摘 要:建立盆栽姜荷花品種綜合評價體系,為篩選適合規(guī)模化設(shè)施栽培的優(yōu)良品種提供依據(jù)。通過盆栽試驗對20份姜荷花種質(zhì)的主要品質(zhì)特性進行觀察統(tǒng)計,應(yīng)用層次分析法和模糊分析法,從觀賞價值、資源價值、適應(yīng)性3個方面建立盆栽姜荷花種質(zhì)資源綜合評價體系。結(jié)果表明:確定了盆栽姜荷花種質(zhì)資源18個評價因子的指標值,其中種質(zhì)的稀有性、觀花期、苞片顏色、苞片與葉位置關(guān)系所占比重較大,權(quán)重分別為0.1820、0.1467、0.1178、0.0893;依據(jù)綜合評價得分進行聚類分析,可將20份姜荷花試驗種質(zhì)劃分為優(yōu)、良、一般、差4個等級,最終選出小旋風(fēng)、櫻桃公主、晶瑩、荷蘭紅、鴻運、綠色巧克力6個品種,可以作為產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用優(yōu)先推薦的盆栽優(yōu)良品種。綜合評價結(jié)果與實際生產(chǎn)較為相符,表明構(gòu)建的評價體系可以較好地對盆栽姜荷花的品種進行篩選和分級。
關(guān)鍵詞:AHP;模糊分析法;姜荷花;盆栽種質(zhì);綜合評價
中圖分類號:S682.2 文獻標志碼:A 文章編號:0253?2301(2024)07?0044?08
DOI: 10.13651/j.cnki.fjnykj.2024.07.008
Comprehensive Evaluation of Potted Curcuma alismatifolia Germplasm Resources Based on AHP
HEXue-jiao,YUZhi-cheng,SHIGuo-qiang,ZHANGTian-xiang,XIENan-song,LINMing-rui,LINJin-shui
(Fujian Institute of Tropical Crops, Zhangzhou, Fujian 363001, China)
Abstract: TheestablishmentofthecomprehensiveevaluationsystemforthepottedCurcuma alismatifoliavarietiescouldprovideabasisforscreeningexcellentvarietieswhichweresuitableforthelarge-scalefacilitycultivation.Themainqualitycharacteristicsof20germplasmsofCurcuma alismatifoliawereobservedandcountedthroughthepotexperiment.ThecomprehensiveevaluationsystemofpottedCurcuma alismatifolia germplasmresourceswasestablishedfromthethreeaspectsofornamentalvalue,resourcevalueandadaptabilitybyusingtheanalyticalhierarchyprocessandfuzzyanalysismethod.Theresultsshowedthattheindexvaluesof18evaluationfactorsforthepottedCurcuma alismatifoliagermplasmresourcesweredetermined,amongwhich,therarityofgermplasm,floweringviewingperiod,bractcolorandtherelationshipbetweenbractandleafpositionaccountedforalargeproportion,withtheweightsof0.1820,0.1467,0.1178and0.0893,respectively.Theclusteranalysiswascarriedoutaccordingtothecomprehensiveevaluationscore,and20germplasmsofCurcuma alismatifolia couldbedividedintofourgrades:excellent,good,generalandpoor.Finally,sixvarieties,suchasXiaoxuanfeng,Yingtaogongzhu,Jingying,Helanhong,HongyunandLvseqiaokeli,wereselected,whichcouldbeusedastherecommendedpottedvarietieswithpriorityfortheindustrialapplication.Thecomprehensiveevaluationresultswereconsistentwiththeactualproduction,whichindicatedthattheevaluationsystemcouldscreenandgradethevarietiesofpottedCurcumaalismatifoliawell.
