六種路易斯安娜鳶尾冬季生長(zhǎng)狀況及觀賞性比較

王 鵬，左金淼，李維強(qiáng)，王文靜

(河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院 藝術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450046)

路易斯安娜鳶尾(Irishybrids‘Louisiana’)屬于鳶尾科鳶尾屬宿根草本花卉。相對(duì)于旱生鳶尾，路易斯安娜鳶尾的濕生品種抗性更強(qiáng)，適應(yīng)能力更廣[1]。種植于水體中的濕生鳶尾能夠降解或吸附污染水體中的重金屬[2]，對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化的污水具有一定的修復(fù)作用[3-5]。因此，合理的選擇和配置濕生鳶尾，不僅能夠美化園林景觀，還具有凈化污水的功能，起到保護(hù)生態(tài)濕地的作用[6]。

美國(guó)路易斯安娜州是路易斯安娜鳶尾的原產(chǎn)地，屬于亞熱帶氣候，夏季濕熱，冬季溫和，一月平均最低溫度為8 ℃[7]。而河南大部分地區(qū)屬于溫帶季風(fēng)性氣候，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥，一月平均溫度為0.4 ℃，冬季最低溫度可達(dá)-10 ℃[8]，與路易斯安娜鳶尾的原產(chǎn)地氣候相差較大。因此開(kāi)展對(duì)引種的路易斯安娜鳶尾生態(tài)適應(yīng)性研究非常必要。本研究以六種路易斯安娜鳶尾為對(duì)象，通過(guò)對(duì)葉片葉綠素含量、含氮量、含水量等生理指標(biāo)和葉片數(shù)目及厚度、株高、葉面積等形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，綜合評(píng)價(jià)路易斯安娜鳶尾在鄭州地區(qū)冬季的生長(zhǎng)情況，以篩選出優(yōu)良的適生品種，為其在鄭州的推廣提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

noble moment、colorific、sinfonietta、sea knight、pastiche、forsted moonbeam等六個(gè)品種的路易斯安娜鳶尾引種于武漢農(nóng)業(yè)科學(xué)院。

1.2 方法

1.2.1 種植與管理

將鳶尾種植于口徑30 cm的花盆中，盆土為統(tǒng)一配置的營(yíng)養(yǎng)土(20%蛭石+20%珍珠巖+60%園土)，每盆種植1株。將種植于花盆中的鳶尾按品種分別放置于六個(gè)長(zhǎng)、寬、深分別為2 m、1 m、0.8 m的水池中，每個(gè)水池放置20盆，池水為自來(lái)水，水深沒(méi)過(guò)花盆5 cm。種植時(shí)間自四月中旬開(kāi)始，冬季一月中旬檢測(cè)。鳶尾生長(zhǎng)期內(nèi)只需在水池中補(bǔ)充蒸發(fā)掉的水分，撈出水中的水草，不做任何施肥和更換土壤處理。

1.2.2 指標(biāo)檢測(cè)

(1)測(cè)定葉片及時(shí)間

每個(gè)水池中20盆鳶尾均進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)葉片為每株鳶尾中間新葉兩側(cè)的葉片，測(cè)定時(shí)間為2020年1月15日，每個(gè)測(cè)定項(xiàng)目重復(fù)測(cè)定三次。

(2)指標(biāo)的測(cè)定方法

葉片葉綠素的含量及葉片氮的含量使用SPAD葉綠素儀(TY-4N)直接測(cè)得[9]。

葉片含水量的測(cè)定采用烘干法[10]。計(jì)算方法：葉片絕對(duì)含水量W(%)=(W1-W2)/W2×100%，其中：W1-葉鮮重，W2-葉干重。

株高與葉片厚度使用數(shù)顯游標(biāo)卡尺直接測(cè)得，株高測(cè)定葉片為每株最高葉片，葉片厚度為最高葉片的中間部位。

葉面積的測(cè)定采用葉面積長(zhǎng)寬系數(shù)法[11]，計(jì)算方法為：葉面積S=L(葉長(zhǎng))×W(葉寬)×K(葉面積系數(shù))。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析方法

使用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，差異顯著時(shí)進(jìn)行LSD多重比較。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表示為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”。P<0.05時(shí)為差異顯著，P<0.01時(shí)為差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 六種路易斯安娜鳶尾葉綠素含量比較分析

