六种路易斯安娜鸢尾冬季生长状况及观赏性比较

王 鹏，左金淼，李维强，王文静

(河南牧业经济学院 艺术学院，河南 郑州 450046)

路易斯安娜鸢尾(Irishybrids‘Louisiana’)属于鸢尾科鸢尾属宿根草本花卉。相对于旱生鸢尾，路易斯安娜鸢尾的湿生品种抗性更强，适应能力更广[1]。种植于水体中的湿生鸢尾能够降解或吸附污染水体中的重金属[2]，对富营养化的污水具有一定的修复作用[3-5]。因此，合理的选择和配置湿生鸢尾，不仅能够美化园林景观，还具有净化污水的功能，起到保护生态湿地的作用[6]。

美国路易斯安娜州是路易斯安娜鸢尾的原产地，属于亚热带气候，夏季湿热，冬季温和，一月平均最低温度为8 ℃[7]。而河南大部分地区属于温带季风性气候，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，一月平均温度为0.4 ℃，冬季最低温度可达-10 ℃[8]，与路易斯安娜鸢尾的原产地气候相差较大。因此开展对引种的路易斯安娜鸢尾生态适应性研究非常必要。本研究以六种路易斯安娜鸢尾为对象，通过对叶片叶绿素含量、含氮量、含水量等生理指标和叶片数目及厚度、株高、叶面积等形态指标进行检测，综合评价路易斯安娜鸢尾在郑州地区冬季的生长情况，以筛选出优良的适生品种，为其在郑州的推广提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

noble moment、colorific、sinfonietta、sea knight、pastiche、forsted moonbeam等六个品种的路易斯安娜鸢尾引种于武汉农业科学院。

1.2 方法

1.2.1 种植与管理

将鸢尾种植于口径30 cm的花盆中，盆土为统一配置的营养土(20%蛭石+20%珍珠岩+60%园土)，每盆种植1株。将种植于花盆中的鸢尾按品种分别放置于六个长、宽、深分别为2 m、1 m、0.8 m的水池中，每个水池放置20盆，池水为自来水，水深没过花盆5 cm。种植时间自四月中旬开始，冬季一月中旬检测。鸢尾生长期内只需在水池中补充蒸发掉的水分，捞出水中的水草，不做任何施肥和更换土壤处理。

1.2.2 指标检测

(1)测定叶片及时间

每个水池中20盆鸢尾均进行检测，检测叶片为每株鸢尾中间新叶两侧的叶片，测定时间为2020年1月15日，每个测定项目重复测定三次。

(2)指标的测定方法

叶片叶绿素的含量及叶片氮的含量使用SPAD叶绿素仪(TY-4N)直接测得[9]。

叶片含水量的测定采用烘干法[10]。计算方法：叶片绝对含水量W(%)=(W1-W2)/W2×100%，其中：W1-叶鲜重，W2-叶干重。

株高与叶片厚度使用数显游标卡尺直接测得，株高测定叶片为每株最高叶片，叶片厚度为最高叶片的中间部位。

叶面积的测定采用叶面积长宽系数法[11]，计算方法为：叶面积S=L(叶长)×W(叶宽)×K(叶面积系数)。

1.3 统计分析方法

使用SPSS 17.0软件进行统计分析，采用SPSS 17.0软件进行单因素方差分析，差异显著时进行LSD多重比较。试验数据表示为“平均值±标准误”。P<0.05时为差异显著，P<0.01时为差异极显著。

2 结果与分析

2.1 六种路易斯安娜鸢尾叶绿素含量比较分析

六个品种的路易斯安娜鸢尾叶片叶绿素含量叶绿素含量平均值如图1所示。由图1可以看出，noble moment的叶绿素含量最高(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较sea knight、forsted moonbeam差异显著(P<0.05)，较pastiche、sinfonietta、colorific 三个品种差异极显著(P<0.01)。sea knight、forsted moonbeam差异不显著，但sea knight、forsted moonbeam较sinfonietta、pastiche差异显著(P<0.05)，较colorific差异极显著(P<0.01)。sinfonietta、pastiche差异不显著，但较colorific差异显著(0.01