Key words: AHP;Fuzzyanalysismethod;Curcuma alismatifolia;Pottedgermplasm;Comprehensiveevaluation
姜荷花Curcuma alismatifolia Gagnep,屬姜科、姜黃屬,為多年生草本植物,原產(chǎn)地在泰國清邁,是一種熱帶球根花卉,因為姜荷花的苞片酷似荷花而得名。姜荷花的花型獨特、花色艷麗、花期長,受到廣泛喜愛,更是被花卉王國荷蘭譽為“熱帶郁金香”[1],是目前國際市場上十分流行的切花和盆栽觀賞花卉,作為盆栽花卉市場需求量與日俱增。而在國內(nèi),姜荷花的應(yīng)用較少,且基本用作切花和園林綠化,盆栽應(yīng)用則剛剛起步,盆栽姜荷花的定量化種質(zhì)性狀評價指標及其綜合評價體系,對于盆栽姜荷花品種的引進、篩選、推廣,以及提升盆栽姜荷花產(chǎn)業(yè)的競爭力,顯得尤為重要。目前,國內(nèi)有關(guān)姜荷花的研究主要包括栽培生長[2?5]、采后生理[6?7]、花粉活力[8]、組織培養(yǎng)[9?11]、基因[12?16]等。有關(guān)姜荷花的盆栽僅有零星的研究,多集中在對其矮化的研究上[17],而如何從姜荷花種質(zhì)中篩選出適宜產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的盆栽品種,推廣特色的盆栽姜荷花,還鮮見報道。層次分析法(analyticalhierarchyprocess,簡稱AHP法)是將定性和定量結(jié)合的決策分析法,可將多準則的復(fù)雜問題簡便化的決策方法[18]。且已應(yīng)用到多種觀賞植物的品種選擇和資源評價中[19?21]。目前姜荷花盆栽品種的選擇皆依賴于種植經(jīng)驗的主觀選擇,缺少全面、系統(tǒng)、客觀的量化分析,評價屬于仁者見仁,智者見智的狀態(tài),沒有科學(xué)合理的統(tǒng)一標準,可操作性不強。建立科學(xué)的評價體系,可對姜荷花種質(zhì)進行較為客觀合理的鑒定和評價。本研究通過對姜荷花種質(zhì)資源的觀測研究,采用層次分析法(AHP)從觀賞價值、資源價值、適應(yīng)性這3個方面探討和構(gòu)建盆栽姜荷花綜合評價體系,旨在形成一套盆栽姜荷花種質(zhì)資源的科學(xué)評價指標體系,為篩選適合規(guī)?;O(shè)施栽培的優(yōu)良品種提供依據(jù),也為姜荷花的發(fā)展及應(yīng)用推廣提供參考依據(jù)。
1 材料與方法
1.1試驗地概況
試驗于2020-2023年在福建省熱帶作物科學(xué)研究所姜科種質(zhì)資源基地進行。屬亞熱帶季風(fēng)氣候,年平均氣溫為21.1℃,最冷月(1月)平均氣溫12.8℃,最熱月(7月)平均氣溫為28.8℃,年平均降雨量1603.8mm,平均年日照1804.8h,平均相對濕度79%;≥10℃活動積溫6500~7700℃,無霜期330d以上。土壤為花崗巖風(fēng)化而成的紅壤,表層富含有機質(zhì),肥力中等,pH值5.0~5.5,整體環(huán)境非常適于姜荷花的生長。
1.2試驗材料
選取從泰國、荷蘭、廣東和漳州等地收集的20個姜荷花為試材,見表1。
1.3試驗方法
選擇生長健壯一致、無病蟲害的姜荷花種球于每年3月底至4月初進行上盆種植,每盆種植1個種球,盆栽基質(zhì)為椰糠∶泥炭土∶珍珠巖=45∶45∶10,添加5g控釋肥作為基肥。試驗采用完全隨機區(qū)組設(shè)計,重復(fù)3次,每區(qū)組包括20個小區(qū),每小區(qū)種植15株整齊一致的單株,進行日常統(tǒng)一管理。每種每小區(qū)隨機選擇5株進行相關(guān)評價指標的觀測記錄。
