10种观赏草在陕北地区的引种评价与分析
时间：2023-06-08 20:00:12 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
刘冲，刘家宜，杨艳艳，贺颖，王轩，李亚婷
（延安大学 生命科学学院，陕西 延安 716000）
陕北地区气候干燥，降水分布不均，可用园林植物匮乏，通过引种试验筛选适宜该地区栽培的园林植物，对于北方地区园林产业发展具有重要的意义。如党维宏［1］最早在陕北地区做的玫瑰引种试验；
封晓帆［2］所做的百合引种试验等，均是为丰富陕北地区园林绿化植物。刘伟和贠剑等［3-4］在太原地区通过引种试验分析过观赏草的价值，李霞［5］在沧州地区引种比较过集中观赏草的适应性，而国内评价和分析观赏草在陕北地区的引种试验报道较少，因此，通过引种比较不同观赏草在陕北地区的观赏价值，对于丰富北方园林植物具有现实指导意义。
观赏草是指一类形态优美、色彩丰富，以茎秆、花序和叶丛为主要观赏部位的草本植物的统称［6］。观赏草以其优良的生物学特征而越来越受到重视，成为园林景观绿化的理想材料［7］。在尊重自然、改善环境，提倡节俭型园林等现代化园林景观建设的理念影响下，节俭型园林植物材料观赏草广泛应用于绿地景观建设、自然营造、城市美化等领域［8］。利用灰色关联度分析法综合评价观赏草各性状及与理想草种性状之间的关联性，筛选影响观赏草生长和观赏价值的主要因子和适宜引种的草品种［9］，对地区园林发展具有重要的作用。
延安地处陕北腹地，冬季寒冷干燥，因此对观赏草的耐寒性要求较高。为更好地增加陕北地区园林绿化植物的种类，本试验拟引种10种观赏草，并于2020—2021年在延安大学生命科学学院园林花卉基地开展栽培研究。采用灰色关联分析法对观赏草在延安的适应性和景观效果、观赏价值进行评估，旨在筛选出在陕北地区适应性好且观赏价值评价高的观赏草种类，为观赏草在陕北地区的广泛推广和应用提供一定理论基础和实践参考［10］。
1.1 试验地概况
引种试验于2020年5月至2021年5月在延安大学生命科学学院园林试验基地（36°37′N，109°27′E）进行。试验地土壤质地为黄壤土［11］。试验基地所在位置属于暖温带半湿润易旱气候区，年均温度为9.2℃，极端最高温为39.7℃，极端最低温为-25.4℃，平均海拔1 062 m，年平均降雨量550 mm，无霜期平均162 d［12］。
1.2 试验材料
10种观赏草均由西安苗圃提供，分别是蒲苇、花叶芒、细叶芒、蓝滨麦、晨光芒、玉带草、狼尾草、斑叶芒、细叶针茅、蓝羊茅，10种观赏草的基本情况如表1所示。
表1 10种观赏草基本情况表
1.3 试验设计
2020年5月将苗圃提供的生长状况基本一致的观赏草移栽至试验田。试验采用随机分区的方法，每个小区栽种1种观赏草，面积为3 m×3 m，并设置3个重复，共计27个小区［13］。引种栽培初期进行适当的灌溉浇水以及中耕除草，后期适当灌溉，越冬后进行平茬适当修剪，粗放管理［14］。
1.4 评价标准
参考其他地区观赏草评价及赋值标准，结合所引种观赏草的特点和陕北地区的实际情况，确定观赏性状指标及其数量化评分标准（表2）。根据评价标准，分别对四个季节的各种观赏草指标进行调查并打分评价，打分人共9人，分别为园林设计人员、园林栽培育苗人员、园林苗圃工作人员各3人，按季节划分进行打分，作为评价观赏草观赏价值的重要依据［15］。观赏草成活率通过实际观测获取。
表2 观赏草指标评价及赋值标准
1.5 统计方法
采用灰色关联分析法综合各评价指标进行评价。方法中的灰色系统为参试的10种观赏草，系统中的每一个元素即代表每一个草种，对性状的量化值进行标准化及无纲量化处理，以理想草种性状评价值（各性状值均为5）为参照，假设各品种的调查性状构成数列为xi（i=1，2，…，10），即品种编号，其中理想品种各性状构成数列为x0，即理想品种编号，性状指标为k（k=1，2，…，5），利用式（1）和（2）对参试品种与理想品种之间的关联系数为ξi（k）和关联度ri进行计算。
