田 敏,黎 霞,蘇 群,瞿素萍,李紳崇,趙培飛
(1云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所/云南省花卉育種重點實驗室/國家觀賞園藝工程技術(shù)研究中心,昆明650200;2廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所,南寧530007)
云南的濕地類型多樣且具有高原的地域特征,湖泊星羅棋布,面積小但數(shù)量多且為相互間沒有水道相通的孤立濕地;河流皆為國內(nèi)或國際大江河的上游或發(fā)源地,河谷深切,水量季節(jié)性變化明顯;沼澤除湖灘地帶外都零星散布在亞高山地帶[1]。這些復(fù)雜的地理成分造就了云南的濕地獨具特色的水生植被[2],群落類型多樣,特有物種比例高[1],在水生花卉方面也是如此,資源類型十分特別[3]。
云南的水生花卉研究處于剛起步階段,筆者從資源、相關(guān)研究、產(chǎn)業(yè)3個方面綜述云南水生花卉的發(fā)展?fàn)顩r,展望了云南今后在水生花卉科研和產(chǎn)業(yè)方面的發(fā)展方向,旨在為云南水生花卉資源的開發(fā)提供參考。
中國是世界上種植和利用蓮最廣泛的國家[4-5]。荷花在中國有2500 年以上的栽培歷史和廣大的栽培面積[6],是中國傳統(tǒng)名花之一。目前國內(nèi)的荷花品種超過800個,已成為世界荷花育種中心和栽培中心[7]。荷花除花朵可以觀賞外,花朵、花粉[7]、荷葉、根狀莖(蓮藕)、果實(蓮子)均可食用或藥用,同時荷花能凈化水質(zhì)[8-9]、荷桿纖維亦能分離利用[7],具有較高的觀賞價值、經(jīng)濟價值和生態(tài)價值。
蓮是最古老的被子植物之一,不僅在植物系統(tǒng)演化中占有重要地位,也是中國最重要的水生經(jīng)濟植物之一[5]。蓮,即荷花,是睡蓮科(Nymphacaceae)蓮屬(Nelumbo)多年生水生草本植物[10],中國原產(chǎn)[11]。蓮屬植物在國內(nèi)有1種——中國蓮(N.nucifera),云南亦產(chǎn)[12],云南寧蒗縣永興鎮(zhèn)(海拔2780 m)[11]是蓮在國內(nèi)的垂直分布最高點。
云南由于多樣的地理和氣候環(huán)境,保存了豐富的植物多樣性,在荷花品種資源上也是如此。目前有報道的云南荷花品種資源共計23個,生態(tài)習(xí)性全部屬于溫帶型荷花[13-14],且均為當(dāng)?shù)匕傩臻L期栽培形成的地方品種,其中10 個為優(yōu)良品種資源(表1)。云南邱北普者黑的同一湖泊內(nèi)混生多種類型的野生荷花,在國內(nèi)湖泊中實屬罕見[3]。普者黑的野生荷花品種有‘普者黑紅荷’(‘Puzhehei Honghe’)、‘ 普者黑白荷’(‘Puzhehei Baihe’)、‘大灑錦’(‘Dasajin’)、‘小灑錦’(‘Xiaosajin’)都為大株型重瓣型品種。其中‘普者黑紅荷’花重瓣、子多,是花蓮、子蓮兼用品種,并且耐2.8 m水深[11],是開發(fā)水體凈化用荷花品種的良種?!照吆诎缀伞悄壳耙阎牡淖钅蜕钏?3.2 m)[15]的品種,也是觀花和凈化水體的優(yōu)良兼用型品種?!鬄㈠\’和‘小灑錦’是非常少見的重瓣復(fù)色古老荷花品種,最早見于清代楊鐘寶所著的《缸荷譜》“入秋色愈妍,或紅白平分,無纖毫錯雜,尤奇”[11]。特別是‘小灑錦’曾絕跡,后在普者黑重新發(fā)現(xiàn),非常珍貴。云南宜良的‘宜良千瓣’(‘Yiliang Qianban’)是大株型千瓣型品種,是目前僅有的2 個千瓣荷花品種之一[16],并且具有2 個優(yōu)良特性:(1)‘宜良千瓣’作為當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)的菜藕品種,藕粗長,干物質(zhì)、淀粉、蛋白質(zhì)和維生素C的含量均高于目前國內(nèi)推廣的藕蓮品種和地方品種[3],這在花蓮中特別是千瓣蓮中是極為罕見的(另一個千瓣荷花品種‘千瓣蓮’(‘Qianban Lian’)不能食藕,只能用作觀賞);(2)‘宜良千瓣’為單花心(另一個千瓣荷花品種‘千瓣蓮’為三花心,不適合做切花)、花柄硬不垂頭,不經(jīng)任何處理單朵花的瓶插保鮮期可達(dá)1 周[11](一般荷花切花瓶插期為3~4 天),是荷花中唯一長壽的切花品種?!