王 羽,魯峻宏,,黃 敏,耿雙嬌,蒙進芳,李 晶,3,寧 眺
(1.昆明學(xué)院 農(nóng)學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,云南省高校都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程中心,云南 昆明 650214)
2.西南林業(yè)大學(xué),云南 昆明 650224;3.香格里拉市藏美農(nóng)業(yè)科技有限公司,云南 迪慶 674400)
長壽花(Kalanchoeblossfeldiana)學(xué)名矮生伽藍菜,又名圣誕伽藍菜、景天科伽藍菜屬,原產(chǎn)非洲馬達加斯加,最早是由德國人波茨坦自非洲南部引入歐洲,但直到20世紀(jì)30年代才在歐洲較廣泛的栽培觀賞[1]。長壽花花色豐富,觀賞期長,耐干旱,易栽培,其花序為圓錐狀聚傘花序,花瓣有單瓣和重瓣之分簇擁成團,莖直立,株高10~30 cm。葉對生,為長圓狀匙形,深綠色。長壽花可全草入藥,具有清熱解毒,散瘀、止血的功效[2]。云南是長壽花主產(chǎn)區(qū)之一,長壽花在昆明地區(qū)生長適宜,云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉所已經(jīng)從荷蘭成功引種18個長壽花品種,且大多數(shù)供試品種的成活率可達95%以上[3]。長壽花臨界日長為12.5 h。喜溫暖,耐寒力很弱,生長的最適溫度15~25 ℃[4]。長壽花的葉、短莖可繁殖為盆花,幼苗光照低于14 h時開始營養(yǎng)生長,連續(xù)3周以上即可進行花芽分化,養(yǎng)護4周左右形成花蕾陸續(xù)開花。已有大量研究表明,不同光照時長在植物生長和發(fā)育過程對花芽分化和開花具有調(diào)節(jié)作用。因此,在調(diào)節(jié)控制花期時要提前了解植物的光周期特性,長日照、短日照或是日中性植物。如菊花屬于短日照植物,在日常栽培中若光照時長高的時候進行適度遮蔭散光下可促進提前花期,在光照條件較少的情況下可進行適度補光,也可使開花期提前[5]。
目前國內(nèi)對重瓣長壽花的研究主要集中在繁殖方法、栽培要點[6],以及不同生長調(diào)節(jié)劑花期調(diào)控影響研究[7]和組織快繁技術(shù)[8-10],對于利用不同光照時長調(diào)控長壽花開花期方面的研究尚少。本試驗依據(jù)長壽花生長期特性選擇恰宜的光照周期處理組,依次設(shè)置光照時長(6 h、8 h、10 h、12 h、14 h)處理下長壽花開花期測定生長指標(biāo)(株高、冠幅、分枝數(shù)、花蕾數(shù))和生理指標(biāo)(可溶性糖、可溶性蛋白、花青素)。通過數(shù)據(jù)整理分析,從五個不同光照時長處理中篩選出重瓣長壽花開花最適宜的光照時長。
試驗于昆明學(xué)院農(nóng)學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院進行,供試長壽花品種朝霞(sunrise)從昆明斗南市場購入的無病蟲害、未結(jié)花蕾的同一品種、同一生長階段中、同一批次長壽花盆栽共190盆,緩苗3~4 d,適時適量的澆水、噴灑殺蟲殺菌劑,貼好標(biāo)簽,同時測定處理前的生長指標(biāo)和生理指標(biāo),后將長壽花直接移至清潔消毒好的培養(yǎng)室內(nèi)。隨機分為5組,每組為30盆,30盆為重復(fù),另外10盆作為備用。
參考吳志剛[11]研究,將進行長壽花花期調(diào)控試驗的光照強度控制在500 μmol·m-2·s-1范圍內(nèi),采用全白LED燈管提供光源,燈距臺面或地面1 m(具體看植物放置位置),燈間距1 m。各個處理光照時長為:6 h、8 h、10 h、12 h、14 h(表1)。實驗室采用常規(guī)處理,試驗前用次氯酸鈉進行消毒處理,溫度控制在15~25 ℃[12],空氣相對濕度控制在50%~70%之間[12]。
表1 LED人工補光試驗設(shè)計
1.3.1 生長指標(biāo)測定
測量并觀察五組不同光照時長處理下重瓣長壽花不同開花期的生長指標(biāo)。
(1)株高測定:沿花盆口至植株最高點用直尺測量;
(2)冠幅測定:植株最寬幅度測定用鋼卷尺測量;
(3)分枝數(shù)測定:數(shù)全株出現(xiàn)明顯分枝的枝條數(shù);
(4)花蕾數(shù)測定:數(shù)全株中花蕾完全形成的數(shù)量;
