16种野牡丹科植物栽培性状综合评价*
2020-05-07苏纯兰张尚坤胡秋艳莫罗坚李洁红黎炜彬
苏纯兰 张尚坤 胡秋艳 莫罗坚 李洁红 黎炜彬
(东莞市林业科学研究所,广东 东莞 523106)
我国野牡丹科植物资源丰富、类型众多,约25 属160 种25 变种;广东省野牡丹科植物资源共14 属57 种9 变种,其中具有观赏价值的有43 种3 变种[1],其形态多样,花果艳美、叶色丰富、花期基本分布在一年中的各个季节;有的种类叶形奇特,株型小巧;有的种类匍匐于地表,耐踩踏且绿期长;有的种类适应性强、易成活、需肥少,表现出很高的观赏价值和应用价值[2],可被选育用于城市环境美化绿化。野牡丹科观赏植物是近年来的时兴花卉,目前,野牡丹科植物大多处于野生状态,其观赏价值尚未得到充分利用[3],有关野牡丹科植物的研究主要集中在野生种资源调查[1,4-11]、观赏价值及应用价值的评价分析[2-3,12-16]、药用价值[17-18]等内容上,而对栽培种在栽培性状评价、推广应用等方面报道较少;栽培种在抗逆性、适应性、商品性、稳定性等方面明显优于野生种,具有更广阔的园林开发应用前景。
本研究通过对东莞市林业科学园引种的16 种野牡丹科植物的栽培、育种研究,基于层次分析法(AHP)[19]构建了综合评价体系,对其在种植地的生长表现和观赏价值进行综合评价,充分发掘常用栽培种的观赏价值及应用潜力,以期为相关研究、园林绿化配置及室内花卉装饰应用提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
东莞市林业科学园地处东莞市东南面约20 km,位于N 22°58′08″,E 113°47′34. 6″,面积约50 hm2,属低山丘陵地貌。海拔120 m,全年平均气温22.1 ℃,最高月(7 月)均温28.2 ℃,最低月(1 月)均温13.4 ℃。由于地处南亚热带,年雨量丰富,平均年降水量1 800 mm。园内成土母岩为砂页岩,土壤类型为赤红壤,土层深厚但石砾含量较多。
1.2 试验材料
东莞市林业科学园内引种的16 种野牡丹科植物(名录见表1)的植株、种子、嫩枝和嫩芽。
表1 东莞市林业科学园内引种的16 种野牡丹科植物名录Table 1 The plant lists of Melastomataceae in Dongguan Forestry Science Gardon
1.3 研究方法
1.3.1 田间试验 采用移植引种方法将供试材料移至试验地。2017—2019 年,对各品种的成活率、生长状况、观赏效果与病虫害等情况进行田间观测与记录;期间开展播种、嫩芽扦插、嫩枝扦插试验[4-6],并记录发芽、生根、成活情况。将所记录的信息作为综合评价的基本参考数据。
1.3.2 层次分析结构 AHP 层次结构如表2,综合评价值作为层次分析的目标层(A);适应性、典型观赏价值、特殊观赏价值、抗逆性作为层次分析的结构层(B);反映植株状况的具体指标作为层次分析的指标层(C)。
1.3.3 指标选择与等级确定 文章在对东莞林科园内引种的野牡丹科植物进行野外调查和分析的基础上,选择16 个评价指标,定性或定量地客观、系统地分析其生长情况。各指标的特征编码值见表2。
表2 野牡丹科植物综合评价模型与方法Table 2 Model and method of comprehensive evaluation of Melastomataceae species
1.3.4 评价指标权重系数的确定 本研究中结构层(B)只要是起到了限定指标层(C)范围的作用,不参与权重的计算。通过参考专家意见和文献查阅[10-11,14,19-21],结合植株本身生长规律,对结构层项目下的指标进行两两比较,采用1-9 互反标度法,建立互反判断矩阵。判断矩阵的标度值及其含义见表3。运用Yaahp Pro 软件确定各个指标的权重W(表4),并对矩阵进行一致性检验。
表3 判断矩阵标度值及其含义Table 3 Analytic Hierarchy Process evaluation scale
表4 判断矩阵及各指标权重值Table 4 Judgment matrix and general ordination of evaluation model
1.3.5 综合评价 野牡丹科植物综合评价值A 值的计算公式如下:A=C1×W1+C2×W2+C3×W3+……+C16×W16
其中C1、C2……C16 是评价指标,W1、W2……W16 是相应指标的权重值。
根据综合评价模型中特征编码,在野外调查和试验的基础上对16 个指标进行量化打分,并利用Microsoft Excel 2003 计算综合评价值A。根据A 值将16 种野牡丹科植物分为4 个等级,其等级描述见表5。
表5 野牡丹植物等级评价描述表Table 5 Development appraisal by grade of Melastomataceae Species
