基于AHP的73种石斛兰观赏性及栽培适应性的研究

赖碧丹 邓征宇 崔忠吉 周晓欢 孙奇 张小川

（广西农业职业技术学院，广西 南宁530007）

石斛兰是兰科石斛属（Dendrobium）植物的统称，是形、色俱佳的兰科植物，在我国的古文献中早有记载，《神农本草经》《本草纲目》等古代中药典籍均有记录其药用价值。石斛兰不仅仅具有药用价值，同时也具有很高的观赏价值，花色变化非常丰富，有红、黄、白、粉、紫等，就连兰科植物中比较少见的蓝色和绿色都能在石斛兰中找到。

目前已知原生种石斛兰主要分布于亚洲的热带、亚热带地区以及大洋洲，全世界已知近2000种［1］。我国原产石斛约有80多种，主要分布在北纬30°以南地区，少数分布可到秦岭、淮河以南［2］，常附生于树上或岩石上。近年来，由于野生资源采挖现象严重，石斛兰野外资源濒临灭绝。石斛属大部分现已被列为《中华人民共和国珍惜濒危植物名录》、《濒危野生动植物物种国际贸易公约CITES》中的二级保护植物。

我国的华南、西南等地区为石斛兰的自然分布地，在栽培石斛兰上具有得天独厚的优势。有效利用和发展我国以及东南亚地区产的石斛属植物资源，对提高我国观赏园艺的水平可起到推动作用。课题组通过引种栽培73种（品种）石斛兰，并运用AHP层次分析法分析评价这73种石斛兰的观赏价值、栽培适应性、经济价值等，从中选出适合本地区栽培且具有较好观赏性及推广价值的石斛兰品种。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为2008-2019年间分别从云南、广西、广东、海南、台湾等省区和日本、越南、泰国等国家引进的石斛兰原生种、园艺变种以及杂交种73种（品种）。

1.2 试验地概况

试验地位于广西南宁市广西农业职业技术学院，试验材料栽植于塑料薄膜大棚以及普通家庭阳台，以盆栽为主。南宁市地处亚热带地区，属亚热带季风气候区，年平均气温21.6℃，1月均温12.8℃，7～8月均温28.2℃，年平均降雨量1304mm，年平均相对湿度80%左右。

1.3 评价方法

1.3.1 石斛兰评价指标参考《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南石斛属》中的部分表型形状数据以及栽培适应性情况进行记录。评价指标包括：花的颜色、花直径、花朵张开程度、芳香性、花期长短、一支花序花朵数、花序排列情况、植株高度、植株形态及叶片观赏性、生态习性、繁殖难易度、生长状况等。

1.3.2 构建评价指标体系运用层次分析法（AHP）构建出4层模型（见表1）及评价标准（见表2），即A～B（约束层元素相对于目标层的比较判断）、B～C（标准层元素相对于约束层的比较判断）共四个矩阵［3］，其中目标层（A）：选出观赏性较高且适合本地区种植的石斛兰品种；约束层（B）：观赏价值（B1）、栽培适应性（B2）、经济价值（B3）；标准层（C）：综合评价石斛兰观赏价值、栽培适应性及经济价值的14个评价因子；最低层（D）：待评价的73种（品种）石斛兰。

表1 综合评价模型

表2 C层各项评价指标评分标准

依据已构建的评价模型，根据直观经验、表型形状数据测量基础、栽培适应性分析以及综合评价值的分布情况等，对引种的73种（品种）石斛兰进行评价。将73种（品种）石斛兰的观赏价值和在本地区的人工引种栽培适应情况分为4个等级：Ⅰ级（≥4.0）：观赏价值极高且栽培适应性极好的种类，栽培3年后植株可复壮且正常开花，可直接运用于景观或作为盆栽花卉商业化推广；Ⅱ级（4.0～3.5）：观赏价值高且适应性较好的种类，栽培3年后植株可复壮且正常开花，可直接运用于景观或作为盆栽花卉商业化推广；Ⅲ级（3.5～3.0）：观赏价值较高但适应性一般的种类，或观赏价值一般但适应性较好的种类，可进行盆栽的商业化推广，园林景观运用上还需根据其习性进行选择；Ⅳ级（≤3.0）：观赏价值一般或适宜性较差的种类，栽培3年无法复壮或死亡，不建议进行商业推广，仅适合科研机构进行品种改良亲本选择，或部分有栽培条件的园艺爱好者栽培。

1.3.3 计算方法及过程

1.3.3.1 构造两两比较的判断矩阵及一致性检验判断矩阵指的是由同一层次的各元素相对于上一层的某一关联元素进行两两比较，通过计算可得出各元素相对于上一层的重要性，从而形成比较判断矩阵［4］。在AHP综合评价体系中，相对重要性是各评价元素的重要基础和依据［5］，在构造判断矩阵时，AHP采用1～9比例标度（见表3）［6］。

通过对每层之间各元素进行两两对比构建4个判断矩阵：A-Bi判断矩阵、B1-Ci判断矩阵、B2-Ci判断矩阵、B3-Ci判断矩阵（见表5～表8），并求出判断矩阵对应的特征向量（W）及最大特征根（λmax），然后将特征向量归一化（使各个分向量的和为1），所得到的各个分量就是该准则下各个元素的权重［7］。

由于受人们对事物的认识具有多样性以及客观事物具有复杂性等元素影响，各元素间的两两比较形成的判断矩阵，判断并不是很准确。当n阶判断矩阵λmax＞n时，其对应的特征向量W就不能真实地反映各元素对于上层准则的相对重要性，因此需要有一个衡量不一致程度的数量指标，即一致性指标CI，CI=（λmax-n）/（n-1）［8］。

