9種魔芋屬植物觀賞價值及引種適應性評價

黃義鈞 徐桂紅 陳兵先 陳 朋

（1深圳市中國科學院仙湖植物園，廣東深圳 518036；2廣東省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)生物基因研究中心，廣東廣州 510640）

魔芋是單子葉植物綱天南星科（Araceae）魔芋屬（Amorphophallus）多年生草本植物。最新研究表明，全球已確認命名的魔芋有220余種，其中我國有25種，集中分布于西南、華南地區(qū)，云南省擁有國產(chǎn)60%的魔芋種類，是我國資源最豐富的省份[1]。目前，世界范圍內(nèi)有關魔芋的研究主要集中于食品加工、醫(yī)藥保健、經(jīng)濟栽培等領域。魔芋地下塊莖、地上植株中擁有豐富的化合物，其主要成分及功能也是當今科學界關注的焦點。作為經(jīng)濟作物，魔芋在我國四川、云南、貴州、陜西南部、湖北西南部有較大范圍栽培，種類僅限于魔芋（花魔芋）（A.konjac）、白魔芋（A.albus）及少量珠芽類魔芋彌勒魔芋（A.muelleri）、珠芽魔芋（A.bulbifer），多數(shù)種類因野外數(shù)量少、分布區(qū)狹窄，仍需要較長時間引種栽培后方能進一步開展研究。

近幾年，天南星科植物在國內(nèi)園藝界悄然升溫，其中不乏魔芋屬物種。魔芋開花時，附屬器會釋放各種氣味吸引傳粉昆蟲，部分種類因氣味濃重而無法推廣成為大眾室內(nèi)園藝盆栽，但其獨特的觀賞性仍受到不少園藝業(yè)者、科研機構的偏愛和重視[2-6]。作為一類兼具經(jīng)濟價值及觀賞價值的植物，魔芋的關注度逐漸提升，但其栽培方式僅限于園藝盆栽和經(jīng)濟種植，對于其觀賞及園林景觀應用方式的研究卻鮮有報道。魔芋在原生境中生長于森林下層，環(huán)境蔭蔽，空氣濕度大，開花展葉過程依種類常分為先花后葉、花葉同放2類。本研究以9種魔芋屬植物為試驗材料，在深圳市進行引種試驗，觀察并記錄其觀賞性、物候期、生長適應性等，運用AHP層次分析法對9種魔芋的觀賞性狀、適應性表現(xiàn)進行評價，以期為深圳乃至珠三角地區(qū)魔芋類植物的引種推廣提供借鑒，豐富城市耐陰地被植物種類。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

魔芋引種應充分考慮種源、氣候、生態(tài)習性等，引種地設置于仙湖植物園，屬亞熱帶與熱帶過渡區(qū)域，深受季風氣候影響。年均降雨量1 966.55 mm，4—9月降水量占全年降水量的80%～85%，10月至翌年3月為旱季，降水少。多年平均氣溫22.4℃，7月為全年最熱月，極端最高溫38.7℃（1980年），最冷月（1月），極端最低溫達 0.2℃（1957年），2021年1月曾觀察到市郊區(qū)域出現(xiàn)短暫霜凍現(xiàn)象。

1.2 試驗材料

引種園于2018年5月建立，先后引入魔芋品種9個，包括疏毛魔芋、南蛇棒、珠芽魔芋、疣柄魔芋、攸樂魔芋、魔芋、滇魔芋、野魔芋、紅柱魔芋（表1）。2018年5月，9種魔芋植物以根植形式，結合園林植物景觀進行設計與種植。

表1 9種魔芋物種材料

1.3 數(shù)據(jù)分析

1.3.1 評價體系建立。影響引種魔芋觀賞性、適應性及景觀表現(xiàn)的主要因素有種質(zhì)來源、引種地適應性及抗逆性表現(xiàn)，其也與各魔芋物種自身生物學性狀、觀賞性狀表現(xiàn)因子相關，其中魔芋生長及引種表現(xiàn)因子與觀賞性、適應性密切相關。綜合分析各學者的研究成果及試驗所得數(shù)據(jù)，篩選和確立了以觀賞性（A）為目標層，適應性（B1）、抗逆性（B2）、觀賞表現(xiàn)（B3）3 個主要因子為準則層，包括保存率（C1）、高生長量（C2）、生長勢（C3）、葉幅生長量（C4）、抗高溫（C5）、抗寒（C6）、抗旱（C7）、抗水淹（C8）、光環(huán)境（C9）、片植效果（C10）、株型（C11）、葉色與葉形（C12）、花果觀賞性（C13）等13個因子的觀賞性綜合評價體系（AHP層次分析法）。

