基于層次分析法(AHP)的牡丹切花優(yōu)良品種篩選試驗

王曉暉，劉紅凡，冀含樂，王占營，王二強，龐靜靜，邵安領(lǐng)

(1.洛陽農(nóng)林科學院，河南 洛陽 471023；2.洛陽市國花園管理處，河南 洛陽 471023)

牡丹原產(chǎn)中國[1]，是我國的傳統(tǒng)名貴花木，其花姿優(yōu)美、色澤鮮艷，象征著吉祥、富貴、繁榮昌盛。牡丹切花花開熱烈、奔放，其在插花藝術(shù)上的表現(xiàn)力，是其他花卉不可比擬的。牡丹不僅深受國人喜愛，是我們心中的“國花”，而且在日本、美國、法國、澳大利亞等地也廣為栽植。但是牡丹花期較短且開花比較集中，滿足不了人們觀賞需求，而牡丹鮮切花正好可以彌補這個不足。近年來，對切花牡丹的保鮮技術(shù)、牡丹切花品種篩選以及栽培技術(shù)等方面都有相關(guān)文獻報道[2～5]。

層次分析法 (analyticalhierarchy process，AHP)是一種定性和定量相結(jié)合的決策分析法，其特點是在對復雜的決策問題進行深入分析基礎(chǔ)上，利用較少的信息使決策的思維過程數(shù)學化從而為多目標、多準則或無結(jié)構(gòu)特性的復雜決策問題提供簡便的決策方法[6]。此方法已在月季[7]、菊花[8]、桂花[9]等觀賞植物品種的篩選和評價中得以運用。筆者試驗在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合近年來牡丹鮮切花消費者的需求，增加了牡丹花香和成枝力等指標，初步建立了基于層次分析法的牡丹切花優(yōu)良品種評價體系。筆者利用此方法，以期篩選出在洛陽地區(qū)適宜切花的牡丹品種，為牡丹鮮切花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及牡丹專用品種培育提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗初步篩選出花型端莊、成花率高、花梗挺直、花頭直立或斜伸且生長健壯的牡丹品種為供試材料，試驗中的49個牡丹品種(見表1)，均在洛陽農(nóng)林科學院牡丹資源圃栽培管理。于2018年和2019年4月份開花期進行調(diào)查。

表1 參試材料

1.2 試驗方法

1.2.1 性狀指標的選取 牡丹鮮切花的觀賞場所以室內(nèi)為主，它的觀賞性主要是通過花色、花型及葉或者與其他植物的搭配來表達，觀賞期長短取決于瓶插壽命，產(chǎn)量及市場行情影響種植效益。所以實驗參考相關(guān)資料[4,10,11]，將牡丹的花色、花瓣質(zhì)地、瓶插壽命、可采切最大長度等17個性狀指標納入評價體系，對盛開期的試驗品種進行綜合評價。

1.2.2 測定方法 選擇生長狀況基本一致的花蕾，在花蕾透色后，手捏感覺松軟時，于下午5點后進行采切，切后立即帶回實驗室，用清水進行瓶插，觀察并測量在室溫環(huán)境下試驗品種的花朵及觀賞時間性狀指標。

在田間，每個試驗品種隨機抽取5株，每株選取1枝生長狀況良好的開花枝，花朵盛開時測量花枝當年生長量，同時測此花枝自下而上第三片復葉的葉長、葉寬和伸展角度，以及此復葉處的花枝的粗度確定復葉性狀和花梗性狀；統(tǒng)計這5株能正常開花的枝條數(shù)和二年生枝條上芽的萌發(fā)成枝數(shù)確定產(chǎn)量性狀；其他性狀以試驗品種整體植株田間表現(xiàn)進行觀察確定。

對最大花徑、可采切最大長度、花梗粗度等數(shù)量性指標的數(shù)據(jù)通過Excel進行處理?；ㄉ?、花瓣質(zhì)地、花型等描述性指標，由5名牡丹行業(yè)專家，現(xiàn)場綜合評定打分。

