基于层次分析法的可食用芳香植物综合评价

2021-08-23 21:59闵睫申瑞雪李秋静卿霞林丹
安徽农学通报 2021年13期
关键词:综合评价层次分析法

闵睫 申瑞雪 李秋静 卿霞 林丹

摘 要:为了筛选出适合上海地区优良的可食用芳香植物品种,采用层次分析法对46种可食用芳香植物进行了观测统计,并对各评价指标进行定量评价,分析其引种难易、功能价值、观赏效果、芳香效果及生长状况等指标,建立了可食用芳香植物综合评价体系。依据层次分析法,将46种可食用芳香植物分为4个等级,筛选出8种优秀可食用芳香植物品种,可进行重点推广种植。

关键词:可食用芳香植物;引种栽培;层次分析法;综合评价

中图分类号 S681文献标识码 A文章编号 1007-7731(2021)13-0043-04

可食用芳香植物是指具有香气或者含有特殊芳香成分、可以食用的植物类群的总称,其不仅具有较高的观赏价值,也兼具食用、药用等多种功能价值。可食用芳香植物的市场前景广阔,具有品种开发多样、可形成产业链的特点[1-4]。随着城市的发展以及人们精神需求的提高,对植物的观赏已不仅仅停留在视觉层面,嗅觉、味觉等多方位的体验更能加深人们对植物的感受与认识。近年来,全球日益重视对芳香植物的研究和芳香专类园及香草园的建设,芳香植物在园林应用中也逐渐得到了使用,为人们营造了一种芳香大环境,也为园林绿化提供了新模式[5-8]。

目前,据不完全统计,全世界的芳香植物达3600种以上,但人们往往重视对植物芳香特性的探索[9],而忽略了其功能价值,使得可食用芳香植物尚未被彻底开发利用。由于可食用芳香植物的生物学特性和观赏特性差别较大[10-12],因此需要一套完整的评价体系,以筛选适宜本地环境及品性优良的植物品种。目前,层次分析法已被广泛应用于景观评价[13]、植物资源[14]、品种筛选[15,16]等方面。上海每年夏季的梅雨期形成高温高湿的气候特点,影响了植物的正常生长,可食用芳香植物是否适合上海的气候环境需进行筛选评价。为了能够更好地对可食用芳香植物进行推广应用,探索保健型园林城市的构建模式,笔者引进46种可食用芳香植物品种,采用层次分析法進行综合评价分析,筛选出适宜上海地区生长的可食用芳香植物,并建立了可食用芳香植物综合评价体系,以期为上海市推进“四化”,打造“上海花城”提供技术支撑,也为可食用芳香植物的资源开发及规模化市场推广提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 试验地位于上海市上房园林植物研究所苗圃基地,地处北纬31°071′,东经121°405′。属北亚热带海洋性季风气候,四季分明,日照充足,全年降水雨量适中。年平均气温15.8℃,极端最高气温40.2℃,极端最低气温-10℃,年平均无霜期230d。年平均日照时数达1885.9h,年平均降水量1173.4mm,全年降水期主要集中在5—9月。

1.2 试验材料 在前期调查与研究的基础上,引种国内外可食用芳香植物46种,对种苗进行扦插繁殖,待植株生长稳定时,移植至试验地。

1.3 试验方法 试验在上海上房园林植物研究所引种苗圃进行。选取植株健壮,且整齐一致的2年生扦插苗,盆土采用泥炭∶珍珠岩=2∶1,重复3次,每个重复10株。采用层次分析法对可食用芳香植物的引种适应性进行评价分析,使用yaahp软件对权重进行计算。

1.3.1 可食用芳香植物评价体系的构建 根据可食用芳香植物的形态特征及研究所多年栽培经验,并参考前人的研究方法[17-20],建立了可食用芳香植物引种适应性综合评价体系。结合植物形态特征及应用特点,确定了引种难易、功能价值、观赏效果、芳香效果及生长状况等5个准则层指标,以及株型、叶色、叶观赏期、花色、花量、花期等19个指标层指标的评价体系(表1)。

1.3.2 权重判定及一致性检测 根据层次分析法所制定的指标,将指标评价尺度分为1~9个等级,通过两两比较相对重要程度进行赋值,确定各层次模型的判断矩阵并进行一致性检验。若检验系数CR<0.1,说明判断矩阵满足一致性要求,否则应修正判断矩阵数值,直至其符合一致性要求。判断矩阵规范后,可计算准则层及指标层权重。

1.3.3 引种适应性评价体系的评定 根据每层权重以及每个品种的具体指标赋值,将每指标层权重乘以具体指标值,再与相对应的准则层权重相乘后,将各个数值相加,可得出每个品种的综合评分。根据综合评分,筛选出适合上海地区栽植的可食用芳香植物。

2 结果与分析

2.1 指标权重的确定 如表2所示,准则层的权重按降序排列为引种难易>功能价值>芳香效果>观赏效果>生长状况。引种难易的权重为0.3274,在整个准则层中占比最重。芳香植物品种繁多,原产地分布广泛,引种的难易程度是引种地栽植可食用芳香植物的基础,关系到植物的引种之初的存活情况。功能价值权重值为0.3090,占比次之,可能对于可食用芳香植物来说,可以食用以及具有香气是其区别于其他园林植物所不同的特点,能增强欣赏时的感官体验,也比其观赏效果略显重要。