峒t’(‘Dianhong’)與‘普者黑紅荷’特征相似,花重瓣、紅色,著花密度高,花藕兼用,在騰沖和順鄉(xiāng)作為荷塘景觀重點栽培[17]。‘異龍風(fēng)采’(‘Yilong Fengcai’)著花密度高、花徑大、花色紅艷,屬花、藕、子蓮兼用品種[17]?!慅埌缀伞?‘Yilong Baihe’)和‘彌勒紅荷’(‘Mile Honghe’)亦為花、藕、子蓮兼用品種,‘臨滄紅荷’(‘Lincang Honghe’)為花藕兼用品種[17]。綜合分析這10個優(yōu)良品種可以看出,云南的荷花資源雖品種不多但非常優(yōu)秀:除保存了2個特別的復(fù)色古老品種及1個千瓣型品種外,其他7個優(yōu)良品種的特性均為耐深水;并且不論是千瓣型還是深水型品種,均為兼用型品種,花藕兼用甚至花藕子兼用。這些優(yōu)異的資源特性對云南荷花的基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)開發(fā)都具有重大意義。但遺憾的是,云南省內(nèi)并沒有機構(gòu)集中收集并保存本省的荷花資源,也沒有開展新品種選育等資源開發(fā)工作。
表1 云南荷花品種資源
在同一或同類型的品種內(nèi),云南的荷花資源表現(xiàn)出豐富的遺傳多樣性。郭宏波[18]對來自云南的5個千瓣蓮品種和湖北當(dāng)陽玉泉寺的1個千瓣連品種進行了RAPD 分析,表明千瓣蓮在中國具有較豐富的遺傳多樣性,存在較大的遺傳分化。玉泉寺的千瓣蓮品種與云南省品種之間沒有明顯遺傳分化,而云南省內(nèi)的5個千瓣連品種間存在較大分化,其中姚安千瓣蓮最特殊。An Na等[19]通過RAPD標(biāo)記法對94個藕蓮進行分析,發(fā)現(xiàn)中國西南地區(qū)藕蓮的遺傳多樣性高于國內(nèi)其他地區(qū),采自云南的6個藕蓮品種來源于呈貢、澄江和玉溪,親緣關(guān)系較近,其中澄江和玉溪的藕蓮品種親緣關(guān)系最近。
昆明翠湖公園的聶雅萍[20]于2005 年對昆明翠湖公園湖塘水域、滇池觀音山局部水域栽種荷花進行凈化水質(zhì)試驗,結(jié)果表明荷花可以削減水體中的總磷、總氮、化學(xué)蓄氧量(BOD5)、化學(xué)耗氧量(CODCr),同時可以增加水體中的溶解氧含量,起到凈化水質(zhì)的作用。從荷花生長時期看,在盛花期凈化水質(zhì)的能力最強;從荷花品種來看,‘彌勒紅荷’凈化水質(zhì)能力相對較強。
云南昆明的翠湖公園在明清時已栽培荷花做景區(qū)[11],現(xiàn)今云南有昆明翠湖公園、昆明大觀樓公園、文山普者黑風(fēng)景區(qū)、石屏異龍湖風(fēng)景區(qū)等旅游區(qū)開發(fā)了以觀荷為主題的旅游項目,并承辦大型的荷花展或荷花節(jié)。另外在昭通、曲靖、昆明(呈貢、澄江、宜良)、玉溪、紅河州、大理、保山、臨滄、普洱等地,都有較大的以荷花為主題的公園和莊園。除公園專門種植花蓮做觀賞外,莊園或農(nóng)戶均種植藕蓮品種或兼用型品種。據(jù)云南省農(nóng)業(yè)廳估算,全省蓮藕種植面積約6700 hm2,幾乎全為藕蓮或花藕/花藕子兼用品種,藕種來源于本省或外省,如鄂蓮品系。在盛花期形成荷花花海,盈利形式為門票、游覽船費、荷花宴、藕粉、荷葉茶及少量荷花切花、蓮蓬干花和鮮食蓮子;在收獲期采收蓮藕,用于鮮食或加工。
云南從事蓮藕淀粉生產(chǎn)的企業(yè)有3 家,主要為澄江藕粉。澄江具有悠久的蓮藕種植和加工歷史。當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)的觀花和藕粉加工兼用品種‘七孔八眼’[‘Qikong Bayan’,也叫‘澄江紅花藕’(‘Chengjiang Honghuaou’),品種特征為紅花單瓣],出粉率高,已于2013 年獲得國家農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)識認(rèn)證(“澄江藕”)。20 世紀(jì)30 年代,澄江縣鳳麓鎮(zhèn)永茂祥生產(chǎn)的“永茂祥藕粉精”較為著名。新中國成立后,澄江藕粉由社隊企業(yè)取代個體作坊生產(chǎn)經(jīng)營。20 世紀(jì)90 年代后,藕粉生產(chǎn)企業(yè)如雨后春筍般多起來,其中“仙湖”和“德春”牌等藕粉較為出名。澄江藕粉主要為藕蓮淀粉,以新鮮的整支藕蓮全藕為原料采用南派工藝進行生產(chǎn)。特點為黏度適中,口感、透明度、色澤均不錯,典型顆粒度達(dá)80%左右。缺點是其原料成本偏高,總產(chǎn)量較低[21]。
