楊 貞， 孫 翊， 楊柳燕， 李 心， 王 楨， 張永春

(上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院林木果樹研究所/上海市設(shè)施園藝技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201403)

礬根(Heucheraspp.)是虎耳草科礬根屬(Heuchera)觀賞植物的統(tǒng)稱，為多年生彩葉草本花卉[1]。礬根耐陰、耐寒，喜冷涼通風(fēng)的環(huán)境，可耐 -34 ℃ 低溫[2-3]，但越夏相對困難。礬根作為彩葉植物，葉色豐富，被譽(yù)為“花園的調(diào)色板”，具有重要的觀賞應(yīng)用價值，多用于綠地、林下花境、花帶、花壇、地被、庭院綠化、組合盆栽等[4-6]。現(xiàn)礬根已在我國北京、山東、遼寧、河北等地區(qū)得到推廣應(yīng)用，但在南方地區(qū)的江蘇省南京市、浙江省杭州市等地應(yīng)用相對較少[7]。層次分析法(AHP)是一種用于研究多因素問題的系統(tǒng)化、層次化的科學(xué)分析方法，可將定量因素與定性因素相結(jié)合，客觀、有效地反映各因素的影響效果。近年來，AHP法已逐漸應(yīng)用于觀賞植物的品質(zhì)資源評價，其中在夏娟[8]、石蒜[9]、荷花[10]、蝴蝶蘭[11]、百合[12]、苦苣苔科[13]、景天屬[14]、玉簪[15]、櫻花[16]、月季[17]等花卉上都已有相關(guān)研究報(bào)道。AHP法也廣泛應(yīng)用于某一地區(qū)觀賞性植物的適應(yīng)性評價，對該地區(qū)觀賞性植物的引進(jìn)和應(yīng)用具有指導(dǎo)意義[18-21]。王巧良等以AHP法篩選出了在杭州地區(qū)冬季綠墻應(yīng)用表現(xiàn)較好的礬根品種[22]。然而許多礬根品種在上海地區(qū)露地越夏后，并不能表現(xiàn)其最佳觀賞性，甚至發(fā)生植株死亡，嚴(yán)重制約了其推廣應(yīng)用范圍，而關(guān)于這方面的研究目前未見報(bào)道。本研究對20個礬根品種進(jìn)行物候期觀測，并利用層次分析法對其葉部觀賞性狀、花部觀賞性狀和生長性狀進(jìn)行綜合分析與評價，以期篩選出適合上海地區(qū)氣候條件且觀賞性狀優(yōu)良的礬根品種，為其在上海地區(qū)的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

上海市地處中國東部(30°40′～31°53′N，120°52′～122°12′E)，長江入海口，東臨東海，北、西與江蘇、浙江兩省相接。屬亞熱帶季風(fēng)氣候，四季分明，日照充分，雨量充沛。上海氣候溫和濕潤，春秋較短，冬夏較長。2013年，全市平均氣溫 17.6 ℃，日照1 885.9 h，降水量1 173.4 mm。全年60%以上的雨量集中在5—9月的汛期。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為種植于上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院青浦種質(zhì)資源圃的20個礬根品種(表1)。

1.3 評價方法

試驗(yàn)地點(diǎn)為上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院青浦基地(勝利路886號)，每個礬根品種種植不少于30個單株。栽培條件：株行距為35 cm×35 cm，基質(zhì)為珍珠巖 ∶草炭=1 ∶4，遮陰度為60%(5月1日至9月30日進(jìn)行遮陰)。在生長季觀察其生長情況、病蟲害和抗逆性情況。

