10種觀賞草在陜北地區(qū)的引種評價與分析

劉沖，劉家宜，楊艷艷，賀穎，王軒，李亞婷

（延安大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，陜西 延安 716000）

陜北地區(qū)氣候干燥，降水分布不均，可用園林植物匱乏，通過引種試驗(yàn)篩選適宜該地區(qū)栽培的園林植物，對于北方地區(qū)園林產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要的意義。如黨維宏［1］最早在陜北地區(qū)做的玫瑰引種試驗(yàn)；封曉帆［2］所做的百合引種試驗(yàn)等，均是為豐富陜北地區(qū)園林綠化植物。劉偉和贠劍等［3-4］在太原地區(qū)通過引種試驗(yàn)分析過觀賞草的價值，李霞［5］在滄州地區(qū)引種比較過集中觀賞草的適應(yīng)性，而國內(nèi)評價和分析觀賞草在陜北地區(qū)的引種試驗(yàn)報道較少，因此，通過引種比較不同觀賞草在陜北地區(qū)的觀賞價值，對于豐富北方園林植物具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

觀賞草是指一類形態(tài)優(yōu)美、色彩豐富，以莖稈、花序和葉叢為主要觀賞部位的草本植物的統(tǒng)稱［6］。觀賞草以其優(yōu)良的生物學(xué)特征而越來越受到重視，成為園林景觀綠化的理想材料［7］。在尊重自然、改善環(huán)境，提倡節(jié)儉型園林等現(xiàn)代化園林景觀建設(shè)的理念影響下，節(jié)儉型園林植物材料觀賞草廣泛應(yīng)用于綠地景觀建設(shè)、自然營造、城市美化等領(lǐng)域［8］。利用灰色關(guān)聯(lián)度分析法綜合評價觀賞草各性狀及與理想草種性狀之間的關(guān)聯(lián)性，篩選影響觀賞草生長和觀賞價值的主要因子和適宜引種的草品種［9］，對地區(qū)園林發(fā)展具有重要的作用。

延安地處陜北腹地，冬季寒冷干燥，因此對觀賞草的耐寒性要求較高。為更好地增加陜北地區(qū)園林綠化植物的種類，本試驗(yàn)擬引種10種觀賞草，并于2020—2021年在延安大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院園林花卉基地開展栽培研究。采用灰色關(guān)聯(lián)分析法對觀賞草在延安的適應(yīng)性和景觀效果、觀賞價值進(jìn)行評估，旨在篩選出在陜北地區(qū)適應(yīng)性好且觀賞價值評價高的觀賞草種類，為觀賞草在陜北地區(qū)的廣泛推廣和應(yīng)用提供一定理論基礎(chǔ)和實(shí)踐參考［10］。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)地概況

引種試驗(yàn)于2020年5月至2021年5月在延安大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院園林試驗(yàn)基地（36°37′N，109°27′E）進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤質(zhì)地為黃壤土［11］。試驗(yàn)基地所在位置屬于暖溫帶半濕潤易旱氣候區(qū)，年均溫度為9.2℃，極端最高溫為39.7℃，極端最低溫為-25.4℃，平均海拔1 062 m，年平均降雨量550 mm，無霜期平均162 d［12］。

1.2 試驗(yàn)材料

10種觀賞草均由西安苗圃提供，分別是蒲葦、花葉芒、細(xì)葉芒、藍(lán)濱麥、晨光芒、玉帶草、狼尾草、斑葉芒、細(xì)葉針茅、藍(lán)羊茅，10種觀賞草的基本情況如表1所示。

表1 10種觀賞草基本情況表

1.3 試驗(yàn)設(shè)計

2020年5月將苗圃提供的生長狀況基本一致的觀賞草移栽至試驗(yàn)田。試驗(yàn)采用隨機(jī)分區(qū)的方法，每個小區(qū)栽種1種觀賞草，面積為3 m×3 m，并設(shè)置3個重復(fù)，共計27個小區(qū)［13］。引種栽培初期進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓喔葷菜约爸懈?，后期適當(dāng)灌溉，越冬后進(jìn)行平茬適當(dāng)修剪，粗放管理［14］。

1.4 評價標(biāo)準(zhǔn)

