基于AHP的73種石斛蘭觀賞性及栽培適應性的研究

賴碧丹 鄧征宇 崔忠吉 周曉歡 孫奇 張小川

（廣西農業職業技術學院，廣西 南寧530007）

石斛蘭是蘭科石斛屬（Dendrobium）植物的統稱，是形、色俱佳的蘭科植物，在我國的古文獻中早有記載，《神農本草經》《本草綱目》等古代中藥典籍均有記錄其藥用價值。石斛蘭不僅僅具有藥用價值，同時也具有很高的觀賞價值，花色變化非常豐富，有紅、黃、白、粉、紫等，就連蘭科植物中比較少見的藍色和綠色都能在石斛蘭中找到。

目前已知原生種石斛蘭主要分布于亞洲的熱帶、亞熱帶地區以及大洋洲，全世界已知近2000種［1］。我國原產石斛約有80多種，主要分布在北緯30°以南地區，少數分布可到秦嶺、淮河以南［2］，常附生于樹上或巖石上。近年來，由于野生資源采挖現象嚴重，石斛蘭野外資源瀕臨滅絕。石斛屬大部分現已被列為《中華人民共和國珍惜瀕危植物名錄》、《瀕危野生動植物物種國際貿易公約CITES》中的二級保護植物。

我國的華南、西南等地區為石斛蘭的自然分布地，在栽培石斛蘭上具有得天獨厚的優勢。有效利用和發展我國以及東南亞地區產的石斛屬植物資源，對提高我國觀賞園藝的水平可起到推動作用。課題組通過引種栽培73種（品種）石斛蘭，并運用AHP層次分析法分析評價這73種石斛蘭的觀賞價值、栽培適應性、經濟價值等，從中選出適合本地區栽培且具有較好觀賞性及推廣價值的石斛蘭品種。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為2008-2019年間分別從云南、廣西、廣東、海南、臺灣等省區和日本、越南、泰國等國家引進的石斛蘭原生種、園藝變種以及雜交種73種（品種）。

1.2 試驗地概況

試驗地位于廣西南寧市廣西農業職業技術學院，試驗材料栽植于塑料薄膜大棚以及普通家庭陽臺，以盆栽為主。南寧市地處亞熱帶地區，屬亞熱帶季風氣候區，年平均氣溫21.6℃，1月均溫12.8℃，7～8月均溫28.2℃，年平均降雨量1304mm，年平均相對濕度80%左右。

1.3 評價方法

1.3.1 石斛蘭評價指標參考《植物新品種特異性、一致性和穩定性測試指南石斛屬》中的部分表型形狀數據以及栽培適應性情況進行記錄。評價指標包括：花的顏色、花直徑、花朵張開程度、芳香性、花期長短、一支花序花朵數、花序排列情況、植株高度、植株形態及葉片觀賞性、生態習性、繁殖難易度、生長狀況等。

1.3.2 構建評價指標體系運用層次分析法（AHP）構建出4層模型（見表1）及評價標準（見表2），即A～B（約束層元素相對于目標層的比較判斷）、B～C（標準層元素相對于約束層的比較判斷）共四個矩陣［3］，其中目標層（A）：選出觀賞性較高且適合本地區種植的石斛蘭品種；約束層（B）：觀賞價值（B1）、栽培適應性（B2）、經濟價值（B3）；標準層（C）：綜合評價石斛蘭觀賞價值、栽培適應性及經濟價值的14個評價因子；最低層（D）：待評價的73種（品種）石斛蘭。