表1 供試材料

對與應(yīng)用性相關(guān)的指標(biāo)進(jìn)行測定。以國際植物新品種保護(hù)聯(lián)盟(International Union for The Protection of New Varieties of Plants，UPOV)編制的礬根屬植物新品種DUS(特異性、一致性和穩(wěn)定性)測試指南(TG/280/1)為參考，對不同品種的葉色、葉片密度、花色進(jìn)行觀測和記錄，其中顏色測定使用RHS比色卡?；ㄆ谟^測采用每7 d左右觀察記錄1次各個品種的開花狀況，始花期是指一般10%～20%花朵開放的情況，盛花期是指一般30%花朵開放至70%花朵凋謝的情況，末花期是指一般80%～90%花朵凋謝的情況。于5月上旬進(jìn)行葉部觀賞性狀以及株高、冠幅的測量。于盛花期進(jìn)行花部觀賞性狀的測定。對不同品種的越夏情況進(jìn)行觀察，并于9月底統(tǒng)計(jì)其越夏成活率。株高、冠幅、葉長、葉寬、花序數(shù)量、花序長、花序?qū)?、總花長、小花直徑，采用直尺、卷尺和游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量，每個品種測定30個單株，用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入和分析。

1.3.1 綜合評價層次模型的構(gòu)建 收集和整理大量相關(guān)資料，并以此作為參考和依據(jù)，在廣泛征求同行專家意見的基礎(chǔ)上，依據(jù)礬根本身的特點(diǎn)，選取影響礬根品種在上海地區(qū)園林應(yīng)用價值的15項(xiàng)具體指標(biāo)，建立層次評價模型。模型共包括3層：目標(biāo)層A(上海地區(qū)礬根品種應(yīng)用性綜合評價)、約束層B(葉部觀賞性狀、花部觀賞性狀、生長性狀)、標(biāo)準(zhǔn)層C(葉色、葉長、葉寬等15個綜合評價礬根應(yīng)用價值的評價指標(biāo))(表2)。

1.3.2 評分標(biāo)準(zhǔn)的建立 在參考觀賞植物應(yīng)用綜合評價相關(guān)文獻(xiàn)和廣泛征求同行專家意見的基礎(chǔ)上，依據(jù)礬根本身的特點(diǎn)，對每個評價指標(biāo)制定5分制評價標(biāo)準(zhǔn)(表2)。

1.3.3 判斷矩陣的構(gòu)造及一致性檢驗(yàn) 根據(jù)上述建立的層次模型，通過征求專家意見和集體討論，充分考慮礬根種質(zhì)資源的特性， 采用1～9比率標(biāo)度法構(gòu)建判斷矩陣(表3)。通過對各項(xiàng)指標(biāo)兩兩比較，構(gòu)造出A-B、B-C共4個矩陣(表4)。計(jì)算判斷矩陣的一致性比率(CR)小于0.1，否則應(yīng)進(jìn)一步調(diào)整，使得整個模型層次滿足一致性，保證評價結(jié)果的合理性和有效性，最終得出各因素的相對權(quán)重(表4)。

表2 礬根品種應(yīng)用性綜合評價模型及評分標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 礬根應(yīng)用性相關(guān)重要指標(biāo)的測定和分析