2.2 六种路易斯安娜鸢尾叶片含氮量的比较

六个品种路易斯安娜鸢尾叶片氮含量的检测结果如图2所示。由图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)。从方差分析来看，叶片氮含量noble moment较sea knight、forsted moonbeam差异极为显著(P<0.01)；sea knight、forsted moonbeam差异不显著，但较sinfonietta、pastiche差异显著(P<0.05)，较colorific差异极显著(P<0.01)；sinfonietta、pastiche没有差异，但较colorific差异极显著(P<0.01)。氮元素作为一种矿物质，其主要来源是通过植物根系从土壤中吸收。在相同的土壤环境下，植物体内氮素的积累与根系的吸收能力相关，叶片中氮素含量的多少从侧面反映了鸢尾根系活力和鸢尾对环境的适应能力。叶片中的氮直接或间接地参与光合作用，如参与了叶绿素的合成、光合作用卡尔文循环中各种蛋白酶的合成、光合作用C3碳反应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，这与其根系生长发育活性较强有关，其次是sea knight。colorific相对于其他鸢尾来说，冬季活力明显降低，这与其叶绿素含量较低有关。

2.3 六种路易斯安娜鸢尾叶片含水量比较分析

六种路易斯安娜鸢尾叶片绝对含水量的检测结果如图3所示。由图3可以看出，叶片绝对含水量最大的品种是sinfonietta，绝对含水量最小的品种是porsted moonbeam。经过对六个品种叶片含水量的差异性分析，sinfonietta叶片的含水量较noble moment、colorific差异显著(P<0.05)，较pastiche、sea knight、forsted moonbeam差异极显著(P<0.01)；noble moment、colorific叶片的绝对含水量之间差异不显著，但较pastiche、sea knight、forsted moonbeam差异显著(P<0.05)。水是植物重要的组成成分，参与植物体内各种代谢活动。低温环境的胁迫会使植物组织的水分含量降低，细胞液浓度增大[13]。本试验对六种路易斯安娜鸢尾叶片绝对含水量进行了方差分析，发现sinfonietta最耐寒，noble moment、colorific抗寒性没有显著差异，pastiche、sea Knight、forsted moonbeam较不耐寒。无疑耐寒力强的植物在冬季生长状况良好，更能安全越冬。

图3 不同品种路易斯安娜鸢尾叶片绝对含水量比较

2.4 六种路易斯安娜鸢尾单株叶平均数和厚度比较分析

六种路易斯安娜鸢尾单株叶片平均数量和叶片平均厚度分别如图4、图5所示。由图4可知，单株叶片数目最多的是sinfonietta，最少的是noble moment，六个品种比较,结果如下：sinfonietta>colorific>pastiche>sea knight>forsted moonbeam>noble moment。方差分析结果显示，sinfonietta、colorific、pastiche、sea knight的叶片数目差异不显著，colorific、sinfonietta较forsted moonbeam差异性显著(P<0.05)，较noble moment差异极显著(P<0.01)；noble moment、forsted moonbeam差异不显著(P>0.05)。由图5可知，noble moment叶片最厚，sinfonietta叶片最薄。noble moment较colorific的叶片厚度差异不显著，但较sea knight、pastiche、forsted moonbeam差异显著(P<0.05)，较sinfonietta差异极显著(P<0.01)，colorific、sinfonietta、sea knight、pastiche、forsted moonbeam之间差异不显著(P>0.05)。

图4 六种路易斯安娜鸢尾单株叶平均数的比较

图5 六种路易斯安娜鸢尾叶片平均厚度的比较

鸢尾的叶为基生条形叶，呈剑形，对于常绿品种来说，冬季的观赏性主要体现在叶片上。叶片多而茂密、浓绿，观赏价值高，相反叶片少、色淡，极大地降低观赏价值。在同一栽培条件下，冬季叶片数目的多少和叶片厚度与前期鸢尾生长发育的状况有关，也与品种的特性有关。sinfonietta叶片数目最多，但叶片薄，叶绿素含量低，叶色暗淡。noble moment叶片厚，叶绿素含量高，叶色浓绿，但叶片数目较少。相比之下，colorific的叶片数目和叶片厚度均较其它品种占优势，但colorific冬季叶片折垂现象严重，失去了观赏性。

2.5 六种路易斯安娜鸢尾株高和叶片面积比较分析

六种路易斯安娜鸢尾平均株高和单株叶面积的检测结果如图6、图7所示。从株高来看，colorific最高，达64.9 cm，forsted moonbeam最低，只有28.4 cm。株高由高到低分别为：colorific>pastiche>noble moment>sea knight>sinfonietta>forsted moonbeam。colorific株高与pastiche株高差异不显著(P>0.05)，但与其它四个品种的株高差异显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)，pastiche、noble moment、sea knight差异不显著(P>0.05)。noble moment、pastiche较sinfonietta差异显著(P<0.05)、较moonbeam差异极显著(P<0.01)，sinfonietta的株高较forsted moonbeam差异显著(P<0.05)。鸢尾的株高为最长叶片从基部到顶端的长度，但叶片长不等于该品种生长健壮。调查发现，colorific叶片最长，但在冬季水栽条件下有1/2的叶片有折垂现象，导致其观赏性大大降低。noble moment的叶片宽而厚，直立挺拔。sinfonietta的叶片薄而窄，植株不高，但叶片数目多。其它品种的叶片均能直立生长，都具有一定的观赏性。