1.3.2 觀賞價值評分標準及方法。①運用三級評分法評價魔芋觀賞性。綜合參考了祁海燕等[7]、黃義鈞等[8]、劉 瑞 雪 等[9]、喬 艷 輝 等[10]、田 廣 紅 等[11]的 研 究 成果，結合各魔芋品種觀賞性狀、抗逆性、適應性對應因子得分，獲得三級評分量化標準，通過此方法計算各魔芋品種在相應因子中的實際得分。具體劃分：3分，綜合觀賞性強，適應力強，生長狀況佳；2分，觀賞性及適應性一般，能正常生長；1分，觀賞、適應性表現(xiàn)差，生長勢弱。②準則層、指標層權重的獲得與計算。通過問卷形式，邀請30位相關領域專家、園林從業(yè)人員、高校教師等分別為準則層、指標層因子重要性進行打分，通過元素兩兩比對建立各層判斷矩陣，各因子權重平均分利用加權平均法計算獲得，依次得到準則層權重 B1～B3，指標層權重 C1～C13。 ③觀賞價值的綜合評分。 將 16 項因子（B1～B3、C1～C13）初步得分乘以對應權重后即為該指標最終得分，每種魔芋的各層因子最終得分相加便是該物種觀賞價值的綜合得分。

2 結果與分析

2.1 觀賞價值評價體系因子權重計算

調(diào)查與計算所得準則層、指標層16項因子的權重值如表2所示?？梢钥闯觯饕蜃訖嘀嘏判蚍从称鋵τ^賞性能評價的貢獻程度，生長勢C3（27.732 7）、株型 C11（26.917 4）、保存率 C1（26.324 9）、葉色與葉形 C12（25.209 6）、花果觀賞性 C13（24.316 4）等 5 個因子權重較高，這說明該品種擁有較高的保存率，葉形、葉色俱佳，花果兼?zhèn)?，同時擁有強健的長勢，株型挺直，與魔芋物種觀賞性成正相關關系。

表2 引進魔芋的觀賞價值評價模型

2.2 魔芋適應性和抗性評價

2.2.1 適應性。由表3可知，引至仙湖植物園的疣柄魔芋、珠芽魔芋、南蛇棒表現(xiàn)出極佳的適應力，經(jīng)過多年生長，種苗不僅保存率高，且生性強健，地上部分莖稈粗壯挺拔，葉片幅度隨著年份積累逐年增大，說明地下球莖養(yǎng)分積累充足，根系發(fā)達。其中：南蛇棒、疣柄魔芋的地上部分葉片質(zhì)地、葉色較野生狀態(tài)略厚且濃郁，植株高度及葉片幅度也顯著增加；珠芽魔芋葉裂片部位每年均可產(chǎn)生足量珠芽，落地后的珠芽能快速萌發(fā)形成幼苗，表現(xiàn)出穩(wěn)定的自播更新能力。3種魔芋優(yōu)良的適應力與其種質(zhì)來源密切相關，其中南蛇棒是深圳本地物種，疣柄魔芋來自同為珠三角地區(qū)的廣東臺山，珠芽魔芋種源地云南河口是該省熱量最充足的縣份。上述魔芋原產(chǎn)地氣候與深圳市相似，引種易成功。因此，疣柄魔芋得分最高（300.000 0分），珠芽魔芋、南蛇棒均為276.571 8分。

表3 9種魔芋引種適應性綜合評價

引至仙湖植物園內(nèi)的攸樂魔芋、野魔芋和疏毛魔芋展示出良好的適應力，種苗保存率高，地上植株、葉片保持穩(wěn)定快速的生長力，其生長狀態(tài)、生長勢與種源地野生狀態(tài)無較大差異，總體來說引種非常成功。其中，攸樂魔芋地上部分終年常綠，不同于其他冬季休眠種類，具有不休眠且終年生長的生物學特性。攸樂魔芋綜合適應性得分為248.839 1分，野魔芋與疏毛魔芋均為227.732 7分。

引至仙湖植物園內(nèi)的魔芋（219.617 5分）、滇魔芋（197.103 3 分）、紅柱魔芋（123.428 2 分）適應性較弱，種苗保存率均不佳。其中：魔芋引種至深圳后，地上部分生長減緩，葉片與高生長尚好，但明顯不如種源地旺盛；滇魔芋雖能生長，但地上植株長勢減緩，植株高度較野外偏??；來自泰國的紅柱魔芋明顯表現(xiàn)出衰弱的長勢，表明引種地積溫及濕度偏低，導致其生長弱化。

2.2.2 抗逆性。由表4可知，經(jīng)過3個生長季后，疣柄魔芋、珠芽魔芋、野魔芋抗逆性表現(xiàn)較佳，經(jīng)歷夏季持續(xù)高溫悶熱天氣后，地上部分生長健壯，葉片蔥綠，冬季突降的低溫也對植株毫無影響，翌年初夏仍能迅速抽芽萌發(fā)。在原生環(huán)境中，這3種魔芋在密林、次生林或路旁、田邊均有出現(xiàn)，表明其對光照強弱具有廣泛的適應性[12-13]。其中，珠芽魔芋與疣柄魔芋得分均為258.980 4分，野魔芋為223.127 7分。

