基于 AHP的姜荷花盆栽种质资源综合评价

摘 要：建立盆栽姜荷花品种综合评价体系，为筛选适合规模化设施栽培的优良品种提供依据。通过盆栽试验对20份姜荷花种质的主要品质特性进行观察统计，应用层次分析法和模糊分析法，从观赏价值、资源价值、适应性3个方面建立盆栽姜荷花种质资源综合评价体系。结果表明：确定了盆栽姜荷花种质资源18个评价因子的指标值，其中种质的稀有性、观花期、苞片颜色、苞片与叶位置关系所占比重较大，权重分别为0.1820、0.1467、0.1178、0.0893；依据综合评价得分进行聚类分析，可将20份姜荷花试验种质划分为优、良、一般、差4个等级，最终选出小旋风、樱桃公主、晶莹、荷兰红、鸿运、绿色巧克力6个品种，可以作为产业化应用优先推荐的盆栽优良品种。综合评价结果与实际生产较为相符，表明构建的评价体系可以较好地对盆栽姜荷花的品种进行筛选和分级。

关键词：AHP；模糊分析法；姜荷花；盆栽种质；综合评价

中图分类号：S682.2 文献标志码：A 文章编号：0253−2301（2024）07−0044−08

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2024.07.008

Comprehensive Evaluation of Potted Curcuma alismatifolia Germplasm Resources Based on AHP

HEXue-jiao，YUZhi-cheng，SHIGuo-qiang，ZHANGTian-xiang，XIENan-song，LINMing-rui，LINJin-shui

（Fujian Institute of Tropical Crops， Zhangzhou， Fujian 363001， China）

Abstract： TheestablishmentofthecomprehensiveevaluationsystemforthepottedCurcuma alismatifoliavarietiescouldprovideabasisforscreeningexcellentvarietieswhichweresuitableforthelarge-scalefacilitycultivation.Themainqualitycharacteristicsof20germplasmsofCurcuma alismatifoliawereobservedandcountedthroughthepotexperiment.ThecomprehensiveevaluationsystemofpottedCurcuma alismatifolia germplasmresourceswasestablishedfromthethreeaspectsofornamentalvalue，resourcevalueandadaptabilitybyusingtheanalyticalhierarchyprocessandfuzzyanalysismethod.Theresultsshowedthattheindexvaluesof18evaluationfactorsforthepottedCurcuma alismatifoliagermplasmresourcesweredetermined，amongwhich，therarityofgermplasm，floweringviewingperiod，bractcolorandtherelationshipbetweenbractandleafpositionaccountedforalargeproportion，withtheweightsof0.1820，0.1467，0.1178and0.0893，respectively.Theclusteranalysiswascarriedoutaccordingtothecomprehensiveevaluationscore，and20germplasmsofCurcuma alismatifolia couldbedividedintofourgrades：excellent，good，generalandpoor.Finally，sixvarieties，suchasXiaoxuanfeng，Yingtaogongzhu，Jingying，Helanhong，HongyunandLvseqiaokeli，wereselected，whichcouldbeusedastherecommendedpottedvarietieswithpriorityfortheindustrialapplication.Thecomprehensiveevaluationresultswereconsistentwiththeactualproduction，whichindicatedthattheevaluationsystemcouldscreenandgradethevarietiesofpottedCurcumaalismatifoliawell.

Key words： AHP；Fuzzyanalysismethod；Curcuma alismatifolia；Pottedgermplasm；Comprehensiveevaluation

