黄冬华,刘家胜,徐 雷,余发新,陶秀花,宋小民,王华伶
(1.江西省农业科学院,330200,南昌;2.江西省大余县林业局,341500,江西,大余;3.江西省科学院生物资源研究所,330096,南昌)
富贵籽(Ardisia crenata)属紫金牛科紫金牛属植物,又名朱砂根、大罗伞、黄金万两等。因其果色鲜红欲滴,呈现吉祥富贵景象,且挂果期长(达6个月以上),果实转红期又正值元旦、春节、元宵节,故可作为节日观果观叶的盆花,又因其耐阴性强,很适合室内摆放,是难得的室内观果植物,具有广阔的开发前景。富贵籽作为主要的观果植物,果实着色好坏将直接影响到其观赏价值和商品价值。目前对富贵籽的研究多集中在生物学特性、育苗、栽培技术和遗传多样性分析方面[1-3],作者曾对富贵籽的花芽形态分化作了系统观察研究和报道[4],但对富贵籽成花及果实着色的影响因素的研究尚未见报道。本研究通过探讨温度和光照对富贵籽果实着色的影响,旨在为合理制定富贵籽的栽培技术措施,提高其观赏价值,以及调控其观果时间提供依据。
供试植株为江西省大余县花卉生产基地的盆栽2.5 a生富贵籽实生苗,植株生长健壮,结果良好,肥水等按常规管理。试验时间为2011年8月至2014年2月。
本试验于2011-2013年每年分2次进行,第1次在每年的8月25-31日随机选取2.5 a生、结果良好的富贵籽植株若干株(见处理A、B),第2次于10月3日随机取仍未变色、青果富贵籽5~10株(见处理C、D),分别置于不同温度处理的人工气候箱中,光照强度:5 000~7 000 Lx,湿度(RH)80%。
A:昼/夜25℃/15℃,光照时间13 h;
B:昼/夜15℃/10℃,光照时间13 h;
CK1自然常温,8、9月平均温度分别为27.0℃、24.3℃,光照强度5 000~10 000 Lx;
C:昼/夜25℃/15℃,光照时间11 h;
D:昼/夜25℃/25℃,光照时间11 h。
本试验分别在人工气候箱和露天富贵籽花圃进行,光照强度用测光仪测量,因富贵籽果实着色直接受到光线照射的影响,因此测定的位置选择在富贵籽的结果部位。
1.3.1 人工气候箱光照强度试验 分别在2012-2013年的8月下旬,设置以下不同的光照强度进行处理,温度均设置为昼/夜15℃/10℃,光照时间13 h,湿度RH80%。
E:昼/夜15 ℃/10 ℃,光照:5 000~7 000 Lx,
F:昼/夜15 ℃/10 ℃,光照:1 000~1 500 Lx,
G:昼/夜15℃ /10℃,光照:300~990 Lx。
1.3.2 露天光照强度试验 于2012-2013年10月初,随机选已挂果的富贵籽100株(株龄2.5 a)分成以下2组。
H:用遮阳网,光照强度控制在5 000~7 000 Lx;
J:用遮阳网,光照强度控制在400~1 000 Lx。
CK2:10-12月自然光照(遮光率90%)光照强度4 000 ~8 000 Lx,10、11、12 月的平均温度分别为20.5 ℃、15.1 ℃、10.0 ℃。
自处理后每隔2-3 d详细观察记录果实色泽的变化。果实变红程度按以下进行分级:0级,青果;Ⅰ级,果柄开始变红;Ⅱ级,果萼变红;Ⅲ级,果面开始变红;Ⅳ级,果面红1/2;Ⅴ级,整果全红。
