大花萱草的耐涝性田间鉴定评价

赵天荣，徐志豪，张晨辉，王建军，郭方其，叶琪明

(1.宁波市农业科学研究院，浙江 宁波 315040；2.浙江省宁波市北仑区气象局，浙江 宁波 315000；3.浙江省宁波市林特科技推广中心，浙江 宁波 315000；4.浙江省农业科学院，浙江 宁波 315040)

萱草属植物(Hemerocallisspp.)是多年生宿根花卉，全属植物14种，我国就有11种和部分自然杂交变种[1-2]。我国是萱草的分布中心，而且分布范围非常广，因此萱草的温度适应性和生态适应性都很广。萱草在我国有着悠久的栽培历史，被称为中国母亲花，历史上关于萱草的诗词达300多首。大花萱草是利用萱草属种间杂交或倍性育种等育种手段选育出的具有较高观赏价值的萱草园艺品种的统称，其花色丰富、花型优美、品种繁多，近几年来国内育种家和园林设计工作者对大花萱草产生了浓厚的兴趣，并开展了一系列的科学研究[3-6]，为中国母亲花大花萱草的新品种选育和景观应用起到了重要的推动作用。

涝害是世界上大多数国家面临的重大自然灾害之一，据估算，全球湿涝耕地约占总耕地面积的12%[7-8]。宁波地处沿海，年降雨量高达1440 mm，除5～6月份梅雨季节降雨较多外，夏季7～8月份台风活动频繁，容易带来强降雨。2012年、2013年和2019年夏季宁波地区分别遭遇强台风“海葵”、“菲特”和超强台风“利奇马”带来的强降雨，遭受了严重的洪涝灾害，致使宁波农业生产损失惨重。因此对大花萱草种质资源进行有效的耐涝性鉴定筛选和利用是大花萱草耐涝育种的关键。

1 材料和方法

1.1 材料

试验地点为宁波市高新农业实验园区萱草种质资源圃，以栽培2年以上的18份大花萱草材料和萱草的50个杂交后代的实生苗为试验材料。采用完全随机区组设计，每份材料100丛，实生苗数量由实际播种出苗情况决定。作畦栽培，株行距均为40 cm，周年不浇水，抽薹前和花后各施一次复合肥，每次施肥450 kg/hm2。

1.2 耐涝性评价指标及其评价标准

近10年来宁波共发生了3次较为严重的洪涝灾害，分别发生在2012年、2013年和2019年，因此制定评价指标见表1。在洪涝期间分别对18份材料的各指标进行调查评价，利用邓聚龙的灰色关联分析法对实验材料进行筛选[9-10]，通过计算不同大花萱草材料综合性状与“理想耐涝品种”的关联度[11-12]，从而实现对大花萱草的耐涝性鉴定。数据分析参考赵天荣等的方法[13]，利用DPS软件进行灰色关联分析。

表1 萱草耐涝性评价指标及其评价标准

1.3 宁波地区2012、2013、2018和2019年降雨情况

宁波地区地处长江三角洲，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月份台风未来之前温度较高，光照较强且干旱少雨[14]。由于7～10月份东南沿海台风活动较为频繁，如有台风到来则会带来强降雨，容易造成洪涝灾害。

从宁波市气象局获得了2012年、2013年和2018年1月～2019年8月的降雨的相关数据，并进行了整理。据宁波市气象局统计，2012年年降雨量为2029.3 mm，2013年年降雨量为1725.2 mm，2018年年降雨量为1595.2 mm，2019年1～8月降雨量已经达到1329.1 mm。2012年3月、5月、6月、7月、8月和9月降雨量较大，均在200 mm 以上，其中8月份降雨量最高，达到454.5 mm，由于强台风“海葵”带来的强降雨，8月8日日降雨量高达160.3 mm；2013年6月、8月和10月降雨量较大，均在200 mm以上，10月份降雨量最高达到449.2 mm，由于强台风“菲特”带来的强降雨，10月7日日降雨量高达287.5 mm。从图1可知，2019年8月降雨量高达319.8 mm，由于超强台风“利奇马”的影响，8月10日日降雨量达到137 mm。2012年的强台风“海葵”、2013年的强台风“菲特”和2019年的超强台风“利奇马”造成了宁波地区严重的水涝灾害，尤其是农业和养殖业损失惨重。

