康凯丽 王建强 王 朴 周 俐
(武汉市园林科学研究院 湖北武汉430081)
花毛茛(Ranunculus asianticusL.)为毛茛科花毛茛属多年生宿根草本花卉,因花似牡丹又名洋牡丹,其叶又与芹菜叶相似,又称芹菜花[1-2],原产于以土耳其为中心的亚洲西部和欧洲东南部[1,3],中国自20 世纪90 年代末开始对切花品种引种栽培[4]。花毛茛株型优美,花色丰富,色泽艳丽,花瓣层叠紧致,可盆栽亦可作为鲜切花,具有较高的观赏价值和经济价值。花毛茛具纺缍状块根,常数个聚生于根颈部,可用球根生产成品花毛茛或进行分球繁殖。目前国内生产花毛茛盆花大多采用种子育苗栽培,易出现叶子形状、大小差异大,花梗高矮不一,株型紧凑丰满度不一致等现象[5],加之花毛茛病虫害逐年加剧,以及种植管理技术较低,导致花毛茛盆花和切花质量受到严重影响,块根品质和数量也急剧下降[6]。
植物生长调节剂为植物内部产生的天然激素或是人工合成的与植物激素有相同作用的化学物质。植物生长调节剂在花卉生产过程中的应用日益广泛,主要用于花卉繁殖、株型修饰、花期调控及延衰保鲜等方面[7],是提高花卉产量和质量的重要手段之一。目前国内外研制的植物生长调节剂数以千计,但能够在花卉上推广应用的并不多[8]。本研究选用α-萘乙酸、复硝酚钠、吲哚丁甲酸、芸苔素内酯4种生长调节剂对花毛茛进行喷施,观察生理调节剂对花毛茛生长发育的影响,以期弥补花毛茛育种与栽培工作中的不足,为花毛茛高效生产提供参考。
供试植物为花毛茛,品种为黄色缤纷系列。供试药剂为α-萘乙酸,吲哚丁甲酸,复硝酚钠、芸苔素内酯,各处理药剂有效成分及施用浓度见表1。
表1 各试验处理的有效成分及施用浓度
1.2.1 试验设计
试验于2018 年10 月至2019 年5 月在武汉市园林科学研究院连栋大棚内进行。试验设5 个处理,每个处理3 次重复,以清水处理为对照(表1),采用随机区组排列,每15 株为1 个小区。参照王建强等[9]的播种法,于2018 年10 月15 日进行花毛茛穴盘育苗,在幼苗长至3~4 片叶时定植于13 cm×12 cm的营养盆中。自2019年2月14日开始对花毛茛喷施药剂,每盆药液量为整株完全湿润、有水滴形成为止。每周施药一次,共喷施4次。
1.2.2 项目测定
1.2.2.1 花毛茛营养生长指标测定
株高为植物地面基部至顶部长度,卷尺测量。地上鲜重为植物地上部质量,称重测量,以105℃杀青30 min,80℃烘干至恒重,即为地上部干重。用相同方法测量地下鲜重、地下干重。
1.2.2.2 花毛茛花期指标测定
游标卡尺测量花薹直径,在现蕾初期统计各处理花毛茛单株花苞量;之后摘除部分花苞,使每株花苞量保持在3个,开花前用游标卡尺测定花苞直径;待花头完全展开后,用直尺测量花头直径,摘取后称量测定花头质量。
1.2.2.3 花毛茛球根指标测定
待花毛茛枝叶全部枯黄时收获种球,清洗晾干后用游标卡尺测量球根直径,称重测定种球质量;统计单个种球块根数量,用游标卡尺测量块根直径、长度。
1.2.3 数据分析
采用Excel 整理试验数据,用SPSS 20 进行单因素方差分析及主成分分析,采用最小显著差异法(LSD) 比较不同处理间数据差异性(p<0.05)。
从表2 可以看出,花毛茛经T1 处理后,株高显著降低,仅为19.98 cm,与CK 相比下降13.2%;T2~T4 处理对花毛茛株高略有促进作用,但效果不显著。T2 处理花毛茛地上部鲜重最高,鲜重达68.58 g;其次为T4 处理,为65.62 g,分别较CK增重28.0%和22.4%。T2、T4 处理有利于地上干物质积累,与CK 相比差异显著,地上干重分别增加33.0%和48.6%。各处理的花毛茛地下鲜重差异不大,仅T4 处理与CK 差异达到显著水平,增重34.4%。T3、T4处理的花毛茛地下干重较CK显著增加,分别增重18.4%、62.2%。
综上可知,α-萘乙酸可显著降低花毛茛植株高度,芸苔素内酯对花毛茛地上、地下生物量积累均有明显的促进作用,复硝基酚可显著增加花毛茛地上部生物量,吲哚丁甲酸对植株地下部生长有一定促进作用。
表2 不同处理对花毛茛营养生长的影响
由表3 可知,施用生长调节剂均可提高花毛茛花薹直径,其中T1、T2 处理与CK 相比差异显著,花薹直径分别增加0.16 和0.10 cm。不同生长调节剂处理对花毛茛花苞量的影响较大,与CK 相比,各处理单株花苞量均有所下降,T1 处理花苞量最少,平均仅为5.70 个,较CK 显著降低。T2、T3、T4 处理的花毛茛花苞直径与CK 相比显著增加,最高为T2,达2.05 cm。T2、T3、T4 处理可显著增加花毛茛花头直径,T2、T3 的花头直径分别为7.96 和8.17 cm,较CK 增加约1 cm。与CK 相比,T1~T4 各处理花头重均显著提升,T2 效果最为明显,增重达71.2%。