1.3.1觀賞性狀的指標測定 根據(jù)參與編制的姜荷花DUS測試指南,結(jié)合專家意見及本課題組的種植經(jīng)驗,確定10個較為重要的觀賞性狀指標:苞片顏色、抽花數(shù)、花株比、苞片數(shù)、苞片與葉位置關(guān)系、株高、株型、分蘗數(shù)、單枝花期、觀花期。苞片顏色指姜荷花主要觀賞部位苞片所呈現(xiàn)出的顏色;抽花數(shù)指姜荷花一個自然生育周期內(nèi)抽出的花苞總數(shù);花株比指姜荷花花序長度與株高的比率;苞片數(shù)指姜荷花整個花序所包含的苞片總數(shù),包括上苞片和下苞片;苞片與葉位置比指姜荷花主要觀賞部位苞片與葉片相對應(yīng)的關(guān)系;株高指姜荷花整體的植株高度;株型指姜荷花整個植株的形態(tài);分蘗數(shù)指姜荷花由一個主球種植后,分蘗出新芽的數(shù)目;單枝花期指姜荷花一枝花由始花至失水萎蔫所經(jīng)歷的天數(shù);觀花期指姜荷花整個植株在一周年自然生育期內(nèi)開花的天數(shù)。
1.3.2資源價值的指標測定 姜荷花的盆栽品種最終都將走向市場,其稀缺性、養(yǎng)護成本及市場接受度都將直接影響其今后的市場占比。因此確定了種質(zhì)的稀有性、養(yǎng)護成本及應(yīng)用程度作為資源價值的評價指標。
1.3.3適應(yīng)性的指標測定 觀賞性狀較好,資源價值較高,但品種的適應(yīng)性較差也較難進行市場的推廣。確定了抗病蟲害能力、種球繁殖能力、抗寒性、耐陰性、耐熱性作為適應(yīng)性的評價指標。抗病蟲害能力指觀測記錄每個姜荷花品種的自然感病和受蟲害侵染情況以及其感染的輕重程度。種球繁殖能力是指一個種球種植一個生長周期后能生長出的種球總數(shù)。觀測記錄每個姜荷花品種在高溫下的生長狀況,評定其耐熱性。將姜荷花放入低溫人工氣候箱,觀測其生長狀況及測定生理指標,評定其耐寒性。觀測記錄每個姜荷花品種在遮陰度為70%情況下的生長狀況評定其耐陰性。
1.3.4綜合評價體系的建立 根據(jù)盆栽姜荷花的特點:觀賞部位苞片顏色艷麗、抽花數(shù)較多、花葉相稱、單枝花及觀花期較長、株型飽滿、分蘗能力強;栽培成本較低且容易養(yǎng)護、市場接受度較高;抗病蟲害能力較強、較易繁殖、適應(yīng)性較好。并通過國內(nèi)外大量關(guān)于觀賞植物綜合評價的文獻資料的查詢,結(jié)合專家意見,以盆栽姜荷花綜合評價體系為目的層(A層),觀賞性狀(C1)、資源價值(C2)、適應(yīng)性(C3)3個方面為約束層(C層),選擇18個因子(P1苞片顏色、P2抽花數(shù)、P3花株比、P4苞片數(shù)、P5苞片與葉位置關(guān)系、P6株高、P7株型、P8分蘗數(shù)、P9單枝花期、P10觀花期、P11種質(zhì)的稀有性、P12養(yǎng)護成本、P13應(yīng)用程度、P14抗病蟲害能力、P15種球繁殖能力、P16抗寒性、P17耐陰性、P18耐熱性)作為標準層(P層),建立盆栽姜荷花綜合評價體系的遞階層次結(jié)構(gòu)(表2),采用1~9及其倒數(shù)的標度方法將判斷數(shù)量化,利用YaahqV10軟件構(gòu)建盆栽姜荷花綜合評價體系的4個比較判斷矩陣,并進行了一致性檢驗。以篩選可進行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的盆栽姜荷花品種為目的,通過市場調(diào)研及大量文獻的查閱,廣泛征詢專家意見,再結(jié)合實際種植的經(jīng)驗和觀測數(shù)據(jù),建立5分制的盆栽姜荷花綜合評價評分標準(表3)。
2 結(jié)果與分析
2.1比較判斷矩陣的一致性檢驗結(jié)果