參考其他地區(qū)觀賞草評價及賦值標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合所引種觀賞草的特點(diǎn)和陜北地區(qū)的實(shí)際情況，確定觀賞性狀指標(biāo)及其數(shù)量化評分標(biāo)準(zhǔn)（表2）。根據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn)，分別對四個季節(jié)的各種觀賞草指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查并打分評價，打分人共9人，分別為園林設(shè)計人員、園林栽培育苗人員、園林苗圃工作人員各3人，按季節(jié)劃分進(jìn)行打分，作為評價觀賞草觀賞價值的重要依據(jù)［15］。觀賞草成活率通過實(shí)際觀測獲取。

表2 觀賞草指標(biāo)評價及賦值標(biāo)準(zhǔn)

1.5 統(tǒng)計方法

采用灰色關(guān)聯(lián)分析法綜合各評價指標(biāo)進(jìn)行評價。方法中的灰色系統(tǒng)為參試的10種觀賞草，系統(tǒng)中的每一個元素即代表每一個草種，對性狀的量化值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化及無綱量化處理，以理想草種性狀評價值（各性狀值均為5）為參照，假設(shè)各品種的調(diào)查性狀構(gòu)成數(shù)列為xi（i=1，2，…，10），即品種編號，其中理想品種各性狀構(gòu)成數(shù)列為x0，即理想品種編號，性狀指標(biāo)為k（k=1，2，…，5），利用式（1）和（2）對參試品種與理想品種之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)為ξi（k）和關(guān)聯(lián)度ri進(jìn)行計算。

式（1）中，ξi（k）為x0與xi在第k個指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)；|x0(k)-xi(k)|表示數(shù)列x與x0在第k點(diǎn)的絕對差值，為二級最小差，|x0(k)-xi(k)|為二級最大差，它們分別取|x0(k)-xi(k)|集合中的最小值或最大值；ρ為分辨系數(shù)，取值范圍0～1之間，本文取0.5；式（2）中N=5，各性狀權(quán)重相等，ri為數(shù)列xi與參考數(shù)列x0的關(guān)聯(lián)度。根據(jù)式（1），首先求出x0（k）與xi（k）的決定差值|x0(k)-xi(k)|，則，|x0(k)-xi(k)|=5，分別代入式（1），可得參試品種與理想品種之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)為ξi（k）。將得到的關(guān)聯(lián)系數(shù)分別代入式（2），求得參試品種與理想品種之間的關(guān)聯(lián)度［9］。

利用統(tǒng)計軟件SPSS23.0分析10種觀賞草成活率、生長狀況、葉色、花序美感和觀賞價值之間的差異性，并在0.05水平下完成顯著性檢驗(yàn)，使用SigmaPlot 13.5作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 觀賞草成活率評價

10種觀賞草成活率差異性分析結(jié)果如圖1所示，春季藍(lán)羊茅、玉帶草和藍(lán)濱麥的成活率顯著高于狼尾草、晨光芒、細(xì)葉芒和花葉芒（P<0.05），春季冷季型觀賞草的成活率顯著高于暖季型觀賞草的成活率。而夏季10種觀賞草的成活率對比結(jié)果顯示，狼尾草的成活率最低，且顯著低于藍(lán)羊茅、玉帶草、晨光芒、藍(lán)濱麥和蒲葦（P<0.05），夏季其他觀賞草之間成活率并無顯著性差異。秋季藍(lán)濱麥的成活率最低，且顯著低于狼尾草、玉帶草和花葉芒（P<0.05），秋季其他觀賞草之間成活率并無顯著性差異。冬季部分暖季型觀賞草（斑葉芒、狼尾草和晨光芒）的成活率為0；藍(lán)羊茅的成活率最高，且顯著高于其他觀賞草（P<0.05）；玉帶草的成活率最低，且顯著低于其他觀賞草（P<0.05）。

