国产兜兰属植物观赏价值评价及其在华南地区的应用前景分析

曾宋君,夏念和,陈之林,吴坤林,段 俊＊

(1.中国科学院华南植物园,广东广州 510650;2.中国科学院研究生院,北京 100049)

兜兰 (Paphiopedilum)又称拖鞋兰、仙履兰等,全世界约有 79个种,主要分布于亚洲热带地区至太平洋岛屿[1-2]。我国兜兰属植物丰富,《中国植物志》上记录的有 18种,其中杏黄兜兰 (P.armeniacum)和白花兜兰 (P.em ersonii)为我国特有种[4],刘仲健等在英文版的《中国植物志》(Flora of China)和《中国兜兰属植物》专著中[1,4-6]报道原产中国的兜兰种类达 27种。兜兰由于独特的花朵造型、绚丽的花朵色彩、持久的观赏花期而具有极高的观赏价值,是国际花卉市场上十分流行的高档花卉,在世界上具有大量的爱好者。但由于人们对其过度的追逐而对野生资源进行了毁灭性的采挖,兜兰已成为世界上最濒危的植物物种之一,所有野生种类均被列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)附录 I而被禁止交易[11]。中国科学院华南植物园从 20世纪50年代起就进行了兜兰属植物的种质资源的引种和相关研究,已收集到了所有原产我国的兜兰种类并种植于华南植物园科研温室中并开花[12],许多种类已利用无菌播种技术繁殖了许多实生苗种植于华南植物园温室中。本文在对我国所产兜兰属植物在华南地区的生长状况和观赏特性进行量化评分的基础上,利用灰色关联度分析[7]计算它们与理想种类之间的灰色关联度,并以之为基础并结合兜兰在华南植物园的实际栽培状况评价我国兜兰属植物的观赏价值及在华南地区的应用前景。

1 材料和方法

1.1 试验材料

本实验收集兜兰原生种于 1993年开始,2003年至 2008年为重点收集时期。27种国产兜兰试验材料中,少量来源于野外采集,大部分从民间兰花爱好者手中搜集所得,引种的材料种植于中国科学院华南植物园科研温室中[11],所有种类均开花,对开花的兜兰植株进行了人工授粉,所有种类均获得了种子,通过无菌播种,除虎斑兜兰、秀丽兜兰外均获得了试管苗并种植于温室中。

1.2 种植和管理

温室具有水帘和加温设施,冬天利用燃油加温机使温度保持在 10℃以上,夏天利用水帘降温并加强通风能保持在 35℃以下,在栽培过程中,利用环流风机保持温室良好的通风状况[11]。

引种时严格执行检疫制度,杜绝病虫害进入温室。种植认真消毒,用 1000甲基托布津或高锰酸钾溶液浸泡 10～15 min,用水冲净晾干水分后种植。

试管苗的移栽先种植在 1.7寸 (1寸约 3.33 cm)的育苗杯中,1年后再转移到 2.5寸的育苗杯中。上盆栽培时,先用粗陶粒垫底约 1/3高,上层为兰石 ∶蕨根 ∶栎树皮 (2∶1∶1)的混合基质。栽培过程中,夏天时保持 70%的遮荫,空气湿度 40%～60%,生长季节每天浇水 1次,气温在 15℃下时要减少浇水,只保持基质湿润即可。上盆栽培的植株恢复生长后,在盆面上撒施肥效为半年的氮、磷、钾营养配比为 14∶14∶14的长效缓释奥绿肥,每半月喷施一次氮、磷、钾营养配比为 20∶20∶20的‘花多多 ’复合肥1 000倍液,冬天温度低于 15℃时,停止施叶面肥。另外,每半个月施一次广谱杀菌剂 80%可湿性粉剂800倍液或 75%多菌灵 800倍液,并交替使用;每半月喷施 40%的氧化乐果乳剂 1 000倍液预防虫害发生[12]。

1.3 评价方法

1.3.1 观赏特性的评价指标标准

在广泛征求兰花专家意见的基础上,确定描述兜兰观赏性状的指标及其数量化评分标准 (表1)。由于兜兰的观赏价值主要在于观花,所以有关花的性状中包括了开花性、花形、花色和花朵观赏期 4个指标。每个指标由 5个专家进行评价打分,取平均值作为各性状的指标。其中开花性以 3年内的开花百分数为主要考虑因素并进行无量纲化处理,花朵观赏期以花朵展开至花朵开始枯萎并失去观赏价值的时间为主要考虑因素并进行无量纲化处理。

1.3.2 数据分析方法

以原产于我国所有的兜兰属植物为一个灰色系统,每一个种为一个元素。各性状的理想种类性状评价值为 5。利用软件 DPS v7.05版中灰色关联度分析方法对数据进行分析,计算出各种类综合性状与理想种的关联度,根据各种类的关联度大小评价各种类的观赏价值及其在华南地区的实际栽培状况分析它们在华南应用的前景。