由于本次判断矩阵的元素有17个，规模较大，要保持判断矩阵的一致性，需要引入平均随机一致性指标RI（见表4）。CI与RI的比率称为一致性比率CR，即CR=CI/RI，当CR＜0.1时，一般认为判断矩阵具有满意的一致性。

1.3.3.2 层次总排序从表5～表8的结果可以看出，四个判断矩阵一致性比率CR＜0.1，通过一致性检验。本试验建立的石斛兰观赏性及栽培适应性评价分析评价判断矩阵合理，由此计算各约束层和方案层的权重W及其排序（见表9）。

表3 1～9等级划分及其标度［6］

表4 平均随机一致性指标RI值

表5 A-Bi判断矩阵及一致性检验

表6 B1-Ci判断矩阵及一致性检验

表7 B2-Ci判断矩阵及一致性检验

表8 B3-Ci判断矩阵及一致性检验

表9 B-C层各层权重值

表10 73种（品种）石斛兰的观赏性及栽培适应性综合评分结果

2 结果与分析

2.1 综合评价计算结果

从观赏价值、栽培适应性、经济价值3个方面对每种石斛兰进行为期不少于3年的观察与记录，并根据表2的C层各项评价指标评分标准，通过计算得出对73种（品种）石斛兰的综合评分结果（见表10）。

2.2 分级结果评价

在本次评价体系中，生态习性所占的权重最大，其次是生长状况及一枝花序的花朵数等。通过评价分析，Ⅰ级（≥4.0）共计5种，占总数的6.8%；Ⅱ级（4.0～3.5）共计19种，占总数的26.0%；Ⅲ级（3.5～3.0）共计16种，占总数的21.9%；Ⅳ级（≤3.0）共计33种，占总数的45.2%。

Ⅰ级石斛兰观赏价值极高且栽培适应性极好的种类，栽培3年后植株可复壮且正常开花，可直接运用于景观或作为盆栽花卉商业化推广，在南宁地区可完全露天栽培。例如“矩唇石斛”，也叫“樱石斛”，花紫红色，颜色艳丽；“兜唇石斛‘樱花’”是日本在“兜唇石斛”中选出的萼片、两侧翼瓣红色变异的个体，且花朵排列紧凑，植株形态优美，假鳞茎可长达2m，可作立体景观、墙体绿化使用；“黄喉石斛”花色变化丰富，萼片及两侧翼瓣有纯白、粉色、黄色、白色或黄色带粉色插角等颜色变化，唇瓣也有纯黄色、黄色带黑色眼斑等变化。

Ⅱ级石斛兰是观赏价值高且适应性较好的种类，栽培3年后植株可复壮且正常开花，可直接运用于景观或作为盆栽花卉商业化推广。相较于Ⅰ级种类Ⅱ级石斛兰在观赏性上或花期长短上要稍逊。两个产区的“杓唇石斛”，虽为同一种石斛兰，但泰国产区和越南产区在花色的表现上稍有不同。泰国产区的花色以黄色为主色，萼片及两侧翼瓣为粉色插角，整朵花呈现复合色；越南产区的则全朵为金黄色为主色。在整体观赏价值评分上泰国产区的“杓唇石斛”要高于越南产区的。

Ⅲ级和Ⅳ级占此次引种石斛68.5%，主要为观赏价值不高或栽培适应性不好。原生种石斛兰目前已知约有2000种，但由于生境复杂，并不是所有石斛兰种类都适合人工栽培或具有很好的观赏价值。Ⅲ级中的“铭黄石斛”“流苏石斛”单朵花虽然具有很好的观赏价值，且栽培适应性也较好，但在本地区开花量少或很难开花；“密花石斛”“粉红灯笼石斛”“法氏石斛”等花期比较短，仅有3～5天，以及“粉红灯笼石斛”“法氏石斛”在低于15℃时容易冻伤，不能露天栽培；“金钗石斛”“喇叭唇石斛”花观赏性较好，但度夏困难，“喇叭唇石斛”易受到红蜘蛛的危害。Ⅳ级中“美丽石斛”“肿节石斛”“血喉石斛”“蜂腰石斛”“苏瓣石斛”“齿瓣石斛”“独角石斛”“桑德石斛”“大苞鞘石斛”“黑喉石斛”等虽具有非常好的观赏性，但在栽培适应性上极差，气温高于30℃植株生长缓慢或停止生长，栽培3年无法复壮或死亡，可作为育种的亲本使用。

3 小结

引进的石斛兰原生种、园艺变种以及杂交种73种（品种），部分种类已成功引种栽培，部分种类因对其生长习性还未完全摸清，因此还未能成功栽培。观赏价值以及栽培适应性较好是本次评价的两项重要指标，本次筛选出的24种除“黄贝壳石斛”“澳洲石斛”在气温低于5℃容易发生冻伤危害外，其余22种石斛兰均能露天种植。石斛兰适合在南宁地区栽培，观赏性较好，适合作为景观及家庭盆栽使用，值得进行推广栽培。

南宁冬季有足够的低温让春石斛进行春化，而秋石斛只需设施栽培无需加温即可顺利越冬，十分适合石斛兰的种植。观赏石斛兰可作为打造东南亚特色花卉产业，同时，也可作为南宁地区园林景观设计中推广种植的绿植选择之一。