六個(gè)品種的路易斯安娜鳶尾葉片葉綠素含量葉綠素含量平均值如圖1所示。由圖1可以看出，noble moment的葉綠素含量最高(38.9 spad)，其次是sea knight(34.5 spad)、forsted moonbeam(32.1 spad)、pastiche(28.4 spad)、sinfonietta(27.7 spad)和colorific(23.1 spad)。noble moment較sea knight、forsted moonbeam差異顯著(P<0.05)，較pastiche、sinfonietta、colorific 三個(gè)品種差異極顯著(P<0.01)。sea knight、forsted moonbeam差異不顯著，但sea knight、forsted moonbeam較sinfonietta、pastiche差異顯著(P<0.05)，較colorific差異極顯著(P<0.01)。sinfonietta、pastiche差異不顯著，但較colorific差異顯著(0.01

2.2 六種路易斯安娜鳶尾葉片含氮量的比較

六個(gè)品種路易斯安娜鳶尾葉片氮含量的檢測(cè)結(jié)果如圖2所示。由圖2可以看出，氮含量最高的是noble moment(15 mg/g)，其次是sea knight(13.6 mg/g)。從方差分析來(lái)看，葉片氮含量noble moment較sea knight、forsted moonbeam差異極為顯著(P<0.01)；sea knight、forsted moonbeam差異不顯著，但較sinfonietta、pastiche差異顯著(P<0.05)，較colorific差異極顯著(P<0.01)；sinfonietta、pastiche沒(méi)有差異，但較colorific差異極顯著(P<0.01)。氮元素作為一種礦物質(zhì)，其主要來(lái)源是通過(guò)植物根系從土壤中吸收。在相同的土壤環(huán)境下，植物體內(nèi)氮素的積累與根系的吸收能力相關(guān)，葉片中氮素含量的多少?gòu)膫?cè)面反映了鳶尾根系活力和鳶尾對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力。葉片中的氮直接或間接地參與光合作用，如參與了葉綠素的合成、光合作用卡爾文循環(huán)中各種蛋白酶的合成、光合作用C3碳反應(yīng)中重要的羧化酶酮糖-1,5-二磷酸羧化酶-加氧酶的形成等[12]。noble moment氮素含量最高，這與其根系生長(zhǎng)發(fā)育活性較強(qiáng)有關(guān)，其次是sea knight。colorific相對(duì)于其他鳶尾來(lái)說(shuō)，冬季活力明顯降低，這與其葉綠素含量較低有關(guān)。

2.3 六種路易斯安娜鳶尾葉片含水量比較分析

六種路易斯安娜鳶尾葉片絕對(duì)含水量的檢測(cè)結(jié)果如圖3所示。由圖3可以看出，葉片絕對(duì)含水量最大的品種是sinfonietta，絕對(duì)含水量最小的品種是porsted moonbeam。經(jīng)過(guò)對(duì)六個(gè)品種葉片含水量的差異性分析，sinfonietta葉片的含水量較noble moment、colorific差異顯著(P<0.05)，較pastiche、sea knight、forsted moonbeam差異極顯著(P<0.01)；noble moment、colorific葉片的絕對(duì)含水量之間差異不顯著，但較pastiche、sea knight、forsted moonbeam差異顯著(P<0.05)。水是植物重要的組成成分，參與植物體內(nèi)各種代謝活動(dòng)。低溫環(huán)境的脅迫會(huì)使植物組織的水分含量降低，細(xì)胞液濃度增大[13]。本試驗(yàn)對(duì)六種路易斯安娜鳶尾葉片絕對(duì)含水量進(jìn)行了方差分析，發(fā)現(xiàn)sinfonietta最耐寒，noble moment、colorific抗寒性沒(méi)有顯著差異，pastiche、sea Knight、forsted moonbeam較不耐寒。無(wú)疑耐寒力強(qiáng)的植物在冬季生長(zhǎng)狀況良好，更能安全越冬。