表1 兜兰观赏特性评价标准

2 结果和分析

通过以植株的生长状况、整株姿态、叶片观赏性、开花性、花形、花色和花朵观赏期为评价指标,利用灰色关联分析,对我国原产的 27种兜兰属植物的观赏价值进行了综合评分 (表2),利用灰色关联度和在华南地区的实际种栽培状况将原产于我国的兜兰属植物在华南地区的应用前景分为最值得在华南地区推广、适合推广的种类、可考虑在推广的种类、不适合在华南地区推广的种类 4种类型。

2.1 最值得在华南地区推广的兜兰种类

从表2可知,多花长瓣型的飘带兜兰与理想种的关联度最高,关联度系数达到 0.7304,其次为白旗兜兰,关联度系数也超过 0.70,而紫纹兜兰尽管其关联度系数列第三,为 0.6365,但它的每个指标的无量纲化值均大于或等于白旗兜兰的无量纲化值,结合实际栽培状况,这 3种兜兰的确是最值得在华南地区推广种植的兜兰种类。

2.1.1 飘带兜兰〔P.parishii(Rchb.f.)Stein〕

为多花长瓣形兜兰,叶绿色,在《中国植物志》上记录在我国分布于云南南部勐腊,但本研究未从云南收集到。本研究从广西兰花爱好者手中收集到的 10株飘带兜兰,来自缅甸。引种栽培时全部成活,营养生长状况良好,8株在栽培后 2年内开花,花期超过 15天[12]。授粉时,种子发育良好,目前正在进行无菌播种,已获得了试管苗,但未移栽。飘带兜兰各性状的评分并不最高,但较平均,由之而计算出来的灰色关联度数值最大。不过飘带兜兰在华南地区生长状况良好,整体观赏价值高,同时又由于其野外种质资源已十分稀少,具有良好的科研价值和应用前景,值得在华南地区栽培推广。

2.1.2 白旗兜兰〔P.spicerianum (Rchb.f.)Pfitzer,Jahrb.W iss.〕

灰色关联度数值仅次于飘带兜兰,原产印度、缅甸,2006年发现在我国云南也有记录[5]。中萼片黄色,具白色边缘,本身的观赏价值高,从云南引进 10株,全部成活,生长状况良好,在引种栽培后两年内有 7株开花,开花率可达 70%[11],移栽的试管苗生长良好。白旗兜兰是重要的杂交亲本[2,8],值得在华南地区栽培推广。

2.1.3 紫纹兜兰〔P.purpuratum(Lindl.)Stein〕

又称香港兜兰,分布于我国广东、香港、广西、云南东南部及越南等地,在华南地区有原产。本研究从广东阳春引种 30株,全部成活,营养生长状态好,28株在栽培两年内均开花,花期超过 15天[11]。无菌播种的试管苗栽培 2～3年能开花,开花率 90%以上。各性状的无量纲化值均较高,是值得在华南地区最栽培推广的种类。

2.2 值得在华南地区推广的兜兰种类

在所评价的国产兜兰属植物中,汉氏兜兰、文山兜兰、格利兜兰、带叶兜兰、亨利兜兰、同色兜兰,它们的关联度系数超过 0.6;紫毛兜兰、巨瓣兜兰、红旗兜兰、天伦兜兰、长瓣兜兰、根茎兜兰的关联度均超过 0.5,它们在华南地区种植时,生长的适应性均较好,开花率也较高,值得推广,但根茎兜兰、格利兜兰、红旗兜兰、天伦兜兰等各性状的无量纲化值虽然较低,但由于其各性状之间的数值较平均,得到了较高的灰色关联度系数,相对于其它种类来说,观赏价值略低或生长适应性较差。上述种类中文山兜兰、同色兜兰、巨瓣兜兰各性状之间的无量纲化值没有多大差异,计算出的灰色关联度系数尽管有差异,但差异不大,也值得推广。结合实验种植情况,带叶兜兰、亨利兜兰、汉氏兜兰、紫毛兜兰等是这些种类中也是值得在华南地区推广的种类。

2.2.1 带叶兜兰〔P. hirsutissi m um (Lindl. ex Hook.)Stein〕

地生或石生绿叶种,在我国分布于广西、贵州、云南等地。从广西乐业和云南各引种 30株,成活率100%,营养生长状态均相当好,开花率 93.3%,花朵的观赏价值也较高,花期长,是迁地保护最成功的种类之一[11],另外,它的无菌播种较为容易,最高萌发率可达 70%以上,成苗快[12],试管苗生长健壮,易种植,也较易开花,其灰色关联度数值为 0.6137,结合实验种植情况,带叶兜兰是在华南地区最值得推广种类之一。

