不同光周期处理对万寿菊鲜花产量及品质的影响.pdf

不 同光周期处理对万寿菊鲜花 产量及品质的影响 陈 强 1 2 田凤鸣 1 2 何九军 1 2 杨 文 1 刘 琼 1 王永斌 1 2 1 陇南师范高等专科学校 甘肃 成县 742500 2 陇南特色农业 生物资源研究开发中心 甘肃 成县 742500 摘要 为了提高万寿菊育苗后对光周期适应性 规避不利气候因素危害 选用万寿菊品种色素 1 号为指示 品种 在播种育苗期设置了长 中 短 3 个光周期处理 长光周期 光照 16 h 黑暗 8 h 中光周期 光照 12 h 黑 暗 12 h 短光周期 光照 8 h 黑暗 16 h 从种子萌发开始至第 3 对真叶完全展开期间持续处理 成苗后移栽到田 间自然光周期中生长 观测了万寿菊株高 直径 主茎叶片数 鲜花产量及叶黄素含量 结果表明 中光周期 光 照 12 h 黑暗 12 h 处理至 3 叶期移栽到田间的万寿菊顶花可见期各性状指标表现良好 产量较高 为 19 507 0 kg hm 2 干花叶黄素含量最高 为 4 425 g kg 关键词 万寿菊 育苗 光周期 农艺性状 产量 叶黄素 中图分类号 S681 9 文献标志码 A 文章编号 2097 2172 2023 07 0611 04 doi 10 3969 j issn 2097 2172 2023 07 006 Effects of Different Photoperiod Treatments on Flower Yield and Quality of Tagetes erecta CHEN Qiang 1 2 TIAN Fengming 1 2 HE Jiujun 1 2 YANG Wen 1 LIU Qiong 1 WANG Yongbin 1 2 1 College of Agriculture and Forestry Technology Longnan Teachers College Chengxian Gansu 742500 China 2 Centre for Research and Development of Longnan Characteristic Agro bioresource Chengxian Gansu 742500 China Abstract In order to improve the adaptability of marigold Tagetes erecta seedlings to photoperiod and avoid the potential harmfulness caused by adverse climate factors taking the seedlings of marigold variety Pigment 1 as the study object 3 photoperiod treatments Long day LD 16 hours of light 8 hours of darkness Nature day ND 12 hours of light 12 hours of darkness Short day SD 8 hours of light 16 hours of darkness were set up during the sowing and seedling period of marigold Treatments were continued from the beginning of seed germination to the complete unfolding of the third pair of true leaves and all seedlings were transplanted to the field under the natural photoperiod after the seedlings were formed The plant height diameter number of main stem leaves flower yield and xanthophyll content were observed The results showed that ND treatment 12 hours of light 12 hours of darkness till the trefoil stage was ideal significant differences were found in