姜荷花Curcuma alismatifolia Gagnep，属姜科、姜黄属，为多年生草本植物，原产地在泰国清迈，是一种热带球根花卉，因为姜荷花的苞片酷似荷花而得名。姜荷花的花型独特、花色艳丽、花期长，受到广泛喜爱，更是被花卉王国荷兰誉为“热带郁金香”[1]，是目前国际市场上十分流行的切花和盆栽观赏花卉，作为盆栽花卉市场需求量与日俱增。而在国内，姜荷花的应用较少，且基本用作切花和园林绿化，盆栽应用则刚刚起步，盆栽姜荷花的定量化种质性状评价指标及其综合评价体系，对于盆栽姜荷花品种的引进、筛选、推广，以及提升盆栽姜荷花产业的竞争力，显得尤为重要。目前，国内有关姜荷花的研究主要包括栽培生长[2−5]、采后生理[6−7]、花粉活力[8]、组织培养[9−11]、基因[12−16]等。有关姜荷花的盆栽仅有零星的研究，多集中在对其矮化的研究上[17]，而如何从姜荷花种质中筛选出适宜产业化生产的盆栽品种，推广特色的盆栽姜荷花，还鲜见报道。层次分析法（analyticalhierarchyprocess，简称AHP法）是将定性和定量结合的决策分析法，可将多准则的复杂问题简便化的决策方法[18]。且已应用到多种观赏植物的品种选择和资源评价中[19−21]。目前姜荷花盆栽品种的选择皆依赖于种植经验的主观选择，缺少全面、系统、客观的量化分析，评价属于仁者见仁，智者见智的状态，没有科学合理的统一标准，可操作性不强。建立科学的评价体系，可对姜荷花种质进行较为客观合理的鉴定和评价。本研究通过对姜荷花种质资源的观测研究，采用层次分析法（AHP）从观赏价值、资源价值、适应性这3个方面探讨和构建盆栽姜荷花综合评价体系，旨在形成一套盆栽姜荷花种质资源的科学评价指标体系，为筛选适合规模化设施栽培的优良品种提供依据，也为姜荷花的发展及应用推广提供参考依据。

1 材料与方法

1.1试验地概况

试验于2020-2023年在福建省热带作物科学研究所姜科种质资源基地进行。属亚热带季风气候，年平均气温为21.1℃，最冷月（1月）平均气温12.8℃，最热月（7月）平均气温为28.8℃，年平均降雨量1603.8mm，平均年日照1804.8h，平均相对湿度79％；≥10℃活动积温6500～7700℃，无霜期330d以上。土壤为花岗岩风化而成的红壤，表层富含有机质，肥力中等，pＨ值5.0～5.5，整体环境非常适于姜荷花的生长。

1.2试验材料

选取从泰国、荷兰、广东和漳州等地收集的20个姜荷花为试材，见表1。

1.3试验方法

选择生长健壮一致、无病虫害的姜荷花种球于每年3月底至4月初进行上盆种植，每盆种植1个种球，盆栽基质为椰糠∶泥炭土∶珍珠岩=45∶45∶10，添加5g控释肥作为基肥。试验采用完全随机区组设计，重复3次，每区组包括20个小区，每小区种植15株整齐一致的单株，进行日常统一管理。每种每小区随机选择5株进行相关评价指标的观测记录。

1.3.1观赏性状的指标测定 根据参与编制的姜荷花DUS测试指南，结合专家意见及本课题组的种植经验，确定10个较为重要的观赏性状指标：苞片颜色、抽花数、花株比、苞片数、苞片与叶位置关系、株高、株型、分蘖数、单枝花期、观花期。苞片颜色指姜荷花主要观赏部位苞片所呈现出的颜色；抽花数指姜荷花一个自然生育周期内抽出的花苞总数；花株比指姜荷花花序长度与株高的比率；苞片数指姜荷花整个花序所包含的苞片总数，包括上苞片和下苞片；苞片与叶位置比指姜荷花主要观赏部位苞片与叶片相对应的关系；株高指姜荷花整体的植株高度；株型指姜荷花整个植株的形态；分蘖数指姜荷花由一个主球种植后，分蘖出新芽的数目；单枝花期指姜荷花一枝花由始花至失水萎蔫所经历的天数；观花期指姜荷花整个植株在一周年自然生育期内开花的天数。

1.3.2资源价值的指标测定 姜荷花的盆栽品种最终都将走向市场，其稀缺性、养护成本及市场接受度都将直接影响其今后的市场占比。因此确定了种质的稀有性、养护成本及应用程度作为资源价值的评价指标。

