光照強度對‘紅寶石’多肉葉片呈色及冠幅的影響

李尊洋，劉 賀*，劉 璇，王紅玉，盧姝夢，孔令婧

（東北林業(yè)大學園林學院，黑龍江哈爾濱 150040）

多肉植物是指植物的根、莖、葉3 種營養(yǎng)器官中葉是肥厚多汁且具備儲藏大量水分功能的植物[1]。其形態(tài)與其它類型植物有明顯區(qū)別，根、莖、葉3 種營養(yǎng)器官中至少有1 種具有肥厚多汁的薄壁組織，能儲存大量水分，目前已發(fā)現(xiàn)并記載的就有1 萬余種[2]。如今，多肉植物的生產(chǎn)正朝著專業(yè)化、精細化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，市場潛力巨大，憑借其嬌小玲瓏、易于管理的特點在室內(nèi)盆栽市場所占份額逐漸增加[3]。

‘紅寶石’多肉植物為景天科擬石蓮花屬植物，是小型的多肉品種。葉片為細長匙狀，前端較肥厚、斜尖，呈蓮花狀緊密排列，整體較飽滿。不同處理時葉片顏色及冠幅變化明顯，易于觀察記錄?！t寶石’多肉植物以其葉片鮮艷的顏色及株型為主要觀賞性狀。但目前市場上人們往往注重植物的快繁與批量生產(chǎn)[4]，忽視了‘紅寶石’多肉植物的顏色與株型的表現(xiàn)，導致其觀賞價值嚴重下降。目前有許多關于光照強度對多肉植物的冠幅及葉片顏色變化的研究，例如李靜敏等[5]探究了夏季不同條件對于不同種多肉植物生長及顏色變化的影響。但對于‘紅寶石’多肉植物的冠幅和葉片顏色變化的相關影響因素尚未見報道。

本試驗擬采用控制變量的方法，在保證其他影響‘紅寶石’觀賞性狀因素相同的條件下，通過控制不同的光照強度，探究不同光照強度對‘紅寶石’多肉植物葉片顏色及冠幅的影響，以期為‘紅寶石’多肉植物的繁育提供理論依據(jù)[6-7]。

1 材料與方法

1.1 試驗時間與地點

本研究于2018 年8 月～2019 年3 月在哈爾濱市東北林業(yè)大學園林學院植物培養(yǎng)室進行。

1.2 試驗材料

所用試驗材料為景天科擬石蓮花屬多肉植物：‘紅寶石’（Sedeveria pink ruby）。

1.3 試驗方法

1.3.1 ‘紅寶石’多肉植物的生長環(huán)境。將‘紅寶石’多肉植物置于培養(yǎng)室中，利用遮光布厚度與材質(zhì)的不同，控制光強分別為2000、3000、4000、5000、6000、7000Lx，每組光照強度設置3 個重復對照。培養(yǎng)室環(huán)境條件：白天處理溫度26℃，夜晚處理溫度22℃；光照處理16h，黑暗處理8 h。

1.3.2 ‘紅寶石’多肉植物的花青素含量測定。參照吳啟康等[8]的有機溶劑萃取法，為消除試驗取樣位置誤差，每棵植株取葉片6g，將其剪成0.3cm2碎片后混勻，隨機選取1g 材料備用，每組處理3 個重復對照[9]。將植物材料置于燒杯中；分別加入0.1mol/L HCl 10mL 于15mL 離心管中，置于32 ℃培養(yǎng)箱中，浸泡4 h 以上。用定性濾紙過濾，濾液即花青素提取液。用0.1mol/L HCl 在紫外可見光分光光度計中調(diào)零，取花青素提取液在波長530 nm 處讀取吸光度值，按下列公式計算花青素含量：

花青素的相對含量=OD530/0.1W

式中：OD530 為530 nm 波長下的吸光度值；W 為葉片重，單位為g。

1.3.3 ‘紅寶石’多肉植物冠幅的測定?！t寶石’多肉植物冠幅指在垂直視角下展開的最大直徑。將刻度尺放置與水平面平行，緊貼植株頂端，并測量植物冠幅。分別在‘紅寶石’多肉植物處理3 個月與6 個月進行冠幅測量，記錄并整理冠幅數(shù)據(jù)。

