大花萱草的耐澇性田間鑒定評價

趙天榮，徐志豪，張晨輝，王建軍，郭方其，葉琪明

(1.寧波市農業科學研究院，浙江 寧波 315040；2.浙江省寧波市北侖區氣象局，浙江 寧波 315000；3.浙江省寧波市林特科技推廣中心，浙江 寧波 315000；4.浙江省農業科學院，浙江 寧波 315040)

萱草屬植物(Hemerocallisspp.)是多年生宿根花卉，全屬植物14種，我國就有11種和部分自然雜交變種[1-2]。我國是萱草的分布中心，而且分布范圍非常廣，因此萱草的溫度適應性和生態適應性都很廣。萱草在我國有著悠久的栽培歷史，被稱為中國母親花，歷史上關于萱草的詩詞達300多首。大花萱草是利用萱草屬種間雜交或倍性育種等育種手段選育出的具有較高觀賞價值的萱草園藝品種的統稱，其花色豐富、花型優美、品種繁多，近幾年來國內育種家和園林設計工作者對大花萱草產生了濃厚的興趣，并開展了一系列的科學研究[3-6]，為中國母親花大花萱草的新品種選育和景觀應用起到了重要的推動作用。

澇害是世界上大多數國家面臨的重大自然災害之一，據估算，全球濕澇耕地約占總耕地面積的12%[7-8]。寧波地處沿海，年降雨量高達1440 mm，除5～6月份梅雨季節降雨較多外，夏季7～8月份臺風活動頻繁，容易帶來強降雨。2012年、2013年和2019年夏季寧波地區分別遭遇強臺風“海葵”、“菲特”和超強臺風“利奇馬”帶來的強降雨，遭受了嚴重的洪澇災害，致使寧波農業生產損失慘重。因此對大花萱草種質資源進行有效的耐澇性鑒定篩選和利用是大花萱草耐澇育種的關鍵。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗地點為寧波市高新農業實驗園區萱草種質資源圃，以栽培2年以上的18份大花萱草材料和萱草的50個雜交后代的實生苗為試驗材料。采用完全隨機區組設計，每份材料100叢，實生苗數量由實際播種出苗情況決定。作畦栽培，株行距均為40 cm，周年不澆水，抽薹前和花后各施一次復合肥，每次施肥450 kg/hm2。

1.2 耐澇性評價指標及其評價標準

近10年來寧波共發生了3次較為嚴重的洪澇災害，分別發生在2012年、2013年和2019年，因此制定評價指標見表1。在洪澇期間分別對18份材料的各指標進行調查評價，利用鄧聚龍的灰色關聯分析法對實驗材料進行篩選[9-10]，通過計算不同大花萱草材料綜合性狀與“理想耐澇品種”的關聯度[11-12]，從而實現對大花萱草的耐澇性鑒定。數據分析參考趙天榮等的方法[13]，利用DPS軟件進行灰色關聯分析。

表1 萱草耐澇性評價指標及其評價標準

1.3 寧波地區2012、2013、2018和2019年降雨情況

寧波地區地處長江三角洲，雨量充沛，年平均降水1440.37 mm，雨水主要集中在春、秋和冬季，每年夏季7、8月份臺風未來之前溫度較高，光照較強且干旱少雨[14]。由于7～10月份東南沿海臺風活動較為頻繁，如有臺風到來則會帶來強降雨，容易造成洪澇災害。

從寧波市氣象局獲得了2012年、2013年和2018年1月～2019年8月的降雨的相關數據，并進行了整理。據寧波市氣象局統計，2012年年降雨量為2029.3 mm，2013年年降雨量為1725.2 mm，2018年年降雨量為1595.2 mm，2019年1～8月降雨量已經達到1329.1 mm。2012年3月、5月、6月、7月、8月和9月降雨量較大，均在200 mm 以上，其中8月份降雨量最高，達到454.5 mm，由于強臺風“海葵”帶來的強降雨，8月8日日降雨量高達160.3 mm；2013年6月、8月和10月降雨量較大，均在200 mm以上，10月份降雨量最高達到449.2 mm，由于強臺風“菲特”帶來的強降雨，10月7日日降雨量高達287.5 mm。從圖1可知，2019年8月降雨量高達319.8 mm，由于超強臺風“利奇馬”的影響，8月10日日降雨量達到137 mm。2012年的強臺風“海葵”、2013年的強臺風“菲特”和2019年的超強臺風“利奇馬”造成了寧波地區嚴重的水澇災害，尤其是農業和養殖業損失慘重。