1.3.3适应性的指标测定 观赏性状较好，资源价值较高，但品种的适应性较差也较难进行市场的推广。确定了抗病虫害能力、种球繁殖能力、抗寒性、耐阴性、耐热性作为适应性的评价指标。抗病虫害能力指观测记录每个姜荷花品种的自然感病和受虫害侵染情况以及其感染的轻重程度。种球繁殖能力是指一个种球种植一个生长周期后能生长出的种球总数。观测记录每个姜荷花品种在高温下的生长状况，评定其耐热性。将姜荷花放入低温人工气候箱，观测其生长状况及测定生理指标，评定其耐寒性。观测记录每个姜荷花品种在遮阴度为70%情况下的生长状况评定其耐阴性。

1.3.4综合评价体系的建立 根据盆栽姜荷花的特点：观赏部位苞片颜色艳丽、抽花数较多、花叶相称、单枝花及观花期较长、株型饱满、分蘖能力强；栽培成本较低且容易养护、市场接受度较高；抗病虫害能力较强、较易繁殖、适应性较好。并通过国内外大量关于观赏植物综合评价的文献资料的查询，结合专家意见，以盆栽姜荷花综合评价体系为目的层（A层），观赏性状（C1）、资源价值（C2）、适应性（C3）3个方面为约束层（C层），选择18个因子（P1苞片颜色、P2抽花数、P3花株比、P4苞片数、P5苞片与叶位置关系、P6株高、P7株型、P8分蘖数、P9单枝花期、P10观花期、P11种质的稀有性、P12养护成本、P13应用程度、P14抗病虫害能力、P15种球繁殖能力、P16抗寒性、P17耐阴性、P18耐热性）作为标准层（P层），建立盆栽姜荷花综合评价体系的递阶层次结构（表2），采用1～9及其倒数的标度方法将判断数量化，利用YaahqV10软件构建盆栽姜荷花综合评价体系的4个比较判断矩阵，并进行了一致性检验。以筛选可进行产业化生产的盆栽姜荷花品种为目的，通过市场调研及大量文献的查阅，广泛征询专家意见，再结合实际种植的经验和观测数据，建立5分制的盆栽姜荷花综合评价评分标准（表3）。

2 结果与分析

2.1比较判断矩阵的一致性检验结果

根据各因子对盆栽姜荷花综合评价的影响程度，结合市场及专家建议，构建出比较矩阵，各矩阵的一致性检验结果皆列于矩阵下方。一致性检验的条件是以值来界定。当0.10，则认为判断矩阵具有满意的一致性。由表4可知，4个判断矩阵的CR皆小于0.1，都具有满意的一致性。即表明各影响因子之间的关系较为一致，符合逻辑推理。

2.2各指标权重的确定

在层次单排序的基础上，确定层次总排序的各权重值，见表5。从权重结果可看出，在约束层中，观赏价值的影响最大，其次为资源价值，再次为适应性。在观赏价值中，P10（观花期）、P1（苞片颜色）、P5（苞片与叶位置关系）、P2（抽花数）、P9（单枝花期）所占比重较大。可见，观花期、苞片颜色、苞片与叶的位置关系、抽花数、单枝花期是影响姜荷花盆栽品种观赏价值的关键因素。在资源价值中，种质的稀有性及养护成本所占比重较大。在适应性中，抗病虫害能力及抗寒性所占比重较大。在选取的18个指标中，P11（种质的稀有性）、P10（观花期）、P1（苞片颜色）、P5（苞片与叶位置关系）在总排序中所占比例较大，权重分别为0.1820、0.1467、0.1178、0.0893。在姜荷花盆栽品种的选择中，种质的稀缺性是极其重要的参考指标，其次才考虑其观花期、苞片颜色及苞片与叶的位置关系，这些指标在姜荷花盆栽品种的选择中应给予足够重视。

