戴 南,羅紅輝,邱民得,伍 青,何培磊,李 凌,周厚高
(1.仲愷農業工程學院園藝園林學院/廣東省普通高校熱帶亞熱帶花卉與園林植物重點實驗室,廣東 廣州 510225;2.廣州厚德農業科技有限公司,廣東 廣州 510545;3.息烽都市現代農業扶貧開發投資有限公司,貴州 貴陽 551100)
【研究意義】花海景觀近年來成為國內鄉村振興農文旅的熱點之一。菊花(Chrysanthemum×morifoliumRamat.)具有花繁密、花相整齊、花色多、花型豐富、花期長等特點,非常適宜應用于室外大面積花海(花田)的營造,為多彩花海景觀的重要種類[1]。花海是新型生態農業的一種經營方式,具有較高的旅游吸引力,同時可以利用當地現有資源促進經濟良性發展,提高城市周邊的生態壞境,提供新的觀賞、旅游模式,從而增加經濟和生態效益,促進人、自然和社會關系的不斷改善,營造和諧的生態關系[2-3]。【前人研究進展】菊花原產于中國,以其豐富的色彩和性狀多樣性深受人們喜愛,在世界各地廣泛種植[4]。菊花品種豐富繁多,但一般多用于盆栽觀賞、鮮切花應用、扎座造型觀賞方面,各品種是否適用于花海營造還有待試驗。目前關于菊花花海景觀的分析研究較少[5],特別是花海所用菊花品種的評價研究更少。菊花花田花海有大規模種植的觀賞菊、茶菊和藥用菊,以營造花田花海的大地景觀,按照功能類型分為農業生產類、花卉基地類和景區觀賞類3種[6]。菊花花海的應用可在一定程度上提高菊花展覽的規劃設計、展示技術和擴大文化傳播。前人對花海主題的營造方法進行歸納總結,分析其產業經濟、市場導向等因素,并提出對寒地主題花海的營造需要考慮生態技術的運用[2]。【本研究切入點】目前國內的花海以開展花卉主題為主,活動形式比較單一,受區域地理位置差異、花卉品種資源匱乏、季節性限制等原因影響,這類景觀的時效性短,且觀賞效果不佳[7]。在菊花花海應用方面,前人闡述了其應用優勢,指出菊花花海多以地被菊和小菊品種為主[8],但對于專類花海景觀應用的研究仍然較少。因此,研究可用于營造菊花專類花海的品種選擇及配置十分重要。【擬解決的關鍵問題】本研究以廣東中山小欖鎮“2021 年小欖菊花會”菊花花海區為研究對象,通過對31 個嶺南常用切花/盆栽菊花品種進行花海種植、栽培和觀賞性狀的觀測和統計分析,同時進行游客問卷調查,確定要進行評價的各項指標,運用層次分析法(AHP)首次構建嶺南菊花花海應用品種的綜合評價體系,對31 種菊花進行綜合評價和分級,并對其在嶺南地區花海景觀中的應用提出建議,為以后嶺南地區營造菊花花海景觀選擇合適的菊花品種提供參考,有助于推動我國鄉村振興休閑觀光農業發展及菊花展覽形式的創新發展。
供試材料為廣東中山小欖鎮“2021 年小欖菊花會”在小欖菊花文化濕地公園內展出的菊花花海區的31 個秋季菊花品種(表1),為目前比較常見和受歡迎的商業菊花品種,如安娜系列、乒乓系列、紐扣系列、水晶系列、其他觀賞品種等。2019 年8 月至2021 年12 月在廣州厚德農業科技有限公司種植基地開展品種觀賞性、適應性和花海應用潛力等性狀指標調查。2021 年8 月20日至12 月20 日在中山市沿江路小欖菊花文化濕地公園(113.23°E、22.71°N)進行綜合評價試驗。試驗地具典型的南亞熱帶季風氣候特征,年均氣溫22.0℃,年均降雨量1 791.3 mm,雨季為4—9月,平均相對濕度80%左右,歷年平均日照1 843 h,其中,2021 年9—12 月平均氣溫26.8℃,平均降雨1 250.4 mm。樣地土質為粉質粘壤土,砂粒占25%左右。

