胡 坤,張 萍,雷應雪,張 聰,鄭先晶,邱堉昕,廖柯翔,張 冬,楊禮通*
(1.四川省彭州市規劃和自然局,成都 611930;2.四川省彭州市國有林場,成都 611900;3.四川隆生林草科技有限公司,成都 610074)
牡丹(PaeoniasuffruticosaAndr.)為芍藥科(Paeoniaceae)芍藥屬(Paeonia)多年生落葉灌木[1-2],有些地區又稱其為白術和富貴花,牡丹花色艷麗,具有觀賞、藥用、食用等多種價值,在我國多個地區廣泛種植[3-4]。我國擁有豐富的牡丹資源,品種甚多,種植面積也大,尤其在山東菏澤、河南洛陽以及四川彭州等地為牡丹集中發展的區域,這三個地區在歷史上就是牡丹種植中心[5]。牡丹因其絢麗多彩的顏色和碩大的花型,受到人們推崇[2]。但是,由于牡丹花期特別集中,而且花期短,其自然花期集中在每年的四月中旬和下旬,若不受極端氣候的影響,大多數品種單個花的花期為4~5d,整個牡丹花花期為20~ 30d??梢钥闯?,牡丹開花的花期相對比較集中,同時其花期較短,嚴重影響牡丹花產業發展及其觀賞性[3]。
花朵是牡丹主要觀賞部位,花朵擁有形式多樣、花色豐富等特點。隨著對牡丹的研究越來越深入,在人為的干預下,不同花型、花色的牡丹品種越來越多,極大的豐富了牡丹產業發展的基礎。同時,與牡丹相關的旅游產品也快速發展,且十分廣泛,很多優美的牡丹團被用于刺繡和繪畫藝術創作領域,這極大的提升了牡丹產業的擴展和發展。據統計,牡丹各類栽培品種超過800個,研究中,按牡丹開花時間早晚,把牡丹品種劃分為3種類型,即早開牡丹品種、中開牡丹品種和晚開牡丹品種[5]。其中,早開品種是指最早進入開花期的牡丹品種,一般開花時間持續1~3d。中開品種在早開品種后開放,整體進入盛花期。晚開品種是指在早開品種部分開始凋謝,牡丹進入盛花期5~7d后開放。
牡丹為典型的落葉灌木,具有耐寒和耐旱特征,是一種喜陽和長日照的典型溫帶植物,在陽光充足的地方,牡丹生長較好。研究表明,牡丹進入盛花期后,由于溫度逐漸升高,牡丹進入半休眠狀態,當氣溫和降水等環境條件滿足其生長時,牡丹就能自動解除休眠繼續生長[6]。11月中旬,由于氣溫降低,牡丹基本停止生長進入眠期狀態,到第二年初,隨著氣溫升高,牡丹萌芽繼而發葉開花[7]。
目前,影響觀賞牡丹產業發展的主要障礙來自于牡丹花期短、花型和花色不佳等原因,研究牡丹的花期調控方法對實現牡丹周年開花具有十分重要的意義[8]。牡丹花期調控是根據植物特有的開花習性及生長發育規律合理調控實現的,可以通過某些特殊的技術措施和改變花卉生長環境條件達到提早或推遲開花的目的[9]。目前,研究花期調控的方法,主要體現在兩個方面,首先利用化學激素對植物開花進行調節;其次,可以通過調節環境的溫度、水分和光照等因子調控植物花期[10]。研究表明,在溫度和光照一致的條件下,調控田間土壤水分可以改變牡丹提前或者延后開花,從而實現延長牡丹花期的目的[7,11],促進觀賞牡丹產業發展。因此,本研究在充分了解不同品種牡丹的花期和花型特征的基礎上,對深入探討提升牡丹觀賞品質具有重要意義。
研究區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),該研究區位于四川盆地亞熱帶濕潤氣候區,氣候溫潤,季節性明顯。年均氣溫15.9℃,溫度最高月7月平均氣溫25.1℃,溫度最低月1月平均氣溫5.3℃,無霜期長,雨量充沛,年均降水量為867mm,降水季節分配不均,多集中于7~9月,雨熱同期,日照偏少,日照時數為1131h。
研究以天彭牡丹保育中心典型的31個牡丹品種為試驗材料。初花期:以某個牡丹品種的花朵剛剛首次開始綻放開始。盛花期:指大牡丹部分花蕾已經綻放,出現花滿枝頭的盛況。凋謝期:指大部分花已經凋謝,只有最后的一部分還在綻放。牡丹花直徑和高度的測量采用直尺進行測量。
本次試驗觀測結果表明(表1),天彭牡丹保育中心典型31個牡丹品種共包括8個色系。其中,白色系共3個品種“白園粉”“景玉”“冰心紅白班”。粉色系共3個品種“花兢”“玉芙蓉”“玉面桃花”。復色系有1個品種“金閣”。紅色系共11個品種“血海飛虹”“金針繡紅袍”“玫瑰紅”“花王”“霓虹幻彩”“仙荷蓮”“島大臣”“八千代椿”“旭港”“彤云”“貴妃插翠”。黃色系共4個品種“黃金翠”“海黃”“皇冠”“金晃”。黑色系共4個品種“墨樓爭輝”“青龍臥墨池”“賽墨蓮”“天鵝嬌子”。紫色系共5個品種“氣壯山河”“烏龍捧盛”“島錦”“紫班”“紫云”。