對20個礬根品種應(yīng)用性相關(guān)重要指標(biāo)進(jìn)行測定和測量， 結(jié)果見表4、 表5。礬根葉色觀察和測定結(jié)果表明，礬根品種的葉色具有較強(qiáng)的多樣性，其中紫紅色品種數(shù)量最多。大部分品種的葉片色彩亮麗，但也有灰色、棕色等偏暗葉色的品種。葉紋較清晰的品種數(shù)量超過一半?；移ぶZ和地球天使是葉片密度最大的2個品種，其葉片空間分布最緊湊，磨砂紫羅蘭和櫻桃可樂的葉片密度最小，它們的葉片空間分布最稀疏。不同品種間的花色差異也較明顯，白色、紅色和紫紅色是較常見的花色類型。其中，花毯、瘋狂和地球天使的花色最鮮艷，觀賞價值較高。大部分礬根品種的初花期集中在4月上旬，閃秋的初花期最晚，為4月底至5月初。盛花期集中在4月中旬至5月底，瘋狂的盛花期最長，可持續(xù)約3個半月，最短的是日出，僅20 d左右。它們分別是總花期最長和最短的品種，分別長達(dá)4個月和不足1個月。有6個品種的最高越夏成活率可達(dá)100%，分別是里奧、花毯、灰皮諾、上海、西瓜、磨砂紫羅蘭，而桃色火焰的適生性最差，越夏成活率為0%。根據(jù)測量結(jié)果可知，礬根品種的株型呈丘形為主，絕大部分品種的冠幅大于株高，株高范圍是7.01～23.01 cm，冠幅范圍是19.55～43.18 cm。綜合而言，西瓜的株型最大，日出的株型最小。礬根品種的葉長與葉寬相近，葉長范圍是2.34～9.02 cm，葉寬范圍是2.03～10.66 cm。其中，西瓜的葉片最大，櫻桃可樂的最小。礬根的花序數(shù)量在品種間差異較大，最少的是金發(fā)女郎，僅2.77個，最多的是西瓜，為17.03個。礬根具有較長的花序軸，其花序總長度為24.97～75.57 cm。開花部分呈棒狀或圓錐形，花序長度范圍是5.92～35.37 cm，寬度范圍是1.84～15.10 cm。礬根花朵小巧，直徑在0.31～0.89 cm。依據(jù)20個礬根品種應(yīng)用性相關(guān)重要指標(biāo)的測定和測量值，以均衡分布和便于操作為原則，制定礬根品種應(yīng)用性綜合評價模型標(biāo)準(zhǔn)層中各評價指標(biāo)的5分制評價標(biāo)準(zhǔn)(表2)。在15個評價指標(biāo)中，除葉色、花色和葉片密度外，均給出相應(yīng)的數(shù)值范圍，可以最大限度地增加利用該方法進(jìn)行礬根品種應(yīng)用性評價的客觀性。

表3 評價的標(biāo)度

表4 20個礬根品種應(yīng)用性相關(guān)重要指標(biāo)測定

表5 20個礬根品種應(yīng)用性相關(guān)重要指標(biāo)測量

2.2 權(quán)重分析及一次性檢驗(yàn)

由表6可知，4個判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)結(jié)果均為一致(CR<0.1)。在層次分析標(biāo)準(zhǔn)層各評價指標(biāo)中，權(quán)重排名前5的為越夏成活率(0.439 6)、葉色(0.210 1)、冠幅(0.114 7)、葉片密度(0.079 4)、株高(0.037 4)。由于許多礬根品種在上海地區(qū)越夏困難，因此越夏成活率是上海地區(qū)礬根應(yīng)用價值評價最重要的指標(biāo)。葉色的權(quán)重排名第二，礬根為賞葉類植物，葉色是其重要的評價指標(biāo)。礬根的花朵相對較小，在礬根品種綜合評價體系中花觀賞性狀所占權(quán)重較小。

2.3 礬根品種綜合評價體系賦分總排序

根據(jù)制定的礬根品種應(yīng)用性綜合評價模型標(biāo)準(zhǔn)層中各評價指標(biāo)的5分制評價標(biāo)準(zhǔn)(表2)，對20個礬根品種的15個評價指標(biāo)分別進(jìn)行分值評定(表7)。并根據(jù)權(quán)重(表6)計(jì)算出20個礬根品種的綜合評價分值。以綜合評價分值為唯一指標(biāo)，對供測的20個礬根種質(zhì)資源進(jìn)行從高到低的排序，并將20個礬根品種分為5個等級(表8)。其中Ⅰ級(分值≥4.50)有西瓜、灰皮諾2個品種，葉色鮮艷，觀賞性狀優(yōu)秀且越夏成活率高，十分適合在上海地區(qū)進(jìn)行栽培和應(yīng)用； Ⅱ級(4.00≤分值<4.50)共計(jì)4種，分別是花毯、磨砂紫羅蘭、里奧和上海，越夏成活率高，觀賞性狀優(yōu)良，有較高的應(yīng)用推廣價值；Ⅲ級(3.50≤分值<4.00)共計(jì)6種，分別是甜茶、日出、地球天使、好萊塢、午夜玫瑰和力量之源，具有一定的推廣應(yīng)用價值；Ⅳ級(3.00≤分值<3.50)共計(jì)4種， 分別是櫻桃可樂、瘋狂、金發(fā)女郎和布朗李皇家，觀賞價值和在上海地區(qū)適應(yīng)性一般，須考慮在特定季節(jié)或特殊立地條件下進(jìn)行應(yīng)用；Ⅴ級(分值<3.00)共計(jì)4種，分別是皇家梅子、閃秋、桃色火焰和蜜桃芭菲，越夏成活率低，在上海地區(qū)綜合應(yīng)用價值最低，不適合在上海地區(qū)進(jìn)行露地推廣應(yīng)用。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