从表1可以看出,当富贵籽的果实长到一定大小后,在5 000~7 000 Lx的光照条件下,无论是长日照还是短日照,在昼/夜温度15℃/10℃或(20~25)℃/(10~15)℃的低温条件下,富贵籽果实色泽均会发生变化,当处理到第7 d时,靠近果基部的果柄首先发生颜色的改变,果柄最先变红,当处理到14 d之后果萼变红,然后是果面开始变红,到第21 d的时候果面变红程度达到1/2,到30 d时整个果面全部变成红色。而当果实发育到合适的饱满程度时(9月下旬未变色之前),若昼夜温度均保持在25℃时,则一直到次年的1月份果实仍处于绿色状态,由此可见,较高的夜温(24℃以上)可能会抑制果实着色。相反,适当的低温则可诱导富贵籽果实色泽的发育。这与耿玉韬[5]等报导的“适当低温能加速叶绿素的分解和增加花色素、类胡萝卜的合成”相一致。
表1 温度对富贵籽果实着色的影响
图1 A处理14 d果柄变红状(左为对照)
图2 B处理30 d红果状(左为对照)
图3 E处理30 d果实着色状
从表1中可以看出,无论在长日照或短日照条件下,只要有一定的低温刺激,富贵籽的果实颜色就会发生变化,由此可以说明,光周期对富贵籽果实的着色没有决定性的作用;但是,据观察适当延长光照时间可以增加果实的着色程度。
图4 J处理30 d果实状态
图5 H处理30 d红果状
图6H处理(左)和J处理(右)30 d果色比较
从表2可以看出,在一定的光照强度范围内(400~8 000 Lx),光照越强,越有利于果实色泽的发育。在5 000~7 000 Lx的光照条件下,如果温度合适,富贵籽果实30 d左右即全部变红,光照在1 000~1 500 Lx时果实变红较慢,到30 d时仍然只是果柄果萼变红,果面稍为发白,果实变红时间需要50-60 d;而在300~990 Lx的光照条件下,富贵籽果实变红非常缓慢,果实着色时间需要70-90 d,甚至更长。由此说明,光照强度与果实着色密切相关,是影响富贵籽果实着色的另一个重要因素。
表2 光照强度对富贵籽果实着色的影响
着色是富贵籽进入观赏期的主要标志。土壤养分供应充足和植株开花结果良好是果实色泽发育的前提和基础,植物色泽的发育是一个复杂的生理变化过程,受到诸多因素的影响。本试验重点研究了主要的环境因子温度和光照对富贵籽果实着色的影响。结果表明,当果实生长发育到一定程度后,适当的低温刺激是富贵籽着色的主要诱导因子,而光照强度是影响其着色的另一重要因素。富贵籽是耐荫性较强的植物,怕强光直射,生产上常采用90%左右的遮阳网进行遮光栽培,因此生产栽培上采用的光照强度为4 000~10 000Lx,而本次研究结果表明促进果实色泽发育的适宜光照强度为5 000~8 000 Lx。
根据有关资料,适当的低温可以促进果实的着色,但温度过低也会抑制花色素的形成;光照影响果实着色,除光照强度外,光质(不同波段的光照:如可见光、红光、紫外线等)对果色的表现也有影响[6]。因此,下一步将继续探讨光质对富贵籽果实色泽发育的影响以及诱导富贵籽着色的临界低温。决定果色发育的色素主要有叶绿素、类胡萝素和花青素3种。富贵籽的果实以大红色为主,具体色素的组成仍需做进一步的分析。
[1] 江香梅,龚斌,叶金山.殊砂根生物、生态学特性及形态变异[J].江西农业大学学报,2005,27(4):596-601.
[2] 陈建洪,陈必新,练发良,等.富贵籽穴盆苗育苗及移植技术研究[J].安徽农业科学,2009,37(11):5197-5198.
[3] 江香梅,温强,叶金山.朱砂根群体遗传多样性RAPD 分析[J].江西农业大学学报,2006,28(5):762-765.
[4] 黄冬华,黄长林,陶秀花.富贵籽花芽分化研究[J].江西农业学报,2012,24(5):59 -61.
[5] 耿玉韬.果实着色的理论与实践[J].山西果树,1989(1):36-38.
[6] 宋哲,李天忠,徐贵轩.光质对红富士苹果果实着色的影响[J].生态学报,2009,29(5):2304 -2311.