圖3 不同品種路易斯安娜鳶尾葉片絕對(duì)含水量比較

2.4 六種路易斯安娜鳶尾單株葉平均數(shù)和厚度比較分析

六種路易斯安娜鳶尾單株葉片平均數(shù)量和葉片平均厚度分別如圖4、圖5所示。由圖4可知，單株葉片數(shù)目最多的是sinfonietta，最少的是noble moment，六個(gè)品種比較,結(jié)果如下：sinfonietta>colorific>pastiche>sea knight>forsted moonbeam>noble moment。方差分析結(jié)果顯示，sinfonietta、colorific、pastiche、sea knight的葉片數(shù)目差異不顯著，colorific、sinfonietta較forsted moonbeam差異性顯著(P<0.05)，較noble moment差異極顯著(P<0.01)；noble moment、forsted moonbeam差異不顯著(P>0.05)。由圖5可知，noble moment葉片最厚，sinfonietta葉片最薄。noble moment較colorific的葉片厚度差異不顯著，但較sea knight、pastiche、forsted moonbeam差異顯著(P<0.05)，較sinfonietta差異極顯著(P<0.01)，colorific、sinfonietta、sea knight、pastiche、forsted moonbeam之間差異不顯著(P>0.05)。

圖4 六種路易斯安娜鳶尾單株葉平均數(shù)的比較

圖5 六種路易斯安娜鳶尾葉片平均厚度的比較

鳶尾的葉為基生條形葉，呈劍形，對(duì)于常綠品種來(lái)說(shuō)，冬季的觀賞性主要體現(xiàn)在葉片上。葉片多而茂密、濃綠，觀賞價(jià)值高，相反葉片少、色淡，極大地降低觀賞價(jià)值。在同一栽培條件下，冬季葉片數(shù)目的多少和葉片厚度與前期鳶尾生長(zhǎng)發(fā)育的狀況有關(guān)，也與品種的特性有關(guān)。sinfonietta葉片數(shù)目最多，但葉片薄，葉綠素含量低，葉色暗淡。noble moment葉片厚，葉綠素含量高，葉色濃綠，但葉片數(shù)目較少。相比之下，colorific的葉片數(shù)目和葉片厚度均較其它品種占優(yōu)勢(shì)，但colorific冬季葉片折垂現(xiàn)象嚴(yán)重，失去了觀賞性。

2.5 六種路易斯安娜鳶尾株高和葉片面積比較分析

六種路易斯安娜鳶尾平均株高和單株葉面積的檢測(cè)結(jié)果如圖6、圖7所示。從株高來(lái)看，colorific最高，達(dá)64.9 cm，forsted moonbeam最低，只有28.4 cm。株高由高到低分別為：colorific>pastiche>noble moment>sea knight>sinfonietta>forsted moonbeam。colorific株高與pastiche株高差異不顯著(P>0.05)，但與其它四個(gè)品種的株高差異顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)，pastiche、noble moment、sea knight差異不顯著(P>0.05)。noble moment、pastiche較sinfonietta差異顯著(P<0.05)、較moonbeam差異極顯著(P<0.01)，sinfonietta的株高較forsted moonbeam差異顯著(P<0.05)。鳶尾的株高為最長(zhǎng)葉片從基部到頂端的長(zhǎng)度，但葉片長(zhǎng)不等于該品種生長(zhǎng)健壯。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，colorific葉片最長(zhǎng)，但在冬季水栽條件下有1/2的葉片有折垂現(xiàn)象，導(dǎo)致其觀賞性大大降低。noble moment的葉片寬而厚，直立挺拔。sinfonietta的葉片薄而窄，植株不高，但葉片數(shù)目多。其它品種的葉片均能直立生長(zhǎng)，都具有一定的觀賞性。

圖6 六種路易斯安娜鳶尾平均株高的比較

圖7 六種路易斯安娜鳶尾平均葉面積的比較

從葉面積來(lái)看，葉面積最大的是pastiche，面積由大到小的次序是：pastiche>noble moment>colorific>sea knight>sinfonietta>forsted moonbeam。pastiche與noble moment差異不顯著(P>0.05)，noble moment與colorific差異不顯著(P>0.05)，但pastiche與colorific差異顯著(P<0.05)，colorific與sea knight差異顯著(P<0.05)，sea knight與sinfonietta、forsted moonbeam差異極顯著(P<0.01)，sinfonietta、forsted moonbeam差異不顯著(P>0.05)。葉是植物的光合器官，葉面積越大，單位時(shí)間內(nèi)光合產(chǎn)量就越高，干物質(zhì)積累就越多，有利于促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育[14]。鳶尾葉面積的大小與葉長(zhǎng)、葉寬、葉片數(shù)目有關(guān)。六個(gè)鳶尾品種中，noble moment的葉片最寬，雖然葉片數(shù)目少，但葉面積較大。sinfonietta葉片雖然數(shù)目最多，但葉面積最少，與forsted moonbeam無(wú)顯著差異(P>0.05)。