various indicators of marigold transplanted to the field when the top flowers were visible the yield was 1 9507 0 kg ha and the xanthophyll content in the dry flower was the highest i e 4 425 g kg Key words Tagetes erecta L Seedling cultivation Photoperiod Agronomic character Yield Xanthophyll 万寿菊 Tagetes erecta L 为菊科一年生植物 是一种表现突出的环境装饰花卉及经济作物 1 万寿菊有大而鲜艳的花朵和丰富的叶黄素含量 叶黄素具有抗氧化 稳定性强 无毒害 安全性 高等特点 广泛运用于食品 化妆品 烟草 医 药及禽类饲料中 国际市场上 10 叶黄素油售价 高达 12 万元 t 素有 软黄金 的美誉 发展前景 非常广阔 2 甘肃近年来开始引种万寿菊 种植面积逐年 增加 通过青岛与甘肃的东西协作项目 建立了 多家提取叶黄素油脂企业 万寿菊产业在带动农 户增收和美丽乡村建设中发挥着重要作用 但在 收稿日期 2023 03 22 基金项目 甘肃省青年科技基金计划 21JR7RK913 作者简介 陈 强 1986 男 甘肃陇西人 讲师 研究方向为植物生理生化 Email chenq9986 寒旱农业科学 2023 2 7 611 614 Journal of Cold Arid Agricultural Sciences 2 卷 光周期 株高 cm 茎粗 mm 主茎叶片数 对 鲜花直径 mm 单花鲜重 g 单花干重 g SD 69 94 21 77 a 9 50 0 29 a 7 86 0 22 a 11 28 0 20 b 35 24 1 18 b 4 94 0 24 b ND 50 71 0 95 a 10 65 0 29 b 8 71 0 20 b 10 01 0 47 a 27 51 3 37 a 3 89 0 47 a LD 57 46 0 69 a 11 24 0 23 b 8 67 0 16 b 10 76 0 14 a 27 80 0 92 a 3 73 0 19 a 农户种植过程中 移栽时面对的早春冻害等环境风 险因素较多 且在长日照地区栽培 营养生长期过 长 大量花蕾在秋季出现 时值因气温降低不能开 放 影响产量 3 利用不同光周期处理育苗是万 寿菊在生产中 有效避开不利气象因素的重要手 段 万寿菊是短日照植物 持续的短日照处理可 以促使色素万寿菊提前开花 延长花期 4 5 在万 寿菊育苗过程中 加入人工干预调节其幼苗生长 的光周期 是一种比较经济和方便的措施 但有 关具体的处理时间的研究较少 我们从万寿菊种 子发芽到 3 对真叶完全展开整个时期内 人工设 定固定的光周期处理 观测分析了光周期调节后 万寿菊的农艺性状以及叶黄素含量的水平变化 以期为万寿菊光周期调节育苗及其规避不利气候 因素危害等提供技术支持 1 材料方法 1 1 供试材料 指示万寿菊品种为色素 1 号 种子购于内蒙 古赤峰市卉源园艺有限公司 采用 32 穴育苗盘进 行播种育苗和发芽前期的准备工作 1 2 试验方法 试验共设定 3 个光周期处理条件 即长光照 LD 光照 16 h 黑暗 8 h 中光照 ND 光照 12 h 黑暗 12 h 短光照 SD 光照 8 h 黑暗 16 h 2022 年 3 月 20 日播种于陇南师专智能温室 万寿菊从播种到生长至第 3 对真叶完全展开 V3 期间均在试验设计对应光周期条件下持续生长 试验期间不施肥 仅保障水分供应充足 2022 年 5 月 7 日 将经持续光照处理的万寿菊 V3 时期的 幼苗 按随机区组设计移栽到成县店村镇丘陵山 地 6 前茬作物玉米 小区面积 3 45 m 2 起垄后 垄上移栽 垄高 15 cm 垄面宽 50 cm 垄沟宽 50 cm 移栽株距 40 cm 行距 50 cm 每处理重复 3 次 1 3 测量指标和方法 移栽后 于顶花可见期用卷尺统计万寿菊的 株高 用游标卡尺测量第 4 对真叶中段的粗度 茎 粗 统计主茎叶片数 盛花期测量鲜花直径 单 花鲜重 将鲜花样品于 105 杀青 30 min 50 烘干 48 h 后测其干重 干花叶黄素含量由甘肃数 字本草检测公司利用 HPLC法进行测定 根据万寿 菊开花情况 各处理分别于 7 月 5 日 7 月 20 日 7 月 30 