胡 坤,张 萍,雷应雪,张 聪,郑先晶,邱堉昕,廖柯翔,张 冬,杨礼通*
(1.四川省彭州市规划和自然局,成都 611930;2.四川省彭州市国有林场,成都 611900;3.四川隆生林草科技有限公司,成都 610074)
牡丹(PaeoniasuffruticosaAndr.)为芍药科(Paeoniaceae)芍药属(Paeonia)多年生落叶灌木[1-2],有些地区又称其为白术和富贵花,牡丹花色艳丽,具有观赏、药用、食用等多种价值,在我国多个地区广泛种植[3-4]。我国拥有丰富的牡丹资源,品种甚多,种植面积也大,尤其在山东菏泽、河南洛阳以及四川彭州等地为牡丹集中发展的区域,这三个地区在历史上就是牡丹种植中心[5]。牡丹因其绚丽多彩的颜色和硕大的花型,受到人们推崇[2]。但是,由于牡丹花期特别集中,而且花期短,其自然花期集中在每年的四月中旬和下旬,若不受极端气候的影响,大多数品种单个花的花期为4~5d,整个牡丹花花期为20~ 30d。可以看出,牡丹开花的花期相对比较集中,同时其花期较短,严重影响牡丹花产业发展及其观赏性[3]。
花朵是牡丹主要观赏部位,花朵拥有形式多样、花色丰富等特点。随着对牡丹的研究越来越深入,在人为的干预下,不同花型、花色的牡丹品种越来越多,极大的丰富了牡丹产业发展的基础。同时,与牡丹相关的旅游产品也快速发展,且十分广泛,很多优美的牡丹团被用于刺绣和绘画艺术创作领域,这极大的提升了牡丹产业的扩展和发展。据统计,牡丹各类栽培品种超过800个,研究中,按牡丹开花时间早晚,把牡丹品种划分为3种类型,即早开牡丹品种、中开牡丹品种和晚开牡丹品种[5]。其中,早开品种是指最早进入开花期的牡丹品种,一般开花时间持续1~3d。中开品种在早开品种后开放,整体进入盛花期。晚开品种是指在早开品种部分开始凋谢,牡丹进入盛花期5~7d后开放。
牡丹为典型的落叶灌木,具有耐寒和耐旱特征,是一种喜阳和长日照的典型温带植物,在阳光充足的地方,牡丹生长较好。研究表明,牡丹进入盛花期后,由于温度逐渐升高,牡丹进入半休眠状态,当气温和降水等环境条件满足其生长时,牡丹就能自动解除休眠继续生长[6]。11月中旬,由于气温降低,牡丹基本停止生长进入眠期状态,到第二年初,随着气温升高,牡丹萌芽继而发叶开花[7]。
目前,影响观赏牡丹产业发展的主要障碍来自于牡丹花期短、花型和花色不佳等原因,研究牡丹的花期调控方法对实现牡丹周年开花具有十分重要的意义[8]。牡丹花期调控是根据植物特有的开花习性及生长发育规律合理调控实现的,可以通过某些特殊的技术措施和改变花卉生长环境条件达到提早或推迟开花的目的[9]。目前,研究花期调控的方法,主要体现在两个方面,首先利用化学激素对植物开花进行调节;其次,可以通过调节环境的温度、水分和光照等因子调控植物花期[10]。研究表明,在温度和光照一致的条件下,调控田间土壤水分可以改变牡丹提前或者延后开花,从而实现延长牡丹花期的目的[7,11],促进观赏牡丹产业发展。因此,本研究在充分了解不同品种牡丹的花期和花型特征的基础上,对深入探讨提升牡丹观赏品质具有重要意义。
研究区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),该研究区位于四川盆地亚热带湿润气候区,气候温润,季节性明显。年均气温15.9℃,温度最高月7月平均气温25.1℃,温度最低月1月平均气温5.3℃,无霜期长,雨量充沛,年均降水量为867mm,降水季节分配不均,多集中于7~9月,雨热同期,日照偏少,日照时数为1131h。