2.3综合评价结果

根据18个指标的评分标准，赋予20个姜荷花品种相应的分值，再根据各指标的权重值，用Excel软件计算出各品种的综合评价值，结果见表6，20份姜荷花种质资源综合得分由高到低依次为10、16、13、3、15、1、12、19、9、5、11、8、2、18、4、6、14、17、20、7。将姜荷花的综合总分进行聚类分析，由图1可知，在欧氏距离为0.64时，可将姜荷花分为4类，7、20为一类；2、4、18、6、14、17为一类；5、9、12、19、11、8为一类；1、3、13、15、10、16为一类。结合综合评分分值，将这4类分别划分为优、良、一般、差4个等级，类型分级见表7。由表7可知，优等级包括小旋风、樱桃公主、晶莹、荷兰红、鸿运、绿色巧克力6个品种（图2），可以作为产业化应用优先推荐的盆栽优良品种。良等级包括佳丽、玉如意、白雪公主、清迈粉、黎明、粉火炬6个品种，这些品种均具有优良的观赏性状，但植株偏高，作为盆栽品种略显美中不足，但在产业中可以推荐应用，以丰富品种特色和满足不同的应用场合。一般等级包括橙色印象、银雪、红色印象、红火炬、蓝娜雪、安娜公主6个品种。差等级包括紫火炬和矩形姜荷花2个品种。一般等级和差等级种质资源共8份不宜应用于盆栽产业栽培。

3 讨论

3.1盆栽姜荷花综合评价体系的适用性

品种性状评价及筛选的方法有模糊综合评判法[22]，包括主成分分析和聚类分析的多元统计法[23]及层次分析法[24]等。本试验中所选的18个因子之间并非都存在相关性，且层次分析法可以将复杂的问题分解成各个组成的因子，通过两两比较矩阵确定因子的权重系数，继而进行总排序，因此本研究选择层次分析法作为评价方法。选用的评价因子里既包含数量性状又包含质量性状，较为全面具体，能够较为准确地体现盆栽姜荷花的品质特性。指标中未涉及较为笼统的评价指标，在观赏性状中，选择苞片颜色、苞片数、花株比、苞片与叶片关系、株高、株型、分蘖数、花期等10个具象因子，按照5分值进行分值标度，各指标的可操作性也较强。根据综合评价模型而得出的结果与实际栽培种植生产的实际较为契合，表明所选的18个因子可以较为全面地反映盆栽姜荷花的特征，外观品质的量化指标及分值标度也具有一定的合理性。

3.2适宜产业化生产的盆栽姜荷花品种的筛选和开发

近年来，层次分析法在观赏植物的选择和资源评价中已得到大量应用，取得了良好的效果。而在姜荷花的资源评价中还鲜见其报道。且大多数评价体系中多围绕观赏及生态方面的指标。本研究从产业化角度出发，量化了盆栽姜荷花的评价指标，不仅关注其观赏价值，更将与生产效益息息相关的种质的稀缺性、养护成本、推广程度等资源价值也加入了进来。而再优质的盆栽种质若其繁殖能力差、抗性弱则会影响其量产及推广范围，因此将种质的繁殖能力及抗性指标也列入指标体系中。相较其他的评价方法，层次分析法更为科学合理，不仅能够较为客观全面地反映盆栽姜荷花种质的特点，且对各影响因子之间做了比较分析及权重确定。可为盆栽姜荷花的品种筛选提供一定的参考，也对其他观赏植物的品种筛选具有借鉴意义，具有重要的参考及指导意义。

通过聚类分析，可将姜荷花种质分为4类，其中优等级包括小旋风、樱桃公主、晶莹、荷兰红、鸿运、绿色巧克力6个品种，对于这6个品种还有待进一步的研究和探讨，包括更加优质高效的栽培技术的集成等，才能尽快投入到产业化生产中，推进盆栽姜荷花产业的发展。

4 结论

从盆栽姜荷花产业化角度出发，对盆栽姜荷花的观赏价值、资源价值、适应性及与其密切相关的18个因子建立评价体系的递阶层次结构，构建两两比较矩阵，并确定因子权重，结合田间种植及生产销售数据，最终建立盆栽姜荷花产业化品种的筛选体系，最终转化为量化分析。根据各因子的赋值标准，将客观和主观紧密结合，最终得出20份姜荷花种质的综合排序，经聚类分析，最终选出小旋风、樱桃公主、晶莹、荷兰红、鸿运、绿色巧克力这6个品种可以作为产业化应用优先推荐的盆栽优良品种。这6个品种苞片颜色艳丽，株高中等偏低，株型饱满，适应性强，具有较好的市场前景，较适合进行大规模产业化生产。

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（责任编辑：柯文辉）