不同光周期处理对万寿菊鲜花产量及品质的影响_陈强.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 19 507.0kg/hm2，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）07-0611-04doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2023.07.006Effects of Different Photoperiod Treatments on Flower Yield andQuality of Tagetes erectaCHEN Qiang1,2,TIAN Fengming1,2,HE Jiujun1,2,YANG Wen1,LIU Qiong1,WANG Yongbin1,2(1.College of Agriculture and Forestry Technology,Longnan Teachers College,Chengxian Gansu 742500,China;2.Centre forResearch 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 potentialharmfulness caused by adverse climate factors,taking the seedlings of marigold variety Pigment 1 as the study object,3 photoperiodtreatments(Long-day LD,16 hours of light/8 hours of darkness;Nature-day ND,12 hours of light/12 hours of darkness;Short-daySD,8 hours of light/16 hours of darkness)were set up during the sowing and seedling period of marigold.Treatments were continuedfrom the beginning of seed germination to the complete unfolding of the third pair of true leaves and all seedlings were transplantedto 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 thetop 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：。寒旱农业科学2023，2（7）：611-614Journal of Cold-Arid Agricultural Sciences2 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/gSD69.9421.77 a9.500.29 a7.860.22 a11.280.20 b35.241.18 b4.940.24 bND50.710.95 a10.650.29 b8.710.20 b10.010.47 a27.513.37 a3.890.47 aLD57.460.69 a11.240.23 b8.670.16 b10.760.14 a27.800.92 a3.730.19 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 16h。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 m2，起垄后垄上移栽，垄高 15 cm，垄面宽 50 cm，垄沟宽 50cm。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/hm2，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/hm2），干花中叶黄素含量最高（4.425 g/kg）。说明育苗期采用 12h 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/（kg/hm2）1600014000120001000080006000400020000采摘日期/（日/月）4/711/718/725/71/8SDNDLD处理累计平均产量/（kg/hm2）2500020000150001000050000ABSDNDLDbaab图 2不同光周期处理条件下万寿菊干花叶黄素含量SDNDLD处理干花中叶黄素含量/（g/kg）543210baa613 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 antioxidant activity of different cultivars of Indian 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