宁波地区多年生观赏草观赏价值和适应性评价
2011-05-09赵天荣蔡建岗施永泰张秋君
赵天荣,蔡建岗,施永泰,张秋君
(1.宁波市农业科学研究院,浙江 宁波 315040;2.宁波莲生态农业有限公司,浙江 宁波 315040)
观赏草对生境有极其广泛的适应性,而且养护水平极低[1],因此,近年来多年生观赏草以其较低的水资源消耗和良好的近自然化效果而受到重视[2,3]。多年生观赏草具有观赏部位和景观效果随季节变化而变化的特点。形态上观赏草不像某些观赏植物具有大的艳丽花朵,它的美主要表现在形状、高度、色彩、质地、质感和动感上[4]。为了更好地引进,筛选与应用多年生观赏草,首先要对观赏草有准确、客观的评价。灰色关联度分析法近年来在农作物新品种评价中得到广泛应用[5],它对参试品种的主要性状进行综合描述和量化评估,能够较为全面地评价品种的优劣。从两个角度对观赏草作出评价,首先,以长势、株高、成活率、花序观赏性、叶色、植株观赏价值等性状为评价指标,利用灰色关联分析法对13个多年生观赏草在宁波地区夏季、秋季和冬季的生长状况和观赏价值进行综合评价。其次,以抗旱、抗寒、抗病虫、耐热、耐涝、耐强光和土壤要求等生态适应性为评价指标,利用灰色关联分析,对13个多年生观赏草在宁波地区生长适应性进行了综合评价。以期为优良观赏草新品种在园林景观中的合理应用提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料
以新引进的蓝羊茅、细茎针茅、斑叶芒、金叶苔草等13个观赏草品种为试验材料(表1)。试验地点设在宁波市高新农业试验园区种质资源圃内,试验地土壤有机质含量100mg/g,年最低气温-8.5℃,年最高气温39.5℃;年均降水量1 440.37mm。所有品种于2008年春季移栽到试验小区。试验小区采用随机区组设计,每小区20m2,种植20~30株,重复3次。移栽后缓苗良好,成活后不施肥,不灌溉,移栽初期人工除草,定植后除草2次。试验区作为田间评价依据,调查评估在所有品种进入正常生长后进行。
1.2 观赏价值和适应性评价指标标准
观赏价值评价调查指标包括长势、株高、叶色、整株观赏性、花序观赏性、花序颜色、成活率等,描述性观赏性状指标及其数量化评分标准见表2[6]。生态适应性评价调查抗旱性、抗寒性、抗病虫、耐热、耐涝及土壤要求等,评价指标及其数量化评分标准见表3。按以上2种标准,每年夏季7月中旬、秋季10月中旬、冬季1月中旬分别对每个品种田间的各个指标进行调查评价,由项目组4名专家分别打分后取平均值,年度间同一季节的数据取平均值。以参试的13个草种作为一个灰色系统,每一种为系统中的一个元素[7],对性状的量化值进行标准化及无量纲化处理后,以各性状评价值均为5作为“理想品种”,计算不同品种综合性状与理想品种的关联度[5]。
表1 13种多年生观赏草的景观特点Table 1 Chinese name,scientific name and ornamental features of 13tested grasses
表2 多年生观赏草描述性观赏价值评价标准Table 2 Evaluation criterion of descriptive characters for ornamental value of introduced perennial ornamental grasses.