表1 供試31 個菊花品種名錄Table 1 List of 31 Chrysanthemum cultivars for the test
本研究種植菊花專類花海4 000 m2,種植流程為:(1)育苗:取各品種插穗植株上端嫩芽5~8 cm 置于3~5℃冰箱1~3 d 進行春化及初步殺蟲殺菌后扦插于穴盤中,正常管理至生根3~5 cm后待移苗種植。(2)移栽:移栽前對土壤進行深翻,清理大塊雜物,晾曬1 周后起壟,整理出1 m×50 m 的長條壟地和壟高25 cm、壟寬1 m、壟間距60 cm 的樣地。鋪設噴淋管道及水帶。種植深度3~4 cm,移栽間隔是上下左右間隔15 cm,移栽后澆透定根水。(3)管理:采用常規水肥管理方法,以“預防為主,綜合防治”的方針防控病蟲害。此次菊花種植不抹芽,苗長至20 cm 高時架設防倒伏網,在現蕾后花梗長3~5 cm 時對個別品種(如安娜系列、乒乓系列)摘去頂蕾往下的3~5 個側蕾,留頂蕾,以保證菊花頂花品質。(4)養護:每天養護在凌晨4:00 開始,澆透水分,對殘花枯枝進行清理,保證展覽期間的觀賞品質。
隨著花海菊花品種的生長和開花,參考《植物品種特異性、一致性和穩定性測試指南菊花》(GB/T 19557.19-2018)[9],陸續測量和記錄各個品種生長指標和花部性狀(表2)。
數據處理:每個指標隨機選取5 個樣本或3個樣方(50 cm×50 cm)測定,利用Excel 表格計算平均值、作柱形圖,數值精確到小數點后1 位;利用IBM SPSS Statistics 23 軟件進行統計學分析,多重比較使用沃勒-鄧肯檢驗法,P<0.05。
采用問卷調查和層次分析法開展菊花品種評價與篩選研究[10-11]。
1.4.1 問卷調查法 將擬定的關鍵評價指標及期望選擇以問卷形式展開調查,調查對象為“2021年小欖菊花會”現場80 名游客及20 名廣東園林景觀從業人員。分析問卷調查結果及請教專業人員意見,以確定本研究的評價指標。在菊花花海現場,作花海效果感受與期望問題的問卷調查,記錄被調查者的感受及意見。
1.4.2 建立花海應用菊花品種的層次分析模型 層次分析法(AHP)目前廣泛應用于觀賞園藝植物品種評價篩選且取得較好結果[12-16]。菊花通常具有花色艷麗、花型豐滿、花期一致、花朵整齊、莖稈粗壯直立、花葉相稱[13]、繁殖容易、生長速度較快、栽培管理簡單等特點[10]。參考前人研究結果[17],結合調查問卷結果以及菊花栽培特點,利用Yaahp 軟件建立花海菊花品種的評價指標體系:目標層(A)為菊花品種在嶺南地區的花海景觀應用能力評價;約束層(B)為制約、限制花海菊花品種應用價值的因素,包括開花觀賞性狀(B1)、種植生育周期(B2)與適應性(B3);標準層(C)體現具體評價指標,選擇14 個性狀指標(表2)。

表2 菊花花海應用效果的綜合評價模型Table 2 Comprehensive evaluation model for the effect of Chrysanthemum cultivars for flower sea application
1.4.3 評分標準及評分方法確定 綜合參考菊花DUS 測試指南[9]、孫明艷等的指標因子評價標準[17]并適當調整,得出適用于本研究菊花品種花海應用效果的評價標準(表3)。根據花海菊花品種的應用效果的優劣程度設立5 個評價等級,從“優”至“劣”依次對應分值5、4、3、2、1分。為減少測量過程中各種因素帶來的誤差,每個指標測量數值取5 組樣本/樣方的平均值。指標測定方法為:(1)花色、花型和開花整齊度于盛花期目測;(2)花徑、花簇幅度、花簇長度、株高于盛花期隨機選取5 株測量,取平均值;(3)現蕾、顯色、始花、盛花的日期均是記錄測定樣方里面70%以上植株呈現對應狀態的日期,取3處樣方測量后的平均值;(4)于管養全程對各品種植株進行觀察,分別定期記錄植株生長情況,擬定一個長勢中等的品種作為參照,其余品種的生長勢則依據該參照品種進行生長勢程度確定;(5)成活率和感病率參考孫明艷等[17]方法。

