邱民得,李志美,劉慧雅,胡智仁,周厚高,王鳳蘭*

(1.廣州厚德農(nóng)業(yè)科技有限公司,廣東廣州 510225;2.仲愷農(nóng)業(yè)工程學院園藝園林學院,廣東廣州 510225)

菊花(Chrysanthemum×morifoliumRamat.)為菊科菊屬宿根草本花卉,其種類繁多,應用廣泛[1]。乒乓菊為近年來從荷蘭引進切花品種,自然生長時,植株高度1 m以上,近年來,其憑借花型獨特、花色豐富等優(yōu)勢在花卉市場上占據(jù)重要地位,同時乒乓菊小盆栽也深受家庭園藝的歡迎,但市面上的乒乓菊小盆栽株型不緊湊、植株過高等現(xiàn)象突出,盆栽乒乓菊矮化的研究仍相對匱乏。

目前植物生長調(diào)節(jié)劑使用方便,效果持久,被廣泛應用于園藝植物生產(chǎn)上,其在調(diào)控植物生長速度、延長花期、縮短節(jié)間、抑制衰老等方面起重要的作用。然而,在倡導可持續(xù)發(fā)展的時代背景下,研究者在探討植物生長調(diào)節(jié)劑時也更加注重植物生長調(diào)節(jié)劑的高效性和低毒性[2]。目前常見的植物生長延緩劑有CCC(矮壯素)、B9(丁酰肼)、S-3307(烯效唑)、PP333(多效唑)等。其中,B9通過抑制植物體內(nèi)吲哚乙酸的生物合成,從而抑制近頂端分生組織的細胞伸長,打破了體內(nèi)生長素所引起的頂端優(yōu)勢[3];CCC通過抑制植物體內(nèi)赤霉素的合成從而延緩細胞伸長,達到矮化植株的效果。近幾十年來,植物生長調(diào)節(jié)劑在花卉生產(chǎn)的應用研究中取得了諸多進展,但關于其混合使用的研究還比較匱乏。目前,B9在觀賞菊花的株型調(diào)控中應用甚多,效果顯著,但曾有報道B9能引起腫瘤,在土壤中的半衰期為21 d,且B9的藥品價格昂貴,而CCC在土壤中容易被酶降解,不影響土壤微生物活動,能被微生物分解,在食用作物中均也使用,對環(huán)境污染較小[4-6]。自2012年起,B9被納入我國《環(huán)境保護綜合名錄》的“雙高”農(nóng)產(chǎn)品名單,其使用過程存在很高的環(huán)境風險,在人體內(nèi)會轉化為致癌水解產(chǎn)物[7],因此在生產(chǎn)中減少B9的用量具有重要意義。筆者以紫乒乓菊為試材,探究低濃度CCC與B9混合施用,減少B9使用量對盆栽紫乒乓菊生長及開花的影響,以期摸索適宜的植物生長調(diào)節(jié)劑組合,旨在為乒乓菊矮化栽培提供科學依據(jù)和實踐指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料試材為自荷蘭引進的栽培品種紫乒乓菊(Dendranthemamorifoliumcv. ‘pompon’),于2018年11月種植于廣州厚德農(nóng)業(yè)科技有限公司白云基地;藥劑為CCC(有效成分含量50%)和B9(有效成分含量50%)。

1.2 試驗設計于2018年11月在廣州厚德農(nóng)業(yè)科技有限公司白云基地開展,11月到次年1月廣州平均氣溫為晝23 ℃、夜15 ℃。從紫乒乓菊母本上剪取健康且長勢一致的菊花頂芽為插穗,長度約為8 cm,在沙床上進行扦插生根,10 d后以泥炭土∶珍珠巖(2∶1)為基質,定植于直徑120 cm的塑料花盆中,每盆5株苗。定植后緩苗7 d,再噴施CCC和B9,每隔7 d噴藥一次,直至現(xiàn)蕾為止。每次噴施劑量以濕潤處理植株所有葉片為準,噴施時間以傍晚噴施為宜。處理期間正常水肥管理和病蟲害防治,菊花為短日照植物,所以冬季種植需用植物補光燈夜里補光2 h,防止花芽分化過早,影響營養(yǎng)生長。

以矮壯素(A)3個水平 和B9 (B)5個水平單獨使用和混合使用設置23個組合,清水為對照(CK),共設置24個處理(表1)。每個處理20盆,測量數(shù)據(jù)取5個重復。