日采摘并称量鲜花累计产量 按小区计产 1 4 数据统计分析 使用 Excell 统计作图 SPSS24 0 统计分析 2 结果与分析 2 1 不同光周期处理对万寿菊主要农艺性状的影 响 从表 1 可以看出 经过不同光周期处理 万 寿菊在进入顶花可见时期的株高差异不显著 茎 粗 LD ND 处理分别为 11 24 10 65 mm 显著的 粗于 SD 主茎叶片数 SD 处理最少 为 7 86 对 显著少于 LD ND 处理 花期测定的相关指标显 示 SD 处理的鲜花直径最大 为 11 28 mm 显 著的大于 LD ND 处理 单花鲜重 单花干重均 以 SD 处理最高 分别为 35 24 4 94 g 均显著 高于 ND LD 处理 ND LD 处理之间差异不显 著 2 2 不同光周期处理对万寿菊鲜花产量的影响 从采摘情况来看 第 1 次采摘 LD 处理的万寿 菊鲜花最多 第 2 次采收时发现 ND处理的鲜花产 量已经超过 LD 处理 第 3 次采收时 ND 处理仍然 保持较高产量 图 1A 即 ND 处理条件下 万寿 菊鲜花产量有明显增长 随着光周期的延长 万 寿菊鲜花累计产量逐渐增加 LD 处理鲜花产量最 高 与 ND 处理间差异不显著 与 SD 处理间差异 显著 ND处理与 SD处理间差异不显著 ND 处理 鲜花产量较高 为 19 507 0 kg hm 2 与 SD 处理 LD 处理间差异均不显著 图 1B 尽管在累计 3 次采收的产量中 以 LD 处理后最高 但与 ND 相 比差异不显著 另外 维持过长的光周期条件也 增加了一定的育苗成本 表 1 不同光周期处理后万寿菊主要农艺性状比较 612 7 期 陈 强 等 不同光周期处理对万寿菊鲜花产量及品质的影响 2 3 不同光周期处理对万寿菊干花叶黄素含量的 影响 利用万寿菊提取叶黄素浸膏 叶黄素含量是 决定品质的重要指标 过长和过短的光周期处理 对万寿菊叶黄素的积累和贮存不利 通过分析 图 2 发现 不同光周期处理中 以 ND处理万寿菊干 花叶黄素最高 为 4 425 g kg 显著高于 SD 处理 和 LD 处理 SD 处理 LD 处理之间差异不显著 因此 生产上推荐采用 ND处理至 3 叶期后 进行 田间移栽 3 讨论与结论 开花是植物从营养生长转换为生殖生长的生 理发育过程 受光周期 温度 激素等多个因素 诱导 在植物生长和物种进化中处于核心地位 7 另外 在逆境条件下 例如低温 强光 弱光 紫外线等 植物会提前开花结实以尽早完成其生 命周期 这种生物学现象被称为逆境诱导的开 花 8 有研究者发现 在菊花开花因素中 通过 对早 中 晚期 9 个菊花品种进行短日照遮光处 理 发现在每天 19 00 至翌日 8 00 时遮光 即日 遮光时长为 13 h 的条件下 现蕾 开花最早的品 种为紫玉 霜满天 国华雨晴 绿安娜 泉乡冲 天和天下一品 在 12 h d 处理下现蕾和开花最早 的品种为麦浪和唐宇金秋 9 短日照处理可促进 菊花的生长 不同品种菊花的株高及花径对短日 照处理的响应不同 这与已有生产和科研实践相 符合 10 17 本试验表明 在育苗过程中采用 12 光照 12 h 黑暗处理 然后移栽到田间的万寿菊 农艺性状 表现较好 且产量较高 19 507 0 kg hm 2 干花中 叶黄素含量最高 4 425 g kg 说明育苗期采用 12 h 光照 12 h 黑暗处理 能有效提高万寿菊鲜花的 产量及品质 过短的光周期减少了万寿菊移栽后 可见叶片对数 从而影响了产量 并且在提前花 期中的作用不明显 长光周期处理增加了可见叶 片对数 增加了潜在的产量基础 但花中叶黄素 含量不高 因此 在万寿菊种植中 既找到光周 期的临界值 也要关注不同品种对光周期敏感的 时期 生长时期 在临界值之下 经 12 h 光照处 理的万寿菊 必须要有很长一段时间的育苗期 塑 料拱棚或设施温室内约 40 d 然后再移栽到田 间 这为人工干预光周期处理万寿菊幼苗提供了 比较充足的时间 选择在光周期处理至 3 叶期进 行移栽 是考虑到当地的常规生产者万寿菊移栽 是从这一时期开始 但鼓励在万寿菊完成花芽分 图 1 不同光周期处理后移栽万寿菊鲜花产量及累积产量 鲜 花 平 均 产 量 k g h m 2 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 采摘日期 日 月 4 7 11 7 18 7 25 7 1 8 SD ND LD 处理 累 计 平 均 产 量 k g h m 2 25000 20000 15000 10000 5000 0 A B