两个光周期对松果菊生长发育的影响

两个光周期对松果菊生长发育的影响

李艳

李艳（广西梧州丰业房地产开发有限公司广西梧州543000）

摘要：本次实验是利用不同的日照处理，研究松果菊在两种不同光周期条件下外部形态生长发育过程的差异。将同一时间播种的松果菊出芽后移入苗床,对幼苗分作两种处理:第一种将其处于长日照条件下,利用100W白炽灯每日2∶00-6∶00进行补光；第二种处于短日照条件下,利用遮光布每日17:30到第二日8:30遮光。在实验过程中,分别对松果菊的外部形态——株高、株径和真叶数进行观察测量,分析其生长变化情况，通过实验了解松果菊对光照时间长短的需求,从而进一步利用光周期的调控来控制起花期,提高花质花量,为松果菊的利用开发提供一定的理论依据。

关键词：松果菊光周期长日照短日照

一、引言

1.松果菊的生物学特征及生态习性

松果菊（Echianceapurpurea），为菊科松果菊属多年生草本植物,株高60-150cm,全株具粗毛,茎直立,基部生叶卵形、披针型或三角形,互生,叶柄基部稍抱茎。头状花序单生于枝顶,因像松果而得名,花茎达10cm,花型奇特有趣,花群高低错落,观赏价值高。花期较长,单花的寿命可达20多天,群体花丛可开4-5个月,开花顺序是主茎的花朵先开,然后腋芽抽出的侧花朵陆续开放,花色十分丰富。它原产于美洲北部,丛生于荒效野外,18世纪才由英国园艺学家从北美引种到欧洲。现在世界各地多有栽培,稍耐寒,喜于温暖向阳处,喜土层深厚、肥沃疏松、富含有机质的微酸性沙质壤土。可采取播种或分株繁殖,生长期应给予凉爽、湿润和阳光充足的环境,避免积水和干旱。

2.松果菊的开发利用

在园林用途上松果菊可作背景栽植或作花境、坡地材料,亦作切花。另外它本身具有提高免疫力、增强抵抗力等神气功效,被誉为“最令人信服的草本植物”，在北美作为药物材料来开发使用已有悠久的历史。但由于原产地不在我国,国内从二十世纪七十年代才开始引种种植。随着国际市场对松果菊需求的增大，国内的松果菊原材料不能得到充分利用,不能形成产业化。因此，加强我国对松果菊的理论研究及产品开发,既可促进我国中医药事业的发展，也可促进农业产业结构调整,从而带来一定的社会效益与经济效益。

就目前的研究来看,关于松果菊的研究多集中在药用产品的开发利用上,对其外部形态的研究尚未见有关报道。本课题通过对不同光周期条件下松果菊外部形态发育进程的比较，进一部分析了不同光周期对松果菊生长发育的影响。

3.光周期对植物生长发育的影响

光是绿色植物进行光合作用不可缺少的条件，而光照强度、光质、光长度的变化对植物的形态结构、生理生化等方面都会产生深刻影响。其中地球上每日光照时间的长短，随着纬度、季节而不同。光照长度是植物赖以开花的重要因子，各种不同长短的昼夜交替，对植物开花结实的影响称为光周期现象。通过人工延长或缩短光照的方法发现，不同植物的开花对日照长度有不同的要求。所以，如果我们能找出松果菊对日照长度的要求，就可以利用光周期的调控对松果菊进行有效的花期控制，提高花质花量。