表1 試驗設計

1.3 指標測定與項目現(xiàn)蕾后記錄菊花形態(tài)指標如株高、節(jié)間長度(株高/節(jié)間數(shù))、葉厚、莖粗(1/3處莖段粗度),生理指標如干重及鮮重(地上部分)。后期記錄開花性狀及花期如單株側蕾數(shù)、側芽長(1/3處莖段以上的側芽),花柄長,花朵直徑,群體始花期(組內(nèi)50%的植株有1個頭狀花序開放)[8-10]。

葉綠素含量測定[11]:稱取0.2 g新鮮葉片剪碎,加入5 mL無水乙醇及少許碳酸鈣和石英砂,充分研磨至勻漿,再加入5 mL 80%丙酮。將以上勻漿轉移到離心管中以4 000 r/min離心10 min,取上清液并用80%丙酮定容至20 mL。最后將上述溶液稀釋5倍,用分光光度計分別測定663、645 nm的吸光值。通過OD值計算葉綠素含量,計算公式:

葉綠素a濃度=12.7A663-2.69A645

葉綠素b濃度=22.9A645-4.68A663

1.4 數(shù)據(jù)處理采用SPSS 20.0 進行數(shù)據(jù)差異顯著性分析,用WPS作圖表。

2 結果與分析

2.1 不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理對盆栽乒乓菊外部形態(tài)的影響不同植物生長調(diào)節(jié)劑組合處理盆栽乒乓菊,各處理組外部形態(tài)較對照組均存在差異,各處理組僅株高和莖粗表現(xiàn)顯著差異,當噴施植物生長調(diào)節(jié)劑達到一定濃度后節(jié)間距和葉厚各處理組間差異不顯著(表2)。CCC和B9單獨噴施處理盆栽菊花時,隨著濃度的增加,矮化效果增強,B9的作用效果比CCC更為顯著,5 000 mg/kg B9處理組的植株高度及節(jié)間距與對照組相比分別降低11.26和0.71 cm,此處理組植株整體高度約為對照組的50%。2種植物生長調(diào)節(jié)劑混合噴施處理時,矮化效果比單獨使用一種矮化劑處理效果更好。A1B1處理組(400 mg/kg CCC+1 000 mg/kg B9)的作用效果比B1(1 000 mg/kg B9)單獨處理的作用效果好。A1B1處理組(400 mg/kg CCC+1 000 mg/kg B9)與B3(3 000 mg/kg B9)處理組作用效果無顯著差異,說明用低濃度B9混合矮壯素處理盆栽乒乓菊可以達到高濃度B9處理的矮化效果。2種植物生長調(diào)節(jié)劑混合處理時,隨著矮壯素濃度增加,對植株株高的抑制效果更明顯,A3B5組的株高比A1B5組的株高減少2.78 cm,但植株過于矮小不利于干物質積累。A2B1處理組(500 mg/kg CCC+1 000 mg/kg B9)的盆栽乒乓菊相對于其他處理組而言,莖粗最粗,而株高、節(jié)間長、葉厚中等,其外部形態(tài)更符合市場優(yōu)質花卉的標準。

表2 不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理對盆栽乒乓菊外部形態(tài)的影響

2.2 不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理對盆栽乒乓菊開花的影響

2.2.1不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理對盆栽乒乓菊開花性狀的影響。由表3可知,CCC與B9處理對盆栽乒乓菊的開花性狀有一定的影響,CCC單獨處理較對照植株的單株側蕾數(shù)和頂花花柄長有明顯的抑制作用,但對側花花柄和頂花直徑的作用效果不明顯。而B9單獨處理時,隨著B9濃度增加,乒乓菊植株的單株側蕾數(shù)呈增加趨勢,但植株側花花柄長度和植株頂端花柄長度呈縮短趨勢。矮壯素和B9混合施用與B9單獨處理相比單株側蕾數(shù)減少。600 mg/kg CCC與5 000 mg/kg B9混合處理盆栽乒乓菊,相比5 000 mg/kg B9處理單株側蕾數(shù)減少4.2個。A2B1(500 mg/kg CCC+1 000 mg/kg B9)的單株側蕾數(shù)與B3(3 000 mg/kg B9)處理相比有少許抑制作用,但與B1(1 000 mg/kg B9) 和B2(2 000 mg/kg B9)相比抑制作用仍不明顯。

表3 不同植物生長調(diào)節(jié)劑組合對盆栽乒乓菊開花性狀的影響

無論單獨施用還是混合施用時,隨著B9濃度的增加頂花花直徑減小,花瓣顏色變淡。600 mg/kg CCC與5 000 mg/kg B9混合處理乒乓菊,會使其花瓣變成白色(圖1)。A1B2 組(400 mg/kg CCC與2 000 mg/kg B9)花冠直徑最大,為6.18 cm,但比對照組小約0.5 cm。