根據(jù)各因子對盆栽姜荷花綜合評價的影響程度,結(jié)合市場及專家建議,構(gòu)建出比較矩陣,各矩陣的一致性檢驗結(jié)果皆列于矩陣下方。一致性檢驗的條件是以值來界定。當0.10,則認為判斷矩陣具有滿意的一致性。由表4可知,4個判斷矩陣的CR皆小于0.1,都具有滿意的一致性。即表明各影響因子之間的關(guān)系較為一致,符合邏輯推理。
2.2各指標權(quán)重的確定
在層次單排序的基礎(chǔ)上,確定層次總排序的各權(quán)重值,見表5。從權(quán)重結(jié)果可看出,在約束層中,觀賞價值的影響最大,其次為資源價值,再次為適應(yīng)性。在觀賞價值中,P10(觀花期)、P1(苞片顏色)、P5(苞片與葉位置關(guān)系)、P2(抽花數(shù))、P9(單枝花期)所占比重較大??梢姡^花期、苞片顏色、苞片與葉的位置關(guān)系、抽花數(shù)、單枝花期是影響姜荷花盆栽品種觀賞價值的關(guān)鍵因素。在資源價值中,種質(zhì)的稀有性及養(yǎng)護成本所占比重較大。在適應(yīng)性中,抗病蟲害能力及抗寒性所占比重較大。在選取的18個指標中,P11(種質(zhì)的稀有性)、P10(觀花期)、P1(苞片顏色)、P5(苞片與葉位置關(guān)系)在總排序中所占比例較大,權(quán)重分別為0.1820、0.1467、0.1178、0.0893。在姜荷花盆栽品種的選擇中,種質(zhì)的稀缺性是極其重要的參考指標,其次才考慮其觀花期、苞片顏色及苞片與葉的位置關(guān)系,這些指標在姜荷花盆栽品種的選擇中應(yīng)給予足夠重視。
2.3綜合評價結(jié)果
根據(jù)18個指標的評分標準,賦予20個姜荷花品種相應(yīng)的分值,再根據(jù)各指標的權(quán)重值,用Excel軟件計算出各品種的綜合評價值,結(jié)果見表6,20份姜荷花種質(zhì)資源綜合得分由高到低依次為10、16、13、3、15、1、12、19、9、5、11、8、2、18、4、6、14、17、20、7。將姜荷花的綜合總分進行聚類分析,由圖1可知,在歐氏距離為0.64時,可將姜荷花分為4類,7、20為一類;2、4、18、6、14、17為一類;5、9、12、19、11、8為一類;1、3、13、15、10、16為一類。結(jié)合綜合評分分值,將這4類分別劃分為優(yōu)、良、一般、差4個等級,類型分級見表7。由表7可知,優(yōu)等級包括小旋風(fēng)、櫻桃公主、晶瑩、荷蘭紅、鴻運、綠色巧克力6個品種(圖2),可以作為產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用優(yōu)先推薦的盆栽優(yōu)良品種。良等級包括佳麗、玉如意、白雪公主、清邁粉、黎明、粉火炬6個品種,這些品種均具有優(yōu)良的觀賞性狀,但植株偏高,作為盆栽品種略顯美中不足,但在產(chǎn)業(yè)中可以推薦應(yīng)用,以豐富品種特色和滿足不同的應(yīng)用場合。一般等級包括橙色印象、銀雪、紅色印象、紅火炬、藍娜雪、安娜公主6個品種。差等級包括紫火炬和矩形姜荷花2個品種。一般等級和差等級種質(zhì)資源共8份不宜應(yīng)用于盆栽產(chǎn)業(yè)栽培。
3 討論
3.1盆栽姜荷花綜合評價體系的適用性
