繡球花色調(diào)控技術(shù)研究

謝治東，劉生祥，戴幫潮，錢孔屏，陳雪蓮*，謝光坤

（1.安徽省蘭君園藝有限公司，安徽合肥230031；2.肥西縣林業(yè)和園林局安徽合肥231200；3.安徽省林木種苗總站，安徽合肥230088；4.安徽省林業(yè)科學(xué)研究院，安徽合肥230088）

繡球（Hydrangea macrophylla），別名：八仙花、紫繡球、粉團花、八仙繡球等，屬于虎耳草科，我國共有46種10變種[1]，在山東、江蘇、安徽、浙江、福建、河南、湖北、湖南、廣東、廣西、四川、貴州、云南等省（自治區(qū)）廣泛分布；生長于海拔380～1 700 m山谷溪旁或山頂疏林中，傘房狀花序碩大、飽滿、色鮮艷而豐富，花型多樣；葉片大且光澤度高，即可觀花又可觀葉[2]。植株適應(yīng)性強、耐旱和耐陰性均較好，花期多為5至9月，能廣泛被應(yīng)用于盆花、鮮切花、插花、干花及園林綠化中，在美麗鄉(xiāng)村建設(shè)和休閑農(nóng)業(yè)發(fā)展中具有廣闊的發(fā)展前景。

繡球種植作為一種新興的產(chǎn)業(yè)在我國得到了迅速發(fā)展，在云南昆明、浙江寧波、江蘇無錫、四川成都及重慶等地都已有大面積的種植基地。繡球?qū)僦参锲贩N眾多，各種花色、花型和花期差異性很大。繡球花顏色的不同主要受土壤酸堿度的影響，通過調(diào)節(jié)土壤的pH值可以人為改變繡球花的顏色，滿足市場審美需求[3]。目前生產(chǎn)上主要通過澆灌硫酸鋁或硫酸亞鐵等方式來調(diào)節(jié)土壤pH值進而控制繡球花的顏色[4]。本研究利用生物酵素來調(diào)節(jié)水培溶液的pH值，使選育出的繡球植株花瓣顏色按照要求實現(xiàn)藍色和紅色相互轉(zhuǎn)化，即增加了繡球花的觀賞性和趣味性，又提高了生物廢棄物的利用率，實現(xiàn)環(huán)保化生產(chǎn)經(jīng)營。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于合肥市肥西縣安徽蘭君花卉工程技術(shù)研究中心。該研究中心地處江淮之間，為亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，四季分明、氣候溫和、雨量適中、梅雨顯著、夏雨豐沛；年均溫度為15.7℃，極端最低氣溫-20.6℃，極端最高氣溫41.0℃，無霜期227 d，年平均降水量988.4 mm；土壤為黃棕壤，質(zhì)地黏重，呈微酸性。

1.2 試驗材料

本研究中心于2020年4～5月引進了25個繡球品種，根據(jù)花朵形態(tài)、株型和市場上受歡迎程度，選擇其中的9個作為試驗品種（見表1）。通過盆栽、地栽試驗，篩選出適合本地土壤氣候條件的耐高溫、花期長、生長健壯的優(yōu)良品種。調(diào)節(jié)pH值的調(diào)色液是由收集的花瓣經(jīng)過3年發(fā)酵產(chǎn)生的生物酵素制成。

1.3 試驗方法

表1 引進的繡球品種的基本概況

1.3.1 品種選育

繡球，尤其是大花繡球，花冠大、色彩豐富、受到消費者的普遍歡迎,其花色、花型、株型、顏色可調(diào)性等性狀是進行品種選育的首要目標。本研究在觀賞性選育的基礎(chǔ)上，通過比較扦插成活率、高溫成活率、花期長短、生長狀況4個指標來篩選適合本地氣候特點的優(yōu)良品種，對于降低繡球的栽培難度，提高產(chǎn)品利潤、帶動產(chǎn)業(yè)升級有積極的推動作用。

扦插試驗在研究中心的繁育大棚內(nèi)進行。采取盆栽和地栽兩種方式，每個品種扦插50株，3次重復(fù)，45 d后調(diào)查扦插成活率，并對扦插成活的幼苗進行耐高溫性試驗。根據(jù)李娜等的研究結(jié)論，八仙花的高溫半致死溫度為55.5℃[5]，試驗將待測繡球品種置于37～42℃的環(huán)境中培養(yǎng)，每天觀測植株狀態(tài)，10 d后統(tǒng)計成活率，再將成活的繡球植株置于正常環(huán)境中，觀察記錄植株狀態(tài)和花期。

1.3.2 花色調(diào)控

利用生物酵素和氫氧化鈉溶液制成具有10個不同 pH 值梯度的調(diào)色液，分別命名為 Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7、Z8、Z9、Z10，pH 值分別為 4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5和9.0，詳見表2。再利用水培的方式，將經(jīng)品種選育后篩選出的帶有花苞的3個繡球花品種分別置于不同pH值的調(diào)色液內(nèi)，每盆3株，3次重復(fù)，每天觀察花色變化情況并記錄，持續(xù)觀察45d。