根据对光周期的不同反应，植物可分为长日照植物、短日照植物、中间性植物、日照中性植物四类。（1）长日照植物。在其生长过程中，要求经历一段白昼长于一定的临界值（临界日长）、黑夜短于一定长度的时期才能开花，称为长日照植物。如果满足不了这个条件，植物将仍然处于营养生长期而不能开花；反之，延长光照时间、缩短黑暗时间可以提早成花。（2）短日照植物，是指其生长过程中，要求一段白昼短于一定长度、黑夜长于一定（临界暗期）的时期才能开花的植物。延长暗期，有利于开花。日照时数愈短则开花愈早，但每日的光照时数不得短于维持生长发育所需的光合作用时间。短日照植物需要一定时数的黑暗而非光照。（3）中间性植物，是指其生长过程中，只有在某一范围的日照长度才能成花的植物，日照过短或过长，均不利于开花。这类植物种类很少。（4）日照中性植物，也称日长钝感植物。这类植物成花对昼夜长短无严格要求，只要其它条件适合，在不同的日照长度下均可开花。植物在发育上要求不同光照长度的这种特性，是与它们原产地的日照长度有关的，是植物系统发育过程中对环境的适应。一般来说，长日照植物大多数源于北方高纬度地带，短日照植物多源于南方底纬度地带，而日照中性植物在南北各有分布。长日照植物与短日照植物的区别，不在于临界日长是否大于或小于12小时，而在于要求日长大于或小于某一临界值。

植物所需光周期影响的天数随植物种类、年龄、光照长度、光照度以及外界温度而变化，在自然条件下，光周期反应所需要的光照度是很微弱的，但强光的光周期效应要比弱光大得多。温度对光周期效应也很有影响。降低夜温可以使长日照植物在较短的日照下诱导成花，同时使短日照植物在较长日照下成花，而失去对日照长度的敏感性。如甜菜通常在长日照下成花，但在10℃--18℃的较低夜温下，8h日照也能成花；牵牛花在21--23℃下是短日照植物，而在13℃低温下却表现为长日照性。

光周期对植物的生长和形态的形成、变化也有明显影响。如有的晚熟马铃薯品种在长日照条件下不能形成块茎；长日照可促进洋葱鳞茎的形成，短日照则能抑制它；洋葱叶片在长日照下呈掌状且凹陷很深，在短日照下凹陷很少；大豆在短日照条件下形成层的活动明显减退。

日照长度对植物的营养生长和休眠也有重要作用。一般来说，延长光照时数会促进植物生长和延长生长期，反之则会使植物进入休眠或缩短生长期。对从南方引种的植物，为了使其及时准备越冬，可用短日照的方法使期提早休眠，以提高抗逆性。

光周期主要是影响植物体内生长素的形成与含量,另外改变其生理代谢活动。Knott（1934)用实验证明了感受光周期刺激的部位是成长的叶片,产生反应的部位是茎尖生长点。叶片在感受日照长短之后,将这种环境信号转变为可传递的生物信息。例如：将菊花（短日照植物）叶片放在短日照条件下，茎尖放在长日照条件下，植物开花：叶片放在长日照条件下，茎尖放在短日照条件下，不开花；整株处于短日照条件下，开花；整株处于长日照条件下，不开花。总之，只要叶片处于短日照条件下，菊花就开花。

光周期对植物生长发育的影响极为明显，光周期学说在农业上已经得到了广泛应用，其理论对于农业上的引种栽培、育种工作，还有人为调节播种期和花期调控都具有重要意义。

二、实验材料与方法

1.材料

由浙江虹越花卉有限公司提供的松果菊种子。

2.方法

(1)播种与光周期处理方法

全部实验在温室中进行。实验从9月份开始,先将种子播入穴盘中,待两片真叶时移入苗床，将其分别置于两种不同光周期下栽培。短日照处理为每天17∶30到翌日8∶30用黑色涂荧遮光布覆盖，控制光度为9h/d；长日照处理为每天2∶00—6∶00用100W的白炽灯补光。

