桂南地区夏季花海植物应用综合评价与种类筛选

2019-07-18孙明艳周锦业喇燕菲陶大燕卢家仕卜朝阳

西南农业学报 2019年6期

孙明艳，周锦业，金彪，喇燕菲，陶大燕，卢家仕*，卜朝阳*

(1. 广西壮族自治区农业科学院花卉研究所，广西南宁 530007；2. 广州市大雄花木场有限公司，广东广州 511458)

【研究意义】我国花卉旅游从20世纪80年代起步，至今作为一种简单、直接、高效的旅游模式得到青睐，已衍生多种旅游模式，其中花海旅游逐渐成为普及度最广、大众欢迎度最高的模式之一，各式花海景观在全国各地区相继涌现。广西地区为典型的亚热带季风气候带，光照充足，雨量充沛，夏长冬短，旅游资源、花卉资源及栽培优势明显，为花海景观的建设提供优异的气候条件同时其地处华南、西南与东盟经济圈的结合部，具有明显的旅游区位优势，地方政府近年注重结合乡村旅游业，积极打造花海景观，但桂南地区(南宁、钦州、玉林等地区)处于北回归线以南，夏季高温高湿气候明显，植物病虫害发生概率偏高，给花海景观物种选择带来更高的挑战[1-2]，且目前景区同质化现象普遍，花卉引种选择盲目性、跟风现象明显，往往只采用波斯菊、硫华菊等常见植物，导致花海景观的持续性较弱，缺乏景观特色。因此，筛选适宜桂南地区夏季花海造景的花卉，对丰富花海植物种类、延续花海旅游发展、营建具有地方特色的旅游景观，从而保障乡村旅游业的健康可持续发展具有科学的理论保障和指导意义。【前人研究进展】大多学者关注花海景观的分类[3-4]与规划设计[5-6]研究，近年学者逐步关注花海植物的抗旱性与抗盐性，吴晓凤等[7]、车代弟等[8]通过干旱胁迫与盐胁迫实验以及隶属函数法评价，筛选出能够应用于干旱地区及盐性土壤的花海植物。此外，部分学者从美学角度探讨花海植物的选择，钟莹等[9]从高度、质地、群体效果、保健效果等方面筛选出适宜花海建设的植物材料，结果显示丛生福禄考、油菜花、向日葵等适宜花海营造；夏宜平等[10]从季节性、地域性等角度确定植物的选择与配置，结果表明蛇目菊、花菱草等一、二年生花卉与大滨菊、紫娇花等宿根花卉适用于花海营建，一、二年生花卉应运用借景的方法配置，多年生花卉的配置应注重色彩与立面设计。层次分析——灰色关联度分析法是层次分析法与灰色关联度分析法的结合，当前广泛运用到辣椒、郁金香等园艺植物[11-13]以及玉米、小麦等粮食作物[14-15]的评价与品种筛选上。【本研究切入点】我国对于花海植物应用评价与种类筛选的研究较少，运用层次分析——灰色关联度分析法评价与筛选花海植物的报道也较为鲜见。【拟解决的关键问题】选择26种国内外夏季常用的花海植物为供试材料，以广西南宁地区为试验地开展栽培试验，采用层次分析——灰色加权关联度分析法对各种类进行应用综合评价，以初步筛选适宜桂南地区夏季种植的花海植物，为相近气候地区的花海景观营建与植物选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为2018年1月引进的适宜春季播种、夏季观赏的26种花海植物种子(表1)，种子均来源于同一家园艺公司。试验于2018年4月1日-9月1日在广西农业科学院花卉研究所百花园(108°14′30″E、22°51′02″N)内开展，试验地具典型的南亚热带季风气候特征，年平均气温21.8 ℃，年降雨量平均1350 mm，雨季为5～9月，旱季为10月至次年4月，平均相对湿度80 %左右，年日照时数1800 h，其中，2018年4-9月平均气温26.6 ℃，平均降雨总量为1093.7 mm。

表1 供试花海植物名录Table 1 List of flower in the study

注：品种中标记*的为原生种。
Note: Original species is marked *.