表3 多年生观赏草适应性评价标准Table 3 Criterion for adaptability evaluation
1.3 数据分析方法
采用灰色关联分析法以参试的13个观赏草品种作为一个灰色系统,每一品种为系统中的一个元素[5,8],对性状的量化值进行标准化及无纲量化处理后,以理想品种性状评价值(各性状值均为5)为参照,计算不同品种综合性状的关联系数及关联度。设各品种的调查性状构成数列为xi(i=1,2,3,……,20),即品种编号,其中,理想品种各性状构成数列为x0,即理想品种编号,性状指标为k(k=1,2,……,5),参试品种与理想品种之间的关联系数为ξi(k),关联度为ri,相关计算公式为:
式(1):Δi(k)=|x0(k)-xi(k)|表示x0数列与xi数列在k点的绝对差值,ρ为分辨系数,其取值为0~1,本文取ρ=0.5;式(2):n为调查指标数量,在表2中n=6,表3中n=8,各性状权重相等。根据公式(1)和(2),首先求出x0(k)与xi(k)的绝对差值Δi(k)=|x0(k)-xi(k)|,得出Δi(k)= minmin|x0(k)-xi(k)|=0,Δi(k)= maxmax|x0(k)-xi(k)|=1,分别代入公式(1),可得供试观赏草品种与理想品种之间的关联系数ξi(k)。将得到的关联系数分别代入公式(2),求得参试观赏草品种与理想品种之间的关联度。
2 观赏性评价结果与分析
2.1 宁波地区观赏草夏季生长与观赏价值评价
宁波地区夏季高温干旱,这对观赏草的越夏是巨大的考验,蓝羊茅和金叶苔草受到的影响较大(表4)。夏季是暖季型观赏草旺盛生长的季节,除蓝羊茅、金叶苔草、金线菖蒲3种冷季型观赏草在夏季的生长缓慢外,其他10种观赏草均生长较好。从植株观赏性来看,除蓝羊茅外其他12个种的评价值都在4.6以上。花序美感及叶色差异也非常明显,金叶苔草和金线菖蒲夏季没有花序,评价值均为0,而狼尾草和萱草此时正是盛花期,花美感达到理想品种水平,金叶苔草、斑叶芒和花叶水葱等叶片具有横向或纵向条纹,极具观赏价值。
从关联度分析可知,13种观赏草夏季与理想品种的关联度均在0.58以上,具有一定的观赏价值。萱草夏季是盛花期,花朵硕大,花色鲜艳,非常美丽,与理想品种的关联度最高,为0.702 2,是理想的夏季观赏草品种。蒲苇相对花期较晚,还没有花序,与理想品种的关联度最低,为0.598 8(表4)。而其他11种观赏草与理想品种的关联度相差不大。
2.2 宁波地区观赏草秋季生长与观赏价值评价
宁波地区秋季很适合观赏草生长,是观赏草充分生长旺盛阶段(表5)。从植株观赏性来看,除细茎针茅外,其他12个品种的评价值都在4.6以上。斑叶芒、细叶芒、花叶芒、蒲苇和矮蒲苇正是观花的理想季节,因此,花美感和观赏价值均达到理想水平。金叶苔草和金线菖蒲是2个以观叶为主的品种,此时虽没花序但其叶片生长迅速叶色油亮,观赏价值达到5.0。狼尾草处于末花期,观赏价值接近理想水平。蓝羊茅、水葱、花叶水葱和萱草也处在旺盛的生长阶段,是观叶及观茎的理想时期。细茎针茅高温休眠,浙江地区高温持续时间较长,10月该品种刚开始萌发生长,因此观赏价值相对较低。
表4 观赏草夏季观赏价值评价及与其理想种的关联度Table 4 Evaluation of ornamental value and correlation degrees with the ideal species in summer
表5 观赏草秋季观赏价值评价及与其理想种的关联度Table 5 Evaluation of ornamental value and correlation degrees with the ideal species in autumn