使用Excel對數(shù)據(jù)進行整理,采用SPSS 26對試驗所得數(shù)據(jù)進行ANOVA方差分析,Duncan多重比較,數(shù)據(jù)采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。
1.3.2 可溶性糖含量測定
在五組不同光照時長處理下測定重瓣長壽花不同開花期可溶性糖含量,參照蒽酮比色法——蒽酮+乙酸乙酯+濃硫酸——沸水浴的方法,在470 nm、649 nm、665 nm波長下測其吸光度[13]。每個處理稱取0.1 g新鮮葉片,剪碎后放入25 ml試管中,加入95%乙醇10 ml,避光浸泡24 h,待葉片全部變?yōu)榘咨珪r取上層液5 ml乙醇定容到25 ml,以95%乙醇為空白對照進行比色測定,采用紫外可見光光度計Jinghua 752分別測定波長470 nm、649 nm、665 nm的吸光值。
1.3.3 可溶性蛋白質(zhì)含量測定
在五組不同光照時長處理下測定重瓣長壽花不同開花期可溶性蛋白含量,用考馬斯亮藍G-250染色測定法,595 nm波長下測其吸光度[14]。每個處理稱取0.5~1.0 g新鮮葉片放入研缽加2 ml蒸餾水研磨成漿后轉(zhuǎn)移至離心管中,再用6 ml蒸餾水清洗研缽后收集于同一離心管中在室溫下放置1 h后離心20 min,后取10 ml上清液轉(zhuǎn)入容量瓶后加入5 ml考馬斯亮藍G-250蛋白質(zhì)試劑,在放置2 ml后以空白為對照后在595 nm波長下比色測定吸光值。
1.3.4 花青素含量測定
在五組不同光照時長處理下測定重瓣長壽花不同開花期花青素含量,采用鹽酸浸提法測定,530 nm波長處測量吸光度值[15]。每個處理稱取1 g花瓣,剪成2~3 mm的碎片,置于燒杯中,加入0.1 mol/L HCI 10 ml,杯口用保鮮膜扎緊,以防水分蒸發(fā)。置于32 ℃溫箱中,浸漬至少4 h,而后進行過濾,取濾液采用紫外可見分光光度計Jinghua 752在波長530 nm下讀取吸光值,以0.1 mol/L HCI為空白對照。
不同光照時長對長壽花生長指標(biāo)的影響如圖1所示。
圖1 不同光照時長對長壽花生長指標(biāo)的影響Fig.1 The effects of different light duration on the growth index of Kalanchoe
由圖1(a)可知,整個衰敗期期間長壽花株高在16~17 cm之間,其中14 h處理下長壽花株高最高為17.16 cm,從整體看8 ~12 h處理下長壽花株高在10~15 cm之間且與14 h處理下的長壽花株高存在顯著性差異(p<0.05),從末花期來看,14 h處理下長壽花株高較CK提高了2.47%。
由圖1(b)可知,從衰敗期和末花期來看,14 h處理下長壽花冠幅最高分別達到了15.26 cm、14.86 cm,較CK分別提高了3.7%、3.76%且與其他處理存在顯著差異(p<0.05);從整體看長壽花每個時期冠幅與CK對比呈逐漸上升的趨勢。
由圖1(c)可知,從現(xiàn)蕾期來看,CK處理下長壽花分枝數(shù)整體呈下降趨勢,除現(xiàn)蕾期外,其他5個時期分別呈現(xiàn)不同程度的上升趨勢,從衰敗期來看,8 h處理下長壽花分枝數(shù)達到最高為17,較CK提高了5%且差異極顯著(p<0.05)。
由圖1(d)可知,從整體來看,不同光照時長處理下的長壽花花蕾數(shù)呈先升后降的趨勢;從盛花期來看,在10 h處理下長壽花花蕾數(shù)達到了最高78,較CK來說提高了34%且差異極顯著(p<0.05);從末花期來看,10 h處理下的長壽花花蕾數(shù)較CK提高了23%。
2.2.1 不同光照時長處理對重瓣長壽花可溶性糖含量的影響
LED不同光照時長對長壽花可溶性糖含量的影響如圖2所示:從現(xiàn)蕾期來看8 h、10 h、12 h、14 h處理下的長壽花可溶性糖含量較CK來說無顯著差異,從蕾期來看8 h、10 h處理下長壽花可溶性糖含量相較于CK來說無顯著差異,其中12 h、14 h處理下長壽花可溶性糖含量相較于CK來說存在差異但不顯著。
圖2 不同光照時長對重瓣長壽花可溶性糖含量的影響Fig.2 The effects of different light duration on soluble sugar content of double-flowered Lonicera japonica thunb
2.2.2 不同補光處理對重瓣長壽花可溶性蛋白含量的影響
