桂南地区铁线莲品种观赏性状综合评价①

喇燕菲 卜朝阳 王 翊 闫海霞 孙明艳 陶大燕

(1广西壮族自治区农业科学院花卉研究所 广西南宁530007;2广西大学 广西南宁530007)

铁线莲属（ClematisL.）属毛茛科（Ranunculaceae），为木质藤本植物。大部分植物园、公园和宅院均能见到它们绚丽多彩的身影，被称为“藤本皇后”［1]。中国是该属植物种质资源最丰富的国家，铁线莲原生种多集中分布于我国云南、四川、广西等省，但新优品种大规模培育始于国外。目前在江浙、云南已开始研究和试种［2]，而桂南地区尚属空白。探讨和建立可量化的铁线莲观赏性状评价指标和行之有效的综合评价方法，是铁线莲新品种选育的基础。目前铁线莲的研究主要集中在种质资源［3-6]、系统分类［7]、生理抗性［8-10]及药用价值［11-13]和栽培繁殖［14-16]等方面，盛璐等［17]在细胞学及分子系统学进行研究，通过核型分析将18种铁线莲聚类为5种类型，但在观赏性状上未有深入研究。高露璐等［18]对铁线莲的花期观赏性状进行分析，认为在南京地区铁线莲的最佳观赏期为4～6月，温度是影响花期的主要因素，观赏期天数与气温显著相关。那么在桂南地区温度较高的春夏季节，铁线莲的适应性如何尚未见报道。刘安成等［19]、李小康等［20]、龚建英等［21]、韩勇等［22]分别对忍冬、藤本月季、石斛、多头切花菊进行了综合评价分析，建立了相应的综合评价体系，为品种资源的合理利用提供参考。

本研究连续2年观察桂南地区11个铁线莲品种I次开花的观赏性状及抗逆性状，通过问卷调查及经销商的意见，选择铁线莲综合评价指标并对其进行打分，利用层次分析法建立综合评价体系，筛选出适应桂南地区的可直接应用于生产的铁线莲品种，为桂南地区的铁线莲品种的评价提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

选择11个铁线莲观赏品种，栽植于广西南宁市广西农业科学院花卉研究所芳香苗圃内，各品种分别引自芬兰、荷兰等国。按照英国皇家园艺学会（RHS）标准进行的品种分类，此试验分别引入了早花大花品种7个、晚花大花品种3个、单叶型品种1个。将2.5年生的扦插苗地栽30 cm，地上起垄30 cm高，保证场地排水正常，底肥施入鸡粪。各品种观赏特性介绍，见表1。

试验苗圃位于广西南部地区，地处南亚热带，北回归线以南，属湿热的亚热带季风气候，阳光充足，雨量充沛，霜少无雪，气候温和，夏长冬短，平均气温21.6℃左右。冬季最冷1月份平均气温12.8℃，夏季最热的7、8月平均气温28.2℃。平均降雨量达到1 304.2mm，平均相对湿度为79%。

1.2 方法

1.2.1 试验方法

试验采用完全随机区组设计，每个小区定植30棵生长状况类似的单株。栽植间距为50 cm，正常水肥管理，小气候一致，光照充足。萌芽期、初花期和盛花期观察记录各品种品质性状，每个品种随机选取5株测定，取平均值。

1.2.2 性状测试方法

通过查阅文献，结合专家、铁线莲生产商和销售商的意见，以11个铁线莲为观测对象，定期开展观赏特性、生长特性、抗逆性等方面的观测。观测时间为2017年2月1日至2018年7月1日，从发芽期开始，每周观测1次，现蕾期每3日观测1次。观赏特性包括花朵褪色程度、花型、花径、每株花朵数、花期长短6个观测性状，生长特性包括株高、生长势、攀爬能力和园林应用4个观测性状，抗逆性包括抗高温高湿、抗病虫害能力2个观测性状。为减小误差，品种所有性状的测定都由一人完成。所有数据利用Excel软件进行方差分析及层次分析。

花朵褪色程度的测试方法参见DUS测试指南，花径的测试方法为测量花萼（花瓣状）直径，花期长短为从初花开始到最后一朵花凋谢的天数，株高为从萌芽期开始生长的高度，攀爬能力为1平方米的覆盖率，抗逆性指各品种的自然感病和受虫害侵扰情况，以及感染的轻重程度。

1.2.3 统计分析

分别测定11个性状，并拟定各因子5分制评价标准（表2）。采用层次分析法［23]对11个测试性状量化打分，利用SPSS软件对11个品种进行聚类分析。

2 结果与分析

2.1 铁线莲观赏性状的综合评价体系

2.1.1 铁线莲评价因子的构成

根据铁线莲品质性状构成各因子的相互关系和隶属关系，构建了铁线莲观赏性状综合评价体系中各影响因子的层次结构关系（表3）。

表3 铁线莲观赏性状评价因子的层次结构

C2-（P6，···P9）C3-（P10，P11）C3 P10 P11 P10 1 1 P11 1 1 C2 P6 P7 P8 P9 P6 1 5 6 6 P7 1/5 1 1/2 2 P8 1/6 2 1 2 P9 1/6 1/2 1/2 1说明：说明：ax=4.126，CR=0.047。说明：Λmax=2，CR=0。