2 結果與分析

2.1 水淹期萱草的田間生長表現

萱草其品種豐富，花期較長，寧波地區按花期分類可分為早花品種(5月上旬～6月中旬開花)、中花品種(6月下旬～7月下旬開花)和晚花品種(8月開花)；事實上早花品種最多，中花品種次之，晚花品種很少，因此在臺風到來的季節大花萱草絕大部分品種花期已結束。寧波地區2012年受臺風“海葵”影響，遭受了嚴重的洪澇災害，試驗田水位高達60 cm以上，大花萱草種質圃持續淹水126 h之久，絕大部分品種的葉片全部浸沒在水中(圖2A)。2013年受臺風“菲特”影響，寧波地區遭受了嚴重的洪澇災害，試驗田水位高達20 cm以上，持續時間52 h。這兩次洪澇災害對大花萱草的生長造成了一定的影響。

在長期淹水的條件下，萱草無法進行光合作用，處于缺氧狀態，葉片失綠發白；水退后發現葉片萎蔫失水，局部甚至整株干枯，不同品種受害程度差異較大。耐澇性最差的品種葉片全部枯黃，僅有心部最小的一對新葉保持綠色(圖2B)；耐澇性較差的一些品種僅外圍老葉枯黃，枯黃部位從葉鞘到整張葉片的1/2處(圖2C)；較耐性澇的品種僅葉尖出現干枯(圖2D)；耐澇性強的品種，葉片未發生明顯變化(圖2E)。據觀察整體，2012年淹水時間較長，葉片全部浸沒在水中(圖2A)，受害較嚴重，大部分植株地上部分全部干枯(圖2F)，地下老根全部潰爛死亡，新根重新發出；2013年淹水時間較短，地上部分一半露出水面(圖2G)，可以進行光合作用，因此水退后未發生明顯變化(圖2H)。

2.2 耐澇性評價分析

由表2的耐澇性評價得分情況可以看出，在2012、2013年的洪澇災害中，18種大花萱草的表現存在較大差異，但是并沒有造成死亡威脅。其中x17和x18在長期水淹的情況下生長情況、整體姿態均較差，葉片倒伏現象較嚴重；x7、x12、x14 和x16澇害受損較嚴重，水退后葉片焦枯較嚴重；x2、x3、x5 和x11澇害受損較輕，葉片仍然堅挺且維持綠色，水退后恢復較快。

表2 18份大花萱草耐澇性評價及其與理想品種的關聯度

18種大花萱草耐澇性與理想種的關聯序為：x11>x3>x4>x2>x16>x1>x5>x8>x18>x15>x14>x7>x6>x9>x10>x17>x12>x13。其中x11、x3、x2、x4和x1的耐澇性較強，與理想耐澇品種的關聯度均在0.7以上。x11的耐澇性最強，與理想耐澇品種的關聯度高達0.9065，其在淹水前后幾乎沒有明顯差異。相比較而言，x12和x13的耐澇性最差，與理想耐澇品種的關聯度均在0.55以下。

2.3 洪水退后萱草恢復情況

洪水退后，因為水的流動性較大，夏季病蟲害較活躍，容易出現大面積感病現象，因此對田間種苗圃應及時進行病蟲害防治。部分種苗出現枯萎，應及時摘除病葉和枯葉。雖然大花萱草種質圃持續淹水126 h之久，絕大部分品種的葉片全部浸沒在水中，但是整體沒有引發死亡威脅。種質圃內除剛剛引進的幾個新品種由于移栽不久尚未發出新根，部分出現死亡外，試驗的18份大花萱草材料均未發現死亡現象，這說明大花萱草耐澇能力較強。洪水退后，萱草慢慢開始恢復，新葉抽生，15 d后基本恢復正常生長(圖2I)；挖出萱草種苗，發現老的肉質根全部變黑死亡，基部發出很多米黃色新根，而且須根較多。洪水浸泡會造成土壤板結，這對大花萱草的秋季分蘗會造成一定影響，秋季及時分栽，可促發新根和新芽。