1.3.4 數(shù)據(jù)的處理與分析。采用Excel 與Spass 數(shù)據(jù)分析軟件對植物冠幅進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 不同光照強度區(qū)間對‘紅寶石’多肉葉片呈色的影響

圖1 不同光照強度區(qū)間對‘紅寶石’多肉葉片呈色的影響

由圖1 可知，2000～7000Lx 光照強度下，多肉植物隨著培養(yǎng)時間的增長，冠幅逐漸增大。相同處理時間，2000～7000Lx 光照強度，隨著光照強度的增強，‘紅寶石’多肉植物的冠幅先增大后減小，在5000Lx 光照強度下，冠幅達到峰值。2000～4000Lx 光照強度下處理1～3 個月時，‘紅寶石’多肉植物葉片顏色無明顯差異。2000Lx 光照強度下處理4～6 個月時，植株葉片綠色逐漸變深。處理6 個月時，葉片顏色由灰綠過渡到翠綠。3000Lx 光強處理的植株葉片綠色深度較2000Lx 光強處理的淺，葉片邊緣開始出現(xiàn)不明顯的淡淡粉色。4000Lx 光強處理的植株1～3 個月葉片顏色逐漸變淺，處理4 個月時，葉片邊緣淡粉色，在6 個月時，葉片邊緣明顯出現(xiàn)粉色。5000Lx 光照強度下，植株葉片隨著處理時間增長，葉邊緣顏色逐漸變深，6 個月時，葉邊緣出現(xiàn)明顯紅色。6000～7000Lx 的植株處理1～3 個月葉片邊緣逐漸變紅，隨著培養(yǎng)時間增長，紅色逐漸加深，6 個月時，整株葉片都已變紅。在試驗組‘紅寶石’植株中表現(xiàn)為明顯的深紅色。

2.2 不同光照強度區(qū)間內(nèi)‘紅寶石’多肉植物株形態(tài)變化

由圖1 可知，在2000Lx 光照強度下，‘紅寶石’多肉植物葉片生長不緊湊，顏色灰綠或翠綠；在3000 Lx光照強度下，植株變化不明顯，葉片向中心靠攏，隨著光照強度逐漸增強，植株葉片緊實程度增強較明顯，顏色翠綠；在5000～6000Lx 光照強度下，植物葉片相對緊湊，多數(shù)葉片邊緣和背面出現(xiàn)紅暈或淡粉色；在7000Lx 光照強度下，植株葉片更加緊湊，葉片顏色變化明顯，多數(shù)葉尖變成深紅色。這說明‘紅寶石’多肉植物葉片顏色隨著光照強度的增強變化明顯，處理光照強度越強，顏色越豐富鮮艷。

表1 不同光照強度下‘紅寶石’多肉冠幅（mm）變化

由表1 可知，在處理3 個月時，光照強度5000Lx，‘紅寶石’的冠幅大小顯著高于2000、3000、7000Lx（P ＜0.05），是2000、3000、7000Lx 的1.15、1.16、1.13倍；5 000Lx 的冠幅大小是4000Lx 和6000Lx 的1.07倍和1.03 倍，無顯著性差異（P＞0.05）。在處理6 個月時測量，光照強度6000Lx，‘紅寶石’的冠幅大小顯著高 于2000Lx 和3000Lx（P ＜0.05），是2000Lx 和3000Lx 的1.17 倍和1.10 倍；6000Lx 的冠幅大小是4 000、5000、7000Lx 的1.05 倍、1.02 倍和1.03 倍，無顯著性差異（P＞0.05）。