表4 9種魔芋引種抗逆性綜合評價

經(jīng)過3個生長季后，南蛇棒、滇魔芋、攸樂魔芋對引種地環(huán)境適應性強，夏季高溫或冬季低溫均能正常生長和發(fā)育。夏季需要為植株提供庇蔭條件，否則葉片易被灼傷焦邊。滇魔芋與攸樂魔芋對空氣濕度要求較高，生長期長期干燥，土壤水分不足，將會生長不良。其中，南蛇棒與滇魔芋抗逆性得分均為218.144 3分，攸樂魔芋為216.188 8分。

經(jīng)過3個生長季后，疏毛魔芋、魔芋、紅柱魔芋能適應環(huán)境并正常生長，疏毛魔芋、魔芋在持續(xù)高溫、干旱情況下生長發(fā)育減緩，這與其原產(chǎn)地四季分明、夏季略短的氣候特征一致，在深圳市適合種植于氣候涼爽的中、高海拔環(huán)境。紅柱魔芋是典型的熱帶物種，在深圳冬季屢受凍害，且生長期需水量大，因而栽培地要注意小環(huán)境選擇，冬季做好防寒措施。其中，疏毛魔芋與魔芋得分均為200.662 4分，紅柱魔芋為135.852 7分。

2.2.3 觀賞價值綜合評分。由表5可知，綜合觀賞性Ⅰ級的魔芋共4種，分別為南蛇棒、珠芽魔芋、疣柄魔芋、野魔芋，這些種類原產(chǎn)我國北熱帶至南亞熱帶地區(qū)，深圳屬最適引種區(qū)域，種植后適應性、抗逆性強，多年生植株株型緊湊，觀賞性狀穩(wěn)定，群植景觀效果好。綜合觀賞性Ⅰ級的魔芋具有典型區(qū)域特色，綜合表現(xiàn)突出，可加大引種推廣力度，可作新優(yōu)地被景觀植物推薦種類。綜合觀賞性Ⅱ級的魔芋共3種，分別為疏毛魔芋、攸樂魔芋、滇魔芋，這些種類經(jīng)引種后能適應深圳本地氣候，并表現(xiàn)出較好的抗逆性，由于原生地環(huán)境偏北或海拔較高，對溫濕度條件有一定要求，種植時需要注意小環(huán)境條件選擇，同時夏季加強撫育。群植后整體景觀效果穩(wěn)定，可作為新優(yōu)景觀植物推薦的后備種類。綜合觀賞性Ⅲ級的魔芋共有2種，分別為魔芋、紅柱魔芋，這些種類經(jīng)引種后，觀賞性表現(xiàn)、抗逆性及適應性均不理想，綜合觀賞性價值低，不適宜繼續(xù)引種。

表5 9種魔芋引種觀賞性綜合評價

3 結論與討論

3.1 結論

（1）在前人研究的基礎上，結合專家問卷、實際引種觀察結果，建立魔芋綜合觀賞性評價體系，準則層指標中觀賞價值表現(xiàn)是適應性及抗逆性結果體現(xiàn)，應與之并列討論，同時共計選擇13個次級因子。權重計算結果表明：決定引種魔芋綜合觀賞性的因子是生長勢、株型、保存率、葉色與葉形、花果觀賞性。

（2）根據(jù)綜合評價得分情況，將魔芋觀賞性分為3類：綜合觀賞性Ⅰ級的魔芋整體觀賞價值較高，有疣柄魔芋、珠芽魔芋、南蛇棒、野魔芋，其中疣柄魔芋、珠芽魔芋、南蛇棒適應性及觀賞價值表現(xiàn)均很突出，適宜列入新優(yōu)草本觀賞植物，并加強推廣及應用力度；綜合觀賞性Ⅱ級的魔芋整體觀賞性良好，有疏毛魔芋、攸樂魔芋、滇魔芋，引種后適應性表現(xiàn)良好，能夠快速適應引種地氣候，觀賞價值表現(xiàn)與原產(chǎn)地相一致，可應用于有精細養(yǎng)護措施的城市綠地，并作為林下地被使用；綜合觀賞性Ⅲ級的紅柱魔芋、魔芋，引種后觀賞價值較低、適應性表現(xiàn)不佳，不適宜應用和推廣至深圳城市園林中。

3.2 討論

園林綠化中林下草本層耐陰植物的篩選和推廣一直是園林工作者及科研人員關注的焦點。魔芋原生種普遍耐陰性佳、抗逆性強、管理養(yǎng)護簡單，多年生長可分球或產(chǎn)生珠芽進行自我更新，應用于園林中可有效降低管理、維護成本。目前，國產(chǎn)天南星科植物開發(fā)及利用仍局限于園藝盆栽，僅廣東萬年青（Aglaonema modestum）、海芋（Alocasia odora）等少數(shù)種類應用于城市景觀綠化[14-15]，應用面積及方式有限。魔芋地上植株擁有奇特的葉形及花紋，在園林景觀氛圍營造中應用這種樸素、自然的鄉(xiāng)土植物可使景觀效果更加自然、生態(tài)。魔芋中一些種類分布廣泛，不同種源地單株引種表型、適應性有顯著差異，因而加強種內(nèi)不同種質(zhì)來源個體引種和適應性栽培對于園林育種中篩選高觀賞性、抗性品種具有重要意義。