表2 夏季花海植物应用评价指标体系Table 2 Evaluation index system of the flower species of flower ocean landscape in summer

1.2 试验方法

在百花园内平整场地，整理出78个2 m×1 m的样地(3个重复)。采用撒播法栽培：栽前选择阳光充足的时间深耕整地，整地深度为40 cm，将表土与深层土交换，并撒上0.5 cm左右的腐殖土混合有机肥。晾晒3 d后，把清爽干燥的沙子和种子进行均匀混合，通过人工撒播，采用常规水肥管理方法。试验播种量采用厂家提供的数值(表1)。

1.3 评价方法

1.3.1 层次分析法 (1)评价指标体系的建立。根据夏季花海植物的开花性状、生长性状与适应性及其指标因子之间的隶属与相互关系，构建夏季花海植物应用评价指标体系(表2)：目标层(A)是评价花海植物在夏季应用情况；约束层(B)为制约、限制花海植物夏季应用价值的因素，评价选择开花性状、生长性状和适应性3个因素作为约束层；指标层(C)体现具体的选择标准，花海景观作为园林景观的一种形式，参考多种草本花卉的园林应用评价方法[12,16-18]，选择16个性状指标。

(2)确定指标体系与权重。依据SATTY的标度理论[19]，通过征求意见，确定各准则层、指标层的因子之间的相对重要性，构建两两比较的判断矩阵。本研究以问卷的形式确定各因子间的相对重要性，调查对象为广西农业科学院花卉研究所5名科研人员与25名南宁市园林行业从业者，通过问卷结果确定两两比较判断矩阵，计算出判断矩阵的最大特征值λmax(表3)。为保证结果的合理性，进行判断矩阵的一致性检验：CR=CI/RI。其中，RI为平均一致性指标(表4)，CI= (λmax-n)/(n-1)，n为矩阵的阶数。一般只要CR≤0.1时，可判定矩阵的一致性可以接受，否则需重新建立矩阵。由表3可知，本研究的CR≤0.1，可认为建立的矩阵合理，求出准则层与指标层的权重Wi。

(3)评价标准的制定与性状测定方法。根据草本花卉的观赏特性、生物学特性以及生态学特性，参考测量数据和15名业内从业者的意见，对应评价指标体系的各指标层因子，设定具体的评价标准。本文依据花海植物的应用表现的优劣程度设立5个评价等级，从“优”至“劣”依次对应分值“5、4、3、2、1分”。为了减少试验误差，共3人进行性状测定工作，每1人进行1组重复试验的测定，测定结果取3组数据的平均值。具体评分标准见表5。

测定方法为：①花色C1、花型C2、整齐度C6，于盛花期目测；②单花或花序直径C3、株高C8、冠幅C9，于盛花期随机选取5株测量，取平均值；③二次开花效果C4，于末花期后连续观测30～60 d，记录二次开花情况；④群体花期C5，记录始花期至末花期的天数；⑤花叶比C7=花面积/叶面积，于盛花期在样方内，随机选择3处0.5 m×0.5 m的区域测定，取平均值；⑥成苗率C10=始花期植株数量/萌芽期植株数量；⑦郁闭度C11=植株冠幅面积/样方面积，于盛花期，在样方内，随机选择3处0.5 m×0.5 m的区域测定，取平均值； ⑧于萌芽期、现蕾期、始花期、盛花期5个时期分别记录1次植株生长情况，取平均生长情况确定生长势C12；⑨成活率C13=盛花期植株数量/现蕾期植株数量，于盛花期在样方内，随机选择3处0.5 m×0.5 m的区域测定，取平均值；⑩随机选择3处0.5 m×0.5 m的区域测定出现死斑、变黄的植株占该区域全部植株的比例，取平均值，以确定耐热性C14，随机选择3处0.5 m×0.5 m的区域测定出现病虫害的植株、倒伏植株占该区域全部植株的比例，取平均值，以确定感病率C15、倒伏率C16，上述指标于植株的萌芽期、现蕾期、始花期、盛花期、末花期5个时期各记录1次，取平均值确定指标的观测值。其中，75 %植株萌发的时间记为萌芽期，75 %植株出现花蕾记为现蕾期，25 %花蕾开放记为始花期，75 %花蕾开放记为盛花期，75 %花朵凋谢记为末花期[12]。