2 结果与分析

2.1 水淹期萱草的田间生长表现

萱草其品种丰富，花期较长，宁波地区按花期分类可分为早花品种(5月上旬～6月中旬开花)、中花品种(6月下旬～7月下旬开花)和晚花品种(8月开花)；事实上早花品种最多，中花品种次之，晚花品种很少，因此在台风到来的季节大花萱草绝大部分品种花期已结束。宁波地区2012年受台风“海葵”影响，遭受了严重的洪涝灾害，试验田水位高达60 cm以上，大花萱草种质圃持续淹水126 h之久，绝大部分品种的叶片全部浸没在水中(图2A)。2013年受台风“菲特”影响，宁波地区遭受了严重的洪涝灾害，试验田水位高达20 cm以上，持续时间52 h。这两次洪涝灾害对大花萱草的生长造成了一定的影响。

在长期淹水的条件下，萱草无法进行光合作用，处于缺氧状态，叶片失绿发白；水退后发现叶片萎蔫失水，局部甚至整株干枯，不同品种受害程度差异较大。耐涝性最差的品种叶片全部枯黄，仅有心部最小的一对新叶保持绿色(图2B)；耐涝性较差的一些品种仅外围老叶枯黄，枯黄部位从叶鞘到整张叶片的1/2处(图2C)；较耐性涝的品种仅叶尖出现干枯(图2D)；耐涝性强的品种，叶片未发生明显变化(图2E)。据观察整体，2012年淹水时间较长，叶片全部浸没在水中(图2A)，受害较严重，大部分植株地上部分全部干枯(图2F)，地下老根全部溃烂死亡，新根重新发出；2013年淹水时间较短，地上部分一半露出水面(图2G)，可以进行光合作用，因此水退后未发生明显变化(图2H)。

2.2 耐涝性评价分析

由表2的耐涝性评价得分情况可以看出，在2012、2013年的洪涝灾害中，18种大花萱草的表现存在较大差异，但是并没有造成死亡威胁。其中x17和x18在长期水淹的情况下生长情况、整体姿态均较差，叶片倒伏现象较严重；x7、x12、x14 和x16涝害受损较严重，水退后叶片焦枯较严重；x2、x3、x5 和x11涝害受损较轻，叶片仍然坚挺且维持绿色，水退后恢复较快。

表2 18份大花萱草耐涝性评价及其与理想品种的关联度

18种大花萱草耐涝性与理想种的关联序为：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的耐涝性较强，与理想耐涝品种的关联度均在0.7以上。x11的耐涝性最强，与理想耐涝品种的关联度高达0.9065，其在淹水前后几乎没有明显差异。相比较而言，x12和x13的耐涝性最差，与理想耐涝品种的关联度均在0.55以下。

2.3 洪水退后萱草恢复情况

洪水退后，因为水的流动性较大，夏季病虫害较活跃，容易出现大面积感病现象，因此对田间种苗圃应及时进行病虫害防治。部分种苗出现枯萎，应及时摘除病叶和枯叶。虽然大花萱草种质圃持续淹水126 h之久，绝大部分品种的叶片全部浸没在水中，但是整体没有引发死亡威胁。种质圃内除刚刚引进的几个新品种由于移栽不久尚未发出新根，部分出现死亡外，试验的18份大花萱草材料均未发现死亡现象，这说明大花萱草耐涝能力较强。洪水退后，萱草慢慢开始恢复，新叶抽生，15 d后基本恢复正常生长(图2I)；挖出萱草种苗，发现老的肉质根全部变黑死亡，基部发出很多米黄色新根，而且须根较多。洪水浸泡会造成土壤板结，这对大花萱草的秋季分蘖会造成一定影响，秋季及时分栽，可促发新根和新芽。