表3 菊花各具體評價指標因子評分標準Table 3 Evaluation criteria for each evaluation indicator of Chrysanthemum
本研究花海案例最終目標是使各品種菊花的盛花期一致,以滿足菊展花海最佳觀賞期的需求。根據前期調查已對各品種花期特性進行了解并通過補光(即在扦插后的前期苗期營養生長期間每天19: 30 至次日2: 00,利用15 W 的植物補光燈進行照光處理,植株頂端照度為500 lx),以盡量控制最終開花期保持一致,但最終各品種菊花的物候期仍有一定差異(表4)。各系列菊花品種的收燈時間有較大差異,其中紐扣系列照燈天數最長,水晶系列的粉水晶、紅水晶、黃水晶次之。收燈時間反映菊花開花期的早晚,部分品種收燈到始花所需天數有很大差別,如安娜系列和部分觀賞菊品種為70 d 以上、為晚開花品種,紐扣系列收燈時間34~40 d、為早開花品種。大部分品種的盛花日期集中在2021 年12 月1—9 日,較為一致,僅個別品種明顯偏離,如綠紐扣系列的盛花期較其他紐扣系列推遲18 d,其他觀賞菊品種中板栗黃和星火的盛花期最遲,為12 月13 日(表4)。

表4 菊花花海試驗各品種的物候期(2021 年)Table 4 Phenological periods of the chrysanthemum cultivars applied in flower sea(2021)
本研究案例花海景觀的31 個菊花品種中有16 個菊花品種的株高在45~55 cm(圖1),較符合問卷調查的期望株高,其中乒乓系列的株高最為均勻、均在45~50 cm,安娜系列的巴爾塔薩和紐扣系列的綠紐扣株高稍超70 cm,易倒伏,但由于有花網支撐而影響不大。水晶系列的紅水晶、黃水晶株高低于40 cm(圖1);其他觀賞菊品種中黃心紅和秀鳳白株高也低于40 cm(圖1),有損花海整體觀賞效果。

圖1 供試31 個菊花品種的株高比較Fig.1 Comparison of plant heights of the 31 tested Chrysanthemum cultivars
各系列菊花品種間的花簇幅度差異較大(圖2),安娜系列的白安娜和巴爾塔薩花簇幅度分別約為26、28 cm,其余安娜品種均在21~23 cm之間;乒乓系列的紅乒乓、紫乒乓和綠乒乓花簇幅度分別約為25、24、22 cm,其余乒乓品種均在16~20 cm 之間;紐扣系列的綠紐扣花簇幅度約為25 cm,其余紐扣品種均在16~19 cm;水晶系列的粉水晶和黃水晶花簇幅度分別約為29、28 cm,其余品種均在18~22 cm;其他觀賞菊品種中花簇幅度較大的有紅喜鵲、星火、板栗黃,均在34 cm 左右,金烏、黃心紅、飄白花簇幅度在25 cm 左右,其余品種花簇幅度在17~20 cm(圖2)。

圖2 供試31 個菊花品種的花簇幅度比較Fig.2 Comparison of flower cluster diameters of the 31 tested Chrysanthemum cultivars
各系列菊花品種的花簇長度較為均勻(圖3),安娜系列花簇長度在21~25 cm,但巴爾塔薩為31 cm;乒乓系列在22~26 cm,但粉乒乓最小為19 cm;紐扣系列花簇長度最長、平均為32 cm,但綠紐扣花簇長度可達36 cm;水晶系列花簇長度在15~18 cm,但粉水晶和黃水晶超過20 cm;其他觀賞菊品種的花簇長度差異較大,最長為飄白超過25 cm,最短為秀鳳白、約12 cm,其余在16~22 cm(圖3)。

