利用层次分析法评价与筛选夏季切花多头菊品种

郭方其，黑银秀，刘 君*，吴 超，叶琪明，张 智

(1.浙江省农业科学院，浙江 杭州 310021；2.台州市农业科学研究院，浙江 台州 317000；3.台州市农业农村局，浙江 台州 318000)

菊花[Dendranthemagrandiflorum(Ramat)Kitam]是菊科(Compositae)菊属植物[1]，是我国的传统名花[2]，不仅色彩艳丽，姿态万千，而且具有不畏风寒，傲霜怒放的品性。我国菊花自周朝就有文献记载，迄今已有3000余年悠久的历史，我国菊花种质资源丰富，菊文化积淀深厚[3]。公元729～748年，我国菊花最先传入日本，1688年我国的菊花由荷兰商人引入欧洲，此后原产于我国的菊花普及全球。

荷兰是欧洲菊花的育种中心，所选育的品种具有生长快、生育期较短、花色鲜艳、抗病性强等特点，并且对光周期处理敏感，可采用补光或遮黑等调节日照时数进行花期精确调控。目前荷兰育成的品种在全世界推广种植，极大地促进了各国菊花生产的发展。我国自2011年开始多头菊切花生产，切花多头菊已经成为高档花束、高档婚礼、瓶插鲜花的花材主角[4]。近年我国从荷兰引种的多头菊品种类型主要为秋菊和寒菊，由于荷兰具冬季温暖和夏季冷凉的气候条件，而我国大部分地区夏季炎热和冬季寒冷，因此从荷兰引进的品种大部分比较适合秋季和冬季栽培，而在其他季节栽培，不同品种的切花品质差异大。

层次分析法(analytic hierarchy process， AHP)是一种定性分析和定量分析相结合的系统分析方法[5]，被广泛应用于观赏植物种质资源的筛选和评价[6-9]。张亚琼[10]、韩勇[11，12]、张冬菊[13]等将该方法用于盆栽菊、单头菊以及多头菊等新品种评价分析，提高了品种评价的效率和可靠性。本研究旨在利用层次分析法对引进的37个切花多头菊品种进行评价分析，筛选出适合浙江地区夏季栽培的综合性状优良的切花多头菊品种，并为优良新品种推广应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为浙江省农科院园艺研究所提供的37个切花多头菊新品种，各品种的性状如表1所示。

表1 供试的切花多头菊品种及其相关性状

1.2 试验设计与栽培管理

试验于2019年7月～2019年10月在嘉善县大云镇缪家村花卉园区连栋大棚内进行。采用完全随机区组设计，每个小区定植400株，3次重复。

土层深厚肥沃，种植床宽90 cm，每行种植6株，定植株行距为10 cm×10 cm，中间留通风道宽20 cm，定植前拉网。2019年7月3日定植，定植后于每日22:00至翌日2:00进行补光4 h，8月8日停止补光；8月8日至9月15日采用遮黑短日照栽培，下午17：00开始遮黑，翌日8:00结束遮黑；9月16日后采用自然光照栽培。定植后当日浇透定根水，此后保持土壤湿润，当苗高20 cm时，适当控制浇水，以促进根系生长；营养生长期浇N∶P∶K为20∶20∶20的水溶性液肥1000倍，停光后浇N∶P∶K为15∶15∶30的水溶性液肥1000倍，7～10 d浇一次。统一进行病虫害防治等管理，统一喷施浓度800～1000倍的92% B9，喷施日期分别为8月12日、8月19日、8月26日。于9月7日完成顶蕾摘除处理。

1.3 观察记录与性状测试

在盛花期即群体50%植株开花时进行植株各项指标测定，测定参照中华人民共和国农业部 (2013 )《植物新品种DUS测试指南——菊花》的要求进行[14]。结合市场和生产实际需要，选择株高、茎粗、分枝数和花朵数等16个性状进行测定，每个品种随机选取10株测量，取平均值。