3 讨论

植物涝害是由于土壤积水或过湿对植物造成的伤害。在逆境条件下，植物形态特征的变化能直接反映植物受伤害的状况，也是评价植物对逆境抗性强弱最为直接的指标[15-16]。淹水后，不耐涝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气孔关闭，CO2扩散的气孔阻力增加[17]；随淹水时间的延长，梭化酶活性逐渐降低；叶绿素含量下降，叶片早衰和脱落[18-19]。因此洪涝灾害经常会造成植物的萎蔫和死亡。

2012年和2013年宁波因台风‘海葵’和‘菲特’遭遇了严重的洪涝灾害，这两次涝害对农作物和园林景观中的很多植物都是一次严峻的考验。乔木类的杜英[Elaeocarpussylvestris(Lour.)Poir)]、广玉兰(Magnoliagrandiflora)、白玉兰(Magnoliadenudata)等死亡率较高，灌木类的毛鹃(Rhododendronpulchrum)、南天竹(Nandinadomestica)、紫鹃(Rhododendronpulchrum)、红叶石楠(Photinia×fraseri Red robin)等死亡率较高，地被花卉类的菊花(Chrysanthemum)、牡丹(PaeoniasuffruticosaAndr.)、月季(RosachinensisJacq.)等死亡率较高。

从参试的大花萱草材料的外观受害情况看，不存在严重受害植株，萱草相对来说耐涝性能较好，仅有x17、x12、x13这3个材料受涝害较严重，大部分品种受涝害较轻，受涝害影响最小的是x11。可见萱草在持续水淹的情况下，因材料对淹水的耐受能力不同，会有不同程度的枯萎现象， 但是并没有受到死亡威胁。当淹水过后，萱草基部老根死亡，新根迅速抽生，且须根较多。在宁波地区进行萱草野生植物资源调查时发现，在水池边土壤长期含水量较大条件下生长的萱草，须根较发达，少有粗壮的肉质根形成。推断萱草迅速抽生须根是对淹水或长期湿地中生长的一种适应性变化，这也是萱草耐涝性较强的一种体现。因为湿地草本和耐涝乔木树种对洪涝的共同反应是通气性根系的迅速生长，特别是不定根的生长，不定根的形成被认为是植物耐淹的重要因子，因此被广泛认为是植物对水涝胁迫的一种适应机理[20]。大花萱草材料的耐涝性评价也表明：18份大花萱草的耐涝性均较强，与理想耐涝品种的关联度均在0.53以上；其中x11、x3、x2、x4、x16和x1的耐涝性较强，与理想耐涝品种的关联度均达到0.70以上，因此确定为耐涝品种，非常适合在宁波地区推广和应用。而品种x12和x13的耐涝性较差，在长期淹水情况下枯萎现象较严重，但水退降后恢复较快，可以用于地势较高的地方进行配置应用。

2019年5月宁波市农业科学院在宁波市江北区达人村建设了1.33 hm2大花萱草生产示范基地，对多年来筛选的优良大花萱草品种进行规模化生产示范，其中包含了2012～2013年筛选出的耐涝性较强的品种x11、x3、x4、x16和x1以及部分后来引入的品种。达人村地势较低，2019年8月10日日降雨量达到了137 mm，造成达人村整个园区严重积水，一片汪洋，萱草示范田块被淹(图3A)。大花萱草在2019年4月底、5月初刚刚移栽，植株低矮，根系尚浅，但是同样表现出较强的耐涝性，水退后示范品种表现良好(图3B)。7月份移栽的松果菊因植株低矮,完全浸没水下,在水退后出现萎蔫失水，部分植株死亡(图3C)，但9月份松果菊已缓苗恢复生长(图3D)。鼠尾草表现良好，正常开花(图3E)。萱草生机勃勃，水沟中仍常有积水(图3F)。

宁波地区气候条件较为复杂，5～6月梅雨季节降雨较多，高湿环境容易引发病害；7～8月份高温干旱，台风带来降水时存在洪涝风险，因此对大花萱草品种的适应性要求较高。萱草品种繁多，花型多样，花色丰富，兼具观赏、食用和弘扬我国慈孝文化的多重功能，是美丽城市和美丽乡村建设的好材料，筛选出耐涝性强的大花萱草品种对于夏季受台风影响严重，年降雨量较高的城市和地区具有重要的意义。