1.2.3 指標賦分 依據(jù)中國傳統(tǒng)審美觀，結(jié)合牡丹芍藥鮮切花市場行情并查閱相關(guān)資料[10～13]，對試驗所選取的指標進行賦分。牡丹花瓣化程度高的花型，瓶插不易開出最佳效果，單瓣品種則觀賞性不佳，以花型豐滿，瓣化程度適中的中型花為最好；另外適宜作切花的品種還應具備花枝挺直，年生長量大，萌蘗力強，生長勢強且耐水養(yǎng)等特點。綜合以上因素，結(jié)合專家意見，將牡丹切花品種17個標準層指標的評分標準擬定為五分制，并確定具體評價內(nèi)容以及相應層次分數(shù)的賦值，以便于對各品種間數(shù)量性和描述性指標進行統(tǒng)一比較。詳見表2。

表2 牡丹切花品種篩選指標的描述及評定

1.2.4 建立綜合評價體系，確定評價等級 依據(jù)牡丹生物學特性，結(jié)合各性狀指標間相互關(guān)系和隸屬關(guān)系，將選取的17個性狀作為具體評價指標，建立起3個層次的綜合評價模型，如表3所示。采用1～9比例標度法，用于同一層次內(nèi)各指標之間的兩兩比較，構(gòu)建判斷矩陣并使之定量化。通過一致性檢驗，計算出每個指標的權(quán)重。矩陣構(gòu)建、一致性檢驗和指標權(quán)重計算由yaahp6.0完成。

表3 牡丹切花品種層次評價模型

牡丹切花品種評價體系中的各項指標均從不同方面反映了牡丹切花品種應具備的觀賞性和產(chǎn)花能力。根據(jù)本試驗的評價模型，將49個試驗品種，按照每項指標的評分標準評分，再將每個品種的各項指標評分與其對應指標總排序權(quán)重值相乘后求和，即可計算出每個品種的綜合得分。根據(jù)得分，將參試品種劃分為4個等級。

2 結(jié)果與分析

2.1 判斷矩陣一致性檢驗結(jié)果

以1～9比例標度法，對指標進行重要性的定量化兩兩比較，分別構(gòu)建出A～C、C1～Pi、C2～Pi、C3～Pi、C4～Pi、C5～Pi，共6個判斷矩陣，通過計算某一層各因素相對于上一層次某因素的相對重要權(quán)重值，獲得了牡丹切花品種綜合評價指標的權(quán)重。如表4所示。由yaahp6.0完成計算的各判斷矩陣一致性比例為A～C，0.0250；C1～Pi，0.0285；C2～Pi，0.0176；C3～Pi，0.0088；C4～Pi，0.0000；C5～Pi，0.0279，層次單排序和系統(tǒng)總權(quán)重的一致性測試結(jié)果均滿足CR<0.1，表明所構(gòu)建的模型中的矩陣和層次的總排序具有令人滿意的一致性。

表4 篩選指標權(quán)重及判斷矩陣一致性檢驗

2.2 牡丹切花品種綜合評價結(jié)果

利用牡丹切花品種綜合評價模型，對49個參試的牡丹切花品種進行綜合評價，根據(jù)綜合評價分值的分布情況，將評價結(jié)果劃分為4個等級。詳見表5。分值大于4.0的為Ⅰ級，推薦為特優(yōu)品種，有‘如花似玉’、‘七福神’、‘百花展翠’、‘粉麗’、‘玉面桃花’、‘洛陽紅’和‘日暮’7個品種；分值在3.5～4.0的為Ⅱ級，推薦為優(yōu)良品種，有‘芳紀’、‘海黃’、‘百花叢笑’等17個品種；在3.0～3.5的為Ⅲ級，推薦為一般品種，有‘佳麗’、‘紅斑白’、‘肉芙蓉’等20個品種；小于3.0的為Ⅳ級，有‘素心蘭’、‘荷花綠’等5個品種，綜合表現(xiàn)較差，不適宜作切花品種。