2.1.2 判断矩阵和一致性检验

根据各影响因子对铁线莲观赏性状的贡献和各因子的重要程度，结合专家经验，利用AHP标度法，按照1～9比率标度，使之量化，构建出层次结构关系中较低层指标相对于各自对应的高层指标的判断矩阵（表4）。判断矩阵的一致性检验结果列于矩阵下方。构造Z-C（约束层相对目标层的比较判断）、C-P（标准层因素相对目标层的比较判断）4个矩阵。一致性检验结果表明，表4中各矩阵的阶数n与矩阵的最大特征根λ之差在允许的范围之内，说明所构建的判断矩阵中各影响因子的相互关系比较一致。判断矩阵中每一因子的取值及意义见表5。

表5 判断矩阵中各要素值的确定依据

2.1.3 层次总排序的计算

层次总排序是指同一层次所有因素对最高层次的相对重要性的排序数值。计算出表3中具体评价指标P相对所隶属性状（C）的加权值后，再和该性状的权值加权综合，算出单个评价指标因素（P）相对综合评价值得（Z）的权值，即用C1的权重值乘以P1～P5的权重值，C2的权重值乘以P6～P9的权重值，C3的权重值乘以P10～P11的权重值，即得各影响因子（P）相对总目标综合评价值（Z）的最终权重值，结果如表6所示。

结果如表6所示，花朵褪色程度对铁线莲观赏性状的影响最大，其权重为0.337 6，其次是花径大小，其权重为0.177 3，花型对铁线莲观赏品质的影响居第3位，权重为0.121 1，抗高温高湿和抗病性对铁线莲观赏品质的影响同居第4位，为0.086 0，每株花朵数、花期长短、园林应用、生长势、攀爬能力和株高对铁线莲的观赏品质的影响较小，其权重分别为0.044 9、0.044 9、0.044 4、0.030 0、0.022 2和0.005 5。

2.2 综合评价结果

根据表6中每个影响因子P相对于铁线莲品质性状Z的权重值乘以表2提供的各因子评价标准的分值，计算出每个品种的综合性状得分。用KMean聚类方法将11个铁线莲品种划为3个等级，代码1～3分别代表铁线莲综合品质优、良、差，各样本点综合品质得分的聚类中心分别为3.80、3.25、2.59。铁线莲品种综合性状得分及等级如表7所示。

表7 11个铁线莲品种的综合评价值及等级

2.3 评价体系的检验

11个铁线莲品种聚类结果表明，优、良、差等级品率分别为45.45%、36.36%、18.18%，即大部分的铁线莲品种综合等级处于优和良。波罗的海、吉泽拉、维辛斯基主教、东方晨曲、红衣主教这5个优秀品种均花大色艳，花期长，生长势强，在南宁地区生长有较好的抗性，可在南宁地区进行大面积的推广；爱莎、小鸭、中国红、牧师这4个良级品种在花色、花型、花期长短、生长势及抗性方面都表现中等，还需进一步筛选改良；苏珊夫人和阿拉贝拉的观赏效果和长势较差，不适于在南宁地区进行推广。品种评价结果与实际相符，体现了综合评价模型的有效性。

3 讨论与结论

本研究从影响铁线莲综合性状的众多因子中筛选出对品质性状影响较大的11个因子，建立了铁线莲品种观赏性状的综合评价体系；对11个铁线莲品种进行综合评价，筛选出优等级品种5个，分别为波罗的海、吉泽拉、维辛斯基主教、东方晨曲、红衣主教，占45.45%；良等级品种4个，分别为爱莎、小鸭、中国红、牧师，占36.36%；差等级品种2个，分别为苏珊夫人和阿拉贝拉，占18.18%。品种评价结果与实际相符，筛选出的优级品种可直接在桂南地区进行推广。

铁线莲因其观赏性好、抗逆性强而成为园林绿化中不可多得的藤本花卉植物，在欧洲及日本地区占有很重要的位置［24]。随着中国园林事业的发展，铁线莲也开始崭露头角。品种性状评价常用的方法有综合评分法、灰色关联度评价法和层次分析法。综合评分法采用人工计分的方法进行评价，因其主观随意性强，现已基本不用。灰色关联度评价法多用于某一特定的观赏性状变化复杂的类群，铁线莲观赏性状可以采用统一的标准进行评判，故舍弃该方法［25]。本研究选择的11个性状中并非所有性状都存在相关性，且花褪色程度、花型等评价因子需主观赋权，因此选择层次分析法作为评价方法［22]。

层次分析法是对具有层次结构的整体性问题进行评价，采取逐层分解，以“重要性”作为主要的处理方法将因素进行两两比较，综合决策者的判断，将结果按照重要程度以“1～9级”进行量化，最终确定决策方案相对重要性的总的排序［26]。本研究对铁线莲11个观赏性状因子量化分析，花色褪色程度、花径大小以及花型所占权重最大，对综合评价的影响最大，符合实际情况。

利用层次分析法和K-Means聚类法选择出的铁线莲品种也具有不同的优缺点。有的各性状表现都良好，如‘吉泽拉’‘维辛斯基主教’，综合评价高；有的优点多，但缺点也较明显，如‘爱莎’和‘小鸭’的花色褪色程度不高，达到良好水平，但花期长短和生长势分值显著低，总评分只达到了良的水平；有的品种各方面表现都很差，如‘阿拉贝拉’和‘牧师’，可以考虑进行淘汰。经过对评价因子的量化而得出的筛选结果，经测评符合栽培经验。可见该评价方法具有一定的科学性和实用性。通过综合评价结果优先选择评分高、效果好的铁线莲品种用于桂南地区藤本植物的推广，对铁线莲在桂南地区的引种应用具有一定的指导意义。