表1 牡丹不同品種色系
本次觀測的31個牡丹品種的花瓣直徑特征顯示(圖1),各牡丹品種的花瓣直徑最大牡丹品種是“花王”,其花瓣直徑為24cm,花瓣品種直徑最小為“貴妃插翠”,其花瓣直徑為14cm。統計分析表明,其中花瓣直徑在20~24cm有“花王”“花兢”“玉芙蓉”“島大臣”“景玉”“八千代椿”“皇冠”“霓虹幻彩”“島錦”共9個品種,花瓣直徑在16~20cm有“景玉”“八千代椿”“皇冠”“霓虹幻彩”“島錦”等共20個品種,其余4個品種的花瓣直徑在14~15cm間。

圖1 牡丹不同品種花瓣直徑
同時,對31個牡丹品種的花高進行測量結果顯示(表2),各牡丹品種間的花高差異顯著,其范圍在5~11cm,其中以“景玉”的花高最高,為11cm,以“賽墨蓮”“金晃”“海黃”3個品種的花高最小,為5cm。統計分析表明,花高為10cm的品種有“八千代椿”“皇冠”“白園粉”“紫班”“仙荷蓮”“冰心紅白班”“玉面桃花”等共7個品種?;ǜ邽?cm的品種有“花王”“花兢”“玉芙蓉”“霓虹幻彩”“血海飛虹”“墨樓爭輝”“紫云”等共7個品種。花高為8cm的品種有“島大臣”“島錦”“玫瑰紅”“金針繡紅袍”“天鵝嬌子”“氣壯山河”“烏龍捧盛”“金閣”等8個品種。花高為7cm的品種有“青龍臥墨池”“彤云”“旭港”“貴妃插翠”等4個品種。

圖2 牡丹不同品種花朵高度
試驗對31個牡丹品種的花期進行了研究(圖3),記錄了各牡丹品種的初花期時間、盛花期時間和凋謝期的時間。各牡丹花期表現中,初花期-凋謝期最長的品種為“金晃”,花期為15.25d,花期最短的是“皇冠”,花期為5.75d,最長花期和最短花期牡丹的開花天數相差9.5d。同時,各品種中,花期大于10d的品種有3個,分別是“金晃”,花期為15.25d,“青龍臥墨池”為11d,“貴妃插翠”為11d;其余花期在5~10d。