由以上分析可知,α-萘乙酸对花毛茛花苞形成有明显的抑制作用,可使花苞量下降41.2%。复硝酚钠、吲哚丁甲酸、芸苔素内酯对花期各项指标均有一定促进作用,复硝酚钠效果最好。
表3 不同处理对花毛茛开花质量的影响
不同生长调节剂对花毛茛种球相关指标的影响见表4。不同药剂均可促进花毛茛种球直径增大,其中T4 处理与CK 差异显著,直径达6.34 cm,较CK 增加近3 cm。T1、T3、T4 处理种球质量均高于CK,其中T4 单球平均质量较CK 增加21.3%,差异达显著水平。T4 处理单个种球平均块根数量较CK 显著增加,达44.3 条,比CK 多出近10 条。T3、T4 处理可显著增加花毛茛块根直径和块根长度,平均块根直径分别比CK 高0.06、0.13 cm,平均块根长度分别较CK增加0.11、0.25 cm。
综上所述,芸苔素内酯可显著提高花毛茛种球品质,各项指标较CK 处理均有显著增加;吲哚丁甲酸效果次之;α-萘乙酸和复硝基酚钠效果不明显,各项指标与CK接近。
主成分分析法是在不损失或很少损失原有信息的前提下,将多个指标转化为新的个数较少且彼此独立或相关性较小的综合指标,从而达到简化的目的[10]。对花毛茛的15 个性状进行主成分分析,得到主成分的原始特征值(表5)。结果显示,3 个主成分特征值大于1,第1 主成分特征值为7.686,对总方差的贡献率为51.243%;第2主成分特征值为3.771,方差贡献率为25.141%;第3 主成分特征值为2.895,方差贡献率为19.297%,前3个主成分累积贡献率达95.681%,能较好反映原性状指标的大部分信息和变化趋势,可用来评价花毛茛的生长情况。
表4 不同处理对花毛茛种球生长的影响
由特征向量FAC与对应特征值的算术平方根之积计算主成分得分Fi,以主成分的贡献率对主成分得分进行加权平均即得综合主成分得分F,以F值大小对花毛茛生长进行综合评价,筛选效果较好的生长调节剂[11]。由表6 可以看出,不同处理的综合评价值有差异,T4 处理的综合主成分得分最高,T2 处理次之。说明芸苔素内酯的综合效果最好,其次为复硝酚钠。
表5 花毛茛主成分特征值、贡献率及累积贡献率
表6 花毛茛生长指标的特征向量、主成分得分、综合得分及排序
花毛茛在喷施α-萘乙酸后,与对照处理相比,株高降低,节间缩短,花苞量减少,说明α-萘乙酸可使花毛茛出现生理性矮化,并对花苞形成有抑制作用。α-萘乙酸对花毛茛生物量及种球生长的促进效果不明显,这与前人研究结果一致[12-13]。已有研究表明,α-萘乙酸对叶片生长有较大影响[14],在施药一次后,花毛茛即出现叶片聚拢,偏上生长且边缘卷曲现象,由于叶面发生了变化,整个叶幕的光合速率下降,导致碳水化合物供应不足[15-16],花芽分化所需营养物质欠缺,从而引起花苞量下降。
复硝酚钠对花毛茛地上部生物量积累具有明显促进作用,并可显著提高花期相关指标值,花毛茛花大,花瓣层叠紧致,具有较高的观赏性。复硝酚钠可促进植物营养生长和花芽分化[17],刘海英等[18]发现,复硝酚钠可促进菊花茎的伸长、增粗,叶片数增多、叶面积增大和现蕾日期提前。周旭红等[19]认为,低浓度的复硝酚钠可显著增加香石竹的茎粗、茎鲜重和花瓣数量,提高花朵的质量。复硝酚钠可提高叶片叶绿素含量,改善叶片光合性能,增加同化物质积累[20-21],同时复硝酚钠能够促进同化物运输,提升叶片中可溶性糖和可溶性蛋白的有效外运,为花芽形成提供重要的物质基础[22]。
主成分分析结果显示,施用芸苔素内酯的花毛茛整体生长状况最佳。施用芸苔素内酯的花毛茛营养生长旺盛,枝叶浓密,其地上、地下部生物量均有明显增加,并且花毛茛种球的各项指标均优于对照,显著提升花毛茛种球品质。芸苔素内酯是一种活性极强的新型甾醇类物质,是国际上公认的高效、低毒且活性较高的植物生长调节剂[23-24]。赵健等[25]研究表明,芸苔素内酯可提高白芨地上部鲜重和鳞茎鲜重。一定浓度的芸苔素内酯处理可以促进木薯茎叶生长、块根分化发育和单株块根数增加[26]。芸苔素内酯可提高1,5-二磷酸核酮糖(RuBP)羧化酶的活性,从而加快CO2的固定速率,提高光合效率,增加光合产物的积累,进而促进植物生长[27]。
植物生长调节剂不同种类、浓度、施用时期、施用方法对植物产生的影响不同,针对不同植物、不同生长调节剂功效的筛选尤为重要[28]。因此下一步将增设生长调节剂浓度或进行不同药剂的复配施用进一步筛选,以期达到花毛茛高效栽培的最佳效果。