不同光周期處理對萬壽菊鮮花產(chǎn)量及品質的影響

陳強　田鳳鳴　何九軍　楊文　劉瓊　王永斌

關鍵詞：萬壽菊；育苗；光周期；農(nóng)藝性狀，產(chǎn)量；葉黃素

中圖分類號：S681.9 文獻標志碼：A 文章編號：2097-2172（2023）07-0611-04

萬壽菊（Tagetes erecta L.）為菊科一年生植物，是一種表現(xiàn)突出的環(huán)境裝飾花卉及經(jīng)濟作物。萬壽菊有大而鮮艷的花朵和豐富的葉黃素含量，葉黃素具有抗氧化、穩(wěn)定性強、無毒害、安全性高等特點，廣泛運用于食品、化妝品、煙草、醫(yī)藥及禽類飼料中，國際市場上100%葉黃素油售價高達12萬元／t，素有“軟黃金”的美譽，發(fā)展前景非常廣闊。

甘肅近年來開始引種萬壽菊，種植面積逐年增加。通過青島與甘肅的東西協(xié)作項目，建立了多家提取葉黃素油脂企業(yè)，萬壽菊產(chǎn)業(yè)在帶動農(nóng)戶增收和美麗鄉(xiāng)村建設中發(fā)揮著重要作用。但在農(nóng)戶種植過程中，移栽時面對的早春凍害等環(huán)境風險因素較多，且在長日照地區(qū)栽培，營養(yǎng)生長期過長，大量花蕾在秋季出現(xiàn)，時值因氣溫降低不能開放，影響產(chǎn)量。利用不同光周期處理育苗是萬壽菊在生產(chǎn)中，有效避開不利氣象因素的重要手段。萬壽菊是短日照植物，持續(xù)的短日照處理可以促使色素萬壽菊提前開花，延長花期，在萬壽菊育苗過程中，加人人工干預調(diào)節(jié)其幼苗生長的光周期，是一種比較經(jīng)濟和方便的措施，但有關具體的處理時間的研究較少。我們從萬壽菊種子發(fā)芽到3對真葉完全展開整個時期內(nèi)，人工設定固定的光周期處理，觀測分析了光周期調(diào)節(jié)后萬壽菊的農(nóng)藝性狀以及葉黃素含量的水平變化，以期為萬壽菊光周期調(diào)節(jié)育苗及其規(guī)避不利氣候因素危害等提供技術支持。

1材料方法

1.1供試材料

指示萬壽菊品種為色素1號，種子購于內(nèi)蒙古赤峰市卉源園藝有限公司。采用32穴育苗盤進行播種育苗和發(fā)芽前期的準備工作。

1.2試驗方法

試驗共設定3個光周期處理條件，即長光照（LD），光照16 h／黑暗8h；中光照（ND），光照12h／黑暗12 h；短光照（SD），光照8 h／黑暗16h。2022年3月20日播種于隴南師專智能溫室。萬壽菊從播種到生長至第3對真葉完全展開（V3），期間均在試驗設計對應光周期條件下持續(xù)生長。試驗期間不施肥，僅保障水分供應充足。2022年5月7日，將經(jīng)持續(xù)光照處理的萬壽菊V3時期的幼苗，按隨機區(qū)組設計移栽到成縣店村鎮(zhèn)丘陵山地，前茬作物玉米。小區(qū)面積3.45m²，起壟后壟上移栽，壟高15 cm，壟面寬50 cm，壟溝寬50cm。移栽株距40 cm，行距50 cm，每處理重復3次。

1.3測量指標和方法

移栽后，于頂花可見期用卷尺統(tǒng)計萬壽菊的株高，用游標卡尺測量第4對真葉中段的粗度（莖粗），統(tǒng)計主莖葉片數(shù)，盛花期測量鮮花直徑、單花鮮重，將鮮花樣品于105℃殺青30 min，50℃烘干48 h后測其干重。干花葉黃素含量由甘肅數(shù)字本草檢測公司利用HPLC法進行測定。根據(jù)萬壽菊開花情況，各處理分別于7月5日、7月20日、7月30日采摘并稱量鮮花累計產(chǎn)量，按小區(qū)計產(chǎn)。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

