1984年的中国,还处在自行车时代。西安大街上,人群熙熙攘攘,自行车来来往往,鲜见汽车的身影,当时的西安还没有地铁。
那一年的9月20日,陕西省西安植物园正式对外开放,王莲作为开园首秀物种和景观,在当时交通不便的条件下,至少吸引了两万游客前来参观。
在西安植物园历史上,王莲早已深入当地市民心中,每逢夏季,植物园的水景园都是热门打卡地。经过40年的研究,西安植物园的王莲育种及栽培技术已达国内先进水平,王莲作为该园的重要研究成果,也成为其“镇园植宝”。
引种
西安植物园是国内引种王莲最早的单位之一。
据资料记载,1959年,中科院植物研究所北京植物园(简称南植)首次将‘亚马逊’王莲引入我国,5年后,西安植物园从南植引进了王莲,但当时仅有一株成活,后期又因在土温室中未能渡过寒冬而死亡。之后由于历史原因,直到1983年才第二次引种。
1984年春,以幼苗形式引种后,于8月份开拓,这是西北地区首次露天种植王莲。“借王莲首次在西安开花之机,我园于1984年9月20日开始对公众开放(之前一直处于封闭筹建阶段),引得大批游客前来观赏,植物园外一向偏僻冷清的翠华路竟然出现拥堵现象。”该园从事水生植物研究的研究员李淑娟告诉记者。
据李淑娟回忆,最初以幼苗形式引种,需要壮小伙提着50斤的大水桶千里迢迢从南方引种。经过三代人的不断努力,终于在2003年采收到了成熟的王莲种子,并成功培育出幼苗。从此,西安植物园不但能够自繁自育王莲,还向国内同行提供种苗。
王莲属的原生种分布于南美洲亚马逊河流域和巴拉那河流域,王莲属Victoria,与维多利亚女王重名,并非偶然。
1837年,探险家RobertHermannSchomburgk在英属圭亚那野外考察时发现了这一神奇植物,便将其寄回了英国皇家地理学会,当收到植物标本和彩色绘图时,人们都被这种从未见过的植物所震惊。
当时,正值Victoria女王即将继位之际,皇家地理学会便决定将这个神奇而华丽的植物作为献礼送给女王,并希望用女王的名字来命名,以体现蒸蒸日上的国运。
热爱花卉的维多利亚女王看到这一植物绘图时,高兴地接受了这一请求,随后便由植物学家JohnLindley完成了对这一植物的鉴定,并建立了一个以女王名字命名的新属Victorian在19世纪中期至20世纪中期的欧美,只有皇家贵族才有条件种植观赏王莲,因此,它也被誉为“皇家花卉”或“贵族花卉”,市场保有量极少。
在我国上世纪,王莲大多种植于各大植物园,本世纪以来,随着国内生态文明建设的开展和栽培技术的不断成熟,才逐渐出现在各地水景中。
破纪录
王莲属共有2个原生种一一‘亚马逊’王莲和‘克鲁兹’王莲,一个杂交品种‘朗又伍德’王莲(又称‘长木’王莲Victoria`LongwoodHybrid)。‘朗X伍德’王莲是由美国长木公园于1962年利用两个原生种杂交而产生的F1代。
1983年至2012年,西安植物园先后引种了‘克鲁兹’王莲,‘朗X伍德’王莲和‘亚马逊,王莲。此后,又进行了两个原生种的杂交,制得F1代,同时还进行了3个种质之间的回交和自交,获得了遗传多样性更为丰富的种质,并将王莲种子的萌发率从30%提高到了90%以上。
据李淑娟介绍,该园几乎每年都种植原种和杂交种近50株,呈现了多样化的性状。王莲属作为热带植物,在我国绝大多数地区都无法露天越冬,对栽培技术要求较高。西安植物园经过三代人的共同努力,不断完善王莲在北方的栽培技术,每年种植的王莲叶片直径普遍可达到2米或以上。
2010年,在西安热量条件不占优势的情况下,植物园的杂交王莲叶径达290厘米,一举打破了由王莲原产地创造的278厘米的世界纪录(目前该纪录已被巴西再次打破)。
“我园今年种植的经多代杂交产生的王莲,卷边高度普遍达到25厘米至29厘米,这可能是目前世界上最高的王莲卷边。叶径普遍达到260厘米以上,目前最大的叶径已达到我园的最高纪录290厘米。”李淑娟介绍说。神奇之处植株巨大、叶片巨大、花朵巨大,是王莲最显著的特点。
在空间充足的情况下,单株覆盖水域面积可达20平方米至50平方米。花朵直径可达40厘米,因此被誉为水生植物中的“巨无霸”。
王莲的另一个特点是花香浓郁且花色多变。
花开的第一天傍晚,花蕾微微裂开时,会散发出浓郁的白兰花香。第一晚花朵为纯白色,大约在12点完全开放,之后便慢慢闭合,直到第二天上午10点左右完全闭合,下午5点左右再次开放时,花瓣会变成粉红色或紫红色。