从关联度可知,13种观赏草夏季与理想品种的关联度均在0.54以上,均具有一定的观赏价值。蒲苇秋季是盛花期,花序硕大,飘逸美丽,与理想品种的关联度最高,为0.657 0,是理想的秋季观赏草品种。金叶苔草、金线菖蒲观叶品种与理想品种的关联度也较高,在0.594 0以上,细茎针茅与理想品种的关联度最低,为0.543 9,其他品种关联系数相差不显著。
2.2 宁波地区观赏草冬季生长与观赏价值评价
冬季花叶芒、细叶芒、斑叶芒、狼尾草、水葱等暖季型观赏草均处于休眠状态,因此,不参与冬季评价。只对蓝羊茅、细茎针茅、蒲苇、矮蒲苇、金叶苔草和金线菖蒲6个冷季型草进行冬季观赏价值评价(表6)。细茎针茅冬季成活、生长、叶色和观赏价值评价值均最低,说明其受低温影响较大。其他品种成活和观赏价值都达到了理想水平,在寒冷的冬季,生长的评价值均在4.0以上。从与理想品种的关联度来分析冷季型在冬季均具有不错的表现,与理想品种的关联度均在5.5以上,以蒲苇关联度最高,为0.631 8,细茎针茅关联度最低为0.544 6。
表6 观赏草冬季观赏价值评价及与其理想种的关联度Table 6 Evaluation of ornamental value and correlation degrees with the ideal species in winter
3 抗逆性评价结果与分析
13种观赏草抗性均较强,蓝羊茅和细茎针茅耐涝性和耐热性相对较低,其中,细茎针茅耐涝性最差,评价值为1.2,蓝羊茅耐热性最差,评价值为2.0。水葱、花叶水葱不抗旱,干旱会导致死亡,金线石菖蒲抗旱性较低,评价值为2.5,其余品种抗旱性评价值均在4.5以上。从抗寒能力比较,所有品种抗寒抗病虫能力均较强,相比较斑叶芒、细叶芒、花叶芒抗病性稍差,评价值为4.2。从耐强光性比较,蓝羊茅、金叶苔草和金线石菖蒲耐强光能力稍差,评价值分为4.3,3.0和3.2,其余品种评价值均在理想水平。从耐阴性比较,所有品种均具有一定的耐阴能力,其中,金线石菖蒲耐阴性最强,达到5.0,蓝羊茅耐阴性最差,评价值为3.5。从对土壤的要求分析,蓝羊茅和细茎针茅对土壤有一定要求,评价值为3.8,其余大部分品种对土壤要求较粗放(表7)。
13个观赏草品种与理想品种适应性关联度分析表明(表7),水葱、花叶水葱关联度最高,为0.763 9,蒲苇和矮蒲苇稍次之,关联度为0.748 0,斑叶芒、细叶芒、花叶芒关联度最低,为0.608 5。其余品种关联度均在0.64以上。
表7 观赏草品种适应性评价及与其理想品种的关联度Table 7 Evaluation of adaptability and correlation degrees with the ideal species
4 讨论
对13种观赏草的夏、秋、冬的观赏价值评价结果和分析得出,夏季是观赏草开始展露风姿的季节,因为宁波高温天气较多,光照较强,蓝羊茅高温天气处于休眠状态,萱草、矮蒲苇、花叶水葱和水葱与理想品种的关联度较高,分别为0.702 2、0.644 0、0.633 4和0.632 0,是夏季景观应用的理想品种。金叶苔草和金线菖蒲容易受强光影响,产生焦叶现象,如适当遮阴仍是理想的观叶材料。
秋季同样是观赏草旺盛生长季节,除细茎针茅与理想品种的关联度最低,为0.543 9。其他品种表现都很好,适合秋季景观的应用。其中,蒲苇秋季是盛花期表现最突出,与理想品种的关联度最高,为0.657 0,其次,是金叶苔草和金线菖蒲,与理想品种的关联度也较高,为0.594 1。斑叶芒、细叶芒、花叶芒和矮蒲苇也是观花的理想季节。
冬季大部分暖季型观赏草处于休眠状态,如花叶芒、细叶芒、斑叶芒、狼尾草、水葱等。蓝羊茅、细茎针茅、蒲苇、矮蒲苇、金叶苔草和金线石菖蒲等6个冷季型观赏草,除细茎针茅其余5个品种均有较好的表现,蒲苇和矮蒲苇表现最为突出,与理想品种的关联度分别为0.631 8和0.617 1,成为冬季罕见的观花,而金叶苔草和金线菖蒲则是冬季罕见的花叶草本地被植物。