表1 綜合評價模型

表2 C層各項評價指標評分標準

依據已構建的評價模型，根據直觀經驗、表型形狀數據測量基礎、栽培適應性分析以及綜合評價值的分布情況等，對引種的73種（品種）石斛蘭進行評價。將73種（品種）石斛蘭的觀賞價值和在本地區的人工引種栽培適應情況分為4個等級：Ⅰ級（≥4.0）：觀賞價值極高且栽培適應性極好的種類，栽培3年后植株可復壯且正常開花，可直接運用于景觀或作為盆栽花卉商業化推廣；Ⅱ級（4.0～3.5）：觀賞價值高且適應性較好的種類，栽培3年后植株可復壯且正常開花，可直接運用于景觀或作為盆栽花卉商業化推廣；Ⅲ級（3.5～3.0）：觀賞價值較高但適應性一般的種類，或觀賞價值一般但適應性較好的種類，可進行盆栽的商業化推廣，園林景觀運用上還需根據其習性進行選擇；Ⅳ級（≤3.0）：觀賞價值一般或適宜性較差的種類，栽培3年無法復壯或死亡，不建議進行商業推廣，僅適合科研機構進行品種改良親本選擇，或部分有栽培條件的園藝愛好者栽培。

1.3.3 計算方法及過程

1.3.3.1 構造兩兩比較的判斷矩陣及一致性檢驗判斷矩陣指的是由同一層次的各元素相對于上一層的某一關聯元素進行兩兩比較，通過計算可得出各元素相對于上一層的重要性，從而形成比較判斷矩陣［4］。在AHP綜合評價體系中，相對重要性是各評價元素的重要基礎和依據［5］，在構造判斷矩陣時，AHP采用1～9比例標度（見表3）［6］。

通過對每層之間各元素進行兩兩對比構建4個判斷矩陣：A-Bi判斷矩陣、B1-Ci判斷矩陣、B2-Ci判斷矩陣、B3-Ci判斷矩陣（見表5～表8），并求出判斷矩陣對應的特征向量（W）及最大特征根（λmax），然后將特征向量歸一化（使各個分向量的和為1），所得到的各個分量就是該準則下各個元素的權重［7］。

由于受人們對事物的認識具有多樣性以及客觀事物具有復雜性等元素影響，各元素間的兩兩比較形成的判斷矩陣，判斷并不是很準確。當n階判斷矩陣λmax＞n時，其對應的特征向量W就不能真實地反映各元素對于上層準則的相對重要性，因此需要有一個衡量不一致程度的數量指標，即一致性指標CI，CI=（λmax-n）/（n-1）［8］。

由于本次判斷矩陣的元素有17個，規模較大，要保持判斷矩陣的一致性，需要引入平均隨機一致性指標RI（見表4）。CI與RI的比率稱為一致性比率CR，即CR=CI/RI，當CR＜0.1時，一般認為判斷矩陣具有滿意的一致性。

1.3.3.2 層次總排序從表5～表8的結果可以看出，四個判斷矩陣一致性比率CR＜0.1，通過一致性檢驗。本試驗建立的石斛蘭觀賞性及栽培適應性評價分析評價判斷矩陣合理，由此計算各約束層和方案層的權重W及其排序（見表9）。

表3 1～9等級劃分及其標度［6］

表4 平均隨機一致性指標RI值

表5 A-Bi判斷矩陣及一致性檢驗

表6 B1-Ci判斷矩陣及一致性檢驗

表7 B2-Ci判斷矩陣及一致性檢驗

表8 B3-Ci判斷矩陣及一致性檢驗

表9 B-C層各層權重值

表10 73種（品種）石斛蘭的觀賞性及栽培適應性綜合評分結果

2 結果與分析

2.1 綜合評價計算結果

從觀賞價值、栽培適應性、經濟價值3個方面對每種石斛蘭進行為期不少于3年的觀察與記錄，并根據表2的C層各項評價指標評分標準，通過計算得出對73種（品種）石斛蘭的綜合評分結果（見表10）。

2.2 分級結果評價

在本次評價體系中，生態習性所占的權重最大，其次是生長狀況及一枝花序的花朵數等。通過評價分析，Ⅰ級（≥4.0）共計5種，占總數的6.8%；Ⅱ級（4.0～3.5）共計19種，占總數的26.0%；Ⅲ級（3.5～3.0）共計16種，占總數的21.9%；Ⅳ級（≤3.0）共計33種，占總數的45.2%。