礬根屬種質(zhì)資源性耐寒、耐旱、喜陰，絕大部分品種易于在上海地區(qū)露地越冬，能夠在冬季為園林景觀增添亮麗色彩[22]。但在夏季，礬根的葉片會出現(xiàn)明顯的斑點(diǎn)甚至枯死，這在葉片為黃綠色系的品種中較嚴(yán)重，5月份左右就會出現(xiàn)葉片受到灼傷的現(xiàn)象，所以在夏天遮陰必不可少。而盡管有遮陰措施保護(hù)，部分深色葉品種在夏季也會出現(xiàn)葉片枯萎的現(xiàn)象，且老葉和成熟葉先于幼葉發(fā)生，嚴(yán)重影響其觀賞效果。露地越夏困難的問題導(dǎo)致園林綠化中常將礬根作為一二年生花卉使用，大大制約了其應(yīng)用范圍。本研究結(jié)果表明，在遮陰條件下，許多礬根品種在上海地區(qū)均能夠順利露地越夏。因此，在適宜的品種選擇及小環(huán)境保護(hù)條件下，礬根在上海地區(qū)園林應(yīng)用中可作為多年生花卉使用，可以進(jìn)一步拓寬其推廣和應(yīng)用潛力。

表6 礬根應(yīng)用性綜合評價的判斷矩陣、評價指標(biāo)權(quán)重及一致性檢驗(yàn)

表7 礬根品種綜合評價值

表8 礬根品種綜合評價及其等級劃分

綜合前人研究成果和本試驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象[2，5，23]，發(fā)現(xiàn)光照強(qiáng)度、溫度和土壤濕度都可能是礬根在上海地區(qū)越夏困難的主要限制因素。遮陰環(huán)境可能會使得金葉連翹、花葉錦帶、金焰繡線菊等彩葉植物喪失觀賞特性[24]，而許多礬根品種的葉色也具有一定的季相變化[25]。今后在這些方面應(yīng)開展更加深入的研究，進(jìn)一步細(xì)化不同礬根品種的最適光照、溫度和濕度條件，篩選、培育出較耐高光強(qiáng)、耐濕熱的品種，以期為礬根的栽培管理以及園林推廣和應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)。

3.2 結(jié)論

本研究采用層次分析法建立綜合評價模型對礬根在上海地區(qū)的應(yīng)用性進(jìn)行評價。通過綜合評價模型的建立，進(jìn)行定量與定性分析，得到其綜合應(yīng)用價值排序，將20個礬根品種分為5個等級，科學(xué)系統(tǒng)地評價并篩選出礬根種質(zhì)資源，彌補(bǔ)了人們以非定量因素主觀評價礬根的不足，可以保證較全面、較客觀地反映礬根種質(zhì)資源在上海地區(qū)的應(yīng)用價值。篩選出較適合上海地區(qū)推廣應(yīng)用的礬根品種共6個，分別是西瓜、灰皮諾、花毯、磨砂紫羅蘭、里奧和上海。本研究能夠?yàn)榈\根品種特性的深入分析、新品種選育時親本的選擇及其在上海及周邊地區(qū)的園林應(yīng)用提供參考依據(jù)。