2.2.2 亨利兜兰 (P.heryanumBraem)

地生或石生绿叶种,在我国分布于云南东南部。由于中萼片有紫褐色粗斑点,本身像杂交种,观赏价值高,而这个特征又常在杂交后代中能表现出来且花瓣较圆,是优良的杂交亲本。华南植物引种栽培100株,成活率 100%,营养生长状况良好,引种栽培后两年内有 82株开花[11]。无菌播种的试管苗生长状况较好,也较易开花,其灰色关联度数值为0.6129,值得在华南地区推广栽培。

2.2.3 紫毛兜兰〔P.villosum(Lindl.)Stein〕

地生或附生绿叶种。在我国分布于云南东南部,从云南引种栽培 30株,100%成活,营养生长状况好,引种栽培后两年来 93.3%的植株开花[11],同时它又是重要的杂交亲本,在杂种中能遗传其富有光泽的宽阔花瓣等特性[2,8]。无菌播种的试管苗生长状况较好,也较易开花。

2.2.4 汉氏兜兰 (P.hangianum Perner&O.Gruss)

又称香花兜兰。附生绿叶种,在我国分布于广西西南部和云南东南部。花色淡黄,观赏价值高,同时是兜兰属植物中少有的香味种类,是香花型杂交兜兰的主要亲本。从云南引 10株,全部成活,引种栽培后两年内开花率 70%[12]。无菌播种萌发率较高,生长良好,但值得在华南地区推广。

2.3 可考虑在华南地区推广的兜兰种类

波瓣兜兰、虎斑兜兰、德氏兜兰、卷萼兜兰、小叶兜兰、彩云兜兰、秀丽兜兰、麻粟坡兜兰、海伦兜兰 9种兜兰的灰色关联度系数介于 0.35～0.50之间,但它们之中也有值得在华南地区推广栽培的兜兰种类,如波瓣兜兰叶片的观赏性和开花性稍差,但它的花色艳丽,同时又是重要的杂交亲本[2,8];虎斑兜兰的开花性虽较差,但它的花色独特且非常稀有;彩云兜兰尽管花色较暗淡,但它的生长适应性好,开花期正值我国的春节,花朵观赏期长,无菌播种生长快[13],栽培 2～3年后开花率可达 95%以上;麻栗坡兜兰和德氏兜兰尽管花朵的观赏期较短,但它的花形好,花色独特,也是值得在华南地区推广栽培的种类。

2.4 不适合在华南地区推广的兜兰种类

杏黄兜兰(Paphiopedilum ar meniacumS.C.Chen&F.Y.Liu)、硬叶兜兰 (Paphiopedilum micranthum Tang&F.T.Wang)在华南地区栽培时的生长状况差,无量纲化值只有 1.6和 1.8,特别是它们的开花率极低,无量纲化值才 1.2,同时,它们花朵的观赏期也较短,尽管它们花形、花色的无量纲化值均达到最高的 5.0,但其灰色关联度系数也只有 0.1900、0.1921,是不适合在华南地区推广栽培的种类,这与实际栽培情况相当符合。而白花兜兰 (Paphiopedilum em ersoniiKoop.&P.J.Cribb)的生长状况也较差、其开花性同样极低,灰色关联度系数为 0.2917,也是不太适合在华南地区推广栽培的种类。

表2 国产兜兰属植物的观赏特性评价及其与理想种的关联度

3 讨 论

植物的生态适合性和观赏价值往往是由多因子决定的,往往其中一、两个因子的缺陷会对其生态适合性和观赏价值产生决定性的影响,利用常规量化评比方法难以达到综合评价的目的[7]。为了评价兜兰的生态适应性、观赏价值和在华南地区的应用前景必须根据多个性状的数据建立一个能够全面反映兜兰观赏价值的综合指标,通过对各项测定指标采用无量纲化处理,并进行了灰色关联度分析,综合评价出了兜兰在华南地区栽培的表现情况,使研究结果更加数量化并具有一定的可靠性。利用灰色关联度对花卉的生态适应分析已有多篇论文报道,并获得了比较理想的结果[9-10]。本研究中,灰色关联度系统也基本反应了我国兜兰属的观赏价值和生态适应性趋势,但从评价结果上看,还有一些结果与实践检验的结果有不完全相一致的现象,如紫纹兜兰所有性状的无量纲化值均等于或高于白旗兜兰的无量纲化值,但它与理想种的灰色关联系数却小于白旗兜兰;带叶兜兰和格利兜兰相比也表现出同样的趋势,其原因可能是这些品种尽管各性状间的无量纲化值尽管数值较低,但它们之间差值也较小所引起的。针对这种情况,我们在利用灰色关联度分析方法在进行兜兰综合评价时,还需联系实际栽培状况进行综合考虑。

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