睡蓮是重要的水生花卉和世界名花[22],花色豐富,花期長,抗逆性強,對開花積溫的要求較低使得其分布和傳播比荷花更廣,且對污染水質(zhì)的凈化效果優(yōu)于荷花[23]。睡蓮可供觀賞、食用(葉片、葉柄、花梗、花)[24-25]、藥用(花)、香料用(香蓮茶、釀啤酒)和精細(xì)化工加工(化妝品、保健品)[26],具有廣闊的開發(fā)利用價值[23]。
睡蓮是睡蓮科(Nymphacaceae)睡蓮屬(NymphaeaL.)植物的統(tǒng)稱,多年生水生草本花卉[10],全世界約有50種,中國有5種,云南有4種[12],是中國野生睡蓮5個分布中心之一[27],含引進1種和野生3種[12]。云南多樣的氣候也使其成為國內(nèi)唯一的耐寒睡蓮和熱帶睡蓮野生種群都有分布的地區(qū)。白睡蓮(N.alba),為耐寒睡蓮,花白色,芳香,昆明地區(qū)引種栽培[10,12]。延藥睡蓮(中國藍(lán)睡蓮)(N.stellata),耐寒睡蓮,花藍(lán)紫帶白色,極美麗,產(chǎn)西雙版納勐翕[10,12,28]。睡蓮(子午蓮,小白睡蓮)(N.tetragona),為耐寒睡蓮,花白色,產(chǎn)洱源茈碧湖[10,12],有記載稱瀘沽湖有此種的紅色種分布[23],但未證實。柔毛齒葉睡蓮(中國紅睡蓮)(N.lotusvar.pubescens),為熱帶睡蓮,花大,紫紅色,鮮艷,芳香,產(chǎn)景洪大勐龍、勐臘、勐捧[10,12]。其中,延藥睡蓮和柔毛齒葉睡蓮較為珍稀[27],需盡快開展遷地保護和繁育工作。目前云南省內(nèi)并沒有機構(gòu)集中收集并保存本省的野生睡蓮資源,也沒有開展相關(guān)的研究工作,僅有中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園的吳福川培育了夜開型熱帶睡蓮新品種‘粉月亮’(‘Pink Moon’)并獲得國際睡蓮品種登錄。此外有少數(shù)業(yè)余睡蓮愛好者零散保存了部分野生睡蓮資源,并利用云南得天獨厚的氣候條件選育了特色新品種,但并未進行品種登錄。
云南的睡蓮產(chǎn)業(yè)狀況主要有以下4個方面。(1)科研單位和公園、景區(qū)引種了少量睡蓮品種,與荷花、王蓮等水生植物共同形成“蓮花”景觀,通過門票或花展等形式盈利,如中國科學(xué)院昆明植物園、中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園、昆明大觀樓公園、大理云上花海等。(2)已經(jīng)有種植引種自臺灣的香水蓮并開發(fā)其相關(guān)產(chǎn)品和莊園經(jīng)濟的公司,分布在澄江、硯山、德宏和西雙版納,產(chǎn)品有香蓮茶、蓮花鮮花餅、蓮花普洱茶、蓮花化妝品、蓮花保健品、蓮花干燥花等。(3)在云南斗南花卉市場,已有藍(lán)色的睡蓮切花銷售,為本地花卉公司生產(chǎn),雖然較為新穎,但花枝短、易萎焉、花朵閉合后不易重新打開等,被消費者詬病,制約了睡蓮切花的市場發(fā)展,亟需開展睡蓮切花的品種選育和采后處理研究。(4)有水生植物育苗公司生產(chǎn)耐寒睡蓮種苗,用于工程綠化,但品種單一,只分紅色和黃/白色系,品種名不詳,綠化時混雜使用。
云南獨特的地理和生態(tài)環(huán)境,孕育了很多特色的、高品質(zhì)的水生植物[3]。美麗水生花卉資源除荷花、睡蓮?fù)?,還有滇水金鳳(Lmpatiens uliginosa)、絨毛千屈菜(Lythrum salicaria)、高原鳶尾(Iris collettii)[1]、海菜花(Ottelia acuminate)[29]等。對這些高原特色水生花卉資源,僅有基礎(chǔ)研究和水質(zhì)凈化等方面的研究,并沒有對其進行馴化、選育和產(chǎn)業(yè)開發(fā)。