式（1）中，ξi（k）为x0与xi在第k个指标的关联系数；
|x0(k)-xi(k)|表示数列x与x0在第k点的绝对差值，为二级最小差，|x0(k)-xi(k)|为二级最大差，它们分别取|x0(k)-xi(k)|集合中的最小值或最大值；
ρ为分辨系数，取值范围0～1之间，本文取0.5；
式（2）中N=5，各性状权重相等，ri为数列xi与参考数列x0的关联度。根据式（1），首先求出x0（k）与xi（k）的决定差值|x0(k)-xi(k)|，则，|x0(k)-xi(k)|=5，分别代入式（1），可得参试品种与理想品种之间的关联系数为ξi（k）。将得到的关联系数分别代入式（2），求得参试品种与理想品种之间的关联度［9］。
利用统计软件SPSS23.0分析10种观赏草成活率、生长状况、叶色、花序美感和观赏价值之间的差异性，并在0.05水平下完成显著性检验，使用SigmaPlot 13.5作图。
2.1 观赏草成活率评价
10种观赏草成活率差异性分析结果如图1所示，春季蓝羊茅、玉带草和蓝滨麦的成活率显著高于狼尾草、晨光芒、细叶芒和花叶芒（P<0.05），春季冷季型观赏草的成活率显著高于暖季型观赏草的成活率。而夏季10种观赏草的成活率对比结果显示，狼尾草的成活率最低，且显著低于蓝羊茅、玉带草、晨光芒、蓝滨麦和蒲苇（P<0.05），夏季其他观赏草之间成活率并无显著性差异。秋季蓝滨麦的成活率最低，且显著低于狼尾草、玉带草和花叶芒（P<0.05），秋季其他观赏草之间成活率并无显著性差异。冬季部分暖季型观赏草（斑叶芒、狼尾草和晨光芒）的成活率为0；
蓝羊茅的成活率最高，且显著高于其他观赏草（P<0.05）；
玉带草的成活率最低，且显著低于其他观赏草（P<0.05）。
图1 10种观赏草成活率方差分析结果
2.2 观赏草观赏价值评价
10种观赏草生长状况及观赏价值分析结果如图2所示，春季蒲苇、斑叶芒、细叶针茅3种观赏草未能存活，且观赏草的花序尚未形成，对其他7种观赏草的生长状况、叶色和观赏价值评价结果显示，冷季型观赏草（蓝滨麦、玉带草和蓝羊茅）的生长状况、叶色和观赏价值最高，且显著高于暖季型观赏草（狼尾草、晨光芒、花叶芒和细叶芒）的生长状况、叶色和观赏价值（P<0.05），春季冷季型观赏草的观赏价值更高。夏季10种观赏草的生长状况无显著性差异（P>0.05）；
夏季蓝滨麦、玉带草和蓝羊茅的叶色显著高于蒲苇、花叶芒、细叶芒、晨光芒、狼尾草和斑叶芒（P<0.05），即夏季冷季型观赏草的叶色显著高于暖季型观赏草；
细叶针茅的花序美感显著高于玉带草（P<0.05）；
蓝滨麦的观赏价值显著高于狼尾草和蓝羊茅（P<0.05），夏季其他观赏草的观赏价值无显著性差异（P>0.05）。秋季10种观赏草的生长状况无显著性差异（P>0.05）；
蒲苇、蓝滨麦、狼尾草和蓝羊茅的叶色价值最高，且显著高于花叶芒、晨光芒、玉带草、斑叶芒和细叶针茅（P<0.05）；
蒲苇、晨光芒的花序美感评分最高，且显著高于花叶芒、细叶芒、蓝滨麦、玉带草、斑叶芒和细叶针茅（P<0.05）；
蓝滨麦的观赏价值最低，且显著低于蒲苇、细叶芒、晨光芒、狼尾草（P<0.05）；
整体而言，秋季蒲苇的叶色、花序美感和观赏价值高，晨光芒的花序美感和观赏价值高，狼尾草的叶色和观赏价值高。冬季斑叶芒、狼尾草和晨光芒未存活，未对这3种观赏草做评价；
冬季蒲苇和蓝羊茅的生长状况和观赏价值显著高于花叶芒、细叶芒、蓝滨麦、玉带草和细叶针茅（P<0.05）；
蓝羊茅的叶色最高，且显著高于蒲苇、花叶芒、细叶芒、蓝滨麦、玉带草和细叶针茅（P<0.05）；