LED不同光照時長對長壽花可溶性蛋白含量的影響如圖3所示。從現(xiàn)蕾期和蕾期一起來看,8 h、10 h、12 h、14 h處理下的長壽花可溶性蛋白含量相較于CK無顯著差異;從初花期來看,10 h處理下長壽花可溶性蛋白含量相較于CK降低了2.99%;從盛花期、末花期、衰敗期來看,8 h、10 h、12 h、14 h處理下的長壽花可溶性蛋白含量相較于CK無顯著差異。
圖3 不同補光處理對重瓣長壽花可溶性蛋白含量的影響Fig.3 The effects of different light-adding treatments on soluble protein content of double-flowered Lonicera japonica thumb
2.2.3 不同補光處理對重瓣長壽花花青素含量的影響
LED不同光照時長對長壽花花青素含量的影響如圖4所示:從整體來看不同光照時長處理下長壽花花青素含量呈逐漸增長趨勢,從盛花期來看14 h處理下長壽花花青素含量達到了最高為3.16 mg/g,相較于CK增長了1.53%且差異極顯著(p<0.05)。
圖4 不同補光處理對重瓣長壽花花青素含量的影響Fig.4 The effects of different lighting treatments on anthocyanin content of double-petal longevity
2.2.4 對開花的影響
由表2可知,最早開花的是10 h光照時長處理下的盆栽長壽花,其次是8 h,而14 h處理下的最晚開花,14 h與8 h、10 h存在顯著差異(p<0.05)。綜合來看,長壽花的花期在兩個月左右。在這5個處理中,10 h光照時長下的長壽花花期最長,其次是8 h,最短的是6 h處理下的長壽花,8 h、10 h之間無顯著差異,但其他處理均存在顯著差異,說明不同光照時長處理長壽花確實影響長壽花花期的長短,且10 h、8 h最為顯著。
表2 不同光照時長處理下長壽花開花時間及花期
光作為植物最重要的能量來源,對植物的營養(yǎng)積累與生長發(fā)育過程有著深刻的影響[16]。唐中祺[17]研究表明,延長補光時長能促進辣椒幼苗的株高、莖粗以及促進辣椒葉片發(fā)育。陳小玲[18]研究表明,不同補光時長對植物根、莖、葉影響廣泛。植物隨著光照時長的延長,短日照植物營養(yǎng)生長情況會發(fā)生顯著變化。本次試驗中,選用重瓣長壽花為試驗材料,根據(jù)其生長特性設(shè)置5個不同光照時長處理。本試驗結(jié)果表明:對長壽花光照時長越長,其株高、冠幅、整體呈現(xiàn)明顯增長趨勢,其中從蕾期開始植株整體呈大幅上升的趨勢,且在現(xiàn)蕾期—蕾期、盛花期—末花期這兩個階段最為明顯,總體來看光照時長的長短對長壽花株高影響比較大。隨光照時長的增加,長壽花冠幅呈現(xiàn)上升的趨勢,14 h光周期光照時長處理下增幅最為明顯,6 h處理下變化最小,現(xiàn)蕾期、末花期后14 h與6 h處理下差異性達到顯著水平,6 h處理下嚴(yán)重影響長壽花冠幅生長。長壽花分枝數(shù)在衰敗期8 h處理下達到最高,較CK提高了5%且差異極顯著,其他時期有差異但不顯著說明光周期對長壽花分枝數(shù)影響較小。隨著光照時長的延長,長壽花花蕾數(shù)均出現(xiàn)先增加后減少的變化趨勢。其中10 h光周期光照時長處理下花蕾數(shù)增減幅度較大,而6 h處理下變化幅度較小,植株在蕾期和盛花期10 h和6 h處理間花蕾數(shù)存在顯著差異,10 h處理下有利于長壽花開花。光周期光照時長處理影響了長壽花花期時長,10 h處理下開花時間最早且花期最長,14 h處理開花時間最遲,6 h處理下的花期最短。10 h處理光周期光照時長適合長壽花花期控制。
選用長壽花作為實驗材料,在可溶性糖和可溶性蛋白測定時發(fā)現(xiàn),可溶性蛋白的數(shù)值相較于可溶性糖更高,這與Osnato等[19]發(fā)現(xiàn)總體兩個變化中可溶性蛋白較高這一研究成果一致,并在試驗中有一定的體現(xiàn)。長壽花在進入初花期后開始出現(xiàn)顯著減少,可能是在花蕾綻開時植株需要輸送營養(yǎng)供給生殖生長。與前人研究有所不同的是植物在進入蕾期之后可溶性糖含量不斷減少末花期后有所上升,而前人研究會在蕾期前小幅度上升后不斷下降。本試驗結(jié)果表明,隨著光照時長延長,花青素含量不斷增加,且各處理間不同階段均是先加后減,盛花期含量最高,表明長光照有利于花青素的積累,開放度最多時花青素含量隨之正比例變化,前者的結(jié)論與前人的研究結(jié)果一致。