再有,王莲叶片形状奇特,叶脉结构特殊,呈网状,且叶脉巨大,承载力极强,可谓植物叶片中的“大力士”。
李淑娟告诉记者,王莲叶片上通常可以承载4至5名儿童,在西安植物园曾安全承载过一个成年男士和2个儿童(总重量超过100千克),还曾有位约50千克的女士在其上“金鸡独立”。
据19世纪的文献记载,一位比利时园艺家曾用砖块测试过其叶片的最大承载极限,最终的记录是760磅(344千克)。王莲叶之所以承载力惊人,主要有以下原因:
其一,叶片面积大,平铺于水面;其二,叶脉结构特殊,呈网状分布,主叶脉自叶柄处向外辐射,宽度和高度沿径向逐渐减小,辐射状主脉随叶片半径的增大而不断分支,同时在主叶脉的垂直方向上又有次级叶脉连接相邻的叶脉,最终呈网状均匀地覆盖整个叶片,构成一个坚固的网状骨架,使得叶片充分伸展且具有一定的表面刚性;其三,叶脉粗大且内部结构为海绵状,可存贮大量气体。
艰辛
据了解,西安植物园王莲研究团队已有近60年的历史,期间,杨玉文、王忠振、陶连兵和李淑娟等团队都做出了重要贡献。
特别是本世纪以来,李淑娟团队(尉倩、张昭、张宽清、尚煌东等)解决了王莲在北方的种子繁殖问题,有效提高了种子萌发率。通过杂交育种,创制了一系列新种质,并将这些种质和栽培技术在国内数十家单位进行了推广应用。再有,团队首次对王莲杂交后代性状的遗传规律进行了研究,填丰卜了该领域的空白。
这些成绩的背后,有着数不尽的困难。采种、育苗、人工授粉和杂交制种是李淑娟团队多年来攻克的三大难关。
很长一段时间,研究团队都无法采收到成熟的种子。“西安的气候条件与王莲原产地相差甚远,我们查阅了大量国内外文献,发现王莲喜全光照及高温高湿气候,在阳光充足气温30℃以土的条件下,果实成熟需要45天至50天,而在西安一般需要60天以上,如果开花较晚,则种子在气温下降后无法成熟。”李淑娟回忆着。
为此,团队一方面采取提前引种,先在温室人工加温培养成大苗,等室外温度合适再移植到露天池塘,另一方面,选择阳光更为充足的环境种植,经过多次试验,终于采收到了成熟的种子。
谈起育苗,李淑娟用异常艰辛来形容。
文献显示,王莲种子萌发需要在27℃至32℃的水中进行,萌发后每天还需14小时的光照,这些条件都需要人为创造。
看着白白的嫩芽,喜悦洋溢在每个研究人员的脸上。随着小苗一天天长大,麻烦却来了一一“由于水温较高,水中的藻类迅速滋生,特别是一些附着藻布满了幼苗的小叶片,导致一些小苗无法进行光合作用而死亡。”李淑娟说。
虽然硫酸铜可杀藻,但剂量太难掌握,稍有不慎就可能连王莲苗一起杀死。为了保险起见,工作人员只好用小毛刷刷掉这些藻类。“那时候,我们每天像呵护婴儿一样呵护着小苗,同事们打趣地说,每天照顾王莲的时间比照顾自家孩子的时间都多,都用心。”
当小苗的浮叶长到10厘米以上便进入快速生长期,藻类的影响会减轻很多。但由于生长量大,仍需定期施肥和不断更换容器,同时,也需为其提供更大的水域空间,这个过程一般需要3至4个月。
王莲具有夜间开花的习性,且为雌雄异熟,最佳授粉时间在晚上10点至凌晨2点每次人工授粉都需下水进行。对此,研究人员会提前为父母本花朵套袋,以防昆虫进入,并在傍晚时分收集花粉,深夜挑灯忍着蚊虫叮咬进行授粉。
未来当前,西安植物园已经攻克了王莲在我国北方的繁育问题,并总结出一套适合北方地区的栽培技术,同时在种质创新方面也有一定研究基础,但其无性繁殖一直都是制约优良种质保存的关键问题,解决这一问题是李淑娟团队日后的主要目标。
王莲作为西安植物园的明星植物,是夏季科普工作的重点对象。据工作人员介绍,科普内容涉及其形态特征、生长习性、载重原理,及历史文化等,科普形式同样多样。
据了解,西安植物园未来将围绕王莲持续开展各类科普宣传活动,并尝试将王莲叶片做成干燥标本向公众展示,让公众更加直观的了解叶片的结构。同时通过相关科普活动增强公众与王莲的互动,如夜拍王莲、坐王莲、探究王莲承重的奥秘等。
“非常感谢《中国花卉报》组织‘镇园植宝’活动,参与活动不仅能见识更多珍稀种质资源及其重要性,同时也有机会学习国内同行在种质资源保藏、繁育方面的经验。”李淑娟认为,活动能够让更多公众了解植物园的科研工作,让他们认识到植物多样性、生物多样性保护的意义,并主动加入生态环境保护的队伍中。