冬季进蒲苇、花叶芒和细叶芒保留有花序，3种观赏草花序美感评价无显著性差异；
整体上冬季蒲苇和蓝羊茅的生长状况和观赏价值高。
图2 10种观赏草生长状况及观赏价值方差分析结果
2.3 观赏草灰色关联度分析
10种观赏草灰色关联度分析如图3所示，春季7种观赏草（除未存活蒲苇、斑叶芒、细叶针茅）的关联度排序结果显示，蓝滨麦、蓝羊茅与理想草种的关联度高，分别为0.69和0.68，均在0.6以上，而细叶芒、晨光芒与理想草种的关联度低，仅为0.43和0.49，整体分析可知，冷季型观赏草与理想草种的关联度大于暖季型观赏草。夏秋两季观赏草与理想草种的关联度分析结果显示，夏秋两季观赏草与理想草种关联度均在0.6以上，其中，夏季晨光芒、蓝滨麦、玉带草与理想草种的关联性为0.86、0.84和0.83，均在0.8以上，同样，秋季狼尾草、晨光芒和蒲苇与理想草种的关联性均在0.8以上。冬季7种观赏草（除未存活斑叶芒、狼尾草和晨光芒）与理想草种的关联度排序结果显示，蓝羊茅与理想草种的关联度最高，达到0.82，其余草种关联度均在0.65以下。
图3 10种观赏草灰色关联度排序图
春季蒲苇、斑叶芒、细叶针茅未能存活，冬季斑叶芒、狼尾草和晨光芒未能存活，其中，除细叶针茅为冷季型观赏草外，其他5种未存活草种均为暖季型观赏草，说明暖季型观赏草对春冬两季的适应性较低，主要是温度环境的变化所致［16］。而夏秋两季的分析结果表明，10种观赏草均适合在陕北地区栽培，但生长状况和观赏价值不同，这主要归因于不同种类观赏草适应环境时表现出不同的物候期，引发观赏草种与理想草种之间的灰色关联度发生改变［17］。如春季冷季型观赏草的成活率显著高于暖季型观赏草的成活率，冷季型观赏草主要以观叶为主、观赏性高，在春季中是很好的观叶草。暖季型观赏草，在夏季长势良好，叶茎生长旺盛，观赏价值高，说明暖季型观赏草更适合陕北地区夏季气候，这与暖季型观赏草本身的生长习性有关［18］。秋季暖季型观赏草的花序色彩以及形态均到达最佳观赏时期，因此与理想草种的关联度较高，这种观赏价值的变化与观赏草对环境的适应特性有关［19］。秋季冷季型观赏草，除了玉带草，其余3种观赏草与理想草种的关联性均在0.7以下，尤其是细叶针茅相对其他草种，在延安秋季的栽培效果以及园林应用效果并不是最理想。冬季蓝羊茅仍然保持青蓝色，生长状况良好，适合在延安冬季栽培。冷季型观赏草：细叶针茅和玉带草虽保持青绿，但还有程度枯萎，不能形成满意的景观。
采用灰色关联分析法对10种观赏草在陕北地区的春夏秋冬四季的观赏价值进行评价并得知：4种冷季型观赏草蓝羊茅、蓝滨麦、玉带草常年的生长状况保持良好，关联度均在0.5以上，适宜在陕北地区引种栽培。细叶针茅只有在夏秋季长势良好，不能成功越冬，不适宜大面积推广。6种暖季型观赏草除了蒲苇和斑叶芒不能成功越冬以外，其他4种草种，花叶芒、细叶芒、狼尾草、斑叶芒均适合在陕北地区引种栽培，这与芒属（Miscanthus）、狼尾草属（Pennisetum）植物和蒲苇等在多数国家和地区可快速适应的特性相吻合［20-22］。由于本次引种时间仅为一年，温度、光照、水分等自然因素和人为因素的不确定性，本次结论仅为陕北地区园林应用和引种推广提供理论参考。
10种观赏草均可在陕北地区栽培，但冷季型观赏草与理想草种的关联度大于暖季型观赏草。可尝试春栽秋除，搭建防寒设施等栽培形式在小环境栽培应用暖季型观赏草，达到理想的景观效果
春季冷季型观赏草的成活率显著高于暖季型观赏草的成活率。春季冷季型观赏草返青快生长迅速观赏效果较好；
夏季冷季型观赏草的叶色显著高于暖季型观赏草，尤其是一些斑叶和亮叶类型可成片成带种植应用；
秋季蒲苇、晨光芒、狼尾草的株型高大，叶色秀丽、花感强烈有较高观赏价值，可成从种植应用；
冬季蒲苇和蓝羊茅的生长状况良好并有宿存花序观赏价值高。
