線方程為y=12.419e-0.048x,R2=0.2021,表明牡丹花期隨著花高的增加而呈現(xiàn)下降的趨勢。
圖4 牡丹品種花期與花瓣直徑的相關(guān)性
圖5 牡丹品種花期與花高的相關(guān)性
影響牡丹花徑和花期的因素有很多,其中牡丹品種自身的遺傳特性是其開花外形和花期的決定性因素,同時,特殊的種植環(huán)境又會對牡丹的特征差異產(chǎn)生一定的影響。大多數(shù)研究表明光照對牡丹的外形和開花數(shù)量等有一定的影響。光照強度是影響植物花卉發(fā)育和生長的重要外界因子,光照長短不僅與植物花期有密切關(guān)系,而且與植物花芽的形成有著重要聯(lián)系[12]。作為長日照植物的牡丹,可以通過調(diào)節(jié)其光照長短和強弱,影響其花期。
另一方面,與光照因子相關(guān)的溫度,也是影響植物花芽發(fā)育生長的主要因素,大多數(shù)研究表明,提高溫度能在很大程度上促進植物提前開花,從而影響植物發(fā)育的物候。研究表明,不同的植物達到其生長發(fā)育點的最低溫度是不同的,當環(huán)境溫度高于植物生長發(fā)育的最低溫時,植物才能進行生長。在植物生理學中,通常將有效積溫作為對植物生長的重要指標,該指標對于預測包括牡丹在內(nèi)的植物的發(fā)芽、開花等生長發(fā)育的時期具有重要的作用。
其次,水分往往與光照、溫度一起作用,從而影響植物的生長發(fā)育。這些影響主要體現(xiàn)在幾個方面,首先是水分對植物體細胞的影響,其次是作為光合作用的原料,水分與二氧化碳一起進行有機物的合成,第三是土壤中大量的無機養(yǎng)分元素溶解到水中后,才能被植物體吸收,第四是水分可以調(diào)節(jié)植株的溫度。同時,相關(guān)研究表明,牡丹在水分充足的情況下,其開花期將提前,水分不足時,牡丹的花期將有一定的推遲作用。
(1)天彭牡丹保育中心典型31個牡丹品種共包括8個色系,其中,白色系有3個品種,粉色系3個品種,復色系有1個品種,紅色系有11個品種,黃色系有4個品種,黑色系有4個品種,紫色系有5個品種。
(2)各牡丹品種的花瓣直徑最大牡丹品種是“花王”,其花瓣直徑為24cm,花瓣品種直徑最小為“貴妃插翠”,其花瓣直徑為14cm。
(3)各牡丹花期表現(xiàn)中,初花期-凋謝期最長的品種為“金晃”,花期為15.25d,花期最短的是“皇冠”,花期為5.75d,最長花期和最短花期牡丹的開花天數(shù)相差9.5d。同時,各品種中,花期大于10d的品種有3個,分別是“金晃”,花期為15.25d,“青龍臥墨池”為11d,“貴妃插翠”為11d;其余花期在5~10d。
(4)花期分別與花瓣直徑、花高呈負相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為0.1902和0.2021。