表5 牡丹切花品種綜合評價

根據(jù)等級劃分結(jié)果，Ⅰ級和Ⅱ級的24個優(yōu)良品種，品種性狀表現(xiàn)突出，如‘洛陽紅’花色雖是紫紅色，花梗較細，但是其具備花瓣質(zhì)硬、花朵薔薇型且大小適中、瓶插壽命長、花梗長而硬，產(chǎn)花量大，長勢強等優(yōu)點，所以劃分為最優(yōu)等。Ⅰ級和Ⅱ級大部分品種具有花色鮮艷、花瓣厚硬且有絨光感，花朵大小適中，花型多為千層類，瓶插壽命較長，花梗粗硬、可采切長度較大，產(chǎn)花量大等優(yōu)良性狀，綜合性狀比較好，適宜作為切花品種進行規(guī)?；N植。被評為Ⅲ級的‘佳麗’、‘紅斑白’、‘肉芙蓉’等20個牡丹品種，雖然有的品種個別性狀表現(xiàn)突出，但多數(shù)花朵性狀和瓶插壽命及花梗性狀表現(xiàn)一般，不推薦大面積種植。Ⅳ級的5個品種，大部分指標處在較低水平，不建議作為切花品種進行推廣。如‘昆山夜光’雖是較優(yōu)的傳統(tǒng)品種，但是其可采花量小、可采切長度較短且為樓子類花型，不適合作為切花品種。

3 結(jié)論與討論

層次分析法在牡丹綜合評價上的應用已有相關(guān)文獻報道，如林秋金等[14]對16種野牡丹科植物的觀賞性與適應性進行評價，從而發(fā)掘其園林綠化價值；李艷梅等[15]選取花色、花型等13個性狀指標，將40個洛陽市引入的國外牡丹在公園的觀賞價值進行評價分析；冀含樂等[16]對17個結(jié)實率較高的油用牡丹品種進行了評比，推薦出適宜推廣的油用牡丹品種，但此法還未應用于篩選適宜切花的牡丹品種。所以，筆者試驗運用層次分析法(AHP)，這一能將定性與定量相結(jié)合的、可綜合納入多因素的評價方法對參試的切花牡丹品種進行綜合分析，并依據(jù)牡丹切花品種約束層的總排序權(quán)重值和標準層的花色、花瓣質(zhì)地、瓶插壽命、可采切最大長度以及可采的花朵數(shù)等17個性狀指標的評分標準，對田間初步選出的49個牡丹品種進行了切花價值綜合評價，評價結(jié)果將其劃分為4個等級。綜合來看，篩選結(jié)果基本反映了牡丹不同品種的切花價值，說明本試驗選用層次分析法，通過建立牡丹切花品種的綜合評價模型，篩選適宜推廣應用的牡丹切花優(yōu)良品種是可行的，可為今后牡丹切花品種的評選、鑒定以及資源開發(fā)利用提供一定的參考。

運用層次分析法評價牡丹切花品種的優(yōu)劣，根據(jù)選用的指標相互關(guān)系和隸屬關(guān)系進行分層，確定權(quán)重，并且選用指標含數(shù)量性狀和描述性狀，較為具體和全面，能綜合反映切花牡丹的品質(zhì)特性。在生產(chǎn)中選擇品種時，初步推薦花觀賞性好且為千層類的中小型花、花梗長且硬、產(chǎn)花量大和瓶插壽命長的品種。牡丹植株的分枝力及萌蘗力對切花產(chǎn)量有直接的影響，關(guān)系到牡丹種植戶的效益。另外，復葉的性狀影響切花在室內(nèi)的造型以及觀賞效果。還有其芳香性，清香怡人的鮮花使人心曠神怡，可增強人們購買鮮花的欲望。所以，此評價體系納入復葉伸展狀況、分枝力、萌蘗力和花香等指標，但是選取的評價指標還不夠完善，對適宜的牡丹切花品種的貯存保鮮和其栽培適應性還有待進一步研究。

在觀賞植物品種的綜合評價中選取非定量性指標是不可避免的，需盡量保持判斷的全面性、準確性和一致性，最大限度的降低主觀因素帶來的偏差。另外，評價的目的不同，對每個指標的重視程度也會不同，使其兩兩比較重要性確定權(quán)重值時結(jié)果不一樣，造成綜合評價結(jié)果有偏差。今后的研究應當在不斷完善評價模型的基礎(chǔ)上，對篩選出的優(yōu)良牡丹切花品種在生產(chǎn)中的配套栽培技術(shù)以及切后的貯藏保鮮進行試驗，將這一評價方法不斷完善，使之更加系統(tǒng)化，再結(jié)合良種配良法，從而合理地用于指導牡丹鮮切花生產(chǎn)，同時也為牡丹專用品種育種中雜交親本的選擇提供參考。