使用Excell統(tǒng)計作圖，SPSS 24.0統(tǒng)計分析。

2結果與分析

2.1不同光周期處理對萬壽菊主要農(nóng)藝性狀的影響

從表1可以看出，經(jīng)過不同光周期處理，萬壽菊在進入頂花可見時期的株高差異不顯著。莖粗LD、ND處理分別為11.24、10.65 mm，顯著的粗于SD。主莖葉片數(shù)SD處理最少，為7.86對，顯著少于LD、ND處理。花期測定的相關指標顯示，SD處理的鮮花直徑最大，為11.28 mm，顯著的大于LD、ND處理；單花鮮重、單花干重均以SD處理最高，分別為35.24、4.94 g，均顯著高于ND、LD處理；ND、LD處理之間差異不顯著。

2.2不同光周期處理對萬壽菊鮮花產(chǎn)量的影響

從采摘情況來看，第1次采摘LD處理的萬壽菊鮮花最多，第2次采收時發(fā)現(xiàn)ND處理的鮮花產(chǎn)量已經(jīng)超過LD處理，第3次采收時ND處理仍然保持較高產(chǎn)量（圖1A），即ND處理條件下，萬壽菊鮮花產(chǎn)量有明顯增長。隨著光周期的延長，萬壽菊鮮花累計產(chǎn)量逐漸增加。LD處理鮮花產(chǎn)量最高，與ND處理間差異不顯著，與SD處理間差異顯著；ND處理與SD處理間差異不顯著；ND處理鮮花產(chǎn)量較高，為19507.0 kg/hm²，與SD處理、LD處理間差異均不顯著（圖1B）。盡管在累計3次采收的產(chǎn)量中，以LD處理后最高，但與ND相比差異不顯著。另外，維持過長的光周期條件也增加了一定的育苗成本。

2.3不同光周期處理對萬壽菊干花葉黃素含量的影響

利用萬壽菊提取葉黃素浸膏，葉黃素含量是決定品質的重要指標。過長和過短的光周期處理，對萬壽菊葉黃素的積累和貯存不利。通過分析（圖2）發(fā)現(xiàn)，不同光周期處理中，以ND處理萬壽菊干花葉黃素最高，為4.425 g/kg，顯著高于SD處理和LD處理；SD處理、LD處理之間差異不顯著。因此，生產(chǎn)上推薦采用ND處理至3葉期后，進行田間移栽。

3討論與結論

開花是植物從營養(yǎng)生長轉換為生殖生長的生理發(fā)育過程，受光周期、溫度、激素等多個因素誘導，在植物生長和物種進化中處于核心地位。另外，在逆境條件下，例如低溫、強光、弱光、紫外線等，植物會提前開花結實以盡早完成其生命周期，這種生物學現(xiàn)象被稱為逆境誘導的開花。有研究者發(fā)現(xiàn)，在菊花開花因素中，通過對早、中、晚期9個菊花品種進行短日照遮光處理，發(fā)現(xiàn)在每天19：00至翌日8：00時遮光，即日遮光時長為13 h的條件下，現(xiàn)蕾、開花最早的品種為紫玉、霜滿天、國華雨晴、綠安娜、泉鄉(xiāng)沖天和天下一品；在12 h/d處理下現(xiàn)蕾和開花最早的品種為麥浪和唐宇金秋。短日照處理可促進菊花的生長，不同品種菊花的株高及花徑對短日照處理的響應不同，這與已有生產(chǎn)和科研實踐相符合。

本試驗表明，在育苗過程中采用12光照/12 h黑暗處理，然后移栽到田間的萬壽菊，農(nóng)藝性狀表現(xiàn)較好，且產(chǎn)量較高（19507.0 kg/hm²），干花中葉黃素含量最高（4.425 g/kg）。說明育苗期采用12h光照/12h黑暗處理，能有效提高萬壽菊鮮花的產(chǎn)量及品質。過短的光周期減少了萬壽菊移栽后可見葉片對數(shù)，從而影響了產(chǎn)量，并且在提前花期中的作用不明顯。長光周期處理增加了可見葉片對數(shù)，增加了潛在的產(chǎn)量基礎，但花中葉黃素含量不高。因此，在萬壽菊種植中，既找到光周期的臨界值、也要關注不同品種對光周期敏感的時期（生長時期）。在臨界值之下，經(jīng)12 h光照處理的萬壽菊，必須要有很長一段時間的育苗期（塑料拱棚或設施溫室內(nèi)約40d），然后再移栽到田間，這為人工干預光周期處理萬壽菊幼苗提供了比較充足的時間。選擇在光周期處理至3葉期進行移栽，是考慮到當?shù)氐某Ｒ?guī)生產(chǎn)者萬壽菊移栽是從這一時期開始，但鼓勵在萬壽菊完成花芽分化后進行移栽，能夠提高鮮花產(chǎn)量和品質。