表2 調(diào)色液濃度配比

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培方式對品種的影響

由表3可知，引進的9個繡球品種盆栽方式普遍高于地栽方式。盆栽扦插成活率最高的品種是“花手鞠”，達到了88%，最低的是“蒂亞娜”，為78%；地栽扦插成活率最高的品種是“花手鞠”和“無盡夏”，均為83%，最低的也是“蒂亞娜”，為73%；9個繡球品種的兩種扦插試驗成活率都大于70%，這說明引進的9個繡球品種都具有良好的扦插成活率。但是在耐高溫試驗中卻出現(xiàn)了明顯的差異性：盆栽試驗中，高溫成活率最高的是“易多夢幻”，達到了91%，最低的是“含羞葉”，只有50%。地栽試驗中，高溫成活率，最高的是“無盡夏”，為90%；最低的是“珍貴”，為62%。從花期上分析，地栽品種的開花時間普遍長于盆栽品種，原因是：一方面與各品種本身的花期長短有關(guān)；另一方面說明地栽能為繡球提供更充分的營養(yǎng)，更有利于開花，這一點在植株的生長狀況上體現(xiàn)的也很明顯。

綜合比較各品種的扦插成活率、高溫成活率、花期長短和生長狀況在盆栽、地栽試驗中的表現(xiàn)，篩選出“無盡夏”“花手鞠”和“易多夢幻”3個繡球品種為當(dāng)?shù)剡m生品種。

表3 引進繡球品種的選育指標

2.2 不同調(diào)色液對花色的影響

由表4可知，“無盡夏”“花手鞠”和“易多夢幻”這3個繡球品種的花色均具有可調(diào)性，在不同的pH值環(huán)境中花朵呈現(xiàn)出不同的顏色?！盁o盡夏”在pH值為5.5～6.0時，花朵呈藍色；在pH值為6.5～7.5時，花朵呈現(xiàn)出由藍到紫的過渡色；當(dāng)pH值升高至8.0～9.0時，花朵呈現(xiàn)出粉紫色?！盎ㄊ志稀被ǘ漕伾兓瘜Ρ茸蠲黠@，在pH值為5.0～6.0時，呈現(xiàn)出淺藍、淺紫色，在pH值為6.5時，變?yōu)闇\紅，當(dāng)pH值為7.0時，變成了紅色，隨著pH值的升高，顏色不再變化?！耙锥鄩艋谩钡幕ǘ漕伾兓S富，在pH值為5.5時呈藍色；pH值為8.0時呈紅色；隨著pH值升高，花朵呈現(xiàn)出黃綠色。

綜合3個品種在不同pH值調(diào)色液下的表現(xiàn)，得出利用生物酵素來制作調(diào)色液對繡球花進行調(diào)色是可行有效的，且調(diào)色液Z6、Z7、Z8可以作為這3個品種的最佳調(diào)色液。

3 結(jié)論和討論

（1）通過盆栽、地栽試驗，從9個引進的繡球品種中篩選出“無盡夏”“花手鞠”和“易多夢幻”3個適合當(dāng)?shù)貧夂虻钠贩N。目前歐美一些國家和日本在繡球新品種的選育上處于領(lǐng)先地位，我國起步較晚，但也呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展之勢。生產(chǎn)上，繡球主要采用扦插和組織培養(yǎng)來進行無性繁殖[6-7]，但是難以產(chǎn)生新的性狀。繡球花雜交培養(yǎng)困難，近些年也有通過胚培養(yǎng)的手段來獲得繡球花的雜交后代[8]，但存在著一定的缺陷。利用人工調(diào)色的方式來改變繡球花色是一種有效提高花卉觀賞性和趣味性的方式。

表4 不同pH值調(diào)色液中繡球花的顏色

（2）利用生物酵素調(diào)節(jié)水培溶液的pH值，對9個引進繡球品種進行了花色調(diào)控試驗，“無盡夏”等3個品種的花色均具有可調(diào)性，且總體上呈現(xiàn)酸藍堿紅的特點。這與土壤酸性越強時藍色花萼數(shù)量越多的說法相符[9]，但“易多夢幻”在pH值較高時花色變成了淺色，可能是因為花初開還未發(fā)生變色。3個品種發(fā)生變色的pH值各不相同，這可能與對pH值改變的敏感性不同有關(guān)。在pH值較低時，3個品種都出現(xiàn)了花苞未開放的現(xiàn)象。繡球極易根據(jù)環(huán)境的不同而改變花朵顏色，其花色對土壤的酸堿度很敏感，目前很多研究都認為Al3+是誘導(dǎo)繡球花色改變的原因之一。有研究表明，繡球花有特殊的耐鋁機制,可以解除鋁對植物的毒害作用[10]。陳海霞等以耐鋁的繡球花品種為材料，在鋁脅迫處理下發(fā)現(xiàn)HmVLT基因在繡球花根部和葉部均有表達，且根部的表達量高于葉部[11]。目前國內(nèi)外學(xué)者對繡球藍色花的形成基本達成共識：Al3+在酸性土壤條件下才能進入植物，并與細胞液中的藍色花青素結(jié)合形成Al3+復(fù)合物，進而改變了花的顏色[12-13]。本試驗中繡球花色的改變也與這一結(jié)果相符，實現(xiàn)了繡球花色從藍到紅的轉(zhuǎn)變；但是何種原因?qū)е铝诉@種轉(zhuǎn)變，是否與發(fā)酵液中的某種特殊成分相關(guān)，還有待進一步研究探討。