1.4 统计分析

采用 DPS软件进行数据分析，利用Excel 2007构造判断矩阵及进行一致性检测。利用Excel 2007计算不同品种的综合得分并排序。

2 评价体系的建立

2.1 层次结构模型的构建

以选择的16个性状作为具体评价指标。在参考层次分析法层次构建标准及前人的菊花评价体系的基础上[15-18]，依据各因子之间的相互关系和隶属关系，构建切花多头菊品质性状的综合评价模型。该评价模型分为3层，目标层A为优良的夏季切花多头菊；第二层为约束层C，为整体感、叶部特征、花部性状、生育期和光反应周期；向下再设置16个标准层P(图1)。

图1 切花多头菊夏季栽培综合评价模型

2.2 构造判断矩阵与一致性检验

2.2.1 构造判断矩阵 各个评价因素的重要性是相对的，通过在2个因素之间相互比较来衡量因素的重要性。根据各影响因子对多头切花菊品质性状的贡献和各因子的重要程度，综合专家意见，根据 1～9比率标度法的取值规则[19]，引入合适的标度，形成A-C，C-P之间的5个判断矩阵(表2～表5)。

表2 判断矩阵及一致性检验(A-Ci)

表3 判断矩阵及一致性检验(C1-Pi)

表4 判断矩阵及一致性检验(C2-Pi)

表5 判断矩阵及一致性检验(C3-Pi)

表6 判断矩阵及一致性检验(C4-Pi)

2.2.2 层次总排序及一致性检验 判断矩阵的随机一致性比率CR=CI/RI，其中1～9阶RI值参见表7。以CR<0.1为标准，当CR<0.1时认为比较判断矩阵的一致性可以接受；否则应对判断矩阵作适当的修正。

表7 1～9阶RI值列表

计算结果(表8)表明，各个矩阵的随机一致性比率(CR)均在0.1以内，且接近0，表明各因素的权重赋值符合要求，各个矩阵一致性合理。总一致性比率CR=0.1210<0.1，认为层次总排序通过一致性检验，具有满意的一致性。

表8 一致性检验结果

2.3 指标的权重与排序

标准层P各因素对于目标层A的权重总排序，即切花多头菊的16个具体评价指标对于切花菊综合评价的相对重要性。根据A-Ci和Ci-Pi所得的加权值，计算出各评价指标因素相对于总的综合评价的权重值，根据权重大小得到总的排序。

由表9可知，按照A-Ci权重大小进行排序，花部性状的权重值最大(0.4668)，其次为整体感，而生育期和光反应周期的权重值最小，表明花部性状对于切花菊的综合评价影响最大，而生育期和光反应周期对其影响最小。在A-Pi的权重值中，花色泽和美观度(P14)、花朵数(P11)、株高(P1)相对于其他性状的权重大，分别为0.2027、0.1309、0.1323，表明对于切花多头菊而言，花色泽和美观度、花朵数及株高是品种引进和选育的主要考虑因素。而叶长(P6)、叶宽(P7)、叶裂刻(P8)的权重值居于后3位，表明三者对切花多头菊的影响较小。

表9 各层的权重及排序

2.4 建立各项指标的评分标准

参照菊花及其他花卉的评价指标和综合评价标准[20.21]，在广泛征求花卉专家和切花多头菊种植大户意见的基础上，确定各项指标的5分制评分标准(表10)。

表10 各项因素的评价标准

3 模型应用与结果分析

3.1 生育期和光反应周期特性

生育期和光反应周期是多头切花菊的重要性状之一，在多茬栽培品种筛选中显得尤为重要。综合分析参试品种的光反应周期特点发现，白翼、小草莓、白乒乓和劳力普的生育期和光反应周期时长均显著高于其他品种，此结果与其相应得分一致。但生育期和光反应周期延长对花枝数和侧花枝数没有影响；小花型品种的生育期和光反应周期均显著短于其他品种，如粉色狂潮和其变异品种艾丽微风，以及波波白和波波深粉为波波系列品种，而艾丽惊喜和艾丽金芝分别为波波白和波波深粉的变异品种，均表现生长快，即使在补光条件下，也容易发生顶部生长停滞和侧枝发生的现象，可见生育期和光周期反应主要取决于品种的遗传特性。

3.2 叶片形态特征及生长特点

不同品种叶片形态和叶片数差异明显，其中斯奈和劳力普的叶片数最少，其中斯奈即使在春季自然光照条件下也易形成花芽，而劳力普虽生育期长，但叶片数仍然很少，其营养生长期叶片生长速度缓慢。不同品种的叶片形态差异大，小花型品种一般叶片较小，但柔软性好，不易脱落，而桔星和迈瑞宝等品种叶片较大，叶偏脆性，且易发生脱落。