表2 不同光照強度下‘紅寶石’冠幅凈增長量（mm）變化

由表2 可知，‘紅寶石’多肉植物從幼苗處理的前3 個月，光照強度5000Lx，處理0～3 個月的‘紅寶石’多肉植物冠幅凈增長量顯著高于2000、3000、4000、7000Lx（P＜0.05）,是2000、3000、4000、7000Lx 的1.39、1.23、1.21、1.27 倍；5000Lx 的冠幅凈增長量是6000 Lx的1.07 倍，無顯著性差異（P＞0.05）。處理6 個月，光照強度在5000Lx 下，處理3～6 個月的‘紅寶石’多肉植物冠幅凈增長量顯著高于2000、3000、4000、6000、7000Lx（P ＜0.05）,是2000、3000、4000、6000、7000Lx的1.35、1.21、1.27、1.17、1.19 倍。

2.3 不同光照強度下‘紅寶石’多肉植物葉片花青素含量變化

由圖2，在試驗控制光照強度2000 和3000Lx 時，植株花青素指數(shù)相差不大；隨著光照強度的增加，花青素含量平均值明顯增大；光照強度達7000Lx 時，花青素含量平均值達試驗控制光照強度下的最高值。

圖2 不同光照強度下‘紅寶石’葉片花青素相對含量

3 結論與討論

‘紅寶石’多肉植物在生產(chǎn)發(fā)育過程中，表皮細胞液中蘊含花青素的含量與植物葉綠素的含量是影響其顏色變化的重要因素?；ㄇ嗨睾吭礁?，植物顏色越豐富，花青素含量越低，植物顏色變化越小[5,8-9]。

‘紅寶石’多肉植物的冠幅與細胞內(nèi)所分泌的生長素含量有關，生長素含量越高，冠幅越大，反之亦然。于紅茹等[10]對擬石蓮花屬多肉生長特性的研究結果相一致。說明在適宜生長環(huán)境下，在一定光照強度范圍內(nèi),‘紅寶石’多肉植物冠幅隨著光照強度的增加而增大；隨著光照強度的增加，多肉植物葉片顏色越豐富[11-12]。

本研究旨在探究光照強度對‘紅寶石’多肉植物葉片顏色以及冠幅變化的影響。結果表明，‘紅寶石’多肉植物在2000～7000Lx 光照強度下，冠幅呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，并在5000Lx 時達到峰值。對數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，5000Lx 下的凈增長量顯著，是2000Lx 光照強度下的1.39 倍。說明在5000Lx 光照強度下，促進了‘紅寶石’多肉植物細胞內(nèi)某種控制生長的激素分泌，導致‘紅寶石’多肉可能發(fā)生了徒長現(xiàn)象，與王克磊等[13]對于植物徒長因素的研究結果相符。在6000～7000 Lx 光照強度區(qū)間，植株直徑的凈增長量降低，這可能由于光照強度過高，超過了‘紅寶石’多肉的光補償點引發(fā)了光抑制現(xiàn)象，gn 張舟怡[14]的研究結果相符。

在2000～5000Lx 光照強度范圍內(nèi)，‘紅寶石’多肉植物葉片顏色主要呈現(xiàn)綠色，邊緣稍粉紅，葉片著色不明顯。在5000～7 000Lx 光照強度范圍內(nèi)，隨著光照強度增強，葉片顏色紅色加深。這是因為隨著光照強度逐漸增高，植物葉綠素含量逐漸降低，使植物綠色呈現(xiàn)不斷減少的性狀，與陽圣瑩等[15]不同植物對光照強度響應的研究結果相符。

‘紅寶石’多肉植物葉片花青素含量，在2000～7000Lx 光照強度范圍內(nèi)，隨著光照強度增強呈上升趨勢。與唐杏姣等[16]探究光強對菊花花青素合成作用中花青素指數(shù)變化趨勢研究相符。

試驗研究表明，在光照強度4000～5000Lx，為‘紅寶石’多肉植物株型適宜生長環(huán)境，但葉片顏色變化不豐富；光照強度6000～7000Lx，‘紅寶石’多肉植物葉片顏色變化豐富，但株型不良。本研究為今后‘紅寶石’多肉優(yōu)良觀賞性狀的培育以及對同方向‘紅寶石’的研究產(chǎn)生了積極的影響[17-18]。