圖3 供試31 個菊花品種的花簇長度比較Fig.3 Comparison of flower cluster lengths of the 31 tested Chrysanthemum cultivars
各系列菊花品種花徑大小存在較大差異(圖4),安娜系列花徑較大,均超過10 cm,黃安娜、白安娜和粉安娜花徑可達15 cm 左右;乒乓系列的花徑比較均勻,約在5.5~6.5 cm;紐扣系列花徑最小、也最一致,均在2.5 cm 左右;水晶系列中紅水晶、粉水晶和黃水晶的花徑在8 cm 左右,水晶粉和水晶紅花徑則較小、在6 cm 左右;其他觀賞菊品種中,星火花徑是所有品種中最大的,平均達19 cm,飄黃和飄白兩個心花托桂型品種花徑較小、約4 cm,其余在7~10 cm(圖4)。

圖4 供試31 個菊花品種的花徑比較Fig.4 Comparison of capitulum diameters of the 31 tested chrysanthemum cultivars
結合1.4.1 調查問卷結果,依據SAATY 的1-9比例標度法[12]對花海菊花14 個評價指標(C1-C14)的相對重要性進行量化,且兩兩比對構造矩陣,計算出判斷矩陣的最大特征值λmax(表5)。當判斷矩陣一致性出現不一致時,適時調整量化值,直至通過一致性檢驗。分別計算出約束層(B)和標準層(C)各評價指標的權重Wi。由表5 可知,CR值均小于0.1,具有較滿意的一致性,所建矩陣合理。
依據表5 中各評價指標的權重值,計算標準層(C)各指標因子相對于目標層(A)的總權重值,并對權重進行排名(表6)。由表6 可知,生長勢(C12)權重最高,為0.2130;花色(C1)、成活率(C13)、開花整齊度(C6)、感病率(C14)的權重較高,分別為0.1099、0.0931、0.0918、0.0813;盛花期(C11)、始花期(C11)、花簇幅度(C4)的權重也相對較高,分別為0.0684、0.0635、0.0623。結果表明,生長勢、花色、成活率、開花整齊度是影響花海菊花應用的關鍵指標;現蕾期、顯色期權重排列在最后位置,表明種植前期的生育周期對花海菊花應用的影響較低。

表5 判斷矩陣一致性檢驗及指標層權重Table 5 Consistency test of judgment matrix and weight values of indicator hierarchy

表6 各指標綜合權重及排序Table 6 Comprehensive weight values and ranking of various indicators
依據各指標因子評價標準(表3),分別得到31 個菊花品種的14 個評價指標的分值,依據標準層對于目標層的綜合權重WA-Ci(表6),計算出31 個菊花品種花海應用能力的綜合評價總得分(Ri),并進行排名且分為4 個等級:Ⅰ級(Ri≥4.0),Ⅱ級(3.6 ≤Ri<4.0),Ⅲ級(3.0 ≤Ri<3.6),Ⅳ級(Ri<3.0)。
由表7 可知,Ⅰ級共有10 個品種,排名依次為金烏、紅喜鵲、巴爾塔薩、板栗黃、綠安娜、黃安娜、紅乒乓、粉水晶、黃水晶、星火,為適用于嶺南地區菊花專類花海景觀的品種,普遍具有花色特異、新穎艷麗、生長勢好和開花整齊度高等優點。

表7 供試菊花品種花海應用能力的綜合評價Table 7 Results of comprehensive evaluation on the ability of tested Chrysanthemum cultivars in flower sea application
Ⅱ級共有11 個品種,為較適用于菊花花海應用的品種,排名依次為白安娜、紅水晶、粉乒乓、水晶粉、綠乒乓、紫乒乓、橙乒乓、白乒乓、黃心紅、水晶紅、黃乒乓。整體性狀表現良好,可與Ⅰ級品種搭配種植,也可作為豐富菊花花海的觀賞種類。
Ⅲ級共有5 個品種,排名依次為綠紐扣、粉安娜、紅菠蘿、飄黃、飄白,是菊花花海應用表現一般的品種。整齊度低、花簇松散、整體觀賞性一般,難以提升菊花花海整體效果。
Ⅳ級共有5 個品種,排名依次為黃紐扣、秀鳳白、橙紐扣、紫紐扣、粉紐扣,為不適用于菊花花海應用的品種。整體表現差,紐扣系列(除綠紐扣外)品種花簇直徑較小,各生育周期短,對補光的需求高,加上植株易感病、成活率較低,在菊花花海營造中種植難度大,不適用于菊花花海營造。飄白、秀鳳白花色單調素雅,飄白花型為托桂型,花徑小,整齊度低;秀鳳白整株生長勢弱。
根據現場游客觀賞反應及網絡風評,本次花海的整體效果較好(圖5),整個花海展區設計合理,因地制宜,整體顏色搭配艷麗美觀,整齊度較高,種植品種花色各異,植株整體生長勢較強,且第一次在嶺南地區菊展中采用大面積的露天大田進行切花菊/盆栽菊成片種植,凸顯較強氣勢,對嶺南游客而言具有一定的新穎性,也是嶺南菊花觀賞的一種新形式。