13种观赏草的适应性评价结果表明,其生态适应性都很强,管护成本低。其中,水葱、花叶水葱、蒲苇、矮蒲苇适应性最强,与理想品种的关联度在0.748 0以上,而斑叶芒、花叶芒、细叶芒容易受病害影响,关联度较低。另外,其他品种总体抗性较强,单一某种抗性较弱的,应在栽培和景观应用中加以分类。如细茎针茅不耐积水,但是抗旱性非常强,可以考虑种植在缺水干旱的坡地。而金线菖蒲不耐旱而耐积水,一般将其种植于林下或岸边。
综合观赏价值和适应性评价分析可知,蒲苇和矮蒲苇抗性强,融观叶与观花于一体,一年四季均可观赏,而且均有较好的观赏效果,尤其到了冬季,百花均谢,其残存的花序仍别具韵味,是理想的观赏草品种。金叶苔草和金线菖蒲是理想的观叶材料,春、秋、冬均有较好的表现,夏季稍差,由于宁波地区温度较高,光照较强,对其生长有一定影响,但是如注意适当遮阴,仍有较好的表现。萱草是观花与观叶于一体的理想材料,观赏期较长,是夏季景观中难得的花材。细茎针茅在春末夏初表现非常突出,但是其余时间表现一般,其抗旱不耐涝,宁波雨季较多,对其生长不利。其余观赏草均有一定的观赏价值,适合宁波地区生长。
灰色关联系统近年发展起来的决策方法,在观赏园艺领域已开始应用[9-11]。从此次研究的评价结果和实际评分情况看,灰色关联度分析法能够较客观的进行评价,把评价指标进行量化,比传统的主观模糊评价更具可行性,无论对引种栽培和景观配置应用都具有一定的指导意义。目前,灰色关联系统分析法在观赏植物中的应用还较少,存在一定的局限和不足,需要进一步改善。为了使多年生观赏草的综合评价结果和评价体系更具客观性和实用价值,进一步的研究应结合实际经验,挖掘更多的相关性状信息,并从多角度进行全面评价,必要时需对不同性状确定合理的权重[6]。
[1]高鹤,刘建秀.南京地区观赏草的种类、观赏价值及其造景配置[J].草原与草坪,2005(3):13-16.
[2]Hockenberry M,White D B,Pellett H.Ornamental grasses forMinnesota.[J].J Environ Hort,1994,12(3):159-163.
[3]James T C,Janet C C.Ornamental grass growth response to three shade intensities.[J].J Environ Hort,2000,18(1):18-22.
[4]赵天荣,蔡建岗,施永泰,等.观赏草的观赏特性与栽培养护技术研究进展[J].草原与草坪,2009(4):77-80.
[5]邓聚龙.灰色系统基本方法[M].武汉:武汉华中理工大学出版社,1987:17-30.
[6]武菊英,滕文军,王庆海,等.多年生观赏草在北京地区的生长状况与观赏价值评价[J].园艺学报,2006,33(5):1145-1148.
[7]James T C,Janet C C.Ornamental grass growth response to three shade intensities[J].Environmental Horticulture,2000,18(1):18-22.
[8]邓聚龙.灰色控制系统[M].武汉:华中工学院出版社,1985.
[9]赵九洲,陈洁敏,陈松笔,等.基质与氮磷钾比例对蝴蝶兰(Phalaenopsis hybridium)生长发育的影响[J].园艺学报,2000,27(5):383-384.
[10]谢晓蓉,刘金荣.河西走廊42种草本花卉生态适应性综合评价初探[J].园艺学报,2004,31(4):523-525.
[11]于辉,刘惠青,刘敏.刈割次数对肇东苜蓿连续两年生产影响的灰色关联分析[J].草原与草坪,2008(3):66-69.