Ⅰ級石斛蘭觀賞價值極高且栽培適應性極好的種類，栽培3年后植株可復壯且正常開花，可直接運用于景觀或作為盆栽花卉商業化推廣，在南寧地區可完全露天栽培。例如“矩唇石斛”，也叫“櫻石斛”，花紫紅色，顏色艷麗；“兜唇石斛‘櫻花’”是日本在“兜唇石斛”中選出的萼片、兩側翼瓣紅色變異的個體，且花朵排列緊湊，植株形態優美，假鱗莖可長達2m，可作立體景觀、墻體綠化使用；“黃喉石斛”花色變化豐富，萼片及兩側翼瓣有純白、粉色、黃色、白色或黃色帶粉色插角等顏色變化，唇瓣也有純黃色、黃色帶黑色眼斑等變化。

Ⅱ級石斛蘭是觀賞價值高且適應性較好的種類，栽培3年后植株可復壯且正常開花，可直接運用于景觀或作為盆栽花卉商業化推廣。相較于Ⅰ級種類Ⅱ級石斛蘭在觀賞性上或花期長短上要稍遜。兩個產區的“杓唇石斛”，雖為同一種石斛蘭，但泰國產區和越南產區在花色的表現上稍有不同。泰國產區的花色以黃色為主色，萼片及兩側翼瓣為粉色插角，整朵花呈現復合色；越南產區的則全朵為金黃色為主色。在整體觀賞價值評分上泰國產區的“杓唇石斛”要高于越南產區的。

Ⅲ級和Ⅳ級占此次引種石斛68.5%，主要為觀賞價值不高或栽培適應性不好。原生種石斛蘭目前已知約有2000種，但由于生境復雜，并不是所有石斛蘭種類都適合人工栽培或具有很好的觀賞價值。Ⅲ級中的“銘黃石斛”“流蘇石斛”單朵花雖然具有很好的觀賞價值，且栽培適應性也較好，但在本地區開花量少或很難開花；“密花石斛”“粉紅燈籠石斛”“法氏石斛”等花期比較短，僅有3～5天，以及“粉紅燈籠石斛”“法氏石斛”在低于15℃時容易凍傷，不能露天栽培；“金釵石斛”“喇叭唇石斛”花觀賞性較好，但度夏困難，“喇叭唇石斛”易受到紅蜘蛛的危害。Ⅳ級中“美麗石斛”“腫節石斛”“血喉石斛”“蜂腰石斛”“蘇瓣石斛”“齒瓣石斛”“獨角石斛”“桑德石斛”“大苞鞘石斛”“黑喉石斛”等雖具有非常好的觀賞性，但在栽培適應性上極差，氣溫高于30℃植株生長緩慢或停止生長，栽培3年無法復壯或死亡，可作為育種的親本使用。

3 小結

引進的石斛蘭原生種、園藝變種以及雜交種73種（品種），部分種類已成功引種栽培，部分種類因對其生長習性還未完全摸清，因此還未能成功栽培。觀賞價值以及栽培適應性較好是本次評價的兩項重要指標，本次篩選出的24種除“黃貝殼石斛”“澳洲石斛”在氣溫低于5℃容易發生凍傷危害外，其余22種石斛蘭均能露天種植。石斛蘭適合在南寧地區栽培，觀賞性較好，適合作為景觀及家庭盆栽使用，值得進行推廣栽培。

南寧冬季有足夠的低溫讓春石斛進行春化，而秋石斛只需設施栽培無需加溫即可順利越冬，十分適合石斛蘭的種植。觀賞石斛蘭可作為打造東南亞特色花卉產業，同時，也可作為南寧地區園林景觀設計中推廣種植的綠植選擇之一。