品種性狀評價及篩選的方法有模糊綜合評判法[22],包括主成分分析和聚類分析的多元統(tǒng)計法[23]及層次分析法[24]等。本試驗中所選的18個因子之間并非都存在相關(guān)性,且層次分析法可以將復(fù)雜的問題分解成各個組成的因子,通過兩兩比較矩陣確定因子的權(quán)重系數(shù),繼而進行總排序,因此本研究選擇層次分析法作為評價方法。選用的評價因子里既包含數(shù)量性狀又包含質(zhì)量性狀,較為全面具體,能夠較為準確地體現(xiàn)盆栽姜荷花的品質(zhì)特性。指標中未涉及較為籠統(tǒng)的評價指標,在觀賞性狀中,選擇苞片顏色、苞片數(shù)、花株比、苞片與葉片關(guān)系、株高、株型、分蘗數(shù)、花期等10個具象因子,按照5分值進行分值標度,各指標的可操作性也較強。根據(jù)綜合評價模型而得出的結(jié)果與實際栽培種植生產(chǎn)的實際較為契合,表明所選的18個因子可以較為全面地反映盆栽姜荷花的特征,外觀品質(zhì)的量化指標及分值標度也具有一定的合理性。
3.2適宜產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的盆栽姜荷花品種的篩選和開發(fā)
近年來,層次分析法在觀賞植物的選擇和資源評價中已得到大量應(yīng)用,取得了良好的效果。而在姜荷花的資源評價中還鮮見其報道。且大多數(shù)評價體系中多圍繞觀賞及生態(tài)方面的指標。本研究從產(chǎn)業(yè)化角度出發(fā),量化了盆栽姜荷花的評價指標,不僅關(guān)注其觀賞價值,更將與生產(chǎn)效益息息相關(guān)的種質(zhì)的稀缺性、養(yǎng)護成本、推廣程度等資源價值也加入了進來。而再優(yōu)質(zhì)的盆栽種質(zhì)若其繁殖能力差、抗性弱則會影響其量產(chǎn)及推廣范圍,因此將種質(zhì)的繁殖能力及抗性指標也列入指標體系中。相較其他的評價方法,層次分析法更為科學(xué)合理,不僅能夠較為客觀全面地反映盆栽姜荷花種質(zhì)的特點,且對各影響因子之間做了比較分析及權(quán)重確定??蔀榕柙越苫ǖ钠贩N篩選提供一定的參考,也對其他觀賞植物的品種篩選具有借鑒意義,具有重要的參考及指導(dǎo)意義。
通過聚類分析,可將姜荷花種質(zhì)分為4類,其中優(yōu)等級包括小旋風(fēng)、櫻桃公主、晶瑩、荷蘭紅、鴻運、綠色巧克力6個品種,對于這6個品種還有待進一步的研究和探討,包括更加優(yōu)質(zhì)高效的栽培技術(shù)的集成等,才能盡快投入到產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中,推進盆栽姜荷花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
4 結(jié)論
從盆栽姜荷花產(chǎn)業(yè)化角度出發(fā),對盆栽姜荷花的觀賞價值、資源價值、適應(yīng)性及與其密切相關(guān)的18個因子建立評價體系的遞階層次結(jié)構(gòu),構(gòu)建兩兩比較矩陣,并確定因子權(quán)重,結(jié)合田間種植及生產(chǎn)銷售數(shù)據(jù),最終建立盆栽姜荷花產(chǎn)業(yè)化品種的篩選體系,最終轉(zhuǎn)化為量化分析。根據(jù)各因子的賦值標準,將客觀和主觀緊密結(jié)合,最終得出20份姜荷花種質(zhì)的綜合排序,經(jīng)聚類分析,最終選出小旋風(fēng)、櫻桃公主、晶瑩、荷蘭紅、鴻運、綠色巧克力這6個品種可以作為產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用優(yōu)先推薦的盆栽優(yōu)良品種。這6個品種苞片顏色艷麗,株高中等偏低,株型飽滿,適應(yīng)性強,具有較好的市場前景,較適合進行大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
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(責(zé)任編輯:柯文輝)