圖3 不同牡丹品種花期特征
同時,從初花期-盛花期表現來看,初花期-盛花期最長的品種為“金晃”,花期為7.00d,花期最短的是“海黃”,花期為3.17d,最長花期和最短花期牡丹的開花天數相差3.83d。
從盛花期-凋謝期表現來看,盛花期-凋謝期最長的品種為“金晃”,花期為9.25d,花期最短的是“皇冠”,花期為3.17d,最長花期和最短花期牡丹的開花天數相差6.00d。
各牡丹花期表現中,初花期-凋謝期最長的品種為“金晃”,花期為15.25d,花期最短的是“皇冠”,花期為5.75d,最長花期和最短花期牡丹的開花天數相差9.5d。同時,各品種中,花期大于10d的品種有3個,分別是“金晃”,花期為15.25d,“青龍臥墨池”為11d,“貴妃插翠”為11d;其余花期在5~10d。顯示出“金晃”品種在花期方面具有較大的觀賞和開發價值。
進一步對花期分別與花瓣直徑、花高進行相關性分析(圖4和圖5),結果表明,牡丹品種花期與花瓣直徑呈負相關關系,其擬合曲線方程為y=0.064x2-2.65x+ 35.172,R2=0.1902,表明牡丹花期隨著花瓣的增大而呈現下降的趨勢;同時,牡丹品種花期與花高也呈線型負相關關系,其擬合曲線方程為y=12.419e-0.048x,R2=0.2021,表明牡丹花期隨著花高的增加而呈現下降的趨勢。

圖4 牡丹品種花期與花瓣直徑的相關性

圖5 牡丹品種花期與花高的相關性
影響牡丹花徑和花期的因素有很多,其中牡丹品種自身的遺傳特性是其開花外形和花期的決定性因素,同時,特殊的種植環境又會對牡丹的特征差異產生一定的影響。大多數研究表明光照對牡丹的外形和開花數量等有一定的影響。光照強度是影響植物花卉發育和生長的重要外界因子,光照長短不僅與植物花期有密切關系,而且與植物花芽的形成有著重要聯系[12]。作為長日照植物的牡丹,可以通過調節其光照長短和強弱,影響其花期。
另一方面,與光照因子相關的溫度,也是影響植物花芽發育生長的主要因素,大多數研究表明,提高溫度能在很大程度上促進植物提前開花,從而影響植物發育的物候。研究表明,不同的植物達到其生長發育點的最低溫度是不同的,當環境溫度高于植物生長發育的最低溫時,植物才能進行生長。在植物生理學中,通常將有效積溫作為對植物生長的重要指標,該指標對于預測包括牡丹在內的植物的發芽、開花等生長發育的時期具有重要的作用。
其次,水分往往與光照、溫度一起作用,從而影響植物的生長發育。這些影響主要體現在幾個方面,首先是水分對植物體細胞的影響,其次是作為光合作用的原料,水分與二氧化碳一起進行有機物的合成,第三是土壤中大量的無機養分元素溶解到水中后,才能被植物體吸收,第四是水分可以調節植株的溫度。同時,相關研究表明,牡丹在水分充足的情況下,其開花期將提前,水分不足時,牡丹的花期將有一定的推遲作用。
(1)天彭牡丹保育中心典型31個牡丹品種共包括8個色系,其中,白色系有3個品種,粉色系3個品種,復色系有1個品種,紅色系有11個品種,黃色系有4個品種,黑色系有4個品種,紫色系有5個品種。
(2)各牡丹品種的花瓣直徑最大牡丹品種是“花王”,其花瓣直徑為24cm,花瓣品種直徑最小為“貴妃插翠”,其花瓣直徑為14cm。
(3)各牡丹花期表現中,初花期-凋謝期最長的品種為“金晃”,花期為15.25d,花期最短的是“皇冠”,花期為5.75d,最長花期和最短花期牡丹的開花天數相差9.5d。同時,各品種中,花期大于10d的品種有3個,分別是“金晃”,花期為15.25d,“青龍臥墨池”為11d,“貴妃插翠”為11d;其余花期在5~10d。
(4)花期分別與花瓣直徑、花高呈負相關關系,相關系數分別為0.1902和0.2021。