在指标层中,指标的重要与否决定了权重值的大小。制约性最强的为引种存活率,权重为0.2455,其次是可食用价值、香味浓度、香味类型、抗逆性及株型,权重分别为0.2318、0.696、0.0585、0.0378、0.0342。这可能是因为在引种难易中,引种成活率直接决定了可食用芳香植物能否顺利生长;而相对于药用价值而言,权重值更大,可能因为可食用价值更能满足人们的日常需求与园艺市场的深度开发。可食用芳香植物散发香气的特点,使视觉观赏延伸到了嗅觉,能使人感到心旷神怡、心情舒畅,因此香味浓度和类型影响了人们体验的效果及植株受欢迎的广度;在生长状况中抗逆性则代表了植株的适应能力,是在引种地生长的关键。由于引种的可食用芳香植物主要集中于一年生或多年生的草本植物,因此株型是植株观赏效果的主要展现,关系到实际园林应用效果,对栽培生长具有重要的实际价值。

2.2 可食用芳香植物引种的适应性 结合权重与具体指标的赋值,获得可食用芳香植物的综合评分,将46种可食用芳香植物分为4个等级,I代表优秀等级,II代表良好等级,III代表一般等级,IV代表较差等级。按分值的降序排列(表3),其中应用价值最高的I等级共8种,包括留兰香薄荷、柠檬百里香、柠檬香蜂草、甜罗勒、希腊罗勒、莳萝、迷迭香及藿香8种(分值>2.5),均为引种存活率高,可食用价值高,气味芳香,适应性强,生长强健的品种,这些品种可进行大面积推广种植或是规模化生产。应用价值较高的II等级则包括凤梨鼠尾草、柚子薄荷、藠头、越南香菜、洋甘菊、巧克力薄荷、青柠薄荷、草莓薄荷、百里香‘杰克共9种(2.5>分值>2.2),其中薄荷类品种较多,薄荷属植物普遍具有利用价值,含有特殊香气,适应性较强。这些植物引种较容易,观赏效果及芳香效果都具有良好的表现,但是在抗逆性或抗病虫害上稍有欠缺。可进一步进行良种选育或是引种驯化,提高植株的优良特性。应用价值中等的III等级数量最多共26种(2.0>分值>2.3),这些植物可适当地选择推广。IV等级共4种(分值<2.0),应用价值最低,仅有芸香、柠檬马鞭草、酸模、月桂,这4种可食用芳香植物花量小、花期短,功能价值一般,在观察过程中表现较差。

3 结论与讨论

目前,可食用芳香植物被有效开发利用的数量还较少,尚不到已知的10%[21]。为了推广应用芳香植物,各地对其进行引种筛选,例如,唐山引种31种芳香植物,采用层次分析法观测17个评价指标,筛选出18种极高观赏性的芳香植物,填补了唐山地区芳香植物应用的空白[22];甘肃金昌引种20种香草花卉,对香草植物的观赏性进行评价,筛选出10种适宜金昌种植的香草植物,以期望开拓浪漫金昌的建设[23]。本研究中,可食用芳香植物评价是为筛选适应上海地区栽植的可食用芳香植物,评价指标侧重于引种难易、功能价值、观赏效果、芳香效果及生长状况等,以期能全面地反映可食用芳香植物的综合特性。对46种可食用芳香植物进行评价筛选,建立AHP评价模型,为可食用芳香植物优良品种的筛选提供参考。

筛选出8种优良可食用芳香植物都具有引种存活率高、可食用价值高、较容易繁殖等特点,满足种苗规模化、工厂化生产的要求。引进的品种中绝大多数都具有芳香气味和一定的食用价值,具有很高的推广价值。但有些品种对上海地区的适应性较差或是繁殖较为困难,例如巴格达鼠尾草在欧美地区是常用的香料,更有杀菌、助消化等药用价值,但在上海地区难以过夏,从而在一定程度上局限了巴格达鼠尾草的应用推广。因此,今后应提高可食用芳香植物景观的适应性,以满足上海乃至长三角地区的自然气候,增强可食用芳香植物市场竞争力,从而促进我国可食用芳香植物产业的可持续发展。

可食用芳香植物是难得的集芳香效果与保健功效于一体的植物种类,具有广阔的家庭园艺市场前景和极高的园林绿地应用价值。本研究对可食用芳香植物划分为5个准则层及19个指标层,观测其引种难易、功能价值、观赏效果、芳香效果、生长状况等特性,筛选出留兰香薄荷、柠檬百里香、柠檬香蜂草、甜罗勒、希腊罗勒等8种综合价值高的可食用芳香植物,可进行产业化生产。今后仍需进一步研究可食用芳香植物的生长状况和价值用途,总结出一套更为合理完善的栽培技术体系,为生产应用提供技术支撑。

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(责编:张宏民)

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