注:從下至上,從左往右,第一行依次為CK、B1、B2、B3、B4、B5 ;第二行依次為A1、A1B1、A1B2、A1B3、A1B4、A1B5;第三行依次為A2、A2B1、A2B2、A2B3、A2B4、A2B5;第四行依次為A3、A3B1、A3B2、A3B3、A3B4、A3B5。Note:From bottom to top,from left to right,the first line was CK,B1,B2,B3,B4 and B5.The second line was A1,A1B1,A1B2,A1B3,A1B4,A1B5;the third line was A2,A2B1,A2B2,A2B3,A2B4,A2B5;the fourth line was A3,A3B1,A3B2,A3B3,A3B4,A3B5.圖1 不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理對乒乓菊盛花期花朵的影響Fig.1 Effects of different hormone combinations on flowering of Dendranthema morifolium cv. ‘pompon’

2.2.2不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理對盆栽乒乓菊花期的影響。單獨使用CCC 400～600 mg/kg處理紫乒乓時,未見盆栽乒乓菊頂蕾顯色期和始花期推遲;而單獨用B9處理時,隨著濃度的增加,菊花頂蕾顯色期和始花期均有所推遲(表4)。B5組(5 000 mg/kg B9)處理紫乒乓,與對照相比頂蕾顯色期延遲7 d,開花期推遲4 d。用B9和CCC混合處理時,花期延遲時間更長,A2B1組(500 mg/kg CCC+1 000 mg/kg B9)比B1組(1 000 mg/kg B9)處理使紫花乒乓的頂蕾顯色期延遲1 d,開花期推遲2 d。而A3B5組(600 mg/kg CCC+5 000 mg/kg B9)處理紫乒乓盆栽與B5(5 000 mg/kg B9)相比頂蕾顯色期延遲9 d,始花期推遲8 d。可見,隨著CCC和B9這2種植物生長調(diào)節(jié)劑濃度增加,延遲花期效果越顯著。

表4 不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理對盆栽乒乓菊花期的影響

2.3 不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理對乒乓菊地上部干重、鮮重的影響CCC和B9對乒乓菊干重和鮮重有一定的抑制作用,與對照相比整株植株的干、鮮重,其花朵的干、鮮重受影響的程度更大(表5)。CCC和B9混合施用與單獨B9處理相比,對乒乓菊植株干物質及頂花干物質積累有抑制作用,但隨著B9濃度增加,抑制效果沒有明顯增強。在植物生長調(diào)節(jié)劑混合處理組中,A1B1(400 mg/kg CCC與1 000 mg/kg B9)處理組表現(xiàn)最好,對單株總鮮重、單朵花鮮重、單株總干重和單朵花干重的抑制效果與對照相比差異均不顯著。而A2B1(500 mg/kg CCC+1 000 mg/kg B9)單株干物質積累比B1(1 000 mg/kg B9)組減少約14%,單株鮮重減少約17%,單朵花干重僅減少7%。

表5 不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理對乒乓菊地上部干、鮮重的影響

2.4 不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理對乒乓菊葉片葉綠素含量的影響由表6可知,經(jīng)B9和CCC處理的乒乓菊葉片葉綠素a含量與對照組相比呈增加趨勢,但對葉綠素b含量影響不明顯。而在1 000～5 000 mg/kg B9時,3 000 mg/kg B9處理乒乓菊葉片葉綠素a含量達1.97 mg/L,與對照組相比,其葉綠素a濃度提高25%;當B9的濃度增加到5 000 mg/kg時,其葉綠素a濃度則降低9%。2種植物生長調(diào)節(jié)劑混合使用對葉綠素含量的增加有一定的抑制作用,400 mg/kg的CCC與不同濃度B9混合處理紫乒乓,隨著B9濃度的增加,抑制作用減弱。從整體來看,不同植物生長調(diào)節(jié)劑配比組合處理紫乒乓,其葉綠素a與葉綠素b比值在各處理組間差異不顯著。