2 结果与分析
2.1 指标权重确定及分析
由表3 可见,各指标权重排序为:生长势C1=0.169 3>花期C5=0.107 6>绿期C11=0.098 3>抗病虫害能力C15=0.075 5。生长势反映其在开发利用中是否顺利存活、健康生长,是最重要的因素,权重值最大;花期和绿期分别反映了植物开发利用的典型观赏价值和特殊观赏价值,对配置方式、环境美化功能等有重要作用,是综合评价中的两个次重要因素;抗病虫害能力是植物抗逆性中最具代表性的因素,既能直观反映植物栽培、应用过程中的存活情况,也能间接反映生长后期养护成本,比其他因素略微重要。
运用Yaahp Pro 软件确定随机一致性比率(CR)为0.010 7,表明判断矩阵具有满意的一致性。
2.2 综合评价
根据3 a 引种栽培试验,结合各指标评分标准,对适应性、观赏性与抗逆性进行观察和记录(图1),依据表1 的标准进行评分,获得了16 种植物的综合分值,见表6。
图1 16 种野牡丹科植物栽培表现Fig.1 The expression of Melastomataceae species on cultivation characteristics
从左到右、从上到下,依次为:细叶野牡丹、粉花印度野牡丹、白花印度野牡丹、紫毛野牡丹、毛稔、大花荣耀木、角茎野牡丹、蒂牡花、地稔、台湾酸脚杆、野牡丹‘天骄’、野牡丹‘心愿’、朝天罐、虎颜花、锦香草、蔓茎四瓣果
Ⅰ级野牡丹都具有较好的生长表现和观赏价值,繁殖能力较强,花果艳丽,叶片浓密,叶形株型紧凑美观,耐病虫害,耐修剪,景观效果良好。例如角茎野牡丹生长速度快、适应性强;可常年开花,花紫色;叶形美观;株型紧凑、耐修剪,可塑性强,适宜营造各种景观效果,具有良好的应用前景。毛稔花朵大而艳丽,喜温暖湿润的气候,果实、根具有较高的药用价值,是很好的庭院盆栽、屋顶花园植物。
Ⅱ级野牡丹具有较高的观花、观叶价值,适宜作庭院景观花卉、园林地被、草坪点缀、人工坡地的观花植物,易于广泛种植和管理。地稔花、果、叶终年因温度差异而呈现不同颜色,观赏价值高;耐阴、耐修剪,可作为公园、坡地、果园的地被观花植物,既美观又可涵养水源。台湾酸脚杆又名台湾野牡丹藤,攀援灌木,可做花篱、棚架,或栽植于林间小路,构建立体式园林造型。野牡丹‘天骄’、野牡丹‘心愿’,喜阳,花期长,具有很高的观赏价值,可孤植或片植、或丛植布置园林,适合花坛绿化或盆栽,在园林绿化中逐渐被推广利用。
Ⅲ级和Ⅳ级生长表现和观赏价值明显弱于Ⅰ级和Ⅱ级,且栽培过程中难于管理或易死亡,不宜在园林绿化方面推广应用。虎颜花现为国家一级保护植物,叶片硕大,叶形美观,耐阴、喜湿,花蕾小巧玲珑、鲜艳水灵,可作为高档观叶植物用于室内和庭院观赏。朝天罐、锦香草是金锦香属植物具有较强的观赏价值,可用于盆栽、林中空地、草坪绿地等,但在引种栽培过程中与蔓茎四瓣果相同,表现出退化、死亡。
表6 16 种野牡丹科植物综合评价等级Table 6 The comprehensive evaluation of introduced wild ornamental groundcover species
3 结论与讨论
本研究在栽培试验、野外调查的基础上,采用层次分析法,构建适应性、典型观赏价值、特殊观赏价值以及抗逆性4 个评价准则,生长势、繁殖难易程度、花色、花量、花期等16 个评价指标的综合评价模型,对东莞林科园栽培的16 种野牡丹科植物开展栽培性状综合评价。该评价模型结合定量与定性指标,综合人的主观欣赏能力,使得评价指标数据易获取、统计方法规范、可操作性强。模型中生长势(C1)、花期(C5)、绿期(C11)、抗病虫害能力(C15)4 个指标的权重值较高,是本模型中反应野牡丹科植物生长表现和观赏价值的重要指标,且分属于不同的结构层。从综合评价的实际结果看,基本上反应了各个种的实际情况,表明该评价体系的科学性和合理性。
评价等级为Ⅰ级和Ⅱ级的野牡丹科植物作为优良的观赏性植物适宜大规模栽培、利用,可根据城市园林景观的不同需求,按照不同的应用生境选择相应的种类进行配置,如道路边坡绿化、绿地或滨水造景等;评价等级为Ⅲ级和Ⅳ级的植物需经过合理地驯化、栽培、扩繁等一系列研究,掌握并完善其育种栽培技术,探索出一套与之相配合的标准化育种、栽培技术,定向改造其生长表现和观赏价值,以期实现资源的有效收集和保护、种质创新和保存、开发力度和应用前景。
野牡丹科植物资源丰富、分布广泛,且乡土原生种较多,但在园林绿化中表现出应用种类单一、应用频率低、乡土原生种少等特点,在后期研究中应加强野生优良乡土种的引种、驯化、评价,促进野牡丹科野生观赏植物资源的开发利用。另外,野牡丹科植物生活型多样,有灌木、藤本、攀援型等,这就决定了不同种在生态习性上的区别。在栽培、应用中应根据相应植物习性,选择适宜的场地条件进行种植;根据城市绿化的不同需求,根据应用生境选择相应的种类进行配置,同时注重种植后的养护,适时修剪整枝,使植株株型美观,充分发挥其美化功能。