表3 判断矩阵及一致性检验Table 3 Judgment matrix and the check of its consistency

表4 平均一致性指标Table 4 Mean consistency index

表5 各指标因子评价标准Table 5 Appraisal criterion of all factors

续表5 Continued table 5

因子Factor分值Score评分标准Appraisalcriterion415～20cm310～15cm25～10cm110cm以下Lessthan10cm成苗率C10580%以上Morethan80%460%～80%340%～60%220%～40%120%以下Lessthan20%郁闭度C11580%以上Morethan80%460%～80%340%～60%220%～40%120%以下Lessthan20%生长势C125强,整体紧凑Stronger,plantbranchesarenotseparatedfromthetrunk4较强,整体较紧凑Strong,plantbranchesandtrunkarenotalittleseparated3中等,整体较松散Middle,plantbranchesandtrunkarealittlescattered2较弱,整体较松散Weak,plantbranchesandtrunkarealittlescattered1弱,整体松散Weaker,thebranchesarescattered成活率C13580%以上Morethan80%460%～80%340%～60%220%～40%120%以下Lessthan20%耐热性C145出现20%以下的死斑、变黄的植株Plantoflessthan20%deadspotsandyellowleafappeared4出现20%～40%死斑、变黄的植株Plantof20%～40%deadspotsandyellowleafappeared3出现40%～60%死斑、变黄的植株Plantof40%～60%deadspotsandyellowleafappeared2出现60%～80%死斑、变黄的植株Plantof60%～80%deadspotsandyellowleafappeared1出现80%以上死斑、变黄的植株Plantofmorethan80%deadspotsandyellowleafappeared感病率C15520%以下Lessthan20%420%～40%340%～60%260%～80%180%以上Morethan80%倒伏率C16520%以下Lessthan20%420%～40%340%～60%260%～80%180%以上Morethan80%

2 结果与分析

2.1 指标因子权重及排序

依据权重Wi(表3)，经计算得到指标层相对于准则层的权重Pi，并对权重进行排序(表6)。由表6可知：单花或花序直径C3的权重最高，为0.1179；成活率C13、耐热性C14、抗倒伏C16的权重较高，均为0.1143；花色C1的权重也相对较高，为0.1131。结果表明开花性状与适应性是评价花海植物在夏季景观应用适宜性的重要因素。

2.2 夏季花海植物应用综合评价与筛选

依据灰色关联度分析法，求出26种花海植物各个性状于理想花海植物各性状的灰色关联系数，得到桂南地区夏季花海植物应用排名(表7)。参考前人的研究成果[13]，理想花海植物各项性状指标的测度值取最大值5。根据26种花海植物灰色加权关联度值情况，按大小顺次排序，采用有序样品聚类法将供试种类分为3个等级：Ⅰ级(ri≥0.7201)，Ⅱ级(0.7057≤ri<0.7201)，Ⅲ级(ri<0.7057)。

据表7可知，Ⅰ级共有12种，依据排名分别是宿根天人菊、一串红、麦秆菊、百日草、硫华菊、柳叶马鞭草、千日红、鸡冠花、细叶美女樱、万寿菊、醉蝶花、孔雀草，将上述种类确定为夏季应用表现好的花海植物。其中，宿根天人菊为红橙双色、花色艳丽，群体花期长，达到130 d，冠幅大，约18.00 cm，成苗率较高，为78 %，耐热性、抗病虫害能力强，整个花期未出现倒伏现象。一串红、柳叶马鞭草、细叶美女樱花期长，大于150 d，二次开花效果最好，可占首次开花的70 %～90 %，成苗率均大于95 %，郁闭度、成活率均大于98 %,整体花期表现佳，耐热性、抗病虫害、抗倒伏性强，而柳叶马鞭草、细叶美女樱整齐度较高、长势强、花量较大，其中马鞭草的高度达90.00 cm、冠幅为19.00 cm。百日草、硫华菊、孔雀草、千日红、鸡冠花整齐度较高，花叶比、成苗率较高，均大于70 %，郁闭度、成活率均大于95 %，在整个夏季生长表现好，除了15 %左右的百日感染了黄化曲叶病毒病，出现45 %左右的倒伏率，其他基本无病虫害、抗倒伏能力强，而百日草的主色为红色、花色艳丽、重瓣，单花花径达9.60 cm，硫华菊的单花花径也较大，可达6.30 cm，百日草、硫华菊的高度和冠幅均较大，高度分别为70.90和79.86 cm，冠幅分别为17.44 和19.65 cm。麦秆菊、万寿菊、醉蝶花的花部的观赏性突出，麦秆菊、万寿菊均为重瓣单生，麦秆菊群体花期可达180 d，冠幅较大(16.65 cm)，成苗率、郁闭度、成活率可达90 %，越夏表现较好，抗病虫害、抗倒伏能力较强；万寿菊生长势较强，株高、冠幅较大(分别为65.00和17.50 cm)，成苗率、郁闭度、成活率均达到75 %，耐热性、抗病虫害、抗倒伏能力强；而醉蝶花的花径可达11.60 cm，郁闭度、成活率高达85 %，生长势、耐热性较强，抗病虫害能力强，但倒伏现象较严重。

表6 指标层相对于准则层的权重PiTable 6 Index weight of guideline layer and target layer

表7 花海植物各项指标评价及其与理想种的灰色加权关联度和排名Table 7 Values of the evaluation factors and the sorting of grey relevancy in ideal and partial species