圖5 菊花花海在不同視角下的總體效果Fig.5 Overall effect of the Chrysanthemum flower sea from different perspectives
安娜系列品種在花海中表現效果優良,適用于花海應用(圖6),群體植株勻稱,枝葉粗壯,花朵碩大,花色復色,在花海中氣勢凸顯強烈,且盛花觀賞期長,但對病蟲害的抗性相對較差,易受蚜蟲侵害,花簇長度不整齊,容易倒伏。游客問卷調查顯示,喜歡安娜系列品種的游客比例也相對較高,特別是綠安娜品種,其顏色翠綠清新,花簇飽滿,在花海中花色綠色更易與自然相呼應、相融合,展現自然之美。

圖6 安娜系列菊花品種的局部花海效果Fig.6 Partial effects of Chrysanthemum flower sea of Anna series
紐扣系列品種花朵數量多(圖7),但花徑小、為2.5 cm 左右,且屬于早開花品種。為使其與他品種花期調成一致而需要照燈時間長,但在露天大田花海種植設置照燈會提高種植成本,且紐扣系列的植株冠幅和花簇直徑較小,盛花期短,易感青枯病。本案例中紐扣系列成活率相對較低,種植補苗造成成本增加。紐扣系列品種中綠紐扣(圖7)的株高、冠幅、生育周期等與系列中的其他品種有較大差異,其表現效果比其余紐扣品種優秀。

圖7 紐扣系列菊花品種的局部花海效果Fig.7 Partial effects of Chrysanthemum flower sea of Niukou series
本案例所用乒乓系列品種7 個(圖8),顏色多樣,株高勻稱適中,花型呈球形較為新穎,物候期表現較好,便于花海營造,花海效果表現整體較佳,而且觀賞周期長,但冠幅稍小,分枝能力較弱,在成片花海中花簇不稠密,較稀疏,在感官上花簇凌亂、不連續,可縮小種植間距,或延長營養生長時間,以增大冠幅。

圖8 乒乓系列菊花品種的局部花海效果Fig.8 Partial effects of Chrysanthemum flower sea of Pingpang series
水晶系列品種在花海中花徑大小適中(圖9),冠幅大,株高稍矮,植株間花簇長度整齊,緊密成片遮蔽葉片,氣勢恢宏,宛如彩色地毯,適合大面積的色塊鋪設,可用于圖形種植,形成圖案。水晶系列品種整體表現效果較佳,適于花海應用。

圖9 水晶系列菊花品種的局部花海效果Fig.9 Partial effects of Chrysanthemum flower sea of Shuijing series
從圖10 可以看出,其他觀賞菊品種中紅喜鵲和金烏與水晶系列表現效果相似,花簇整齊,緊密成片,觀賞效果佳。板栗黃和黃心紅顏色純正,冠幅大小、花朵密度適中,整齊度高,且抗逆性強,也是菊花花海應用較好的品種選擇。飄黃和飄白及紅菠蘿花徑較小,心花托桂型,整體感官不艷麗,且易倒伏整齊度低,不適用于菊花花海應用。秀鳳白是案例花海31 個菊花品種中株高最矮、冠幅最小的品種,在與其他品種相同的種植間距中冠幅不能遮掩土壤,且抗逆性差、易僵化,綜合表現效果差,不適用于花海應用。