3 討論

植物澇害是由于土壤積水或過濕對植物造成的傷害。在逆境條件下，植物形態特征的變化能直接反映植物受傷害的狀況，也是評價植物對逆境抗性強弱最為直接的指標[15-16]。淹水后，不耐澇植物的光合速率迅速下降，淹水初期光合作用下降的原因主要是氣孔關閉，CO2擴散的氣孔阻力增加[17]；隨淹水時間的延長，梭化酶活性逐漸降低；葉綠素含量下降，葉片早衰和脫落[18-19]。因此洪澇災害經常會造成植物的萎蔫和死亡。

2012年和2013年寧波因臺風‘海葵’和‘菲特’遭遇了嚴重的洪澇災害，這兩次澇害對農作物和園林景觀中的很多植物都是一次嚴峻的考驗。喬木類的杜英[Elaeocarpussylvestris(Lour.)Poir)]、廣玉蘭(Magnoliagrandiflora)、白玉蘭(Magnoliadenudata)等死亡率較高，灌木類的毛鵑(Rhododendronpulchrum)、南天竹(Nandinadomestica)、紫鵑(Rhododendronpulchrum)、紅葉石楠(Photinia×fraseri Red robin)等死亡率較高，地被花卉類的菊花(Chrysanthemum)、牡丹(PaeoniasuffruticosaAndr.)、月季(RosachinensisJacq.)等死亡率較高。

從參試的大花萱草材料的外觀受害情況看，不存在嚴重受害植株，萱草相對來說耐澇性能較好，僅有x17、x12、x13這3個材料受澇害較嚴重，大部分品種受澇害較輕，受澇害影響最小的是x11。可見萱草在持續水淹的情況下，因材料對淹水的耐受能力不同，會有不同程度的枯萎現象， 但是并沒有受到死亡威脅。當淹水過后，萱草基部老根死亡，新根迅速抽生，且須根較多。在寧波地區進行萱草野生植物資源調查時發現，在水池邊土壤長期含水量較大條件下生長的萱草，須根較發達，少有粗壯的肉質根形成。推斷萱草迅速抽生須根是對淹水或長期濕地中生長的一種適應性變化，這也是萱草耐澇性較強的一種體現。因為濕地草本和耐澇喬木樹種對洪澇的共同反應是通氣性根系的迅速生長，特別是不定根的生長，不定根的形成被認為是植物耐淹的重要因子，因此被廣泛認為是植物對水澇脅迫的一種適應機理[20]。大花萱草材料的耐澇性評價也表明：18份大花萱草的耐澇性均較強，與理想耐澇品種的關聯度均在0.53以上；其中x11、x3、x2、x4、x16和x1的耐澇性較強，與理想耐澇品種的關聯度均達到0.70以上，因此確定為耐澇品種，非常適合在寧波地區推廣和應用。而品種x12和x13的耐澇性較差，在長期淹水情況下枯萎現象較嚴重，但水退降后恢復較快，可以用于地勢較高的地方進行配置應用。

2019年5月寧波市農業科學院在寧波市江北區達人村建設了1.33 hm2大花萱草生產示范基地，對多年來篩選的優良大花萱草品種進行規模化生產示范，其中包含了2012～2013年篩選出的耐澇性較強的品種x11、x3、x4、x16和x1以及部分后來引入的品種。達人村地勢較低，2019年8月10日日降雨量達到了137 mm，造成達人村整個園區嚴重積水，一片汪洋，萱草示范田塊被淹(圖3A)。大花萱草在2019年4月底、5月初剛剛移栽，植株低矮，根系尚淺，但是同樣表現出較強的耐澇性，水退后示范品種表現良好(圖3B)。7月份移栽的松果菊因植株低矮,完全浸沒水下,在水退后出現萎蔫失水，部分植株死亡(圖3C)，但9月份松果菊已緩苗恢復生長(圖3D)。鼠尾草表現良好，正常開花(圖3E)。萱草生機勃勃，水溝中仍常有積水(圖3F)。

寧波地區氣候條件較為復雜，5～6月梅雨季節降雨較多，高濕環境容易引發病害；7～8月份高溫干旱，臺風帶來降水時存在洪澇風險，因此對大花萱草品種的適應性要求較高。萱草品種繁多，花型多樣，花色豐富，兼具觀賞、食用和弘揚我國慈孝文化的多重功能，是美麗城市和美麗鄉村建設的好材料，篩選出耐澇性強的大花萱草品種對于夏季受臺風影響嚴重，年降雨量較高的城市和地區具有重要的意義。