西南林業(yè)大學(xué)的高原濕地研究中心和中國科學(xué)院昆明植物研究所做了大量云南高原濕地植被調(diào)查[30-31]和生態(tài)群落的研究[32-34],并開展了水生植物的民族植物學(xué)研究[35]、生理研究[36-38]和污染水體對水生植物生長影響的研究[39-41]。同時,西南林業(yè)大學(xué)還開展了水蔥(Scirpus tabernaemontani)、水毛茛(Batrachium bungei)、荇菜(Nymphoides peltatum)等滇西北水生植物的組織培養(yǎng)[42],水蔥[2]的ITS 序列分析[43]。玉溪師范學(xué)院的化學(xué)與環(huán)境科學(xué)系做了水蓼(Polygonum hydropiper)[44]、美人蕉(Canna)[45]的種子萌發(fā)及水生植物在凈化水質(zhì)方面的研究[46-48]。
在產(chǎn)業(yè)方面,截至2017 年云南有6 家左右的花卉苗木公司專職或兼營工程綠化用水生花卉種苗,品種為常見的水生花卉[49],如水生鳶尾、再力花、梭魚草、香蒲、水蔥、蘆葦?shù)?,缺乏特色。另有極少花卉公司生產(chǎn)鳶尾切花切葉、木賊切枝等特色鮮切花產(chǎn)品,產(chǎn)品新穎但產(chǎn)量較小。
近年來,隨著海綿城市的建設(shè)和水景園藝的發(fā)展,市場對水生植物的需求逐年上漲,水生花卉開發(fā)前景廣闊。國內(nèi)外已經(jīng)形成了專業(yè)的育種公司、高水平的研究隊伍和頗具規(guī)模的水景工程產(chǎn)業(yè)。云南有得天獨厚的地理區(qū)域條件,有豐富多樣的水生花卉資源,有全國一流的花卉生產(chǎn)企業(yè)和花卉交易市場,但水生花卉研究、開發(fā)和產(chǎn)業(yè)都處于較落后的狀態(tài),應(yīng)盡快組建云南本土的水生花卉研究團隊,開展云南高原特色水生花卉的研究和開發(fā)。
資源是一切研究的基礎(chǔ)。省外的一些科研機構(gòu)多次從云南采集野生水生花卉資源進行引種馴化,但多以失敗告終。因此,應(yīng)首先在云南本地建立高原特色水生花卉遷地保護和引種馴化基地,與原生地相似的氣候條件有利于野生資源的馴化栽培成功。其次,應(yīng)在收集資源的基礎(chǔ)上進行特色新品種選育,如用于水體凈化的耐深水荷花品種、用于切花的千瓣荷花品種和兼用荷花品種、用于切花的睡蓮品種和用于精深加工的睡蓮品種、用于鮮切花產(chǎn)品的其他水生花卉品種等獨具云南特色又適應(yīng)市場新奇特花卉需求的品種。
在水生花卉的基礎(chǔ)科研上,云南地處中國內(nèi)陸和泰國的過渡地區(qū)[50-51],云南的荷花品種資源是否也是中國的溫帶荷花和泰國的熱帶型荷花之間的過渡類型,值得深入探討。另外對于睡蓮和其他具有開發(fā)潛力的水生花卉資源,應(yīng)盡快開展組織培養(yǎng)、采后生理、光周期等的相關(guān)研究,以應(yīng)用研究為主解決產(chǎn)業(yè)的瓶頸問題,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供強有力的科技支撐。
在水生花卉觀光農(nóng)業(yè)莊園、城市水景設(shè)計建設(shè)上,應(yīng)學(xué)習(xí)和引進國內(nèi)外先進的理念和技術(shù),利用云南特有的水生花卉資源,讓云南的自然生態(tài)景觀更豐富多樣,農(nóng)業(yè)觀光莊園的經(jīng)營模式也更先進和多樣。在水生花卉的新產(chǎn)品開發(fā)上,應(yīng)結(jié)合特色新品種的選育和相關(guān)應(yīng)用技術(shù)的研發(fā),依托云南一流的花卉生產(chǎn)企業(yè)和花卉交易市場,開發(fā)獨具特色的水生花卉產(chǎn)品,比如水生花卉切花、切葉、切枝、盆栽、永生花等,滿足花卉市場新奇特的產(chǎn)品需求,也與省外和國外的水生花卉產(chǎn)業(yè)區(qū)別,形成獨具特色的云南水生花卉產(chǎn)業(yè)。