图6 六种路易斯安娜鸢尾平均株高的比较

图7 六种路易斯安娜鸢尾平均叶面积的比较

从叶面积来看，叶面积最大的是pastiche，面积由大到小的次序是：pastiche>noble moment>colorific>sea knight>sinfonietta>forsted moonbeam。pastiche与noble moment差异不显著(P>0.05)，noble moment与colorific差异不显著(P>0.05)，但pastiche与colorific差异显著(P<0.05)，colorific与sea knight差异显著(P<0.05)，sea knight与sinfonietta、forsted moonbeam差异极显著(P<0.01)，sinfonietta、forsted moonbeam差异不显著(P>0.05)。叶是植物的光合器官，叶面积越大，单位时间内光合产量就越高，干物质积累就越多，有利于促进植物的生长发育[14]。鸢尾叶面积的大小与叶长、叶宽、叶片数目有关。六个鸢尾品种中，noble moment的叶片最宽，虽然叶片数目少，但叶面积较大。sinfonietta叶片虽然数目最多，但叶面积最少，与forsted moonbeam无显著差异(P>0.05)。

2.6 六种路易斯安娜鸢尾生长状况和观赏性综合评价

不同品种的生长特性具有一定差异，单从一两个指标不能对其进行科学评价，结合以上试验结果，把叶片叶绿素含量、叶片氮含量的多少，叶片含水量的高低，单株平均叶片数、叶片平均厚度，以及平均株高和单株平均叶面积，以“+”分为四个级别(优：++++，良：+++，中：++，差：+)。方差分析的结果，差异不显著为同一级别，与最大值相比，差异显著(P<0.05)降为下一个级别，差异极显著(P<0.01)再降一个级别，结果如表1所示。从表1的统计情况来看，六个鸢尾品种在郑州地区冬季水栽条件下，生长情况由优到差的表现是：noble moment>colorific>sea knight=pastiche>sinfonietta>forsted moonbeam。从观赏性来看，noble moment直立生长健壮、叶色浓绿、观赏性较高；colorific冬季叶片折垂、观赏性较差；sinfonietta直立生长、相对低矮、但叶色灰绿；sea knight、pastiche均直立生长，叶片绿色表现良好；forsted moonbeam直立生长、叶色绿、相对低矮。

表1 不同品种路易斯安娜鸢尾生长状况和观赏性等级比较

3 结论

路易斯安娜鸢尾为常绿湿生鸢尾，既能在浅水或湿地种植，也能在陆地生长，经笔者前期研究，在水中生长要比在陆地生长更加健壮。路易斯安娜鸢尾在园林景观中的应用主要配置方式是片植，开花季节形成花的海洋十分壮观，也可以丛植、孤植或与其它植物配置栽培，都具有较高的观赏价值。由于路易斯安娜鸢尾原产美国路易斯安娜州，原产地空气湿润，气候温和，而河南郑州地区冬季严寒干燥，引种面临较大的挑战。因此，在河南郑州地区能否安全越冬、正常生长，是否具有冬季常绿的观赏效果成为本研究的重点。根据以上试验检测、分析评价结果，得出如下结论：

(1)从生理指标来看，noble moment叶绿素含量和叶片氮含量较高，水分含量适中。sea knight、forsted moonbeam叶绿素含量和叶片氮含量高，但水分含量较低。sinfonietta、pastiche叶绿素含量和叶片氮含量适中，sinfonietta水分含量最高，较其它品种耐寒。colorific叶绿素含量和叶片氮含量均较低，水分含量适中，生长情况欠佳。

(2)从形态指标来看，noble moment叶片较厚，植株较高，叶面积较大，生长健壮，但单株叶片最少。colorific植株最高，叶片较多，但叶片折垂。sinfonietta叶片较多，叶片较薄，植株低矮，叶面积小。sea knight、pastiche与其它品种相比，叶片数目中等，株高适中，叶片厚度适中，生长直立。forsted moonbeam叶片数目、叶片厚度适中，植株低矮，叶面积最小。

(3)在郑州地区冬季水栽条件下，生长状况的综合表现是：noble moment>colorific>sea knight=pastiche>sinfonietta>forsted moonbeam。观赏性的综合表现是：noble moment>sea knight=pastiche>sinfonietta>forsted moonbeam>colorific。