圖10 其他觀賞菊品種的局部花海效果Fig.10 Partial effects of flower sea of other ornamental Chrysanthemum cultivars
菊花品種繁多、花色豐富多樣、整體觀賞期長、抗逆性較強,具有營造良好景觀效果的優勢[2]。對于菊花展覽的營造,除了花藝造型、新優品種展覽外,菊花花海展覽也是重要的展覽方式。多項研究表明,菊花品種選擇以觀賞性與適應性為重[10,18],與本研究結果基本一致。露天大田種植并營造菊花專類花海的環節復雜,栽培難度大,對環境因素要求高,選擇適用的花海應用菊花品種能一定程度上降低這些不利因素帶來的成本。在花海種植的環境因素中,土壤板結的影響通常比較突出[19-20]。土壤是農業生產的基礎,土壤性質的好壞直接影響農作物的產品質量。土壤板結造成灌溉水分下滲困難,影響植物根系及礦物養分的吸收等,從而影響植物整體發育。土壤板結的主要成因有農用機械的使用、不合理的灌溉方式、不合理的施肥結構等[16],本研究也出現土壤板結的現象,極大地增加了灌溉難度,使水資源浪費嚴重,也大大降低了肥料的利用率。如何解決露天大田花海種植中的土壤板結問題還需不斷地進行實踐探討。本研究實踐后得出以下總結:(1)周期性深松與旋耕作業相結合,以2~3 年為一個周期進行深松處理,深松深度在30~40 cm,土壤耕作層加深能提高土壤的保水保肥能力,提高土壤對養分的吸收轉化能力。(2)科學合理施肥,根據作物需求,測量土壤的養分成分、EC 值等,分析植物最適生長條件,科學配方施肥。相關部門應大力推進科學配方施肥技術的宣傳工作,建立良好的肥料供應鏈、多頻次檢查肥料供應商的產品、技術資訊服務到基層。(3)合理使用土壤改良調節劑,鼓勵和支持種植戶應用科技含量較高的物質土壤改良調理劑。(4)種植前進行改土,在翻土后于土表鋪散厚3~5 cm 的營養基質土后再進行植物種植,此方案施用成本較高,但能即時有效地解決土壤板結問題,適用于種植面積較小的花海。
目前應用于花海的菊科植物多以波斯菊、硫華菊、萬壽菊、百日草、向日葵、沐春菊等較為常用[17,21-22],這些草花大多以撒播方式進行花海種植,相對容易種植和管養,而菊屬的菊花專類花海目前在我國南方應用較少,較缺乏相應技術指導,在花海中進行大面積菊花種植和栽培相對較難,所以本研究在南方地區菊花花海應用方面具有一定的參考價值。本研究確定了10 個嶺南地區表現優秀的花海菊花品種,其中金烏、紅喜鵲為單瓣花型+管狀匙瓣舌狀小花的切花/盆栽菊,巴爾塔薩、板栗黃、綠安娜、黃安娜、紅乒乓、粉水晶、黃水晶、星火為重瓣類型的切花/盆栽菊,這些品種顏色艷麗、景觀效果好,可直接運用于嶺南地區晚秋和冬春季菊花花海景觀營造,這可與我國北方地區的夏季和早秋菊花季節錯開[1],充分利用了嶺南地區的暖冬氣候特色。國內現有的相關花海應用研究主要從花卉旅游發展、花卉文化、花卉觀光園規劃建設等視角挖掘[22],少有學者從同一花卉的品種資源篩選方面進行花海景觀應用研究。本研究以營造菊花花海景觀的品種應用選擇為目的,響應“美麗中國”理念,針對觀賞園藝植物的科研與藝術雙重屬性,探索新型應用模式,推動我國花海景觀實踐與研究。
本研究基于層次分析法建立了較合理的嶺南地區菊花花海品種應用評價體系,并對31 個常用商業流行菊花品種進行綜合評價,從中篩選出金烏、紅喜鵲、巴爾塔薩、板栗黃、綠安娜、黃安娜、紅乒乓、粉水晶、黃水晶、星火等10 個優秀品種以及白安娜、紅水晶、粉乒乓、水晶粉、綠乒乓、紫乒乓、橙乒乓、白乒乓、黃心紅、水晶紅、黃乒乓等11 個優良品種,這些菊花品種在觀賞性、生長勢、抗性、花色等方面綜合表現較好,適用于嶺南地區晚秋和冬春季菊花花海應用及推廣。