研究以天彭牡丹保育中心典型的31个牡丹品种为试验材料。初花期:以某个牡丹品种的花朵刚刚首次开始绽放开始。盛花期:指大牡丹部分花蕾已经绽放,出现花满枝头的盛况。凋谢期:指大部分花已经凋谢,只有最后的一部分还在绽放。牡丹花直径和高度的测量采用直尺进行测量。
本次试验观测结果表明(表1),天彭牡丹保育中心典型31个牡丹品种共包括8个色系。其中,白色系共3个品种“白园粉”“景玉”“冰心红白班”。粉色系共3个品种“花兢”“玉芙蓉”“玉面桃花”。复色系有1个品种“金阁”。红色系共11个品种“血海飞虹”“金针绣红袍”“玫瑰红”“花王”“霓虹幻彩”“仙荷莲”“岛大臣”“八千代椿”“旭港”“彤云”“贵妃插翠”。黄色系共4个品种“黄金翠”“海黄”“皇冠”“金晃”。黑色系共4个品种“墨楼争辉”“青龙卧墨池”“赛墨莲”“天鹅娇子”。紫色系共5个品种“气壮山河”“乌龙捧盛”“岛锦”“紫班”“紫云”。
表1 牡丹不同品种色系
本次观测的31个牡丹品种的花瓣直径特征显示(图1),各牡丹品种的花瓣直径最大牡丹品种是“花王”,其花瓣直径为24cm,花瓣品种直径最小为“贵妃插翠”,其花瓣直径为14cm。统计分析表明,其中花瓣直径在20~24cm有“花王”“花兢”“玉芙蓉”“岛大臣”“景玉”“八千代椿”“皇冠”“霓虹幻彩”“岛锦”共9个品种,花瓣直径在16~20cm有“景玉”“八千代椿”“皇冠”“霓虹幻彩”“岛锦”等共20个品种,其余4个品种的花瓣直径在14~15cm间。
图1 牡丹不同品种花瓣直径
同时,对31个牡丹品种的花高进行测量结果显示(表2),各牡丹品种间的花高差异显著,其范围在5~11cm,其中以“景玉”的花高最高,为11cm,以“赛墨莲”“金晃”“海黄”3个品种的花高最小,为5cm。统计分析表明,花高为10cm的品种有“八千代椿”“皇冠”“白园粉”“紫班”“仙荷莲”“冰心红白班”“玉面桃花”等共7个品种。花高为9cm的品种有“花王”“花兢”“玉芙蓉”“霓虹幻彩”“血海飞虹”“墨楼争辉”“紫云”等共7个品种。花高为8cm的品种有“岛大臣”“岛锦”“玫瑰红”“金针绣红袍”“天鹅娇子”“气壮山河”“乌龙捧盛”“金阁”等8个品种。花高为7cm的品种有“青龙卧墨池”“彤云”“旭港”“贵妃插翠”等4个品种。
图2 牡丹不同品种花朵高度
试验对31个牡丹品种的花期进行了研究(图3),记录了各牡丹品种的初花期时间、盛花期时间和凋谢期的时间。各牡丹花期表现中,初花期-凋谢期最长的品种为“金晃”,花期为15.25d,花期最短的是“皇冠”,花期为5.75d,最长花期和最短花期牡丹的开花天数相差9.5d。同时,各品种中,花期大于10d的品种有3个,分别是“金晃”,花期为15.25d,“青龙卧墨池”为11d,“贵妃插翠”为11d;其余花期在5~10d。
图3 不同牡丹品种花期特征
同时,从初花期-盛花期表现来看,初花期-盛花期最长的品种为“金晃”,花期为7.00d,花期最短的是“海黄”,花期为3.17d,最长花期和最短花期牡丹的开花天数相差3.83d。