Ⅱ级共有9种，依据排名分别是波斯菊、勋章菊、锦葵、大花金鸡菊、花环菊、虞美人、补血草、欧亚香花芥和黑种草，将上述植物确定为夏季应用表现一般的花海植物种类。经对测定的数据分析可知，上述种类的适应性均较差，耐热性、抗病虫害能力差，植株能勉强度过营养生长期进入生殖生长期，但开花性状表现较差。

Ⅲ级共有5种，依据排名分别是屈曲花、旱金莲、蜀葵、藿香蓟和蓝花鼠尾草，将上述植物确定为夏季应用表现差的花海植物种类。经对测定的数据分析可知，上述种类适应性差，出芽率、存活率极低，开花植株极少。

3 讨论

随着现代园林的发展，人们逐步追求园林植物种类多样化、品质优良化，学界也逐步开展定量化、多指标综合评价的方法评价与筛选园林植物。层次分析法和灰色关联度分析法是近年来发展起来的决策科学，在园林植物领域逐渐被运用。两种分析方法相结合，可降低层次分析法中各指标评价的人为赋予分值和灰色关联法中指标权重的主观赋值的误差，从而构建更加合理客观的指标评价体系[12,20-21]。本研究采用层次分析法构建评价因素、因子，构成合理的评价结构，得到花径的权重最高，花色、成活率、耐热性、抗倒伏的权重较高的结果，结果表明开花性状与适应性是夏季花海植物应用评价的重要因素。邱梦洋等[5]、刘孟霞等[11]、张君艳等[18]研究表明，引种成败关键的表现就是花的观赏性与适应性，本研究结果与其基本一致，原因可能是花海植物花部观赏性强才适宜造景，同时适应当地气候环境正常生长才可达到良好的景观效果。刘孟霞等[11]、李春楠等[22]、田治国等[23]通过耐热试验鉴定出细叶美女樱、一串红、万寿菊、孔雀草的常用品系耐热性较强，在夏季表现好，与本研究确定的夏季表现好的花海植物种类结论一致。列志旸等[24]、陈文等[25]、周淑荣等[26]等研究结果表明蜀葵、藿香蓟、蓝花鼠尾草越夏能力强，适宜南方栽培，而本研究结果表明蜀葵、藿香蓟、蓝花鼠尾草在夏季应用表现差。本研究结果与其不同，原因可能在于本试验采取栽培方式为撒播，出芽率、成苗率极低，导致观赏效果差。

本研究确定了12种夏季表现好的花海植物，其中的百日草、硫华菊等已被广泛应用到农业园区夏季花海造景中，景观效果较好，上述2种花卉可直接在桂南或其他气候相似地区进行推广应用。对于10种花海撒播应用较少的种类(宿根天人菊、‘火焰’一串红、麦秆菊、‘诀窍’柳叶马鞭草、‘好兄弟’千日红、‘赤碧’鸡冠花、细叶美女樱、‘丰富’万寿菊、醉蝶花、‘珍妮’孔雀草)可适当加以推广，考虑在小面积的场地上应用，或通过中试研究后再进行园林推广。另外，本研究筛选出的夏季应用表现好的花海植物在品种上具有局限性，可在日后的研究中运用本研究所采用的方法，针对同一种类中不同品种的植物进行应用评价，以筛选更多适宜推广的花海植物。桂南地区夏季高温高湿严重，冬季气温偏高，春秋时节较长，建议将10个夏季应用表现一般的花海植物种类，在桂南或其他气候相似地区开春后(2-3月)或夏末(9月左右)再进行重复撒播试验，确定其是否可作为夏初、秋季开花的花海植物，或在局部范围内运用，如花境、花坛；建议将4种夏季应用表现差的花海植物通过育苗的方式进行推广，或考虑在秋季进行栽培，冬季开花可能有更好的观赏效果，这需要作进一步的研究。

本研究以南宁地区为试验地，综合筛选出桂南地区夏季表现优的花海植物种类，为桂南地区花海植物景观营建与园林引种繁育提供实践参考，而其他亚热带气候地区可参考研究结果进行景观营建。目前，对花海植物应用价值评价尚没有形成统一的标准，而标准的建立有利于市场试验与筛选新的花海植物，丰富花海植物景观种类，本研究构建的评价体系可应用于建立花海植物应用综合评价标准体系，但由于影响因素、因子的选择上存在一定的主观性与数量上的局限性，以及部分指标定性评价上的主观性，可能会对评价结果造成一定的影响。另外，虽然通过小型试验确定了部分表现优的种类，但是大多表现优的花海植物未经过中试、大田试验验证。因此今后应开展进一步研究，从而确保评价结果的科学性、客观性及可行性。