3.3 品种的综合评价

按照评分标准(表10)对37个品种的16个性状指标的测量值进行逐一打分，然后用表9中各项因子的综合权重值进行加权计算，即得到每个品种的综合评价分值，最后对综合得分进行排序(表11)。

表11 各切花多头菊品种的综合得分及排名

参考切花菊质量标准、专家意见以及市场调查结果，结合37个切花多头菊品种的综合评分值分布情况，将其划分为3个等级：分值大于4.400，定为Ⅰ级，共10个品种，占全部品种的27%，分别为时光、莱克斯、樱花、都市霞光、菲丽、高尔夫、露西尔、都市、斯奈、罗西粉，这些品种在花部性状以及整体感等主要性状都表现良好，适合浙江地区夏季栽培，可以进一步扩大种植，栽培风险性小；得分为 4.400～4.000定为Ⅱ级，共18个品种；分值小于4.000定为Ⅲ级，共9个品种。Ⅱ与Ⅲ级品种推广时风险较大，要充分了解品种的生长习性，对于株高、茎粗等性状指标不佳的品种，可通过改进配套栽培技术，提高其商品性，例如，迈锐宝和桔星植株偏高，停光后应加大B9浓度和增加喷施次数来控制株高。艾丽金枝和黑贝蒂植株矮小，使用B9时要控制喷洒浓度与减少喷施次数。同时，夏季种植需要遮黑，应注意不同品种对遮黑敏感性差异，有效调控花期，使不同花色品种同时开花，便于搭配销售。例如，波波白、波波紫、粉色狂潮等为早花品种，白翼、小草莓、劳力普粉为晚花品种，在种植过程中注意调整定植期和不同品种遮黑时间，可以使其花期一致。

4 讨论与结论

近年随着研究的深入，切花多头菊品种的评价方法经历了从定性到定量、从单指标到多指标综合评价的发展过程。层次分析法是一种定量与定性相结合，将人的主观判断用数量形式表达和处理的方法[22]，其通过构建有序的递阶层次模型，最终确立层次判断矩阵中各指标的权重，将定性分析与定量分析有机结合起来进行综合评价[23]。层次分析法在客观上提高了评价结果的有效性、可靠性和可行性[24]，可为切花多头菊品种的筛选和针对性改善栽培技术措施提供参考。

本研究初步确立各因素的评价标准，在确立评价指标权重时以花部性状的权重最大，这与实际情况吻合；从综合评价的结果来看，能较好地反映品种的生育特性和品质状况，表明该评价体系具有科学性和有效性，可为今后切花多头菊品种的筛选提供一套有效评价方法。例如，白翼易受夏季高温影响而节间伸长缓慢，表现为苗期生长缓慢，基部叶片密集，生育期和光反应周期长，分别达119 d和82 d；开花不整齐，侧花枝发生严重。同样绿橄榄在高温条件下易发生柳叶芽，花序不整齐，且单株花枝数较少。采用AHP法的评价结果显示，适合夏季栽培的白色品种时光明显优于白翼，绿色品种高尔夫和绿森林明显优于绿橄榄，评价结果与实际栽培表现一致。

切花多头菊品种繁多，花型、花色丰富[25]，其品质性状评价因子的选择既要能全面、准确地体现品质特征，又要便于操作。本文利用层次分析法，在以观赏性和适应性为总体评价目标下，根据切花生产对品种特性和市场对切花品质指标的要求，在选择指标和矩阵赋值上进行灵活变动，确定了切花多头菊品质性状指标的权重赋值，合理量化影响切花多头菊品质的16项指标。将16项指标归纳为4个方面的作用因子，依次为整体感、叶部特征、花部性状、生育期和光反应周期。最终，将引种的37个切花多头菊品种进行评分排列，利用量化指标对其进行合理评价，筛选出适合浙江地区夏季栽培的多头切花菊品种10个，其中部分品种已在生产上扩大种植，如高尔夫、斯奈、菲丽不仅适合于夏季栽培，而且在嘉善和黄岩等地秋季和冬季设施栽培表现良好，花枝数多、花朵品质好。