圖1 10種觀賞草成活率方差分析結(jié)果

2.2 觀賞草觀賞價值評價

10種觀賞草生長狀況及觀賞價值分析結(jié)果如圖2所示，春季蒲葦、斑葉芒、細(xì)葉針茅3種觀賞草未能存活，且觀賞草的花序尚未形成，對其他7種觀賞草的生長狀況、葉色和觀賞價值評價結(jié)果顯示，冷季型觀賞草（藍(lán)濱麥、玉帶草和藍(lán)羊茅）的生長狀況、葉色和觀賞價值最高，且顯著高于暖季型觀賞草（狼尾草、晨光芒、花葉芒和細(xì)葉芒）的生長狀況、葉色和觀賞價值（P<0.05），春季冷季型觀賞草的觀賞價值更高。夏季10種觀賞草的生長狀況無顯著性差異（P>0.05）；夏季藍(lán)濱麥、玉帶草和藍(lán)羊茅的葉色顯著高于蒲葦、花葉芒、細(xì)葉芒、晨光芒、狼尾草和斑葉芒（P<0.05），即夏季冷季型觀賞草的葉色顯著高于暖季型觀賞草；細(xì)葉針茅的花序美感顯著高于玉帶草（P<0.05）；藍(lán)濱麥的觀賞價值顯著高于狼尾草和藍(lán)羊茅（P<0.05），夏季其他觀賞草的觀賞價值無顯著性差異（P>0.05）。秋季10種觀賞草的生長狀況無顯著性差異（P>0.05）；蒲葦、藍(lán)濱麥、狼尾草和藍(lán)羊茅的葉色價值最高，且顯著高于花葉芒、晨光芒、玉帶草、斑葉芒和細(xì)葉針茅（P<0.05）；蒲葦、晨光芒的花序美感評分最高，且顯著高于花葉芒、細(xì)葉芒、藍(lán)濱麥、玉帶草、斑葉芒和細(xì)葉針茅（P<0.05）；藍(lán)濱麥的觀賞價值最低，且顯著低于蒲葦、細(xì)葉芒、晨光芒、狼尾草（P<0.05）；整體而言，秋季蒲葦?shù)娜~色、花序美感和觀賞價值高，晨光芒的花序美感和觀賞價值高，狼尾草的葉色和觀賞價值高。冬季斑葉芒、狼尾草和晨光芒未存活，未對這3種觀賞草做評價；冬季蒲葦和藍(lán)羊茅的生長狀況和觀賞價值顯著高于花葉芒、細(xì)葉芒、藍(lán)濱麥、玉帶草和細(xì)葉針茅（P<0.05）；藍(lán)羊茅的葉色最高，且顯著高于蒲葦、花葉芒、細(xì)葉芒、藍(lán)濱麥、玉帶草和細(xì)葉針茅（P<0.05）；冬季進(jìn)蒲葦、花葉芒和細(xì)葉芒保留有花序，3種觀賞草花序美感評價無顯著性差異；整體上冬季蒲葦和藍(lán)羊茅的生長狀況和觀賞價值高。

圖2 10種觀賞草生長狀況及觀賞價值方差分析結(jié)果

2.3 觀賞草灰色關(guān)聯(lián)度分析

10種觀賞草灰色關(guān)聯(lián)度分析如圖3所示，春季7種觀賞草（除未存活蒲葦、斑葉芒、細(xì)葉針茅）的關(guān)聯(lián)度排序結(jié)果顯示，藍(lán)濱麥、藍(lán)羊茅與理想草種的關(guān)聯(lián)度高，分別為0.69和0.68，均在0.6以上，而細(xì)葉芒、晨光芒與理想草種的關(guān)聯(lián)度低，僅為0.43和0.49，整體分析可知，冷季型觀賞草與理想草種的關(guān)聯(lián)度大于暖季型觀賞草。夏秋兩季觀賞草與理想草種的關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果顯示，夏秋兩季觀賞草與理想草種關(guān)聯(lián)度均在0.6以上，其中，夏季晨光芒、藍(lán)濱麥、玉帶草與理想草種的關(guān)聯(lián)性為0.86、0.84和0.83，均在0.8以上，同樣，秋季狼尾草、晨光芒和蒲葦與理想草種的關(guān)聯(lián)性均在0.8以上。冬季7種觀賞草（除未存活斑葉芒、狼尾草和晨光芒）與理想草種的關(guān)聯(lián)度排序結(jié)果顯示，藍(lán)羊茅與理想草種的關(guān)聯(lián)度最高，達(dá)到0.82，其余草種關(guān)聯(lián)度均在0.65以下。