(2)采样测量的时间与方法

测量时间:共测量八周(自11月2日到12月21,每周星期三测量一次）。

测量方法:待幼苗平均长出两片真叶时,分别随机抽取10株进行观测记录。

测量项目：株高（子叶节部以上部分）；

株茎（东西,南北冠幅相加值）；

真叶数:真叶长5MM计。

三、结果与分析

1.不同光周期对松果菊株高影响的比较

图3-1与图3-1-2所示为两种处理下各自株高的比较(图表数据均取平均值,下同)。从图中看到，长日照与短日照下的株高在第一周里没有明显的变化，均是2.39cm。第二、第三、第四周的差距不明显，分别是0.23cm、0.1cm、0.03cm。从第五周以后（第6、7、8周），长日照条件下的株高分别是2.87、3.32、4.12、4.87；短日照条件下的株高分别是2.55、3.02、4.0、4.58。株高差异也只达到0.32。可能是由于植株在幼苗期时，生长营养大部分来自于种子和根部吸收的营养，所以光照条件对植株生长速度影响不大；且在当时的较低温度条件下，幼苗生长受到制约，遮光的幼苗生长温度相对较高，所以对其生长有利。尽管如此，植株在长日照下仍略见优势。

2.不同光周期对松果菊株径影响的比较

如图3-2所示，在松果菊幼苗的前两周，长日照和短日照条件下的株径无明显差别，基本一致。第一周分别是0.38、0.37，第二周分别是5.95、5.92。此后从第三周开始差异增大，长日照条件下植株株径明显比短日照条件下的大。从第三周起差距分别是1.18、0.53、1.23、1.11、1.52、1.77。从图中可以看出，长日照条件下的植株株径增长速度明显要高于短日照条件下的，这说明了光照条件对株径影响较大。

3.不同光周期对松果菊真叶数影响的比较

如图3-3所示，在第一周两种条件下的植株真叶数都是一样，从第二周开始差异变大，而且是短日照条件下的植株真叶数比长日照条件下的增幅要大，差值在0.3到1.2之间。环境因子对植物的影响是导致这种情况出现的主要原因。在当时湿度高和温度低的条件下抑制了长日照下幼苗的正常生长，而幼苗在遮光条件下温度相对较高，所以短日照下的植株在前两周反而长得快些。但随着生长时间的推移，从图中看出这种差异性逐渐改变，长日照条件下的植株真叶数的增幅在慢慢往上攀升。第7、8周长日照条件下的植株真叶数分别是5.1、5.7，短日照的分别是4.1、4.3，差距达到了1.4。

四、讨论

由于本次实验时间有限，只能拿到初步数据，不能作长期分析。而且11月到12月正处于冬季，气温寒冷，影响了幼苗正常的生长发育。所以，由于温度、气候、湿度等许多限制性因子的影响导致实验出现了一定的误差，观察到的差异性不大。但从所得数据及图表，还有八周时间的观察可以看出，长日照条件下的松果菊植株的生长明显要略比短日照条件下的生长得好，生长速度也相对快点，而且增幅都有不断往上攀升的趋势。而短日照条件下的植株叶片较小，生长稍缓慢。

关于光周期对松果菊的影响还有待进一步深入研究和通过多次实验取得结论。本次实验只是进行了初步分析，但所得资料仍然有利于我们进一步了解松果菊的生长规律和关于光周期对植物生长发育的影响，为研究如何通过光周期促进松果菊的生长发育及通过光周期调控来提高花质花量提供了理论依据。

参考文献

[1]刘进生优良观赏花卉松果菊的栽培技术.中国林副特产第一期（总第68期），2004年2月。

[2]喻宝生刘文芝松果菊开发利用现状与前景展望.文汇。

[3]白素兰孙敬三光温外界信号，植株状态与成花决定.植物学通报，1999，16（4），381-386。

[4]罗红艺景红鹃春化作用和光周期理论在农业和园艺上的应用.高等函授学报（自然科学版），第14卷第6期，2001年2月。

[5]刘莉祝朋芳光周期与植物成花诱导.辽宁农业科学，2004（3），26-27。

[6]冀瑞萍光周期对植物开花的影响.晋中师专学报，1997年第一期（总第26期）。

[7]李长征花卉的花期调控.山西林业科技，第4期，2003年2月。

[8]范国军“光周期与生产实践”教学研究.《中学生物学》，2002年。

[9]覃玉山用实验证明“光对植物的作用”.《中学实验与装备》，第15卷（总第80期），2005年第4期。