3 討論與結論

3.1 討論由于植物生長調(diào)節(jié)劑的應用,高稈切花菊也能被調(diào)控成小盆栽。低濃度的CCC處理對盆栽乒乓菊的調(diào)控效果不明顯,單獨施用時達不到調(diào)控乒乓菊生長的效果。而不同濃度的B9處理對盆栽乒乓菊均有顯著調(diào)控作用,隨著B9濃度的增加,乒乓菊盆栽的矮化增強,節(jié)間縮短,葉厚增厚,莖粗增粗,與植物生長延緩劑的作用機理吻合[2,8]。但B9在基質中殘留時間過長,吸入或食用有導致腫瘤的風險,且B9的藥品相比CCC價格昂貴,矮壯素則屬于綠色環(huán)保調(diào)節(jié)劑,容易被分解,因此在生產(chǎn)中減少B9的用量具有重要意義[4,6]。不同濃度的CCC和B9混合處理盆栽乒乓菊時,各處理組間植株的形態(tài)指標僅株高和莖粗表現(xiàn)顯著差異,施用植物生長調(diào)節(jié)劑達到一定濃度后植株的節(jié)間長不再縮短,葉厚不再增長。

該研究結果表明,隨著B9濃度增加,乒乓菊植株的單株側蕾數(shù)呈增加趨勢,這與徐亞萍等[12]研究結果吻合,B9能提高菊花的分枝能力。且B9單獨作用時側花和頂花花柄長均有縮短,花冠直徑也有縮小趨勢,花色變淡,B9濃度達5 000 mg/kg時,花瓣顏色幾乎褪成白色。然而CCC處理時,乒乓菊植株僅單株側蕾數(shù)有減少趨勢,用CCC和B9 混合施用與單獨B9 施用相比單株側蕾數(shù)也有減少趨勢,可能原因是B9處理盆栽乒乓菊時,可能會破壞植株的頂端優(yōu)勢,但目前還沒有研究解釋這一現(xiàn)象。研究表明[13-15]B9能一定程度上提早菊花現(xiàn)蕾開花時間,但該試驗中隨著B9施用濃度的增加,盆栽乒乓菊開花期推遲,可能原因是側蕾增加而營養(yǎng)供應不足,導致延遲開花。該試驗結果顯示,CCC與B9混合處理盆栽乒乓菊,其干物質的積累和葉綠素a/b與對照相比有一定的抑制作用,但抑制效果不明顯,總體而言各處理組植株葉片葉色濃綠,與前人研究結果相符[16]。該試驗結果表明低濃度的B9與CCC混合施用可以達到單獨施用高濃度B9處理時調(diào)控植株生長及開花的效果,這與張劍[17]用0.05%～0.50% CCC和500～5 000 mg/L B9混合噴施萬壽菊穴盤苗,1 000～2 500 mg/L B9與0.1%～0.3%CCC按一定比例混合能夠增強作用效果,有效控制萬壽菊穴盤苗的生長高度,使其株型緊湊,葉色加深的研究結果相符。

3.2 結論為確保乒乓菊正常生長,B9的施用濃度不能大于4 000 mg/kg,而B9與CCC混合施用濃度不能超出4 000 mg/kg B9與500 mg/kg CCC混合。否則濃度過高會造成植株畸形,花朵直徑明顯減小,花瓣顏色明顯變淡。在乒乓菊長勢較好情況下,不同配比的植物生長延緩劑對乒乓菊的株高調(diào)控效果相差不顯著,但1 000 mg/kg B9與500 mg/kg CCC混合噴施時,乒乓菊莖粗最粗。不同植物生長調(diào)節(jié)劑對乒乓菊開花的調(diào)控效果為400～500 mg/kg CCC的矮壯素有利于減少單株側蕾的發(fā)生,但B9則在一定程度上增加單株側蕾的發(fā)生。該試驗綜合盆栽乒乓菊株高、莖粗、單株側蕾數(shù)、花柄長度指標,乒乓菊盆栽矮化生產(chǎn)中用1 000 mg/kg B9與500 mg/kg CCC混合、3 000 mg/kg B9與400 mg/kg CCC混合、2 000 mg/kg B9與500 mg/kg CCC混合均可以達到單獨施用高濃度B9(4 000 mg/kg )處理的植株生長及開花調(diào)控效果,初步實現(xiàn)減少B9使用量,用低濃度CCC與B9混合施用獲得良好的植株矮化效應,而1 000 mg/kg B9與500 mg/kg CCC 混合處理乒乓菊小盆栽相對于其他處理組而言,其盛花花朵直徑最大,莖粗最粗,而株高、節(jié)間長、葉厚中等。綜上所述1 000 mg/kg B9與500 mg/kg CCC混合處理乒乓菊小盆栽,生產(chǎn)中每7 d噴施一次植株葉面,直到現(xiàn)蕾為止,則可獲得符合市場需求的乒乓菊小盆栽。