圖3 10種觀賞草灰色關(guān)聯(lián)度排序圖

3 討論

春季蒲葦、斑葉芒、細(xì)葉針茅未能存活，冬季斑葉芒、狼尾草和晨光芒未能存活，其中，除細(xì)葉針茅為冷季型觀賞草外，其他5種未存活草種均為暖季型觀賞草，說明暖季型觀賞草對春冬兩季的適應(yīng)性較低，主要是溫度環(huán)境的變化所致［16］。而夏秋兩季的分析結(jié)果表明，10種觀賞草均適合在陜北地區(qū)栽培，但生長狀況和觀賞價值不同，這主要?dú)w因于不同種類觀賞草適應(yīng)環(huán)境時表現(xiàn)出不同的物候期，引發(fā)觀賞草種與理想草種之間的灰色關(guān)聯(lián)度發(fā)生改變［17］。如春季冷季型觀賞草的成活率顯著高于暖季型觀賞草的成活率，冷季型觀賞草主要以觀葉為主、觀賞性高，在春季中是很好的觀葉草。暖季型觀賞草，在夏季長勢良好，葉莖生長旺盛，觀賞價值高，說明暖季型觀賞草更適合陜北地區(qū)夏季氣候，這與暖季型觀賞草本身的生長習(xí)性有關(guān)［18］。秋季暖季型觀賞草的花序色彩以及形態(tài)均到達(dá)最佳觀賞時期，因此與理想草種的關(guān)聯(lián)度較高，這種觀賞價值的變化與觀賞草對環(huán)境的適應(yīng)特性有關(guān)［19］。秋季冷季型觀賞草，除了玉帶草，其余3種觀賞草與理想草種的關(guān)聯(lián)性均在0.7以下，尤其是細(xì)葉針茅相對其他草種，在延安秋季的栽培效果以及園林應(yīng)用效果并不是最理想。冬季藍(lán)羊茅仍然保持青藍(lán)色，生長狀況良好，適合在延安冬季栽培。冷季型觀賞草：細(xì)葉針茅和玉帶草雖保持青綠，但還有程度枯萎，不能形成滿意的景觀。

采用灰色關(guān)聯(lián)分析法對10種觀賞草在陜北地區(qū)的春夏秋冬四季的觀賞價值進(jìn)行評價并得知：4種冷季型觀賞草藍(lán)羊茅、藍(lán)濱麥、玉帶草常年的生長狀況保持良好，關(guān)聯(lián)度均在0.5以上，適宜在陜北地區(qū)引種栽培。細(xì)葉針茅只有在夏秋季長勢良好，不能成功越冬，不適宜大面積推廣。6種暖季型觀賞草除了蒲葦和斑葉芒不能成功越冬以外，其他4種草種，花葉芒、細(xì)葉芒、狼尾草、斑葉芒均適合在陜北地區(qū)引種栽培，這與芒屬（Miscanthus）、狼尾草屬（Pennisetum）植物和蒲葦?shù)仍诙鄶?shù)國家和地區(qū)可快速適應(yīng)的特性相吻合［20-22］。由于本次引種時間僅為一年，溫度、光照、水分等自然因素和人為因素的不確定性，本次結(jié)論僅為陜北地區(qū)園林應(yīng)用和引種推廣提供理論參考。

4 結(jié)論

10種觀賞草均可在陜北地區(qū)栽培，但冷季型觀賞草與理想草種的關(guān)聯(lián)度大于暖季型觀賞草?？蓢L試春栽秋除，搭建防寒設(shè)施等栽培形式在小環(huán)境栽培應(yīng)用暖季型觀賞草，達(dá)到理想的景觀效果

春季冷季型觀賞草的成活率顯著高于暖季型觀賞草的成活率。春季冷季型觀賞草返青快生長迅速觀賞效果較好；夏季冷季型觀賞草的葉色顯著高于暖季型觀賞草，尤其是一些斑葉和亮葉類型可成片成帶種植應(yīng)用；秋季蒲葦、晨光芒、狼尾草的株型高大，葉色秀麗、花感強(qiáng)烈有較高觀賞價值，可成從種植應(yīng)用；冬季蒲葦和藍(lán)羊茅的生長狀況良好并有宿存花序觀賞價值高。