从盛花期-凋谢期表现来看,盛花期-凋谢期最长的品种为“金晃”,花期为9.25d,花期最短的是“皇冠”,花期为3.17d,最长花期和最短花期牡丹的开花天数相差6.00d。
各牡丹花期表现中,初花期-凋谢期最长的品种为“金晃”,花期为15.25d,花期最短的是“皇冠”,花期为5.75d,最长花期和最短花期牡丹的开花天数相差9.5d。同时,各品种中,花期大于10d的品种有3个,分别是“金晃”,花期为15.25d,“青龙卧墨池”为11d,“贵妃插翠”为11d;其余花期在5~10d。显示出“金晃”品种在花期方面具有较大的观赏和开发价值。
进一步对花期分别与花瓣直径、花高进行相关性分析(图4和图5),结果表明,牡丹品种花期与花瓣直径呈负相关关系,其拟合曲线方程为y=0.064x2-2.65x+ 35.172,R2=0.1902,表明牡丹花期随着花瓣的增大而呈现下降的趋势;同时,牡丹品种花期与花高也呈线型负相关关系,其拟合曲线方程为y=12.419e-0.048x,R2=0.2021,表明牡丹花期随着花高的增加而呈现下降的趋势。
图4 牡丹品种花期与花瓣直径的相关性
图5 牡丹品种花期与花高的相关性
影响牡丹花径和花期的因素有很多,其中牡丹品种自身的遗传特性是其开花外形和花期的决定性因素,同时,特殊的种植环境又会对牡丹的特征差异产生一定的影响。大多数研究表明光照对牡丹的外形和开花数量等有一定的影响。光照强度是影响植物花卉发育和生长的重要外界因子,光照长短不仅与植物花期有密切关系,而且与植物花芽的形成有着重要联系[12]。作为长日照植物的牡丹,可以通过调节其光照长短和强弱,影响其花期。
另一方面,与光照因子相关的温度,也是影响植物花芽发育生长的主要因素,大多数研究表明,提高温度能在很大程度上促进植物提前开花,从而影响植物发育的物候。研究表明,不同的植物达到其生长发育点的最低温度是不同的,当环境温度高于植物生长发育的最低温时,植物才能进行生长。在植物生理学中,通常将有效积温作为对植物生长的重要指标,该指标对于预测包括牡丹在内的植物的发芽、开花等生长发育的时期具有重要的作用。
其次,水分往往与光照、温度一起作用,从而影响植物的生长发育。这些影响主要体现在几个方面,首先是水分对植物体细胞的影响,其次是作为光合作用的原料,水分与二氧化碳一起进行有机物的合成,第三是土壤中大量的无机养分元素溶解到水中后,才能被植物体吸收,第四是水分可以调节植株的温度。同时,相关研究表明,牡丹在水分充足的情况下,其开花期将提前,水分不足时,牡丹的花期将有一定的推迟作用。
(1)天彭牡丹保育中心典型31个牡丹品种共包括8个色系,其中,白色系有3个品种,粉色系3个品种,复色系有1个品种,红色系有11个品种,黄色系有4个品种,黑色系有4个品种,紫色系有5个品种。
(2)各牡丹品种的花瓣直径最大牡丹品种是“花王”,其花瓣直径为24cm,花瓣品种直径最小为“贵妃插翠”,其花瓣直径为14cm。
(3)各牡丹花期表现中,初花期-凋谢期最长的品种为“金晃”,花期为15.25d,花期最短的是“皇冠”,花期为5.75d,最长花期和最短花期牡丹的开花天数相差9.5d。同时,各品种中,花期大于10d的品种有3个,分别是“金晃”,花期为15.25d,“青龙卧墨池”为11d,“贵妃插翠”为11d;其余花期在5~10d。
(4)花期分别与花瓣直径、花高呈负相关关系,相关系数分别为0.1902和0.2021。