2.6 六種路易斯安娜鳶尾生長(zhǎng)狀況和觀賞性綜合評(píng)價(jià)

不同品種的生長(zhǎng)特性具有一定差異，單從一兩個(gè)指標(biāo)不能對(duì)其進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)，結(jié)合以上試驗(yàn)結(jié)果，把葉片葉綠素含量、葉片氮含量的多少，葉片含水量的高低，單株平均葉片數(shù)、葉片平均厚度，以及平均株高和單株平均葉面積，以“+”分為四個(gè)級(jí)別(優(yōu)：++++，良：+++，中：++，差：+)。方差分析的結(jié)果，差異不顯著為同一級(jí)別，與最大值相比，差異顯著(P<0.05)降為下一個(gè)級(jí)別，差異極顯著(P<0.01)再降一個(gè)級(jí)別，結(jié)果如表1所示。從表1的統(tǒng)計(jì)情況來(lái)看，六個(gè)鳶尾品種在鄭州地區(qū)冬季水栽條件下，生長(zhǎng)情況由優(yōu)到差的表現(xiàn)是：noble moment>colorific>sea knight=pastiche>sinfonietta>forsted moonbeam。從觀賞性來(lái)看，noble moment直立生長(zhǎng)健壯、葉色濃綠、觀賞性較高；colorific冬季葉片折垂、觀賞性較差；sinfonietta直立生長(zhǎng)、相對(duì)低矮、但葉色灰綠；sea knight、pastiche均直立生長(zhǎng)，葉片綠色表現(xiàn)良好；forsted moonbeam直立生長(zhǎng)、葉色綠、相對(duì)低矮。

表1 不同品種路易斯安娜鳶尾生長(zhǎng)狀況和觀賞性等級(jí)比較

3 結(jié)論

路易斯安娜鳶尾為常綠濕生鳶尾，既能在淺水或濕地種植，也能在陸地生長(zhǎng)，經(jīng)筆者前期研究，在水中生長(zhǎng)要比在陸地生長(zhǎng)更加健壯。路易斯安娜鳶尾在園林景觀中的應(yīng)用主要配置方式是片植，開(kāi)花季節(jié)形成花的海洋十分壯觀，也可以叢植、孤植或與其它植物配置栽培，都具有較高的觀賞價(jià)值。由于路易斯安娜鳶尾原產(chǎn)美國(guó)路易斯安娜州，原產(chǎn)地空氣濕潤(rùn)，氣候溫和，而河南鄭州地區(qū)冬季嚴(yán)寒干燥，引種面臨較大的挑戰(zhàn)。因此，在河南鄭州地區(qū)能否安全越冬、正常生長(zhǎng)，是否具有冬季常綠的觀賞效果成為本研究的重點(diǎn)。根據(jù)以上試驗(yàn)檢測(cè)、分析評(píng)價(jià)結(jié)果，得出如下結(jié)論：

(1)從生理指標(biāo)來(lái)看，noble moment葉綠素含量和葉片氮含量較高，水分含量適中。sea knight、forsted moonbeam葉綠素含量和葉片氮含量高，但水分含量較低。sinfonietta、pastiche葉綠素含量和葉片氮含量適中，sinfonietta水分含量最高，較其它品種耐寒。colorific葉綠素含量和葉片氮含量均較低，水分含量適中，生長(zhǎng)情況欠佳。

(2)從形態(tài)指標(biāo)來(lái)看，noble moment葉片較厚，植株較高，葉面積較大，生長(zhǎng)健壯，但單株葉片最少。colorific植株最高，葉片較多，但葉片折垂。sinfonietta葉片較多，葉片較薄，植株低矮，葉面積小。sea knight、pastiche與其它品種相比，葉片數(shù)目中等，株高適中，葉片厚度適中，生長(zhǎng)直立。forsted moonbeam葉片數(shù)目、葉片厚度適中，植株低矮，葉面積最小。

(3)在鄭州地區(qū)冬季水栽條件下，生長(zhǎng)狀況的綜合表現(xiàn)是：noble moment>colorific>sea knight=pastiche>sinfonietta>forsted moonbeam。觀賞性的綜合表現(xiàn)是：noble moment>sea knight=pastiche>sinfonietta>forsted moonbeam>colorific。