SD ND LD b a ab 图 2 不同光周期处理条件下万寿菊干花叶黄素含量 SD ND LD 处理 干 花 中 叶 黄 素 含 量 g k g 5 4 3 2 1 0 b a a 613 化 后进行移栽 能够提高鲜花产量和品质 参考文献 1 BHAT TACHARYYA SUGATA DATTASANJUKTA MALLICKBIDISHA et al Lutein content and in vitro an tioxidant activity of different cultivars of Indian marigold flower Tagetes patula L extracts J Journal of Agricul tural and Food Chemistry 2010 58 14 8259 8264 2 给春华 黄前晶 孟桂兰 等 色素万寿菊及其深加 工产品国内外研究生产现状 J 内蒙古农业科技 2006 2 65 67 3 贾兰虹 张雪岩 吕桂菊 色素万寿菊开花光周期调 控规避病害增产效果研究 J 北方园艺 2014 17 83 86 4 福建省质量技术监督局 主要针叶造林树种抚育间伐 技术规程 DB35 T76 2003 S 福州 福建省标准 化研究院 2003 5 樊艳荣 陈双林 林 华 等 不同林下植被干扰措 施对毛竹林下植物种群分布格局的影响 J 生物多样 性 2013 21 6 709 714 6 单鉴华 胡秉民 双因素双向随机区组试验设计与分 析 J 浙江农业大学学报 1994 6 617 620 7 刘永平 杨 静 杨明峰 植物开花调控途径 J 生 物工程学报 2015 31 11 1553 1566 8 张 敏 朱佳旭 王 磊 等 逆境诱导植物开花的 研究进展 J 生物工程学报 2016 10 1301 1308 9 孙朝华 陆 娟 杨振坤 等 光周期处理对兰州地 区菊花花期的影响 J 甘肃农业科技 2020 8 60 63 10 张翠华 郑成淑 孙宪芝 等 光周期诱导菊花成 花及成花逆转过程中生理代谢的变化 J 山东农业科 学 2009 6 42 45 11 敖地秀 黄丛林 菊花花期调控技术研究进展 J 安徽农业科学 2018 46 5 21 24 12 JO HNSON E BRADLEY M HARBERD N P et al Photoresponses of Light grown phy A mutants of Ara bidopsis J Plant Physiol 1994 105 141 149 13 BAGNALL D J KING R W WHIT ELAM G C et al Flowering responses to altered expression of phytochrome in mutants and transgenic lines of Arabidopsis thaliana L J Heynh PlantPhysiol 1995 108 1495 1503 14 NEFF M M C HORY J Genetic interactions between phytochrome A phytochrome B and cryptochromel dur ing A rabidopsis development J Plant Physiol 1998 118 27 36 15 REED J W NAGAT ANI A ELIC H T D et al Phy tochrome A and phytochrome B have overlapping but distinct functions in A rabidopsis development J Plant Physiol 1994 104 1139 1149 16 LIN C Photoreceptors and regulation of flowering time J Plant physiology 2000 123 1 35 50 17 AUKERMAN M J HIRSC HFELD M WEST ER L et al A deletion in the PHYD gene of the Arabidopsis Wassil ewskija ecotype defines a role for phytochrome D in red far red light sensing J Plant Cell 1997 9 1317 1326 2 卷 614